学教科版选修35 3.1原子核的组成与核力 作业（3）.docx

2017-2018学年度教科版选修3-5 3.1原子核的组成与核力 作业（3）1下列说法正确的是a. 组成原子核的核子越多，原子核越稳定b. u92238衰变为r86222n经过2次衰变、4次衰变c. 诊断甲状腺疾病时，给病人注射放射性同位素的目的是将其作为示踪原子d. 结合能越大，原子核中核子结合得越牢固，原子核越稳定2以下有关近代物理内容的叙述正确的是a. 光电效应现象证明了光具有波动性b. 光电效应产生的光电子的最大初动能与入射光的频率成正比c. 根据玻尔理论氢原子由高能级跃迁到低能级时释放核能d. 比结合能小的原子核反应生成比结合能大的原子核时释放核能3下列说法正确的是a. 比结合能越大的原子核越稳定，因此它的结合能也一定越大b. 重核与中等质量的原子核相比较，重核的结合能和比结合能都大c. 核子结合成原子核吸收的能量或原子核拆解成核子放出的能量称为结合能d. 氮原子核由两个质子和两个中子组成，这两个质子之间存在着万有引力、库仑力和核力，且这3种力从大到小的排列顺序是核力、库仑力、万有引力4月球土壤里大量存在着一种叫做“氦3”的化学元素，是核聚变的重要原料之一。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”与氘核聚变生成“氦4”，下列说法中正确的是a. 该核反应方程式为23he+12h24he+01n b. 该核反应生成物的质量大于参加反应物的质量c. “氦4原子核内有4个核子d. 因为“氦3”比“氦4”的比结合能小，所以“氦3”比“氦4”稳定5下列说法正确的是a. 原子核的结合能是组成原子核的所有核子的能量总和b. 射线的穿透能力很强，甚至能穿透几厘米厚的铅板c. 在天然放射现象中放出的射线是原子的内层电子受激后辐射出来的d. 镭226衰变为氡222的半衰期是1620年，也就是说100个镭核经过1620年后一定还剩下50个镭226没有发生衰变6(重组)下列说法正确的是a. “光子说”本质就是牛顿的“微粒说”b. 卢瑟福的粒子散射实验揭示了原子核有复杂结构c. 玻尔的原子结构理论在卢瑟福的核式结构学说基础上引进了量子观点d. 射线，射线，射线本质上都是电磁波，且射线的波长最短7历史上，下列哪个发现使人们开始认识到原子是有结构的a. 天然放射现象的发现 b. 中子的发现c. 质子的发现 d. 电子的发现8下列说法正确的是（ ）a. 比结合能越大表示原子核中的核子结合得越牢固b. 裂变反应有质量亏损，质量数不守恒c. 射线是一种波长很短的电磁波d. 玻尔理论的假设之一是原子能量的量子化9下列说法正确的是 ()a. 相同频率的光照射到不同的金属上，逸出功越大，出射的光电子最大初动能越小b. 钍核90234th，衰变成镤核91234pa，放出一个中子，并伴随着放出光子c. 根据玻尔理论，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. 比结合能越大表示原子核中的核子结合得越牢固，原子核越稳定10我国自主研发的钍基熔盐是瞄准未来2030年后核能产业发展需求的第四代核反应堆，是一种夜态燃料堆，使用钍铀核燃料循环，以氧化盐为冷却剂，将天然核燃料和可转化核燃料熔融于高温氯化盐中，携带核燃料在反应堆内部和外部进行循环。钍232不能直接使用，需要俘获一个中子后经过2次衰变转化成铀233再使用，铀233的一种典型裂变方程是u92233+n01b56142a+u3689+3n01.已知铀233的结合能为e1、钡142的结合能为e2、氪89的结合能为e3，则a. 铀233 比钍232少一个中子b. 轴233、钡142、氪89三个核中氪89的结合能最小，比结合能却最大c. 轴233、钡142、氪89三个核中铀233的结合能最大，比结合能也最大d. 铀233的裂变反应释放的能量为e=e1e2e311已知镭的原子序数是88，原子核的质量数是226，问：(1)镭核中有几个质子？几个中子？(2)镭核所带电荷量是多少？(3)若镭原子呈电中性，它核外有几个电子？(4)22888ra是镭的一种同位素，让22688ra和22888ra核以相同速度垂直射入磁感应强度为b的匀强磁场中，它们运动的轨迹半径之比是多少？12用速度大小为v的中子轰击静止的锂核36li,发生核反应后生成氚核和粒子,生成的氚核速度方向与中子的初速度方向相反,氚核与粒子的速度之比为7:8.中子的质量为m,质子的质量可近似看做m，光速为c.(1)写出核反应方程.(2)求氚核和粒子的速度大小.(3)若核反应过程中放出的核能全部转化为粒子和氚核的动能,求出质量亏损.13卢瑟福用粒子轰击氮核发现质子。发现质子的核反应为：。已知氮核质量为mn=1400753u，氧核的质量为mo=1700454u，氦核质量mhe=400387u，质子（氢核）质量为mp=100815u。（已知：1uc2=931mev，结果保留2位有效数字）求：这一核反应是吸收能量还是放出能量的反应？相应的能量变化为多少？若入射氦核以v0=3107m/s的速度沿两核中心连线方向轰击静止氮核。反应生成的氧核和质子同方向运动，且速度大小之比为1:50。求氧核的速度大小。14核聚变能是一种具有经济性能优越、安全可靠、无环境污染等优势的新能源。近年来，受控核聚变的科学可行性已得到验证，目前正在突破关键技术，最终将建成商用核聚变电站。一种常见的核聚变反应是由氢的同位素氘（又叫重氢）和氚（又叫超重氢）聚合成氦，并释放一个中子。若已知氘原子的质量为20141u，氚原子的质量为30160u，氦原子的质量为40026u，中子的质量为10087u，1u = 16610-27kg。（1）写出氘和氚聚合的反应方程；（2）试计算这个核反应释放出来的能量。（光速c=300108m/s，结果取二位有效数字）15太阳和许多恒星发光是内部核聚变的结果，核反应方程是太阳内部的许多核反应中的一种，其中为正电子，ve为中微子 确定核反应方程中a、b的值；在质子与质子达到核力作用范围完成核聚变前必须要克服强大的库仑斥力。设质子的质量为m，电子质量相对很小可忽略，中微子质量为零，克服库仑力做功为w。若一个运动的质子与一个速度为零的质子发生上述反应，运动质子速度至少多大？试卷第3页，总3页本卷由系统自动生成，请仔细校对后使用，答案仅供参考。参考答案1c【解析】原子比结合能越大，原子核越稳定，核子越多的原子核不一定稳定，选项a错误；因为衰变时质量数不变，所以衰变的次数n=2382224=4，在衰变的过程中电荷数总共少42=8，则衰变的次数m=8(9286)1=2故b错误。诊断甲状腺疾病时，给病人注射放射性同位素的目的是将其作为示踪原子，选项c正确；比结合能越大，原子核中核子结合得越牢固，原子核越稳定，选项d错误；故选c.2d【解析】光电效应现象证明了光具有粒子性，故a错误。根据光电效应方程知，ekm=hvw0知光电子的最大初动能与入射光的频率成一次函数关系，不是正比关系。故b错误。氢原子的核外电子由较高能级跃迁到较低能级时，要释放一定频率的光子，即能量，而这个能量不是核能，故c错误；比结合能小的原子核结合成或分解成比结合能大的原子核时有质量亏损，释放核能。故d正确。【点睛】光电效应说明光具有粒子性，根据光电效应方程分析光电子的最大初动能与入射光的频率的关系，当原子核发生变化时才会释放出核能。3d【解析】比结合能越大的原子核越稳定，但是它的结合能不一定越大，例如中等核，选项a错误；重核与中等质量的原子核相比较，重核的结合能大，比结合能小，选项b错误；将原子核拆散成核子与核子结合成原子核两个过程质量的变化相等，将原子核拆散成核子所吸收的能量与核子结合成原子核所放出的能量叫结合能。故c错误。氮原子核由两个质子和两个中子组成，这两个质子之间存在着万有引力、库仑力和核力，核力是强力，它能将核子束缚在原子核内。万有引力最弱，研究核子间相互作用时万有引力可以忽略，则这3种力从大到小的排列顺序是核力、库仑力、万有引力，选项d正确；故选d.4c【解析】a、该核反应方程为23he+12h24he+11h ,电荷数守恒,质量数守恒.a错； bc、关于23he+12h24he+11h反应中有大量能量放出，根据爱因斯坦质能方程,知有质量亏损,生成物的质量小于参加反应物质的质量.故b错误,c、. “氦4原子核内有两个质子、两个中子共4个核子，故c正确；d、比结合能越大,原子核越稳定,所以 “氦4”比“氦3”稳定.故d错误;故选c 点睛：根据电荷数守恒、质量数守恒判断核反应方程的正误;轻核聚变将放出大量的能量,知有质量亏损;核电站产生的核能来自重核裂变;5b【解析】a项：原子核的结合能是核反应前后有质量亏损，以能量的形式释放出来，故a错误；b项：射线即光子流速度很大，所以其穿透能力很强，甚至能穿透几厘米厚的铅板，故b正确；c项：衰变中生成的电子是一个中子转化为一个质子同时生成一个电子，c错误；d项：半衰期是统计规律，对少量原子核来讲是没有意义的，故d错误。点晴：所有核反应中，质量数守恒，核电荷数守恒；原子核结合能是质量亏损以能量形式释放，衰变是内部中子转化为质子时同时生成电子，半衰期是统计规律。6c【解析】a、“光子说”本质不同于牛顿的微粒说，是抽象概念的，故a错误；b、卢瑟福的粒子散射实验只是揭示了原子的核式结构，故b错误；c、玻尔的原子结构理论在卢瑟福的核式结构学说基础上引进了量子观点，故c正确；d、射线、射线不是电磁波，射线是氦核，而射线是电子流，对于射线的频率最高，则其波长最短，故d错误；故选c。7d【解析】在探索微小粒子的过程中，人们首先发现了电子，进而认识到原子是由电子和原子核组成的，卢瑟福建立了原子结构的行星模型。故选d.【点睛】本题是原子物理学史问题，粒子散射实验使人们认识到原子具有核式结构模型，天然放射现象说明原子核内部有复杂结构，密立根油滴实验测出了电子的电荷量，发现了电荷量的量子化8acd【解析】比结合能越大表示原子核中的核子结合得越牢固，a正确；裂变反应有质量亏损，但质量数与质子数守恒，b错误；射线是一种频率很高，而波长很短的电磁波，c正确；玻尔理论的假设之提出量子化观点，d正确9ad【解析】根据光电效应方程ekm=hw知w越大出射的光电子最大初动能ekm越小，a正确；根据电荷数守恒和质量数守恒知钍核90234th，衰变成镤核91234pa，放出一个电子，b错误；根据玻尔理论，氢原子辐射出一个光子后能量减小，轨道半径减小，库仑力增大，电子的加速度增大，c错误；比结合能越大，将核子分解需要的能量越大，原子核中核子结合得越牢固，原子核越稳定，d正确10ab【解析】设钍的电荷数为a，则钍232俘获一个中子后经过2次衰变转化成铀233，则a=92-2=90，则钍中含有中子数为232-90=142；铀233含有中子数：233-92=141；则铀233 比钍232少一个中子，选项a正确；铀233、钡142、氪89三个核中氪89质量数最小，结合能最小，因核子数较小，则比结合能却最大，选项b正确，c错误；铀233的裂变反应中释放的能量等于生成物的结合能减去反应物的结合能，选项d错误；故选ab.11(1)88138(2)1.411017 c(3)88(4)113114【解析】因为原子序数与核内质子数、核电荷数、中性原子的核外电子数都是相等的，原子核的质量数等于核内质子数与中子数之和由此可得：(1)镭核中的质子数等于其原子序数，故质子数为88，中子数n等于原子核的质量数a与质子数z之差，即naz22688138.(2)镭核所带电荷量qze881.61019c1.411017c.(3)镭原子呈中性，则核外电子数等于质子数，故核外电子数为88.(4)带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动的向心力为洛伦兹力，故有bqvm，两种同位素具有相同的核电荷数，但质量数不同，故.12（1）n01+l36ih13+h24e（2）8v11（3）m=141mv2121c2【解析】试题分析：（1）根据质量数守恒与电荷数守恒，则有核反应方程为：01n+36li13h+24he；（2）以中子的速度方向为正方向，由动量守恒定律得：mnv=mhv1+mhev2；由题意得v1:v2=7:8解得：v1=7v11，v2=8v11（3）氚核和粒子的动能之和为：ek=123mv12+124mv22=403243mv2释放的核能为：e=ekekn=403243mv212mv2=141121mv2由爱因斯坦质能方程得，质量亏损为：m=ec2=141mv2121c2考点：考查了动量守恒，质能方程，核反应方程【名师点睛】核反应中遵守两大基本规律：能量守恒定律和动量守恒定律注意动量守恒定律的矢量性，要明确是如何转化的13吸收的能量为120mev；18106m/s【解析】试题分析：m =mn + mhe- mo -mp = - 000129ue=m c2= -120mev故这一核反应是吸收能量的反应，吸收的能量为120mevmhe v0=mh vh+ movo又因vo: vh =1:50解得：vo =18106m/s考点：动量守恒定律