1、高考资源网() 您身边的高考专家课时分层作业(十五)(时间:45分钟分值:100分)基础达标练一、选择题(本题共6小题,每小题6分)1对于核力,以下说法正确的是()A核力是弱相互作用力,作用力很小B核力是强相互作用的表现,是强力C核子之间的距离小于0.81015 m时,核力表现为引力D人们对核力的了解很清楚,特别是在小于0.81015 m时核力的变化规律更清楚B要掌握核力的基本特点,掌握核力与万有引力、电磁力的区别,这是解决核力问题的关键核力是强相互作用的一种表现,它的作用范围在1.51015 m之内,核力比库仑力大得多,因此选项B正确,A错误核力在大于0.81015 m时表现为吸引力,且随距
2、离增大而减小;在距离小于0.81015 m时,核力表现为斥力,选项C错误人们对核力的了解还不是很清楚,这是科学家们奋力攻克的堡垒,故选项D不正确2(多选)由图可得出的结论是()A质子和中子的质量之和小于氘核的质量B质子和中子的质量之和大于氘核的质量C氘核分解为质子和中子时要吸收能量D质子和中子结合成氘核时要吸收能量BC氘核吸收了光子后,能量增加,分裂成了一个中子和一个质子,故C对,D错;根据能量守恒和爱因斯坦质能方程可知,能量增加,对应的质量也增加,故质子和中子的质量之和大于氘核的质量,A错,B对3(多选)下列说法正确的是()A核反应:BeHeCX,符号“X”表示中子B若一个铀核在裂变前后的质
3、量亏损为m,则其释放的核能为Emc2C氢原子辐射出一个光子后能量减小,核外电子运动的加速度减小D比结合能越小,表示原子核中核子结合得越牢固,原子核越稳定AB根据核反应过程中质量数和电荷数守恒可知,符号“X”表示中子,故A选项正确;根据爱因斯坦质能方程可知,质量亏损m,释放的核能为Emc2,故B选项正确;氢原子辐射出光子后能量减小,核外电子的轨道半径变小,加速度变大,故C选项错误;比结合能越大,表示原子核中核子结合得越牢固,原子核越稳定,故D选项错误4铀原子核发生衰变时衰变方程为UThX,其中92U、Th、X的质量分别为m1、m2、m3,光在真空中的传播速度为c,则()AX是电子Bm1m2m3C
4、衰变时释放的能量为(m1m2m3)c2D若提高温度,U半衰期将会变小C根据电荷数守恒、质量数守恒知,X原子核中的电荷数为2,质量数为4,是氦核,故A错误依据质量亏损,则m1m2m3,故B错误根据爱因斯坦质能方程得,释放的能量E(m1m2m3)c2,故C正确半衰期的大小与温度无关,故D错误5已知氘核(H)的平均结合能为1.1 MeV,氦核(He)的平均结合能为2.57 MeV,两个氘核结合成一个氦核的反应方程为HHHen,此核反应()A放出3.31 MeV能量B放出5.51 MeV能量C放出5.88 MeV能量 D吸收1.83 MeV能量AHHHen;聚变反应前两个H的总结合能为:E11.14
5、MeV4.4 MeV反应后生成的氦核的结合能为:E22.573 MeV771 MeV所以反应释放的核能EE2E1(7.714.4)MeV3.31 MeV,故A正确,B、C、D错误;6(多选)如图所示是描述原子核核子的平均质量与原子序数Z的关系曲线,由图可知下列说法正确的是 ()A将原子核A分解为原子核B、C一定放出能量B将原子核D、E结合成原子核F可能吸收能量C将原子核A分解为原子核B、F一定释放能量D将原子核F、C结合成原子核B一定释放能量AC因B、C核子平均质量小于A核子的平均质量,故A分解为B、C时,会出现质量亏损,故放出核能,故A正确,同理可得B、D错,C正确二、非选择题(14分)7已
6、知氮核质量mN14.007 53 u,氧核质量mO17.004 54 u,氦核质量mHe4.003 87 u,质子质量mH1.008 15 u,试判断核反应NHeOH是吸能反应还是放能反应?能量变化为多少?解析反应前总质量mNmHe18.011 40 u反应后总质量mOmH18.012 69 u因为反应中质量增加,所以此反应是吸能反应,所吸能量为Emc2(m0mH)(mNmHe)c2(18.012 6918.011 40)931.5 MeV1.2 MeV.答案吸能1.2 MeV能力提升练一、选择题(本题共4小题,每小题6分)1核反应方程NHCXE中,N的质量为m1、H的质量为m2、C的质量为m
7、3、X的质量为m4,光在真空中的速度为c,则下列判断正确的是()AX是He,E(m1m2m3m4)c2BX是He,E(m1m2m3m4)c2CX是He,E( m3m4m1m2)c2DX是He,E( m3m4m1m2)c2B根据核反应方程中质量数和电荷数守恒有X的质量数:m151124,核电荷数:z7162,所以X为氦核He,该反应过程中质量亏损为m(m1m2m3m4)所以释放的核能为:E(m1m2m3m4)c2.故A、C、D错误,B正确2心脏起搏器中的微型核电池如图所示,它以钽铂合金作外壳,内装有钚238,整个电池只有160 g重,体积仅18 mm3.核电池的核心是静态热电换能器,它将热能转化
8、为电能,工作效率只有20%,大部分热能被浪费掉已知此核电池的输出功率为2.30104 W,可以连续使用10年,1 g钚238能产生2.46106 J热能,则此核电池中钚238的质量约为()A0.05 g B0.15 gC1 g D5 gB根据功能关系可知,此核电池释放的功率P0:P020%P出所以:P01.15103 W由能量关系可知:nE0P0t,代入数据可得:n0.147 g0.15 g故A、C、D错误,B正确;3(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Emc2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
9、量度C核反应中发生的“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BCEmc2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4原来静止的原子核X质量为m1,处在区域足够大的匀强磁场中,经衰变后变成
10、质量为m2的原子核Y,粒子的质量为m3,已测得粒子的速度垂直于磁场B,且动能为E0,假定原子核X衰变时释放的核能全部转化为动能,则下列五个结论中,不正确的是()A核Y与粒子在磁场中运动的周期之比为B核Y与粒子在磁场中运动的半径之比为C此衰变过程中的质量亏损为m1m2m3D此衰变过程中释放的核能为A原子核发生衰变时核子质量数减小4而核电荷数减小2.由题意知X核原来静止,则衰变后粒子和反冲核Y的动量大小相等,由R知RYRqqY2(Z2),故B项正确;而周期之比由T知TYT,故A项错误;该过程质量亏损mm1(m2m3),故C项正确;由Ek知Y核的动能EkY,则释放的核能EEkEkY,故D项正确二、非
11、选择题(本题共2小题,共26分)5(12分)如果把O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He,要给它多少能量?已知O的核子平均结合能是7.98 MeV,He的核子平均结合能是7.07 MeV.解析把O分成8个质子和8个中子需提供的能量为E1167.98 MeV127.68 MeV将2个质子和2个中子结合成一个He所放出的能量为E247.07 MeV28.28 MeV则将8O分成4个He需提供的能量为EE14E2127.68 MeV428.28 MeV14.56 MeV.答案127.68 MeV14.56 MeV6(14分)用中子轰击锂核(Li)发生核反应,生成氚核(H)和粒子
12、,并放出4.8 MeV的能量(1)写出核反应方程;(2)求出质量亏损;(3)若中子和锂核是以等值反向的动量相碰,则氚核和粒子的动能之比是多少?(4)粒子的动能是多大?(1 u相当于931.5 MeV)解析(1)LinHHe4.8 MeV.(2)依据Em931.5 MeV得:m u0.005 2 u.(3)根据题意有:0m1v1m2v2,式中m1、m2、v1、v2分别为氚核和粒子的质量和速度由上式及动能Ek可得氚核和粒子的动能之比为Ek1Ek2m2m143.(4)粒子的动能Ek2(Ek1Ek2)4.8 MeV2.06 MeV.答案(1)LinHHe4.8 MeV(2)0.005 2 u(3)43(4)2.06 MeV- 7 - 版权所有高考资源网