高中物理 第十九章 原子核单元质量评估 新人教版选修3-5.doc

第十九章 原子核一、选择题1关于天然放射现象，下列说法正确的是()a是玛丽居里夫妇首先发现的b说明了原子核不是单一的粒子c射线必须伴随射线或射线而产生d任何放射性元素都能同时发出三种射线解析：首先发现天然放射现象的是法国物理学家贝可勒尔同时也是首次揭示出原子的可变性，即原子核不是单一粒子，原子核也是具有复杂结构的射线是在原子核放射粒子或粒子时，多余的能量以极高频率的光子的形式产生的辐射，因此，射线是伴随射线或射线而放出的射线并不能单独向外辐射但放射性元素在发生衰变时，虽不能单独放出射线，却能单独射出射线或射线，若有多余能量，就能同时伴随射线的产生，若无多余能量，则只单独放出射线或射线，不产生射线因此，放射性元素发生衰变时不一定都能同时射出三种射线c、d错答案：bc2关于放射性同位素的应用，下列说法中正确的有()a放射线改变了布料的性质使其不再因摩擦而生电，从而达到消除有害静电的目的b利用射线的贯穿性可以为金属探伤，也能进行人体的透视c用放射线照射作物种子使其dna发生变异，其结果一定是更优秀的品种d用射线治疗肿瘤时一定要严格控制剂量，以免对人体正常组织造成太大的伤害解析：利用放射线消除有害静电是利用放射线的电离性，使空气分子电离成为导体，将静电泄出射线对人体细胞伤害太大，不能用来进行人体透视作物种子发生的dna突变不一定都是有益的，还要经过筛选才能培育出优良品种用射线治疗肿瘤对人体肯定有副作用，因此要科学地控制剂量答案：d3关于轻核聚变释放核能，下列说法正确的是()a一次聚变反应一定比一次裂变反应释放的能量多b聚变反应比裂变反应每个核子释放的平均能量一定大c聚变反应中粒子的比结合能变小d聚变反应中由于形成质量较大的核，故反应后质量增加解析：在一次聚变反应中释放的能量不一定比裂变反应多，但平均每个核子释放的能量一定大，故a错误，b正确；由于聚变反应中释放出巨大能量，则比结合能一定增加，质量发生亏损，故c、d错误答案：b4下列核反应方程式中，表示核聚变过程的是()apsiebhhhenc6c7n01e d92u90thhe解析：因为轻核结合成质量较大的核叫做聚变此题关键在一个“聚”字，暗示变化之前应至少有两种核，四个选项中只有选项b符合要求答案：b5近一段时间，朝鲜的“核危机”引起了全球的瞩目，其焦点问题就是朝鲜的核电站用轻水堆还是重水堆，重水堆核电站在发电的同时还可以生产出可供研制核武器的钚239(pu)，这种pu可由铀239u经过n次衰变而产生，则n为()a2 b239c145 d92解析：其衰变方程为：upune，衰变时质量数不变，由电荷数守恒可以判断出发生衰变的次数为2次答案：a6下列核反应或核衰变方程中，符号“x”表示中子的是()abehecxbnheoxchgnpt2hxdunpx解析：核反应和核衰变方程中，反应前后应遵从质量数守恒和电荷数守恒，由此可得出正确答案为a、c，而b、d错误答案：ac7氘核、氚核、中子、氦核的质量分别是m1、m2、m3和m4(质量单位均为kg)，如果氘核和氚核结合成氦核，则下列说法中正确的是()a核反应方程为hhheneb这是一个裂变反应c核反应过程中的质量亏损为mm1m2m3d核反应过程中释放的能量为e(m1m2m3m4)c2解析：方程满足质量数守恒、电荷数守恒，故a正确此方程为聚变方程，b错误，利用emc2知c错误，d正确答案：ad8月球土壤里大量存在着一种叫做“氦3(he)”的化学元素，是热核聚变的重要原料科学家初步估计月球上至少有100万吨氦3，如果相关技术开发成功，将可为地球带来取之不尽的能源关于“氦3(he)”与氘核聚变，下列说法正确的是()a核反应方程为hehhehb核反应生成物的质量将大于参加反应物的质量c氦3(he)一个核子的结合能大于氦4(he)一个核子的结合能d氦3(he)的原子核与一个氘核发生聚变将放出能量解析：根据质量数守恒、电荷数守恒和已知条件可以写出核反应方程hehheh，故a对；由于此核反应过程中放出能量将出现质量亏损，所以b错，d正确由于he的平均结合能大于he的平均结合能，故c错答案：ad9月球的表面长期受到宇宙射线的照射，使得“月壤”中的he含量十分丰富，科学家认为，he是发生核聚变的极好原料，将来he也许是人类重要的能源，所以探测月球意义十分重大关于he，下列说法正确的是()ahe的原子核内有三个中子两个质子bhe的原子核内有一个中子两个质子che发生核聚变，放出能量，一定会发生质量亏损dhe原子核内的核子靠万有引力紧密结合在一起解析：he是氦元素的一种同位素，质量数是3，电荷数是2，原子核内有两个质子一个中子，所以a错误，b正确；发生核聚变放出能量就会有质量亏损，c正确；原子核内的核子是靠核力紧密结合在一起的，而不是靠万有引力紧密结合在一起的，d错误答案：bc二、非选择题10完成下列核反应方程，并指出核反应的类型(1)he_heh，是_变(2)namg_，是_变(3)na_nah，是_变(4)unbakr3_，是_变解析：根据质量数守恒和电荷数守恒可判断粒子种类答案：(1)h聚(2)e衰(3)h人工转(4)n裂11产生聚变的条件是_，我们往往采用_的方法来满足上述条件，这种反应叫做_太阳每秒钟辐射出来的能量约为381026 j，就是从_反应中产生的，太阳内部时刻进行着4个质子结合成一个氦核的反应，试写出核反应方程_解析：“聚变”就是要使原先相距“较远”的核克服库仑斥力而结合为一个“稳定”的新核，因此事先必须让两核获得较大的初动能，常采用加热的方法答案：使轻核之间的距离减小到1015 m把它们的温度加热到很高热核反应热核4hhe2e12核能是一种高效的能源(1)在核电站中，为了防止放射性物质泄露，核反应堆有三道防护屏障：燃料包壳、压力壳和安全壳(如图甲、乙所示)结合图可知，安全壳应当选用的材料是_(2)核反应堆中的核废料具有很强的放射性，目前常用的处理方法是将其装入特制的容器中，然后_a沉入海底b放至沙漠c运到月球 d深埋地下(3)图丙是用来监测工作人员受到辐射情况的胸章，通过照相底片被射线感光的区域，可以判断工作人员受到何种辐射当胸章上1 mm铝片和3 mm铝片下的照相底片被感光，而铅片下的照相底片未被感光时，结合图分析可知工作人员受到了_射线的辐射；当所有照相底片被感光时，工作人员受到了_射线的辐射解析：在核电站中，核反应堆的最外层安全壳用的都是厚厚的混凝土对核废料目前最有效的方法是深埋地下，并远离水源射线贯穿本领最弱，一张纸就能把它挡住，射线贯穿本领较强，它能穿透几毫米厚的铝板，射线贯穿本领最强，它能穿透几厘米厚的铅板答案：(1)混凝土(2)d(3)13为了验证爱因斯坦质能方程emc2，设计了下面的实验：用动能e109 mev的质子去轰击静止的锂核li，生成两个粒子，测得这两个粒子的动能之和e199 mev(质子、锂7核、粒子的质量分别是1007 3 u、7016 u、4001 5 u)(1)写出该核反应方程式；(2)计算核反应过程中释放的能量e；(3)通过计算说明emc2的正确性解析：可先计算核反应过程中的质量亏损m，再根据爱因斯坦质能方程，计算出核反应中释放的能量e，并建立一个理想模型释放的能量全部转化为系统的动能，计算出核反应中系统的动能的增加量ee1在误差允许的范围内，只要释放的能量e与系统的动能的增加量ee1近似相等，即可说明emc2是正确的(1)hli2he(2)核反应过程中的质量亏损m(1007 37016 024001 5) u0020 3 u根据爱因斯坦质能方程，计算出核反应中释放的能量e0020 39315 mev189 mev(3)由实验知反应后系统增加的动能是ee1(19909) mev190 mev这与核反应中释放的核能在误差允许的范围内近似相等，证明了方程emc2是正确的答案：(1)hli2he(2)189 mev(3)见解析14(1)碘131核不稳定，会发生衰变，其半衰期为8天碘131核的衰变方程：i_(衰变后的元素用x表示)经过_天有75%的碘131核发生了衰变(2)静止的氮核n被速度为v0的中子n击中生成碳核c和另一种原子核甲，已知碳核c与甲核的速度方向与碰撞前中子的速度方向一致，碰后碳核c与甲核的动量之比为11写出该反应的核反应方程_求碳核c与甲核的速度解析：(1)根据衰变过程电荷数守恒与质量数守恒可得衰变方程：ixe；每经1个半衰期，有半数原子核发生衰变