学鲁科版选修35 4.1核力与核能 作业（4）.docx

2017-2018学年度鲁科版选修3-5 4.1核力与核能 作业（4）1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2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3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4一静止原子核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5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6下列说法中正确的是（）a. 铀235裂变成氙136和锶90并放出9个中子b. 一块纯净的放射性元素的矿石，经过一个半衰期以后，它的总质量仅剩下一半c. 石墨在反应堆起到降低核反应速度的作用d. 较重的核分裂成中等质量大小的核，核子的比结合能会增加7科学家于1996年人工制造出超重元素,这种元素具有放射性，其原子核经过n次衰变的产物为, 的半衰期为t,则下列说法正确的是a. 衰变中的射线具有很强的穿透性，可以用于金属探伤b. 的中子数比的中子数多12c. 原子核之间只存在核力d. 2g 经过2t时间，剩众物质的质量为0.5g8一个钍核中，有（ ）a. 232个质子，90个中子 b. 90个质子，232个中子c. 142个质子，90个中子 d. 90个质子，142个中子9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10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11一静止的铝原子核俘获一速度为10107m/s的质子p后，变为处于激发态的硅原子核，下列说法正确的是_（填正确的答案标号，选对一个得2分，选对2个得4分，选对3个得5分，没错选1个扣3分，最低得分为零分）a核反应方程为b核反应方程过程中系统动量守恒c核反应过程中系统能量不守恒d核反应前后核子数相等，所以生成物的质量等于反应物的质量之和e硅原子核速度的数量级为105m/s，方向与质子初速度方向一致12下列说法中正确的是 （填正确答案标号，选对一个得2分，选对2个得4分，选对3个得5分每选错一个扣3分，最低得分为0分）a射线的本质是电子流，所以衰变说明原子核是由质子、中子、电子组成b居里夫妇从沥青铀矿中分离出了钋和镭两种新元素c核反应中释放的能量可由计算，有些化学反应也释放能量，这两种情况产生的能量的本质是一样的d某种色光照射金属发生光电效应，若增大光照强度，则单位时间内发射的光电子数增加e玻尔认为原子中电子轨道是量子化的，能量也是量子化的13已知氘核质量为2.013 6u，中子质量为1.008 7u，he的质量为3.015 0u（1）写出两个氘核聚变成he的核反应方程 ；（2）计算上述核反应中释放的核能e= mev（结果保留三位有效数字）14在某些恒星内部，3个氦核（）结合成1个碳核（）。已知1个氦核的质量为m1、1个碳核的质量为m2，1个质子的质量为mp，1个中子的质量为mn，真空中的光速为c。（i）核反应方程为 ；（ii）核反应的质量亏损为 ；（iii）碳核的比结合能为 。15已知质子的质量为m1，中子的质量为m2，碳核（）的质量为m3，则碳核（）的比结合能为 ，碳-14是碳的一种具有放射性的同位素，研究发现外来的宇宙射线与大气作用产生宇宙射线中子，宇宙射线中子和大气中氮核（）起核反应产生碳-14，请写出核反应方程 16太阳内部不断进行着各种核聚变反应，一个氘核和一个氚核结合成一个氦核是其中一种，请写出其核反应方程_；如果氘核的比结合能为e1，氚核的比结合能为e2，氦核的比结合能为e3，则上述反应释放的能量可表示为_。17某恒星内部，3个粒子可结合成一个碳核，已知的质量为粒子的质量为m2，真空中光速为c请写出该核反应方程_；这个反应中释放的核能为_试卷第5页，总5页参考答案1d【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：d2a【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.3a【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.4b【解析】根据电荷数和质量数守恒，写出原子核衰变的方程为：xya24he+x2y4b，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。5b【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b6d【解析】发生核反应的过程满足电荷数和质量数守恒，铀235裂变成氙136的锶90的过程中，质量数守恒，由于中子的质量数等于1，所以中子的个数： ，所以可能的裂变的反应方程式为： ，a错误；经过一个半衰期以后，有一半的质量发生衰变，产生新核，导致剩下的总质量要大于原质量的一半，b错误；核反应堆中的燃料是铀，用石墨、重水作为慢化剂，石墨在反应堆起到使裂变时产生的中子速度减小，易于被铀核吸收的作用，c错误；裂变和聚变都伴随着巨大能量的释放，出现质量亏损，根据爱因斯坦质能方程知道：核子的比结合能都会增加，d正确7b【解析】衰变中的射线具有很强的电离性，但是穿透性很差，选项a错误；由衰变为质量数减小24，则衰变的次数为6次，电荷数减小12，则x=100， 的中子数153，而的中子数为165个，则的中子数比多12个，选项b正确；核力是指原子核内相邻的质子和中子之间存在的作用力，选项c错误；2g 经过2t时间，剩余的的质量为0.5g，但衰变后生成新的物质，则剩众物质的质量大于0.5g，选项d错误；故选b.8d【解析】一个钍核中，有90个质子，有232个核子，则有232-90=142个中子，故选d.9bd【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。10ac【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.11abe【解析】试题分析：由质量数、电荷数守恒可知，核反应方程为，故a正确；核反应方程过程中系统动量守恒，能量也守恒，故b正确，c错误；核反应过程中，要释放热量，质量发生亏损，生成物的质量小于反应物的质量之和，故d错误；设质子的质量为m，则铝原子原子核的质量约为27m，以质子初速度方向为正，根据动量守恒定律得：mv0=（m+27m）v解得：v=357105m/s，方向与质子初速度方向一致，故e正确故选：abe考点：动量守恒定律；核反应方程【名师点睛】本题考查了核反应方程过程中质量数守恒和电荷数守恒，以及系统动量守恒，能量守恒，属于基础题。视频12bde【解析】试题分析：射线是电子流，衰变的本质是原子核内的一个中子转化为一个质子和一个电子，故a错误；居里夫妇从沥青铀矿中分离出了钋和镭两种新元素，并因此获得了诺贝尔奖，故b正确；因为化学反应的最小粒子是原子，释放的能量是化学能，而核反应的最小粒子是原子核，释放的能量是核能，二者的反应原理不同，故c错误；增大光照强度，光子数增多，激发的光电子数增多，故d正确；波尔理论认为原子的核外电子轨道是量子化的，原子的能量是量子化的，故e正确。考点：衰变的本质，核能，光电效应的规律，波尔理论，物理学史13（1）；（2）3.26【解析】试题分析：解；（1）根据电荷数守恒、质量数守恒知，两个氘核聚变成he的核反应方程为：（2）根据爱因斯坦质能方程得，释放的核能为：e=mc2=（22.01363.01501.0087）931.5mev=3.26mev【答案】（i）（ii）（iii）【解析】试题分析：（i）核反应方程式为：；（ii）核反应过程中的质量亏损（iii）由碳核的组成可知，碳核是由6个质子与6个中子组成，根据爱因斯坦质能方程：可知，核反应释放的能量，所以碳核的比结合能为：；考点：爱因斯坦质能方程；裂变反应和聚变反应【名师点睛】写核反应方程式时，要注意核电荷数与质量数守恒；先求出质量亏损，然后再求释放的能量。15，【解析】试题分析：此核反应方程为：6故碳核核（）的结合能为，因核子数为12，则比结合能为，根据电荷数守恒、质量数守恒，得核反应方程为考点：考查了核反应方程，爱因斯坦质能方程【名师点睛】本题关键是掌握爱因斯坦质能方程以及比结合能的计算公式，知道核反应过程中，电荷数守恒、质量数守恒16 ； 4e3 2e1 3e2【解析】试题分析：根据电荷数守恒、质量守恒守恒，知核反应方程为，氘核的比结合能为e1，氚核的比结合能为e2，氦核的比结合能为e3，根据比结合能等于结合能与核子数的比值，则有该核反应中释放的核能e=4e3-2e1-3e2考