2024—2025高中物理选择性必修3一轮复习分层作业(十八)

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A级 必备知识基础练
1.科学研究表明，自然界存在四种基本相互作用．我们知道分子之间也存在相互作用的引力和斥力，那么分子力实质上是属于( )
A．引力相互作用
B．电磁相互作用
C．强相互作用和弱相互作用的共同作用
D．四种基本相互作用的共同作用
2．关于原子核中的核力与结合能，下列说法正确的是 ( )
A．核力是短程力，作用范围在10－10m内，核力比库仑力小得多
B．原子核中，质子与质子间有核力，质子与中子间没有核力
C．结合能是指由核子构成原子核时而具有的能量
D．比结合能越大，表示原子核中的核子结合得越牢固
3．(多选)爱因斯坦提出了质能方程，揭示了质量与能量的关系，关于质能方程E＝mc2，下列说法正确的是( )
A．质量和能量可以相互转化
B．当物体向外释放能量时，其质量必定减少，且减少的质量Δm与释放的能量ΔE满足ΔE＝Δmc2
C．物质的核能可用mc2表示
D．mc2是物体具有的总能量
4．雷蒙德·戴维斯因研究来自太阳的电子中微子(νe)而获得了2002年诺贝尔物理学奖．他探测中微子所用的探测器的主体是一个贮满615 t四氯乙烯(C2Cl4)溶液的巨桶．电子中微子可以将一个氯核转变为一个氩核，其核反应方程式为νe＋ eq \\al(\s\up1(37),\s\d1(17)) Cl―→ eq \\al(\s\up1(37),\s\d1(18)) Ar＋ eq \\al(\s\up1( 0),\s\d1(－1)) e，已知 eq \\al(\s\up1(37),\s\d1(17)) Cl核的质量为36.956 58 u， eq \\al(\s\up1(37),\s\d1(18)) Ar核的质量为36.956 91 u， eq \\al(\s\up1(0),\s\d1(－1)) e质量为0.000 55 u，1 u对应的能量为931.5 MeV.根据以上数据，可以判断参与上述反应的电子中微子的最小能量为( )
A．0.82 MeV B．0.31 MeV
C．1.33 MeV D．0.51 MeV
5．[2022·浙江模拟预测](多选)关于核反应方程：① eq \\al(\s\up1(238),\s\d1( 92)) U―→ eq \\al(\s\up1(234),\s\d1( 90)) Th＋ eq \\al(\s\up1(4),\s\d1(2)) He和② eq \\al(\s\up1(234),\s\d1( 90)) Th―→ eq \\al(\s\up1(234),\s\d1( 91)) Pa＋ eq \\al(\s\up1(0),\s\d1(－1)) e，说法正确的是( )
A．①是α衰变，有能量放出
B．②是β衰变，没有能量放出
C．Pa、U、Th三者的比结合能由大到小是Pa、Th、U
D．Pa、Th、U的结合能由大到小是U、Th、Pa
6．[2021·黑龙江鹤岗高二期末]核电池可通过半导体换能器，将放射性同位素 eq \\al(\s\up1(239),\s\d1( 94)) Pu衰变过程释放的能量转变为电能．一静止的 eq \\al(\s\up1(239),\s\d1( 94)) Pu核衰变为核 eq \\al(\s\up1(235),\s\d1( 92)) U和新粒子，并释放出γ光子．已知 eq \\al(\s\up1(239),\s\d1( 94)) Pu、 eq \\al(\s\up1(235),\s\d1( 92)) U的质量分别为mPu、mU，下列说法正确的是( )
A． eq \\al(\s\up1(239),\s\d1( 94)) Pu的衰变方程为 eq \\al(\s\up1(239),\s\d1( 94)) Pu―→ eq \\al(\s\up1(235),\s\d1( 92)) U＋2 eq \\al(\s\up1(1),\s\d1(1)) H＋γ
B．释放的核能转变为 eq \\al(\s\up1(235),\s\d1( 92)) U的动能、新粒子的动能和γ光子能量
C． eq \\al(\s\up1(235),\s\d1( 92)) U的结合能比 eq \\al(\s\up1(239),\s\d1( 94)) Pu的结合能更大
D．核反应过程中释放的核能为ΔE＝(mPu－mU)c2
7．[2021·江西金溪高二期末]运动的原子核X放出α粒子后变成静止的原子核Y，已知原子核X、α粒子的质量分别是M、m，α粒子的动能为E，真空中的光速为c，α粒子的速度远小于光速．则在上述核反应中的质量亏损是( )
A． eq \f(M－m,mc2) E B． eq \f(M－m,Mc2) E
C． eq \f(m,（M－m）c2) E D． eq \f(M,（M－m）c2) E
8.
[2022·江苏苏州模拟预测]硼中子俘获疗法是肿瘤治疗的新技术，其原理是进入癌细胞内的硼核( eq \\al(\s\up1(10),\s\d1( 5)) B)吸收慢中子，转变成锂核( eq \\al(\s\up1(7),\s\d1(3)) Li)和α粒子，释放出γ光子．已知核反应过程中质量亏损为Δm，γ光子的能量为E0，硼核的比结合能为E1，锂核的比结合能为E2，普朗克常量为h，真空中光速为c.
(1)写出核反应方程并求出γ光子的波长λ；
(2)求核反应放出的能量E及氦核的比结合能E3.
B级 关键能力提升练
9.[2022·河南新乡高二期末](多选)一个静止的原子核发生衰变，核反应中放出的能量为Q，其方程为 eq \\al(\s\up1(B),\s\d1(A)) X―→ eq \\al(\s\up1(D),\s\d1(C)) Y＋ eq \\al(\s\up1(F),\s\d1(E)) Z，假设释放的能量全都转化为新核Y和Z的动能，其中Z的速度为v，以下结论正确的是( )
A．Y原子核的动能与Z原子核的动能之比为 eq \f(F,D)
B．Y原子核的速度大小为 eq \f(D,F) v
C．Y原子核和Z原子核的质量之和比X原子核的质量大
D．Y和Z的结合能之和一定大于X的结合能
10．(多选)用质子轰击锂核( eq \\al(\s\up1(7),\s\d1(3)) Li)生成两个α粒子，以此进行验证爱因斯坦质能方程的实验．已知质子的初动能是0.6 MeV，质子、α粒子和锂核的质量分别是1.007 3 u、4.001 5 u和7.016 0 u．已知1 u相当于931.5 MeV，则下列叙述中正确的是( )
A．此反应过程质量减少0.010 3 u
B．生成的两个α粒子的动能之和是18.3 MeV，与实验相符
C．核反应中释放的能量是18.9 MeV，与实验相符
D．生成的两个α粒子的动能之和是19.5 MeV，与实验相符
11.
(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的关系图像，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
12．静止在匀强磁场中的放射性原子核X衰变为两个粒子a和b，衰变后粒子a的运动速度与磁场垂直．粒子a和b的轨道半径之比Ra∶Rb＝45∶1，周期之比Ta∶Tb＝10∶13.已知该衰变过程中的质量亏损为Δm，假定衰变过程中释放的核能全部转化成粒子的动能，光速为c，求：
(1)粒子a和b的电荷数之比 eq \f(qa,qb) ；
(2)粒子a和b的质量之比 eq \f(ma,mb) ；
(3)原子核X的电荷数Z和质量数A；
(4)粒子a的动能Eka.