2017-2018学年（沪科版）高中物理选修3-5（同步课件+学业分层测评+教师用书）：5．1核能来自何方 (3份打包)

学业分层测评(十六) (建议用时：45分钟) [学业达标] 1．下列说法正确的是( ) 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”是消失的质量转变为能量 D．因为在核反应中能产生能量，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，故选项A错误，选项B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，故选项C错误．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，故选项D错误． 【答案】B 2．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，也有相同的中子数 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，但差别不大，质量数相等，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，质量数也不同，故C错．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． 【答案】A 3．(多选)核力具有下列哪些性质( ) A．核力是短程力，作用范围很小，只在相邻核子间发生 B．核力可能是引力，也可能是斥力．核力把核子紧紧束缚在核内，形成稳定的原子核，但又不会融合在一起 C．质子间、中子间存在核力，质子和中子间无核力 D．核力与核子间距离的平方成反比 【解析】核力是一种短程力，强相互作用力，存在于相邻核子之间，与库仑力的变化规律不同，故A、B正确，C、D错误． 【答案】AB 4．(多选)一个质子和一个中子结合成氘核时，产生γ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γ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正确，D错误． 【答案】BC 5．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．原子核的结合能小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．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 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】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B. 【答案】B 6．(多选)对公式ΔE＝Δmc2的正确理解是( ) A．如果物体的能量减少了ΔE，它的质量也一定相应减少Δm B．如果物体的质量增加了Δm，它的能量也一定相应增加Δmc2 C．Δm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ΔE，则这些核子的质量和与组成原子核的质量之差就是Δm 【解析】一定质量对应于一定的能量，物体的能量减少了ΔE，它的质量也一定相应减少Δm，即发生质量亏损，如果物体的质量增加了Δm，它的能量一定相应增加Δmc2，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】ABD 7．某核反应方程为He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”、“吸收”)能量． H的质量为3.018 0 u，H的质量为2.013 6 u，He＋X.已知H―→H＋ 【解析】由题目所给核反应方程式，根据核反应过程质量数、电荷数守恒规律，可得X，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，出现了质量亏损．根据爱因斯坦的质能方程可知该反应释放能量．He＋H―→H＋ 【答案