学鲁科版选修35 4.1核力与核能 作业（2）.docx

2017-2018学年度鲁科版选修3-5 4.1核力与核能 作业（2）1碳12的原子核是由6个质子和6个中子构成的，各质子之间存在着三种相互作用力，万有引力、库仑力和核力。这三种相互作用力的大小由弱到强的顺序是a. 万有引力、库仑力、核力b. 万有引力、核力、库仑力c. 库仑力、万有引力、核力d. 核力、万有引力、库仑力2下列说法中正确的是（）a. 放射性元素的半衰期随温度和压强的变化而变化b. 衰变所释放的电子是原子核内的中子转化成质子时产生的c. 原子核在人工转变过程中，电荷数可能不守恒d. 比结合能越大表示原子核中核子结合得越松散，原子核越不稳定3一个中子与质子发生核反应，生成一个氘核，其核反应方程为11h+01n12h。若该核反应放出的核能为e，则氘核的比结合能为a. e4 b. e3 c. e2 d. e4图为部分原子核的比结合能与核子数的关系图，一种典型的铀核裂变是生成钡和氪，同时放出x个中子，核反应方程是92235u+01n56144ba+3689kr+x01n，下列说法正确的是（）a. x的值为2b. 该核反应比聚变反应对环境的污染较少c. 92235u，56144ba和3689kr相比，92235u核的比结合能最小，它最稳定d. 92235u，56144ba和3689kr相比，92235u核的核子数最多，它的结合能最大5在人类对微观世界进行探索的过程中，科学实验起到了非常重要的作用下列说法符合历史事实的是()a. 射线是原子核内一个中子转化成一个质子的过程中产生的b. 贝克勒尔通过对天然放射现象的研究，发现了原子中存在原子核c. 结合能越大，原子核越稳定d. 一个核反应过程中，质量亏损为m，该反应所释放的能量为e=12mc26下列说法正确的是a. 某放射性物质的半衰期为t，质量为m，则该放射性物质经过半个半衰期后，质量还剩12mb. 一群处于n=3能级的氢原子自发跃迁时能发出2种不同频率的光子c. 用频率为v的光照射某金属表面发生了光电效应，遏止电压为uc，则该金属的逸出功为hv-eucd. 结合能越大，原子核中核子结合得越牢固，原子核越稳定7下列说法正确的是（）a. 结合能是由于核子结合成原子核而具有的能量b. 核子组成原子核过程中不存在质量亏损c. 中等大小的核的比结合能量大，相应原子核最稳定d. 氘核的比结合能为w，光速为c,则质子和中子结合成氘核过程中质量亏损为w/c28一种典型的铀核裂变是生成钡和氪，同时放出3个中子，核反应方程，已知部分原子核的比结合能与核子数的关系如图所示，下列说法正确的是（ ）a. 核反应方程中，x粒子是粒子b. 核反应方程中，x粒子是质子c. 、和相比， 核的比结合能最大，它最稳定d. 、和相比， 核的核子数最多，它的结合能最大9月球土壤里大量存在着一种叫做“氦3()”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()”与氘核聚变，下列说法正确的是a. 核反应方程为b. 核反应生成物的质量将大于参加反应物的质量c. 氦3()一个核子的结合能大于氦4()一个核子的结合能d. 氦3()的原子核与一个氘核发生聚变将放出能量10对结合能、比结合能的认识，下列说法正确的是()a. 核子结合为原子核时，一定释放能量b. 核子结合为原子核时，可能吸收能量c. 结合能越大的原子核越稳定d. 比结合能越大的原子核越稳定11下列说法中正确的是 （_）a原子核内的所有质子间都存在核力和库仑力b自由核子结合成原子核时，一定遵循质量数守恒c比结合能越大，原子核中的核子结合的越牢，原子核越稳定d放射线能杀伤癌细胞或阻止癌细胞分裂，对人体的正常细胞不会有伤害作用e放射性元素在高温高压下形成化合物后，其半衰期不会发生改变12人们发现，不同的原子核，其核子的平均质量（原子核的质量除以核子数）与原子序数有如图所示的关系。下列关于原子结构和核反应的说法正确的是_a. 由图可知，原子核d和e聚变成原子核f时会有质量亏损，要吸收能量b. 由图可知，原子核a裂变成原子核b和c时会有质量亏损，要放出核能c. 已知原子核a裂变成原子核b和c时放出的射线能使某金属板逸出光电子，若增加射线强度，则逸出光电子的最大初动能增大。d. 卢瑟福提出的原子核式结构模型，可以解释原子的稳定性和原子光谱的分立特征13下列说法正确的是_。a比结合能大的原子核分解成比结合能小的原子核时要吸收能量b用紫光照射某金属表面时发生光电效应，改用红光照射时也一定能发生光电效应c黑体辐射的强度随温度的升高而变大，且最大值向波长较短的方向移动d改变压强、温度可改变放射性元素的半衰期14核比核内多_个质子和_个中子。15（1）在所有能源中核能具有能量密度大、区域适应性强的优势，在核电站中，核反应堆释放的核能被转化为电能。核反应堆的工作原理是利用中子轰击重核发生裂变反应，释放出大量核能。核反应方程式nkrax是反应堆中发生的许多核反应中的一种， n为中子，x为待求粒子，a为x的个数，则x为_，a_。以mu、mba、mkr分别表示、kr的质量，mn、mp分别表示中子、质子的质量，c为光在真空中传播的光速，则在上述核反应过程中放出的核能e_。（2）一个质子和两个中子聚变为一个氚核，已知质子质量为mh1.007 3 u，中子质量为mn1.008 7 u，氚核质量为m3.018 0 u,1 u相当于931.5 mev。这个聚变方程为_；释放出的核能为_平均每个核子释放的能量是_16（1）恒星向外辐射的能量来自于其内部发生的各种热核反应,当温度达到108 k时,可以发生“氦燃烧”。完成“氦燃烧”的核反应方程he+_be+.(2)be是一种不稳定的粒子,其半衰期为2.610-16 s.一定质量的be,经7.810-16 s后所剩be占开始时的_。(3)一个中子与某原子核发生核反应,生成一个氘核,其核反应方程式为_。该反应放出的能量为q,则氘核的比结合能为_。(4)太阳内部不停地进行着热核反应（氢聚变为氦），同时释放出巨大的能量太阳能的特点之一是不_环境，太阳能电池是根据在半导体中发生的_效应制成的试卷第5页，总5页参考答案1a【解析】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。故选a。点睛：该题考查四种相互作用要注意原子核中，核子之间的力，只有核力是最强，其它两个力都很弱2b【解析】半衰期与压强无关，由原子核内部因素决定，故a错误；衰变所释放的电子是原子核中的中子转化为质子和电子产生的，不是核外电子，故b正确；核反应方程质量数和电荷数是守恒的，故c错误；比结合能越大，表示原子核中核子结合得越牢靠，原子核越稳定，故d错误。所以b正确，acd错误。3c【解析】根据结合能的定义可知，质子与中子发生核反应，生成氘核的过程中放出的能量等于氘核的结合能，所以氘核的结合能等于e；氘核有两个核子，所以氘核的比结合能为e/2故c正确，abd错误。故选c。4d【解析】a、核反应过程中质量数和电荷数分别守恒,则235+1=144+89+x，可得x=3，故a错误；b、重核裂变反应比轻核聚变反应对环境的污染大，故b错误；cd、原子核越大，它的结合能越高， 92235u核的核子数最多，它的结合能最大，56144ba比结合能越大，原子核越稳定，故c错误，d正确；故选d。【点睛】核反应过程中质量数和电荷数分别守恒，原子核越大，它的结合能越高，比结合能越大，原子核越稳定。5a【解析】射线是原子核内一个中子转化成一个质子和电子，故选项a正确；卢瑟福通过粒子散射实验建立了原子核式结构模型，发现了原子中心有一个核，故选项b错误；比结合能越大，说明核子间结合的牢固，原子核越稳定，故选项c错误；核反应释放的能量应该是e=mc2，故选项d错误；故选a.6c【解析】某放射性物质的半衰期为t，质量为m，经过一个半衰期有半数发生衰变，经过经过一个半衰期放射性物质还剩12m，故a错误。根据c32=3知，一群处于n=3能级的氢原子自发跃迁时能发出3种不同频率的光子，故b错误。光电子的最大初动能ekm=euc，根据光电效应方程ekm=hv-w0得，逸出功w0=hv-euc，故c正确。在原子核中，比结合能越大表示原子核中的核子结合得越牢固，故d错误。故选c.7c【解析】原子核的结合能等于使其完全分解成自由核子所需的最小能量，故a错误；自由核子与自由核子结合成原子核时核力作正功，将放出能量，所以有质量亏损，选项b错误；中等大小的核的比结合能量大，相应原子核最稳定，选项c正确；氘核的比结合能为w，氘核中有2个核子，则结合能为2w，光速为c，则质子和中子结合成氘核过程中质量亏损为2w/c2，选项d错误；故选c.8d【解析】根据u235核裂变的特点可知，u235需要吸收一个中子后才会发生裂变，所以x一定是中子。故a b错误；根据比结合能的曲线可知，在fe56附近原子核的比结合能最大，然后随核子数的增大，比结合能减小，所以、和相比， 核的比结合能最大，它最稳定。故c错误；由于在核反应的过程中释放核能，可知， 、和相比， 核的核子数最多，它的结合能最大。故d正确。故选d。9ad【解析】根据质量数和电荷数守恒可知，a正确；由于核反应的过程中释放大量的能量，根据爱因斯坦质能方程，可知生成物的质量小于反应物的质量，b错误；质量中等的核的比结合能最大，故使重核裂变为两个质量中等的核或使轻核聚变，都可使核更为稳定并放出能量，故一个生成物核子的结合能大于一个反应物的核子的结合能，c错误；由于质量中等的核的比结合能最大，故使重核裂变为两个质量中等的核或使轻核聚变，都可使核更为稳定并放出能量，d正确10ad【解析】a、b项：核子组成原子核时，发生质量亏损所以一定释放能量，故a正确，b错误；c、d项：比结合能越大，原子核越稳定，故c错误，d正确。点晴：解决本题的关键注意区分结合能与比结合能，比结合能：原子核结合能对其中所有核子的平均值，亦即若把原子核全部拆成自由核子，平均对每个核子所要添加的能量用于表示原子核结合松紧程度，结合能：两个或几个自由状态的粒子结合在一起时释放的能量自由原子结合为分子时放出的能量叫做化学结合能，分散的核子组成原子核时放出的能量叫做原子核结合能。11bce【解析】原子核内的所有质子间都存在核力，库仑力在距离太近时不适用，a错误；自由核子结合成原子核时，一定遵循质量数和电荷数守恒，b正确；比结合能越大，原子核中的核子结合的越牢，原子核越稳定，c正确；放射线能杀伤癌细胞或阻止癌细胞分裂，对人体的正常细胞有伤害作用，d错误；半衰期与外界因素无关，e正确12b【解析】由图象可知，d和e核子的平均质量大于f核子的平均质量，原子核d和e聚变成原子核f时，核子总质量减小，存在质量亏损，根据爱因斯坦质能方程可知要释放出核能，a错误；由图象可知，a的核子平均质量大于b与c核子的平均质量，原子核a裂变成原子核b和c时会有质量亏损，要放出核能，b正确；根据光电效应方程，则知光电子的最大初动能是由入射光的频率决定的，与入射光的强度无关，增加射线强度，逸出的光电子的最大初动能不变，c错误；玻尔提出的原子模型，可以解释原子的稳定性和原子光谱的分立特征，d错误13ac【解析】a、比结合能大的原子核分解为比结合能小的原子核时，核子的总结合能减小，一定要吸收核能才能完成，故a正确；b、用紫光照射某种金属可以发生光电效应，可知紫光的频率大于金属的极限频率，红光的频率小于紫光的频率，用红光照射不一定能产生光电效应，故b错误；c、随温度升高，辐射强度的极大值向波长较短的方向移动，；故c正确；d、半衰期由原子核本身决定，与外界因素无关，故d错误。故选ac.【点睛】本题考查了结合能与比结合能的区别，及光电效应发生条件，知道黑体辐射规律等，同时注意理解半衰期的大小与元素所处的化学状态以及物理环境无关，知识点多，难度小，关键是要多加积累，记住基础知识。14 2 1【解析】原子核是由质子和中子构成的， 核有8个质子17-8=9个中子， 核有6个质子14-6=8个中子，故核比核内多 2个质子和1个中子15 3 6.24mev 2.08mev【解析】（1）根据质量数和电荷数守恒的原则可知： ax的电荷数为0，质量数为3，知x的电荷数为0，质量数为1，为中子，a=3根据爱因斯坦质能方程得，释放的核能e=mc2=（mu-mba-mkr-2mn）c2（2）聚变方程为： 质量亏损：m=1.0073u+21.0087u-3.0180u=0.0067u；释