学鲁科版选修35 4.2核裂变 作业（3）.docx

2017-2018学年度鲁科版选修3-5 4.2核裂变 作业（3）1月球上含有丰富的h23e(氦3)，有它参与的一种核反应的方程式为h23e+h23e2h11+x，如果h23e、h11、x质量分别为m1、m2、m3，则下列说法正确的是（ ）a. 该核反应的质量亏损为m12m2m3b. 该反应属于裂变反应c. 该核反应吸收的能量为2m12m2m3c2d. 生成物中的x为h24e2在某些恒星内，3个粒子结合成一个c612，c612原子的质量是12.0000u，h24e原子的质量是4.0026u，已知1u相当于931.5mev，则此核反应中释放的核能约为a. 7.266ev b. 5.266ev c. 1.1610-12j d. 1.1610-9j3下列说法中不正确的是a. 紫外线照射到金属锌板表面时能够产生光电效应，则当增大紫外线的照射强度时，从锌板表面逸出的光电子的最大初动能不会发生改变b. 从n=4能级跃迁到n=3能级，氢原子的能量减小，电子的动能减小c. t90234h衰变为r86222n，经过3次衰变，2次衰变d. 在某些恒星内，3个粒子结合成一个c612，c612原子的质量是12.0000u，h24e原子的质量是4.0026u，己知1u=931.5 mevc2，则此核反应中释放的核能约为1.1610-12j4铀核裂变的产物是多样的，一种典型的铀核裂变的核反应方程是92235u+01nx+3689kr+301n，则下列叙述正确的是a. x原子核中含有86个中子b. x原子核中含有144个核子c. 因为裂变时释放能量，出现质量亏损，所以裂变后的总质量数减少d. 因为裂变时释放能量，出现质量亏损，所以裂变后的总质量数增加5核能作为一种新能源在现代社会中已不可缺少，我国在完善核电安全基础上将加大核电站建设核泄漏中的钚（pu）是一种具有放射性的超铀元素，它可破坏细胞基因，提高罹患癌症的风险已知钚的一种同位素 pu的半衰期为24100年，其衰变方程为 ，下列有关说法正确的（ ）a. x原子核中含有143个中子b. 100个pu经过24100年后一定还剩余50个c. 由于衰变时释放巨大能量，根据e=mc2，衰变过程总质量增加d. 衰变发出的 放射线是波长很长的光子，穿透能力较弱6中子、质子、氘核的质量分别为、，现用光子能量为的射线照射静止的氘核使之分解，反应方程为，若分解后的中子、质子的动能可视为相等，则中子的动能是a. b. c. d. 7下列说法正确的是a. 光电效应显示了光的粒子性b. 玻尔提出轨道量子化和能级，成功解释了氮原子光谱c. t90234h发生衰变后新核的质量数和电荷数都增加1d. 核反应方程h12+312hh24e+n01为核聚变方程8已知钚的一种同位素94239pu的半衰期为24100年，其衰变方程为94239pux+24he+，下列有关说法正确的是（ ）a. x原子核中含有92个质子。b. 100个94239pu经过24100年后一定还剩余50个。c. 由于衰变时释放巨大能量，根据e=mc2，衰变过程总质量增加。d. 衰变发出的放射线是波长很短的光子，具有很强的穿透能力。9关于光的产生、本质和应用，下列说法正确的是（ ）a. 光是一份一份的，每一份叫做光子，每一个光子的能量是h，光子打在金属板上，可能发生光电效应b. 光子被u92235吸收，u92235会裂变，发生链式反应，产生核能c. 当大量处于n=4能级的氢原子向低能级跃迁时，会产生6种频率的光子d. 能量为11ev的电子能让处于基态的氢原子跃迁到较高能态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用速度为v的中子轰击静止的锂核(l36i)，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,已知中子的质量为m,质子的质量也可近似看作m,普朗克常量为h.写出核反应方程；该核反应中粒子对应的物质波的波长为多少?12静止的镭核r88224a发生衰变，放出一个粒子变为氡核rn，已知镭核的质量为224.0248u，氡核的质量为220.0162u，粒子的质量为4.0026u.（1u=931.5mev的能量）（1）写出核反应方程（2）镭核衰变放出多少mev的能量（结果保留2位有效数字）（3）若衰变放出的能量全部转变为氡核和粒子的动能，沿用第二问的结果，求出氡核的动能为多少mev（结果保留1位有效数字）13已知氘核(h12)质量为2.0136 u，中子(n01)质量为1.0087 u，氦核(h23e)质量为3.0150 u，1 u相当于931.5 mev(1)写出两个氘核聚变成h23e的核反应方程；(2)计算上述核反应中释放的核能(保留三位有效数字)。14已知84210po原子核质量为209.98287u，82206pb原子核的质量为205.97446u，24he原子核的质量为4.00260u，静止的84210po核在衰变中放出粒子后变成82206pb，求：（1）在衰变过程中释放的能量；（2）粒子从po核中射出的动能。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1d【解析】a、由爱因斯坦质能方程知释放能量伴随质量亏损，所以聚变过程会有质量亏损，m=2m1m2m3，故a错误；bc、该反应属于聚变反应，要放出大量能量，e=mc2=(2m1m2m3)c2，故bc错误；d、根据质量数守恒和电荷数守恒可得，x的质量数3+3-2=4，电荷数为2+2-2=2，故生成物中的x为h24e，故d正确；故选d。2c【解析】由爱因斯坦质能方程e=mc2e=34.0026u12.0000u=0.0078u=7.72657mev=7.726571061.61019j=1.161012j故c正确。点晴：解决本题应注意单位的换算，1ev=1.61019j。3b【解析】光电子的最大初动能与入射光的频率有关，与入射光的强度无关，选项a正确；从n=4能级跃迁到n=3能级，氢原子的能量减小，电子的动能变大，选项b错误；在衰变的过程中，电荷数少2，质量数少4，在衰变的过程中，电荷数多1，设经过了m次衰变，则：4m=234-222=12，所以m=3；经过了n次衰变，有：2m-n=90-86=4，所以n=2故c正确；d选项中该核反应的质量亏损m=4.00263-12.0000=0.0078u，则释放的核能e=mc2=0.0078931.5mev=7.266mev=1.1610-12 j故d正确，此题选项错误的选项，故选b.4b【解析】根据质量数守恒，则x的质量数：m=235+1-89-3=144，可知x原子核中含有144个核子；根据核电荷数守恒，得：z=92-36=56；所以x中的中子数：n=m-z=144-56=88，可知x原子核中含有88个中子。故a错误，b正确；在核反应的过程中，质量数是守恒的。总质量数既不减小，也不增加。故c错误，d错误；故选b。点睛：解决本题的关键知道核反应前后质量数守恒，在重核裂变的过程中有质量亏损，向外放出能量同时要明确，是所有的核反应中，质量数是守恒的，但质量不守恒，二者不可混淆5a【解析】a项：根据电荷数守恒、质量数守恒知，x的电荷数为92，质量数为235，则中子数为143,故a正确；b项：半衰期具有统计规律，对大量的原子核适用，故b错误；c项：由于衰变时释放巨大能量，根据e=mc2，衰变过程总质量减小，故c错误；d项：衰变发出的 放射线是波长很长的光子，穿透能力很强，故d错误。点晴：根据电荷数守恒、质量数守恒守恒求出x的电荷数和质量数，抓住质量数等于质子数和中子数之和求出中子数半衰期具有统计规律，对于大量的原子核适用。6d【解析】因质量增加消耗的能量为： 设质子、中子的动能为，根据能量守恒有： 联立解得： ，故选d.7ad【解析】a项：光电效应显示了光的粒子性，故a正确；b项：玻尔提出轨道量子化和能级，只解释了氢原子光谱，故b错误；c项：衰变即放出一个电子（e10，所以新核的质量数不变，电荷数增加1，故c错误；d项：核反应方程h12+h12h24e+n01为核聚变方程，故d正确。8ad【解析】根据电荷数守恒、质量数守恒知，x的电荷数为92，原子核中含有92个质子。质量数为235，则中子数为143故a正确。半衰期具有统计规律，对大量的原子核适用。故b错误。由于衰变时释放巨大能量，根据e=mc2，衰变过程总质量减小。故c错误。衰变发出的放射线是波长很短的光子，具有很强的穿透能力。故d正确。故选ad。点睛：此题关键要知道核反应中电荷数守恒、质量数守恒守恒，质量数等于质子数和中子数之和半衰期具有统计规律，对于大量的原子核适用9acd【解析】光是一份一份的，每一份叫做光子，每一个光子的能量是h，光子打在金属板上，可能发生光电效应，故a正确；中子被u92235吸收，u92235会裂变，发生链式反应，产生核能，选项b错误；当大量处于n=4能级的氢原子向低能级跃迁时，会产生c42=6种频率的光子，选项c正确；n=1和n=2间的能级差为10.2ev，由于用电子撞击基态的氢原子，部分电子动能被吸收，则用能量为11ev的电子撞击处于基态的氢原子，可以使氢原子跃迁到n=2的能级，故d正确。故选acd.点睛：此题要注意：能级间跃迁时辐射或吸收的光子能量等于两能级间的能级差，注意吸收的光子能量等于两能级间的能级差时才能被吸收，发生跃迁；而吸收电子时，电子的能量要大于等于能级差即可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.11n01+l36ih13+h24e11h32mv【解析】解：由题意可得，核反应方程为 n01+l36ih13+h24e 由动量守恒定律得 mv=-3mv1+4mv2 又v1:v2=7:8解得v1=711v，v2=811v粒子对应的物质波的波长为=hmhev2=h4m811v=11h32mv12(1) r88224ar86220n+h24e (2) 5.6mev (3) 0.1mev【解析】试题分析：根据电荷数守恒、质量数守恒写出衰变方程；根据爱因斯坦质能方程即可求出释放的能量；根据能量守恒定律以及动量守恒定律即可求出氡核的动能。（1）根据电荷数守恒、质量数守恒得r88224ar86220n+h24e （2）质量亏损为：m=224.0248u-220.0162u-4.0026u=0.006u 释放的核能为：e=mc2=0.006931.5mev=5.589mev=5.6mev（3）衰变过程中动量守恒，放出的能量全部转化为粒子和氡核的动能衰变过程根据动量守恒：mv1mrnv2=0能量关系为：12mv12+12mrnv22=e解得氡核的动能为：ek=4224e=0.1mev点睛：本题主要考查了核反应过程中电荷数守恒、质量数守恒以及动量守恒，以及掌握爱因斯坦质能方程、能量守恒定律以及动量守恒定律才能正确解答。13（1）h12+h12h23e+n01 （2）3.26 mev【解析】解析：(1)根据题中条件，可知核反应方程为h12+h12h23e+1n0 (2)质量亏损m=2mh(mhe+mn)=2.0136u2(3.0150u+1.0087u)=0.0035u由于1 u的质量与931.5 mev的能量相对应，所以核反应中释放的核能为e=0.0035931.5mev=3.26mev14（1）5.412mev（2）