学教科版选修35 3.4原子核的结合能 作业（5）.docx

2017-2018学年度教科版选修3-5 3.4原子核的结合能 作业（5）1关于原子物理知识的叙述，下列说法正确的是a. b衰变的实质是核内的中子转化成了一个质子和一个电子b. 结合能越大，原子核中核子结合得越牢固，原子核越稳定c. 要使轻核发生聚变，必须使它们的距离达到10-10m以内，核力才能起作用d. 对于一个特定的氡原子，只要知道了半衰期，就可以准确地预言它将在何时衰变2关于原子核下列说法正确的是( )a. 原子核发生一次衰变，该原子外层就失去一个电子b. 铀235裂变方程为u92235b56144a+k3689r+2n01c. 原子核的比结合能越大越稳定d. 把放射性元素掺杂到其他稳定元素中，放射性元素的衰变会变慢3下列有关近代物理内容的叙述,正确的是( )a. 天然放射现象中的射线是原子核外电子跃迁时辐射出的b. 按照玻尔理论,氢原子核外电子从半径较小的轨道跃迁到半径较大的轨道时，电子的动能减小，但原子的能量增大c. 原子核结合能越大越稳定d. 一束光照射到某种金属上逸出的光电子的初动能与光照强度成正比4我国正在自主研发新型聚变裂变混合反应堆项目。如果此项目得以研究开发并付诸实现，有可能使核资源寿命延长数倍。关于聚变和裂变，下列看法正确的是a. 12h+13h24he+01n是裂变反应b. 聚变和裂变反应中都存在质量亏损c. 裂变反应以释放核能为主，聚变反应以吸收核能为主d. 核越重，比结合能越大5我国正在自主研发新型聚变裂变混合反应堆项目。如果此项目得以研究开发并付诸实现，有可能使核资源寿命延长数倍。关于聚变和裂变，下列看法正确的是a. 12h+13h24he+01n是裂变反应b. 聚变和裂变反应中都存在质量亏损c. 裂变反应以释放核能为主，聚变反应以吸收核能为主d. 核越重，比结合能越大6下列选项中，说法正确的是a. 光电效应揭示了光的波动性，爱因斯坦发现了光电效应的规律b. 普朗克提出了能量子的假说，爱因斯坦利用能量子假说成功解释了黑体辐射的强度按波长分布的规律c. 放射性元素放出的粒子是原子核内的两个质子和两个中子组成的d. 结合能指的是把核子分开需要的能量，比结合能是结合能与核子数之比，比结合能越小，原子核越稳定7下列关于结合能和比结合能的说法中，正确的有（ ）a. 核子结合成原子核时放出能量b. 原子核拆解成核子时要放出能量c. 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d. 中等质量原子核的结合能和比结合能均比轻核的要大8下列说法正确的是（ ）a. 根据玻尔理论，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，同时电子的动能减小。b. 放射性物质的温度升高，则半衰期减小c. 用能量等于氘核结合能的光子照射静止氘核，不可能使氘核分解为一个质子和一个中子d. 某放射性原子核经过2次衰变和一次衰变，核内质子数减少4个9以下说法正确的是（ ）a. 核聚变反映方程可能为b. 铀核裂变的核反应方向可能为c. 发生衰变时原子核放出电子，说明电子是原子核的组成部分d. 中子和质子结合成氘核，若果过程质量亏损为，则氘核的结合能为10下列说法中正确的是a. 发生衰变时，原子核发出电子，说明电子是原子核的组成部分b. 粒子的散射实验表明原子具有核式结构模型，还可确定各种元素原子核的电荷数c. 铀核裂变的核反应方程可能是u92235+n01x54140e+s3894r+2n01d. 组成原子核的核子越多，它的结合能越大，比结合能越大，原子核越稳定111993年，中国科学院上海原子核研究所制得了一种新的铂元素的同位素.制取过程如下.（1）用质子轰击铍产生快中子;（2）用快中子轰击汞，反应过程可能有两种：生成，放出氦原子核；生成，放出质子、中子；（3）生成的铂发生两次衰变，变成稳定的原子核汞，写出上述核反应方程式.121993年，中国科学院上海原子核研究所制得一种新的铂元素的同位素铂202（pt），制取过程如下：（1）用质子轰击铍9（be）产生快中子；（2）用快中子轰击汞204（hg），反应过程中可能有两种：生成铂202，并放出粒子；生成铂202，并放出质子、中子。（3）生成的铂202发生两次衰变，变成稳定的原子核汞202，写出上述所有的核反应方程。 13一个粒子轰击硼（b）核变成碳14和一个未知粒子，并放出7.5105ev的能量，写出核反应方程并求出反应过程中的质量亏损。14一个铀235衰变为钍核时释放出一个粒子，已知铀核的质量为3.85313110-25kg，钍核的质量为3.78656710-25kg，粒子的质量为6.6467210-27kg，则在该衰变过程中释放出的能量为_j。如果有1kg铀发生这样的衰变，则铀全部衰变完，释放的能量为_j。15模块3-5试题（i）（4分） 首先提示了原子具有复杂的结构， 首先揭示了原子核具有复杂的结构。a电子的发现 b质子的发现c中子的发现 d天然放射现象的发现（ii）（8分）介子由两个夸克构成，而夸克之间的相互作用相当复杂。研究介子可通过用高能电子与其发生弹性碰撞来进行。由于碰撞过程难于分析，为掌握其主要内涵，人们假设了一种简化了的“分粒子”模型。其主要内容为：电子只和介子的某部分（比如其中一个夸克）做弹性碰撞。碰撞后的夸克再经过介子内的相互作用把能量和动量传给整个介子。“分粒子”模型可用下面的简化模型来阐述：一个电子质量为m1，动能为e0，与介子的一个夸克（质量为m2）做弹性碰撞。介子里另一个夸克的质量为m3，夸克间以一根无质量的弹簧相连。碰撞前夸克处于静止状态，弹簧处于自然长度。试求：（1）夸克m2与电子碰撞后所获得的动能（2）介子作为一个整体所具有的以弹簧弹性势能形式代表的介子的最大内能。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1a【解析】衰变所释放的电子，是原子核内的中子转化成质子和电子所产生的，故a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，故b错误；能使核子之间的核力发生作用的范围非常小，所以要使轻核发生聚变，必须使它们的距离达到10-15m以内，核力才能起作用，故c错误；对于一个特定的衰变原子，我们只知道它发生衰变的概率，并不知道它将何时发生衰变，发生多少衰变，故d错误。故选a。点睛：本题是原子物理部分的内容，衰变的实质、裂变与聚变、比结合能、半衰期适用条件等等都是考试的热点，要加强记忆，牢固掌握。2c【解析】原子核的衰变过程是中子转变为质子而释放出电子的过程，核外电子没有参与该反应，选项a错误；铀235必须吸收慢中子后才能发生裂变，选项b错误；原子核的比结合能越大，原子核越难分离，原子核越稳定，选项c正确；放射性元素衰变的快慢与其物理、化学状态无关，选项d错误；故选c.3b【解析】天然放射现象中的射线是原子核内的中子转化为质子时辐射出的，选项a错误；按照玻尔理论,氢原子核外电子从半径较小的轨道跃迁到半径较大的轨道时，电子的动能减小，电势能变大，原子的能量增大，选项b正确；原子核比结合能越大越稳定，选项c错误；一束光照射到某种金属上逸出的光电子的初动能与光照强度无关，只与光的频率有关，选项d错误；故选b.4b【解析】12h+13h24he+01n是轻核聚变反应，所以a错误；聚变和裂变反应都释放能量，所以都存在质量的亏损，故b正确；c错误；组成原子核的核子越多，它的结合能就越高，结合能与核子数之比，称做比结合能，比结合能与质量数的关系如图所示，可知，中等大小的原子核比结合能较大，故d错误。5b【解析】12h+13h24he+01n是轻核聚变反应，所以a错误；聚变和裂变反应都释放能量，所以都存在质量的亏损，故b正确；c错误；组成原子核的核子越多，它的结合能就越高，结合能与核子数之比，称做比结合能，比结合能与质量数的关系如图所示，可知，中等大小的原子核比结合能较大，故d错误。6c【解析】光电效应揭示了光的粒子性，爱因斯坦发现了光电效应的规律，选项a错误；普朗克提出了能量子的假说，并利用能量子假说成功解释了黑体辐射的强度按波长分布的规律，选项b错误；放射性元素放出的粒子是原子核内的两个质子和两个中子组成的，选项c正确；结合能并不是由于核子结合成原子核而具有的能量而是把核子分开需要的能量；比结合能表达了原子核的稳定性，比结合能越大，原子核越稳定故e错误故选c.7ad【解析】当核子结合成原子核时有质量亏损，要释放一定能量，故a正确；原子核是核子凭借核力结合在一起构成的，要把它拆解成核子时要吸收能量，故b错误；比结合能越大的原子核越稳定，比结合能是结合能与核子数之比，结合能的大小还要考虑核子数，因此它的结合能不一定越大，故c错误；中等质量原子核的结合能和平均结合能均比轻核的要大故d正确故选ad点睛：本题考查对核力、结合能的理解核力是自然界四种基本作用力之一，与万有引力性质、特点不同；知道当核子结合成原子核时有质量亏损，要释放一定能量，原子核的平均结合能越大，表示原子核的核子结合得越牢固8c【解析】a项：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，库仑力做正功，动能增大，电势能减小，故a正确；b项：半衰期是放射性元素的原子核有半数发生衰变时所需要的时间，由原子核本身决定，与原子的物理、化学状态无关，故b错误；c项：核子结合成原子核与原子核分解为核子是逆过程，质量的变化相等，能量变化也相等，故用能量等于氘核结合能的光子照射静止氘核，可能使氘核分解为一个质子和一个中子，故c错误；d项：根据质量数和电荷数守恒，某放射性原子核经过2次衰变质子数减少4，一次衰变质子数增加1，故核内质子数减少3个，d正确；点晴：解决本题关键理解玻尔理论认为原子的能量是量子化的，轨道半径也是量子化的；半衰期由原子核本身决定，与原子的物理、化学状态无关；核子结合成原子核与原子核分解为核子是逆过程，质量的变化相等，能量变化也相等；根据质量数和电荷数守恒判断。9bd【解析】核反应方程式为12h+13h24he+01n，a错误；重核裂变成几个中等质量的核的现象为核裂变，b正确；衰变时，原子核中的一个中子，转变为一个质子和一个电子，电子释放出来，c错误；根据质能方程可知e=mc2，d正确10bcd【解析】发生衰变时，原子核发出的电子是核内中子转化为质子时放出的，电子不是原子核的组成部分，选项a错误； 粒子的散射实验表明原子具有核式结构模型，还可确定各种元素原子核的电荷数，选项b正确；裂变是重核在中子轰击下裂变成轻核，铀核裂变的核反应方程可能是u92235+n01x54140e+s3894r+2n01，选项c正确；组成原子核的核子越多，它的结合能越大；比结合能是结合能与核子数之比，比结合能越大，原子核中核子结合得越牢固，原子核越稳定，故d正确；故选bcd. 11（1）+ (2)+2+(3)【解析】试题分析： 根据质量数守恒和核电荷数守恒直接可以得到结果。用质子轰击铍产生快中子：+用快中子轰击汞：+ +2+生成的铂发生两次衰变，变成稳定的原子核汞：考点：核反应方程点评：本题解题关键是核反应方程严格遵守质量数和核电荷数守恒。属于基础题，常考，应熟练掌握。12（1）hbebn （2）nhgpthe，nhgpt2hn （3）ptaue，auhge 【解析】根据质量数和核电荷数守恒可得用质子轰击铍9（be）产生快中子：hbebn （2） 用快中子轰击汞204（hg），反应过程中可能有两种：nhgpthe，nhgpt2hn（3）生成的铂202发生两次衰变，变成稳定的原子核汞202：ptaue，auhge 思路分析：根据质量数和核电荷数守恒分析试题点评：本题考查了核反应方程的书写，助于质量数和核电荷数守恒13hebch，1.310-30kg 【解析】根据质量数和核电荷数守恒可得hebch，1原子质量单位相当于931.5mev的能量，所以可得=1.310-30kg思路分析：根据质量数和核电荷数守恒写出方程；1原子质量单位相当于931.5mev的能量，试题点评：本题考查了核反应方程书写和质量亏损的计算148.710-13，2.31012 【解析】根据题意质量亏损为=3.85313110-25kg -（3.78656710-25kg+6.6467210-27kg）=0.000096810-25kg，根据公式可得衰变过程中释放了8.710-13j的能量，1kg的铀全部衰变完，释放的能量为(1/3.85313110-25kg)8.710-13=2.31012思路分析：根据反应前后质量的变化然后根