1、学业分层测评(十一)(建议用时：45分钟)学业达标1下列关于平均结合能的说法不正确的是()A核子数越多，平均结合能越大B核子数越多，平均结合能越小C结合能越大，平均结合能越大D平均结合能越大，原子核越稳定E中等质量的原子核平均结合能较大【解析】中等质量核的平均结合能比轻核和重核的平均结合能都大，故A、B、C均不正确，E正确平均结合能越大，表示原子核中核子结合得越牢固，原子核越稳定，故D正确【答案】ABC2关于爱因斯坦质能方程，下列说法正确的是()AEmc2中的E是物体以光速c运动的动能BEmc2是物体各种形式能的总和C由Emc2知，在核反应中亏损的质量m转化成能量E放出D由Emc2知，在核反应
2、中亏损的静质量转化为动质量被放出的能量带走E在公式Emc2中，质量亏损m与放出的核能E只是一种对应关系，并不是m转化成能量E了【解析】爱因斯坦的质能方程Emc2表明，物体的质量与其他各种形式的能量之间的关系，故A错误，B正确Emc2表明，在核反应中亏损的质量m将产生Emc2的能量，只是以另一种形态的质量(动质量)释放出来，与这部分质量m相对应的能量为mc2，而绝不是质量转化为能量了，故C错误，D、E正确【答案】BDE3一个质子和一个中子结合成氘核时，产生光子，由此可见() 【导学号：11010046】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
3、释放核能D原子核分解成核子时会释放核能E一个质子和一个中子结合成氘核时有质量亏损，但无质量数的变化【解析】由于结合时产生光子，即产生能量，故反应中有质量亏损，但反应过程中质量数守恒，B、E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应，故C对，D错【答案】BCE4关于原子核的结合能与平均结合能，下列说法中正确的是()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轻核的平均结合能大E不同原子核的平均结合能
4、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】原子核中，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，释放能量对某种原子核，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质量核的平均结合能要小，轻核的平均结合能比稍重的核的平均结合能要小综上所述，正确选项为A、B、C.【答案】ABC5对公式Emc2的正确理解是()A如果物体的能量减少了E，它的质量也一定相应减少mB如果物体的质量增加了m，它的能量也一定相应增加mc2Cm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
5、E，则这些核子的质量和与组成原子核的质量之差就是mE公式Emc2表明的是一种转化关系，物体的质量减少了m，它的能量则相应增大了mc2【解析】一定质量对应于一定的能量，物体的能量减少了E，它的质量也一定相应减少m，即发生质量亏损，如果物体的质量增加了m，它的能量一定相应增加mc2，所以选项A、B、D正确，E错误；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】ABD6某核反应方程为 HHHeX.已知 H的质量为2.013 6 u，H的质量为3.018 0 u，He的质量为4.002 6 u，X的质量为1.008 7 u，则X是_，该反应_(选填“释放”或“吸收”)能量【解析】由题目所给
6、核反应方程式，根据核反应过程质量数、电荷数守恒规律，可得 HHHeX，则X为中子，在该反应发生前反应物的总质量m12.013 6 u3.018 0 u5.031 6 u，反应后产物总质量m24.002 6 u1.008 7 u5.011 3 u，总质量减少，出现了质量亏损根据爱因斯坦的质能方程可知该反应释放能量【答案】中子释放7原子质量单位为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】m1、m2、M的单位是kg，mm1m2M其单位也为kg，由Emc2可得核反应过程释放的能量E(m1m2M)c2.【答案】
7、(m1m2M)c28如下一系列核反应是在恒星内部发出的，pCNNCepCNpNOONepNC.其中p为质子，为粒子，e为正电子，为一种中微子已知质子的质量为mp1.672 6481027 kg，粒子的质量为m6.644 9291027 kg，正电子的质量为m9.111031 kg，中微子的质量可忽略不计，真空中的光速c3.00108 m/s.试计算该系列核反应完成后释放的能量. 【导学号：11010047】【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：4p2e2，质量亏损m4mp(m2m)41.672 6481027 kg6.644 9291027 kg29
8、.111031 kg0.043 8411027 kg，释放的能量Emc20.043 8411027(3.00108)2 J3.951012 J.【答案】3.951012 J能力提升9一个氘核(H)和一个氚核(H)结合成一个氦核并放出一个中子时，质量亏损为m，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(H)和一个氚核(H)结合成一个氦核并放出一个中子时释放的能量为mc2,1 mol氘和1 mol氚完全发生上述核反应，释放的能量应为mc2的NA倍，即为NAmc2.【答案】NAmc210
9、一个锂核(Li)受到一个质子的轰击，变成两个粒子已知质子的质量是1.673 61027 kg，锂核的质量是11.650 51027 kg，氦核的质量是6.646 61027 kg.(1)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】(1)由质量数和电荷数守恒可得LiH2He.(2)核反应的质量亏损mmLimp2m(11.650 510271.673 6102726.646 61027) kg3.091029 kg.释放的能量Emc23.091029(3108)2 J2.781012 J.【答案】(1)LiH2He(2)2.781012 J11一静止的U核经衰变成为Th核，释放出的总动能为4.27 MeV.问此衰变后Th核的动能为多少MeV(保留1位有效数字)?【解析】据题意知：此衰变的核反应方程为UThHe根据动量守恒定律得mvmThvTh式中，m和mTh分别为粒子和Th核的质量，v和vTh分别为粒子和Th核的速度的大小，由题设条件知mvmThvEk式中Ek4.27 MeV是粒子与Th核的总动能由式得mThvEk代入数据得，衰变后Th核的动能mThv0.07 MeV.【答案】0.07 MeV
