1/5課后素養(yǎng)評價(十八)知識點1核力與四種基本相互作用1．(多選)關(guān)于核力，下列說法正確的是()A．核力是一種特殊的萬有引力B．原子核的任意兩個核子間都有核力作用C．核力是原子核穩(wěn)定存在的原因D．核力是一種短程強相互作用CD解析：核力是一種強相互作用，是一種短程力，相鄰的核子間才有這種相互作用，核子之所以能夠結(jié)合成原子核，正是由于它們之間有核力存在。故C、D正確，A、B錯誤。2．(多選)對核子結(jié)合成原子核，下列說法正確的是()A．原子核內(nèi)的核子間均存在核力B．原子核內(nèi)的質(zhì)子間均存在核力和庫侖力C．當(dāng)n個核子靠近到核力作用的范圍而結(jié)合為原子核時，其間“勢能”一定減小D．對質(zhì)子數(shù)較多的原子核，其中的中子起到增加核力、維系原子核穩(wěn)定的作用CD解析：核力為短程力，只會發(fā)生在相鄰核子之間，A、B錯誤；n個核子靠近到核力作用范圍內(nèi)而結(jié)合成原子核的過程中核力做正功，其間“勢能”必定減小，故C正確；對質(zhì)子數(shù)較多的原子核，由于只有相鄰的質(zhì)子間才有核力，但各個質(zhì)子間均有很強的庫侖斥力，隨著質(zhì)子數(shù)的增加，其庫侖斥力增加，必須存在較多的中子，才能在增加核力的同時維系平衡，故D正確。3．科學(xué)研究表明，自然界中存在四種基本相互作用。我們知道分子之間也存在相互作用的引力和斥力，那么分子間作用力實質(zhì)上是屬于()A．引力相互作用B．電磁相互作用C．強相互作用和弱相互作用的共同作用D．四種基本相互作用的共同作用B解析：分子間作用力的作用范圍約在10-10m數(shù)量級上。強相互作用和弱相互作用都是核子之間的短程力，作用范圍分別在10-15m和10-18m之內(nèi)，在分子間作用力作用范圍內(nèi)強相互作用和弱相互作用都不存在，引力相互作用和電磁相互作用都存在，但由于電磁相互作用遠大于萬有引力，引力相互作用可以忽略不計，因此分子間作用力本質(zhì)上屬于電磁相互作用，B正確。知識點2質(zhì)能方程和核能的計算4．為了直接驗證愛因斯坦狹義相對論中著名的質(zhì)能方程E＝mc2，科學(xué)家用中子轟擊硫原子，分別測出原子捕獲中子前、后質(zhì)量的變化以及核反應(yīng)過程中放出的能量，然后進行比較，精確驗證了質(zhì)能方程的正確性。設(shè)捕獲中子前的原子質(zhì)量為m1，捕獲中子后的原子質(zhì)量為m2，被捕獲的中子質(zhì)量為m3，核反應(yīng)過程放出的能量為ΔE，則這一實驗需驗證的關(guān)系式是()A．ΔE＝(m1－m2－m3)c2B．ΔE＝(m1＋m3－m2)c2C．ΔE＝(m2－m1－m3)c2D．ΔE＝(m2－m1＋m3)c2B解析：反應(yīng)前的質(zhì)量總和為m1＋m3，質(zhì)量虧損Δm＝m1＋m3－m2，核反應(yīng)釋放的能量ΔE＝m15．有一種核反應(yīng)方程為12H+12A．X是質(zhì)子，該反應(yīng)吸收能量B．X是氕，該反應(yīng)吸收能量C．X是氘，該反應(yīng)釋放能量D．X是氚，該反應(yīng)釋放能量D解析：根據(jù)核反應(yīng)過程中的質(zhì)量數(shù)與電荷數(shù)守恒可知，X應(yīng)為氚；又2×2.0136u>3.0180u＋1.0073u，所以核反應(yīng)過程中存在質(zhì)量虧損，根據(jù)愛因斯坦質(zhì)能方程可知該反應(yīng)釋放能量，D正確。6．(多選)為紀(jì)念愛因斯坦對物理學(xué)的巨大貢獻，聯(lián)合國將2005年定為“國際物理年”。對于愛因斯坦提出的質(zhì)能方程E＝mc2，下列說法正確的是()A．E＝mc2表明物體具有的能量與其質(zhì)量成正比B．根據(jù)ΔE＝Δmc2可以計算原子核變化過程中釋放的核能C．一個中子和一個質(zhì)子結(jié)合成氘核時釋放出核能，表明此過程中出現(xiàn)了質(zhì)量虧損D．E＝mc2中的E是發(fā)生原子核變化時釋放的核能ABC解析：E＝mc2表明物體具有的能量與其質(zhì)量成正比，其中的E不能理解為發(fā)生原子核變化過程時釋放的核能，選項A正確，D錯誤；根據(jù)ΔE＝Δmc2可以計算原子核變化過程中釋放的核能，選項B正確；一個中子和一個質(zhì)子結(jié)合成氘核時會有質(zhì)量虧損，虧損的質(zhì)量以能量的形式釋放出來，即釋放出核能，選項C正確。7．(多選)核廢水中的84210Po發(fā)生衰變時的核反應(yīng)方程為84210Po→82206Pb＋X，該核反應(yīng)過程中放出的能量為Q。設(shè)A．在該核反應(yīng)方程中，X表示電子B．該核反應(yīng)過程中放出的能量Q＝(206E2＋4E3)－210E1C．該核反應(yīng)過程中的質(zhì)量虧損可以表示為m＝QD．若把X粒子射入勻強磁場中，它一定受到洛倫茲力作用BC解析：在該核反應(yīng)方程中，根據(jù)質(zhì)量數(shù)和電荷數(shù)守恒可知，X的質(zhì)量數(shù)為4，電荷數(shù)為2，為α粒子24PoHe，選項A錯誤；該核反應(yīng)過程中放出的能量Q＝(206E2＋4E3)－210E1，故B正確；根據(jù)愛因斯坦質(zhì)能方程可知Q＝Δmc2，解得Δm8．如圖所示是原子核的平均核子質(zhì)量m0與原子序數(shù)Z的關(guān)系圖像，下列說法正確的是()A．若D、E能結(jié)合成F，結(jié)合過程一定要釋放能量B．若D、E能結(jié)合成F，結(jié)合過程一定要吸收能量C．若C、B能結(jié)合成A，結(jié)合過程一定要釋放能量D．若F、C能結(jié)合成B，結(jié)合過程一定要釋放能量A解析：D、E的平均核子質(zhì)量大于F的平均核子質(zhì)量，D、E結(jié)合成F，出現(xiàn)質(zhì)量虧損，要釋放能量，A正確，B錯誤；C、B結(jié)合成A，F(xiàn)、C結(jié)合成B，質(zhì)量都增加，結(jié)合過程要吸收能量，C、D錯誤。(多選)中子和質(zhì)子結(jié)合成氘核時，質(zhì)量虧損為Δm，相應(yīng)的能量ΔE＝Δmc2＝2.2MeV是氘核的結(jié)合能。下列說法正確的是()A．用能量小于2.2MeV的光子照射靜止的氘核時，氘核不能分解為一個質(zhì)子和一個中子B．用能量等于2.2MeV的光子照射靜止的氘核時，氘核可能分解為一個質(zhì)子和一個中子，它們的動能之和為0C．用能量大于2.2MeV的光子照射靜止的氘核時，氘核可能分解為一個質(zhì)子和一個中子，它們的動能之和為0D．用能量大于2.2MeV的光子照射靜止的氘核時，氘核可能分解為一個質(zhì)子和一個中子，它們的動能之和不為0AD解析：由題知，氘核的結(jié)合能是2.2MeV，將氘核分解為一個中子和一個質(zhì)子時至少需要2.2MeV的能量，所以用能量小于2.2MeV的光子照射靜止的氘核時，氘核不能分解為一個中子和一個質(zhì)子，故A正確；氘核在分解為中子和質(zhì)子時，中子和質(zhì)子不可能都是靜止的，動能之和肯定大于0，故B、C錯誤，D正確。10．兩個動能均為1MeV的氘核發(fā)生正面碰撞，引起反應(yīng)：12(1)此核反應(yīng)中放出的能量ΔE為多少？(氘核質(zhì)量為2.0136u，氚核質(zhì)量為3.0156u，質(zhì)子質(zhì)量為1.0073u，1u的質(zhì)量對應(yīng)931.5MeV的能量，結(jié)果保留3位小數(shù))(2)若放出的能量全部變?yōu)樾律说膭幽?，求新生的質(zhì)子與氚核的動能之比。(3)若放出的能量全部變?yōu)樾律说膭幽?，則質(zhì)子具有的動能是多少？(結(jié)果保留3位有效數(shù)字)解析：(1)根據(jù)核反應(yīng)方程質(zhì)量虧損Δm＝2m氘－m氚－m氫＝2×2.0136u－3.0156u－1.0073u＝0.0043u放出的核能ΔE＝0.0043×931.5MeV≈4.005MeV。(2)兩個動能均為1MeV的氘核發(fā)生正面碰撞，兩個粒子組成的系統(tǒng)的總動量為0，設(shè)11H核和13H核的動量分別為p1