学业分层测评 11 核力与核能

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1、学业分层测评11核力与核能学业分层测评（十一）（建议用时：45分钟）学业达标1关于核力的下列说法正确的是（）【导学号：64772106】A核力同万有引力没有区别，都是物体间的作用B核力就是电磁力C.核力是短程力D核力与电荷有关【解析】 核力是短程力，故C对；核力与万有引力、电磁力不同，故A、 B不对；核力与电荷无关，故D错.【答案】C2（多选）下列说法中正确的是（）A质子与中子的质量不等，但质量数相等B两个质子之间，不管距离如何，核力总是大于库仑力C. 同一种元素的原子核有相同的质子数，但中子数可以不同D. 除万有引力外，两个中子之间不存在其他相互作用力【解析】质子和中子的质量不相等，但差别不

2、大质数相等故A对核 子之间的核力随距离变化而变化，并不总大于库仑力，故B错.同位素之间质子数相同，中子数不同，质数也不同，故C对核子之间除万有引力外，还 可能存在核力、库仑力，但质子与中子之间、中子与中子之间没有库仑力,D错 误.【答案】AC3（多选）一个质子和一个中子结合成氘核时，产生r光子，由此可见（）A. 氘核的质量等于质子和中子的质量之和B. 氘核的质量小于质子和中子的质量之和C核子结合成原子核时会释放核能D原子核分解成核子时会释放核能【解析】 由于结合时产生Y光子，即产生能，故反应中有质量亏损，但 反应过程中质量数守恒，B正确，A错误.质子和中子统称核子，该反应为核子结合成原子核的反

3、应，故C对，D错.【答案】BC4（多选）关于原子核的结合能与平均结合能，下列说法中正确的是（）【导学号：64772052】A原子核的结合能等于核子与核子之间结合成原子核时核力做的功B原子核的结合能等于核子从原子核中分离，外力克服核力做的功C平均结合能是核子与核子结合成原子核时平均每个核子放出的能量D不同原子核的平均结合能不同，重核的平均结合能比中等质量核的平均 结合能大【解析】子核中”核子与核子之间存在核力，要将核子从原子核中分离，需要外力克服核力做功.当自由核子结合成原子核时核力将做功释放能对 某种原子核，平均每个核子的结合能称为平均结合能不同原子核的平均结合能 不同.重核的平均结合能比中等

4、质核的平均结合能要小.综上所述，正确选项 为 A、B、C.【答案】ABC5.（多选）对公式AE=Amc2的正确理解是（）A如果物体的能量减少了 AE,它的质量也一定相应减少AmB如果物体的质量增加了 Am,它的能量也一定相应增加Amc2CAm是某原子核在衰变过程中增加的质量D在把核子结合成原子核时，若放出的能量是AE,则这些核子的质量和与组成原子核的质量之差就是Am解析】 一定质对应于一定的能，物体的能减少了 AE，它的质量 也一定相应减少Am，即发生质亏损，如果物体的质增加了 Am，它的能量一定相应增加 m，所以选项A、B、D正确；某原子核在衰变时，一定发生质 量亏损，所以选项C错误.【答案

5、】ABD6某核反应方程为遁+洱4遁的质量为2.013 6 u, 3H的质量为3.018 0 u, 2He的质量为4.002 6 u, X的质量为1.008 7u,则X是，该反应(填“释放”或“吸收”)能量.【解析】由题目所给核反应方程式根据核反应过程质数.电荷数守恒规律，可得H + jH2血+声，则X为中子，在该反应发生前反应物的总质量m1 = 2.013 6 u + 3.018 0 u = 5.031 6 u ,反应后产物总质量 m2 = 4.002 6 u +1.008 7 u = 5.011 3 u ,总质量减少，出现了质亏损根据爱因斯坦的质能方程可知该 反应释放能【答案】中子释放7原子

6、质量单位为u,1 u相当于931.5 MeV的能量，真空中光速为c,当质 量分别为m1和m2的原子核结合为质量为 M的原子核时释放出的能量是【解析】 m、m2、M的单位是kg , Am =m1 +m2 - M其单位也为kg，由AE = Amc2可得核反应过程释放的能量AE = (m1 + m2 -M)c2.【答案】(m1+m2M)c28 如下一系列核反应是在恒星内部发出的，p+CfjN 13N13C+e+v卩+餐亦p+NfgO总0 17N+e+y p+Nf #C+a其中p为质子，a为a粒子，e+为正电子，卩为一种中微子已知质子的质 量为 mp=1.672 648X10-27 kg, a 粒子的

7、质量为 ma=6.644 929X10-27 kg,正电 子的质量为m+X 10-31 kg,中微子的质量可忽略不计，真空中的光速cX108 m/s. 试计算该系列核反应完成后释放的能量.【解析】 将题中的几个核反应方程左右分别相加，消去两边相同的项，上 述系列反应等效为：4p_a + 2e+ +2 v.质量亏损Am = 4mp - (ma + 2m+)= 4X1.672 648X10-27 kg - 6.644 929X10-27 kg-2XX10-3i kg = 0.043 841X10-27 kg,释放的能量AE = Amc2 = 0.043 841X10 -27XX 108)2 JX1

8、0-12 J.【答案】X 10-12 J能力提升9.（多选）如图4-1 -1是原子核的核子平均质量与原子序数Z的关系图象.下列说法中正确的是（）【导学号：64772107】图 4-1-1A若D、E能结合成F,结合过程一定释放能量B若D、E能结合成F,结合过程一定吸收能量C若A能分裂成B、C,分裂过程一定释放能量D若A能分裂成B、C,分裂过程一定吸收能量【解析】 由图可知Fe原子核的核子的平均质量最小，则原子序数较小的 核D. E结合成原子序数较大的核F时因F核子的平均质量小于D. E核子的平均质量，故出现质量亏损，由质能方程知，该过程一定放出核能，所以选项A正确，选项B错误；为C. B核子的平

9、均质量小于A核子的平均质量，故AC过程一定要释放能，所以选项C正确，选项D错误【答案】AC10 个氘核QH）和一个氚核（3H）结合成一个氦核并放出一个中子时，质量第5页亏损为Am,已知阿伏伽德罗常数为NA,真空中的光速为c,若1 mol氘和1 mol氚完全发生上述核反应，则在核反应中释放的能量为【解析】 根据爱因斯坦质能方程，一个氘核QH)和一个氚核(1H)结合成一 个氦核并放出一个中子时释放的能为Awl mol氘和1 mol氚完全发生上述核反应，释放的能应为Amc2的NA倍，即为NAAmc2.【答案】NAAmc211. 一个锂核(3口)受到一个质子的轰击，变成两个a粒子.已知质子的质量 是1

10、.673 6X10-27 kg,锂核的质量是11.650 5X10-27 kg,氦核的质量是6.646 6X10-27 kg.写出上述核反应的方程；(2)计算上述核反应释放出的能量.(保留3位有效数字)【解析】由质量数和电荷数守恒可得3Li +2He核反应的质量亏损Am=mLi+mp2ma=(11.650 5X10-27 +1.673 6X10-27 - 2X6.646 6X10-27X10-29 kg.释放的能量AE = Amc2X 10-29X(3X 108)2X10 -12 J.【答案】(1)3Li+1H-22X 10-12 J12如果需把fO分成8个质子和8个中子，要给它多少能量？要把它分成 4个2恥，要给它多少能量？已知幣0的核子平均结合能是7.98 MeV, 2He的核 子平均结合能是7.07 MeV.【解析】把骏0分成8个质子和8个中子需提供的能为AE1 = 16X7.98 MeV = 127.68 MeV.将2个质子和2个中子结合成一个4皿所放岀的能为AE2 = 4X7.07 MeV = 28.28 MeV.则将分成4 个|He需提供的能为AEr = AEx- 4AE2 = 127.68 MeV - 4 X 28.28 MeV = 14.56 MeV.【答案】 127.68 MeV 14.56 MeV