学教科版选修35 3.4原子核的结合能 作业（3）.docx

2017-2018学年度教科版选修3-5 3.4原子核的结合能 作业（3）1(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2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3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. 镭226衰变为氡222的半衰期为1620年，也就是说100个镭226核经过1620年的一定还剩下50个镭226没有发生衰变c. 在天然放射现象中放出的射线就是电子流，该电子是原子的内层电子受激发后辐射出来的d. 原子从低能级向高能级跃迁，不吸收光子也能实现4用中子(n)轰击锂核(li)发生核反应，产生氚核(h)和未知粒子并放出4.8mev的能量，已知1mev=1.610-19j。下列说法正确的是a. 未知粒子为粒子b. 未知粒子为粒子c. 反应中的质量亏损为8.510-29kgd. 锂核的比结合能大于氚核的比结合能5下列说法正确的是a. 原子核内的一个中子转化成一个质子和一个电子，这种转化产生的电子发射到核外，就是粒子，这就是衰变b. 氡222的半衰期是3.8天，镭226的半衰期是1620年，所以一个确定的氡222核一定比一个确定的镭226先衰变c. 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，电势能增大，电子的动能减小，原子的总能量减小d. 原子核越大，它的结合能越高，原子核能级越稳定6一静止原子核a经1次a衰变生成原子核b，并释放出g光子。已知a的比结合能为e1，b的比结合能为e2，a粒子的比结合能为e3，g光子的能量为e4，则下列说法正确的是a. b核在元素周期表的位置比a核后移2位b. 比结合能e1小于比结合能e2c. 由能量守恒可知e2e1e3e4d. 该反应过程质量一定增加7下列选项中不符合相关物理知识的是a. 为了揭示黑体辐射规律，普朗克提出电磁辐射的能量是量子化的b. 原子核的半衰期与原子所处的化学状态和外部条件有关c. 比结合能越大，原子核中核子结合的越牢固，原子核越稳定d. 光电效应和康普顿效应深入揭示了光的粒子性，前者标明光具有能量，后者表明光子除了具有能量外还具有动量8静止的氮核被速度为v0的中子击中生成碳核和另一种原子核甲，已知与甲核的速度方向与碰撞前中子的速度方向均一致，碰后核与甲核的动量之比为2：1写出核反应方程式。求与甲核的速度各是多大?9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=e1e2e310下列说法中正确的是a. 衰变所释放的电子是原子核内的质子转化成中子时产生的b. 低频扼流圈“通直流，阻交流”，高频扼流圈“通低频，阻高频”，一般高频扼流圈的自感系数比低频扼流圈要小c. 普朗克发现了天然放射现象，从而提出了量子化的思想d. 比结合能越大，原子核中核子结合得越牢固，原子核越稳定11原子核的比结合能随质量数的变化图像如图所示，根据该曲线，下列判断正确的是（ ）a. 中等质量核的比结合能大，这些核较稳定b. 核比核更稳定c. 核裂变成两个中等质量的核时释放能量d. 核的结合能比核的大12太阳能量来源于太阳内部氢核的聚变，设每次聚变反应可以看作是4个氢核（h）结合成1个氦核（he），同时释放出正电子（e）。已知氢核的质量为mp，氦核的质量为m，正电子的质量为me，真空中光速为c。计算每次核反应中的质量亏损及氦核的比结合能。13（8分）某科学家提出年轻热星体中核聚变的一种理论，其中的两个核反应方程为： hcn hncx（1）写出原子核x的元素符号、质量数和核电荷数；（2）已知原子核h、c、n的质量分别为mh=1.0078u、mc=12.0000u、mn=13.0057u，1u相当于931mev。试求每发生一次上述聚变反应所释放的核能；（结果保留三位有效数字）（3）用上述辐射中产生的波长为=410-7m的单色光去照射逸出功为w=3.010-19j金属材料铯时，通过计算判断能否产生光电效应？若能，试求出产生的光电子的最大初动能。（普朗克常量h=6.6310-34js，光在空气中的速度c=3108m/s）（结果保留三位有效数字）14（7分）已知镭的原子序数是88，原子核质量数是226。试问：镭核中有几个质子？几个中子？镭核所带电荷量为多少？若镭原子呈中性，它核外有几个电子？是镭的一种同位素，让226 88ra和228 88ra以相同速度垂直射入磁应强度为b的匀强磁场中，它们运动的轨道半径之比是多少？15中科院等离子物理研究所设计并制造的世界上首个“人造太阳”实验装置大部件已安装完毕。若在此装置中发生核反应的方程是已知、核的比结合能分别为eh1.11mev、ehe7.07mev，试求此核反应过程中释放的核能。16一个铀核，经一次衰变后，产生钍核，（1）试写出上述衰变的核反应方程；（2）若一个静止的铀核发生衰变，以v的速度释放一个粒子，求产生钍核的运动速度大小；（3）若铀核的质量为m1，粒子的质量为m2，产生的钍核的质量为m3，求一个铀核发生衰变释放的能量。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】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。2d【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3d【解析】a.原子核的结合能是组成原子核的核子结合成原子核时放出的能量，故a错误； b.半衰期是统计规律，对少量原子核来讲是没有意义的，故b错误； c.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，故c错误；d. 原子从低能级向高能级跃迁需要获得能量，可以通过吸收光子或碰撞等形式获得，故d正确。故选：d4a【解析】根据质量数和电荷数守恒可知，未知粒子的质量数为4，电荷数为2，为粒子，选项a正确，b错误；反应中的质量亏损为，选项c错误；锂核的比结合能小于氚核的比结合能，选项d错误；故选a.5a【解析】a. 原子核内的中子转化成一个质子和一个电子，这种转化产生的电子发射到核外，就是粒子，这就是衰变的实质，故a正确；b. 对于大量原子和有半数发生衰变所用的时间是半衰期，对于一个确定的原子核，半衰期没有意义，故b错误；c. 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，电势能增大，原子的总能量增加，故c错误； d.结合能越高，原子核不一定稳定，比结合能越大，原子核越稳定，故d错误。故选：a.6b【解析】根据电荷数和质量数守恒，写出原子核衰变的方程为：axyh24e+bx2y4，故b核在元素周期表的位置比a核前移2位，故a错误；衰变过程中释放能量，可知比结合能e1小于比结合能e2故b正确；由能量守恒可知ye1=y2e2+2e3+e4，故c错误；该反应的过程中释放热量，由质能方程可知，一定有质量亏损，故d错误。故选b。7b【解析】为了解释黑体辐射，普朗克提出电磁辐射的能量是量子化的，a正确；原子核的半衰期是由原子核内部结构决定的，与原子所处的化学状态和外部条件无关，b错误；比结合能越大，原子核中核子结合得约牢固，原子核越稳定，c正确；光电效应和康普顿效应都揭示了光的粒子性，前者表明光子具有能量，后者表明光子除了具有能量外，由具有动量，d正确。本题选不正确的，故选b8+ 【解析】试题分析：+设中子质量为m0，核质量mc，甲核质量为m甲，由动量守恒得即 m0v0=12 m0 vc+3 m0v甲又因为与甲核动量比为2:l，所以m0vc=2m甲v甲 即12m0vc=23m0v甲联立求得： 考点：核反应方程；动量守恒定律.9ab【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.10bd【解析】a项：衰变所释放的电子来自原子核，是原子核内的一个中子转变为一个质子和一个电子，电子释放出来，故a错误；b项：低频扼流圈“通直流，阻交流”，高频扼流圈“通低频，阻高频”，一般高频扼流圈的自感系数比低频扼流圈要小，故b正确；c项：贝克勒尔发现了天然放射现象，故c错误；d项：比结合能越大,表示原子核中核子结合得越牢固,原子核越稳定，故d正确。11ac【解析】由图可知，中等质量的原子核的比结合能最大，所以中等质量的原子核最稳定，故a正确。由图可知核离中等质量的原子核更远，故核比核更不稳定，故b错误；重核裂变成中等质量的核，有质量亏损，释放能量，故c正确；由图可知， 核的比结合能比核的大，故d错误，故选ac.12； 【解析】试题分析：核反应方程为：，则每次核反应中的质量亏损；反应放出的能量为：，比结合能为：。考点：核能计算.13（1）he （2）1.9551 mev （3）1.972510-19j；可以产生光电效应【解析】试题分析：（1）根据核反应质量数即电荷数守恒可知，原子核x的元素符号he，质量数为4，电荷数为2；（2）根据质能方程可知：e=（mh+mc-mn）931=1.9551 mev ；（3）根据=根据爱因斯坦光电效应方程可知：ek=h-w =1.972510-19j可以产生光电效应。考点：核反应方程；核能计算；爱因斯坦光电效应方程【名师点睛】此题考查了核反应方程的书写、核能计算以及爱因斯坦光电效应方程的应用；书写核反应方程的依据是反应前后电荷数相等、质量数相等；反应前后的质量只差等于质量亏损；知道质能方程e=mc2以及爱因斯坦光电效应方程：ek=h-w；此题是基础题.1488 138 1.4110-17c 88 113114【解析】试题分析： 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与质子数之差，即n=a-z=226-88=138镭核所带电荷量q=ze=881.610-19c=1.4110-17c核外电子数等于核电荷数，故核外电子数为88带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运