高中物理人教版 (新课标)选修35 核力与结合能当堂达标检测题

这是一份高中物理人教版 (新课标)选修35 核力与结合能当堂达标检测题，共4页。试卷主要包含了选择题，非选择题等内容，欢迎下载使用。

一、选择题(本题共6小题，每小题6分)
1．(多选)关于核力，下列说法中正确的是( )
A．核力是一种特殊的万有引力，存在于原子核内所有的核子间
B．原子核内只有相邻的两个核子间才有核力作用
C．核力是原子核能稳定存在而不“分崩离析”的原因
D．核力是一种短程强相互作用力，其作用的范围仅在1.5×10－15m内
[解析] 核力是仅存在于相邻核子间的短程强相互作用力，而万有引力在任何有质量的物体间都存在，且远小于核力，A错，B、D对；因为有了强大的核力平衡了原子核内质子间的库仑力，才使原子核稳定存在，C对．
[答案] BCD
2．太阳因核聚变释放出巨大的能量，同时其质量不断减少．太阳每秒钟辐射出的能量约为4×1026 J，根据爱因斯坦质能方程，太阳每秒钟减少的质量最接近( )
A．1036 kg B．1018 kg
C．1013 kgD．109 kg
[解析] 根据爱因斯坦的质能方程得：Δm＝eq \f(ΔE,c2)＝eq \f(4×1026,9×1016) kg≈4.4×109 kg，D正确．
[答案] D
3．(多选)关于质能方程，下列说法正确的是( )
A．质量减少，能量就会增加，在一定条件下质量转化为能量
B．物体获得一定的能量，它的质量也相应增加一定值
C．物体一定有质量，但不一定有能量，所以质能方程仅是某种特殊条件下的数量关系
D．一定量的质量总是与一定量的能量相联系的
[解析] 质能方程E＝mc2表明一定量的质量与一定量的能量是相联系的，是普遍适用的，但不能认为在一定条件下质量转化为能量，选项A、C错误，选项D正确；当物体获得一定的能量，即能量增加某一定值时，它的质量也相应增加一定值，并可根据ΔE＝Δmc2进行计算，选项B正确．
[答案] BD
4．(多选)下列说法中，正确的是( )
A．爱因斯坦质能方程反映了物体的质量就是能量，它们之间可以相互转化
B．由E＝mc2可知，能量与质量之间存在着正比关系，可以用物体的质量作为它所蕴藏的能量的量度
C．核反应中发现的“质量亏损”是由静止质量变成运动质量
D．因为在核反应中产生能量，有质量的转化，所以系统只有质量数守恒，系统的总能量和总质量并不守恒
[解析] E＝mc2说明能量和质量之间存在着联系，即能量与质量之间存在着正比关系，但并不说明能量和质量之间存在相互转化的关系，故A项错误，而B项正确；核反应中的“质量亏损”并不是质量消失，实际上是由静止的质量变成运动的质量，并不是质量转变成能量，故C项正确；在核反应中，质量守恒，能量也守恒，在核反应前后只是能量的存在方式不同，总能量不变，在核反应前后只是物质由静质量变成动质量，故D错误．
[答案] BC
5．(多选)如图是各种元素的原子核中核子的平均质量与原子序数Z的关系图象，由此可知( )
A．若原子核D和E结合成原子核F，结合过程一定会释放能量
B．若原子核D和E结合成原子核F，结合过程一定要吸收能量
C．若原子核A分裂成原子核B和C，分裂过程一定会释放能量
D．若原子核A分裂成原子核B和C，分裂过程一定要吸收能量
[解析] D和E结合成F，有质量亏损，根据爱因斯坦质能方程可知，有能量释放，故A正确，B错误；若A分裂成B和C，也有质量亏损，根据爱因斯坦质能方程可知，有能量释放，故C正确，D错误．
[答案] AC
6．太阳内部持续不断地发生着4个质子(eq \\al(1,1)H)聚变为1个氦核(eq \\al(4,2)He)的热核反应，核反应方程是4eq \\al(1,1)H→eq \\al(4,2)He＋2X，这个核反应释放出大量核能．已知质子、氦核、X的质量分别为m1、m2、m3，真空中的光速为c.下列说法中正确的是( )
A．方程中的X表示中子(eq \\al(1,0)n)
B．方程中的X表示电子(eq \\al( 0,－1)e)
C．这个核反应中质量亏损Δm＝4m1－m2
D．这个核反应中释放的核能ΔE＝(4m1－m2－2m3)c2
[解析] 由核反应质量数守恒、电荷数守恒可推断出X为eq \\al(0,1)e，A、B错；质量亏损为Δm＝4m1－m2－2m3，释放的核能为ΔE＝Δmc2＝(4m1－m2－2m3)c2，C错，D对．故选D.
[答案] D
二、非选择题(14分)
7．一个静止的铀核eq \\al(232, 92)U(原子质量为232.037 2 u)放出一个α粒子(原子质量为4.002 6 u)后衰变成钍核eq \\al(228, 90)Th(原子质量为228.028 7 u)．(已知原子质量单位1 u＝1.67×10－27 kg,1 u相当于931.5 MeV的能量，结果均保留两位有效数字)
(1)写出铀核的衰变方程；
(2)算出该衰变反应中释放出的核能；
(3)若释放的核能全部转化为新核的动能，则α粒子的动能为多少？
[解析] (1)eq \\al(232, 92)U→eq \\al(228, 90)Th＋eq \\al(4,2)He.
(2)质量亏损Δm＝mU－mα－mTh＝0.005 9 u
ΔE＝Δmc2＝0.005 9×931.5 MeV≈5.5 MeV.
(3)系统动量守恒，钍核和α粒子的动量大小相等，即pTh＋(－pα)＝0，pTh＝pα
EkTh＝eq \f(p\\al(2,Th),2mTh)，Ekα＝eq \f(p\\al(2,α),2mα)，EkTh＋Ekα＝ΔE
所以α粒子获得的动能Ekα＝eq \f(mTh,mα＋mTh)·ΔE＝eq \f(228,4＋228)×5.5 MeV≈5.4 MeV.
[答案] (1)eq \\al(232, 92)U→eq \\al(228, 90)Th＋eq \\al(4,2)He (2)5.5 MeV (3)5.4 MeV