教科版选修35核裂变 第1课时 作业.doc

3.5核裂变1典型的铀核裂变是生成钡和氪，同时放出x个中子： unbakrxn，铀235质量为m1，中子质量为m2，钡144质量为m3，氪89的质量为m4，下列说法正确()a. 该核反应类型属于人工转变b. 该反应放出能量(m12m2m3m4)c2c. x的值是2d. 该核反应比聚变反应对环境的污染少【答案】 b2铀是常用的一种核燃料,若它的原子核发生了如下的裂变反应: ,则a+b可能是()a. b. c. d. 【答案】 d【解析】根据核反应的特点可知，核反应前后质量数和电荷数都守恒，根据各选项中的数据可知，a质量数和电荷数都不守恒，b质量数不守恒，c电荷数不守恒，只有d中质量数和电荷数都守恒，故d正确故选d。点睛：本题考查了重核裂变前后质量数和电荷数都守恒，根据两个守恒仔细计算即可，属于基础题目3下列说法错误的是a. 铯137进行衰变时，往往同时释放出射线， 射线具有很强的穿透能力，甚至能穿透几厘米厚的铅板b. 光是电磁波的一种，它和射线本质相同c. 中子被吸收， 会裂变，发生链式反应，产生核能d. 氢原子会辐射光子，形成氢光谱，它只包含有可见光、紫外线，【答案】 d【解析】a、铯137进行衰变时释放出射线，射线具有很强的穿透能力，甚至能穿透几厘米厚的铅板，故a正确；b、光和射线本质相同，都是电磁波的一种，故b正确；c、吸收中子后会裂变，发生链式反应，释放核能，故c正确；d. 氢原子光谱为不连续的明线光谱，自无线电波、微波、红外光、可见光、到紫外光区段都有可能有其谱线，故d错误。本题选择错误答案，故选：d。3有关近代物理知识，下列说法错误的是（ ）a. 若镭ra的半衰期为t则经过2t时间，2 kg的镭ra中有1.5kg已经发生了衰变b. 铀核（)衰变为铅核（）的过程中，要经过8次衰变和6次衰变c. 用14 ev的光子照射处于基态的氢原子，可使其电离d. 铀235的裂变方程可能为【答案】 d4质子、中子和氦原子核的质量分别为m1、m2和m3,当2个质子和2个中子结合为一个氦原子核时，释放的能量是。(c表示真空中的光速）a. （2m1+2m2-m3)c b. （2m1-2m2-m3)cc. （2m1+2m2-m3)c2 d. （2m1-2m2-m3)c2【答案】 c【解析】反映方程为反应前总质量为，反应后总质量为，故根据质能方程可得释放处的能量为，c正确5以下说法正确的是a. 紫外线照射到金属锌板表面时能够发生光电效应,当增大紫外线的照射强度时,从金属锌板表面逸出的光电子的最大初动能也增大b. 如果一个电子的德市罗意波长和一个中子的德布罗意波长相等，则它们的动量相等c. 现在很多手表的指针上涂有一种新型发光材料，白天外层电子吸收光子跃迁到高能级轨道，晚上向低能级轨道跃迁放出光子，其放出光子的波长一定吸收光子的波长相等d. 原子核的质量大于组成它的核子的质量之和，这个现象叫做质量亏损【答案】 b【解析】根据ekm=h-w，可知，光电子的最大初动能与入射光的频率成线性关系，与入射光的强度无关，故a错误；根据 可知，如果一个电子的德市罗意波长和一个中子的德布罗意波长相等，则它们的动量相等，选项b正确；原子由高能轨道向低能级辐射光子时，不止放出一种波长的光子，所以不是跟吸收的光的波长完全一致，故c错误原子核的质量小于组成它的核子的质量之和，这个现象叫做质量亏损，故d错误；故选b.6下列说法正确的是（ ）a. 在光电效应实验中，用同种频率的光照射不同的金属表面，从金属表面逸出的光电子最大初动能越大，则这种金属的逸出功越小b. 由玻尔理论可知，氢原子的核外电子由较高能级跃迁到较低能级时，要辐射一定频率的光子，同时电子的动能减小，电势能增大c. 氡原子核的半衰期为3.8天，4个氡原子核经过7.6天一定只剩下1个未发生衰变d. 是聚变反应【答案】 a【解析】由光电效应方程可知，用同种频率的光照射不同的金属表面，从金属表面逸出的光电子的最大初动能越大，则这种金属的逸出功越小，a正确由玻尔理论可知，氢原子的核外电子由较高能级跃迁到较低能级时，轨道半径减小，该过程中电场力做正功，所以电势能减小，同时辐射一定频率的光子，电子的动能增大，b错误；半衰期具有统计规律对大量的原子核适用，对少量的原子核不适用，c错误该反应是裂变反应d错误选a.【点睛】用同种频率的光照射不同的金属表面，从金属表面逸出的光电子最大初动能越大，则这种金属的逸出功越小；根据玻尔理论分析；半衰期具有统计规律，对大量的原子核适用；重核在吸收一个慢中子后分裂成两个中等质量的原子核的反应为裂变反应7下列说法中正确的是（ ）a. 根据爱因斯坦质能方程，物体具有的能量和它的质量之间存在着正比关系b. 核反应方程属于裂变c. 卢瑟福的粒子散射实验揭示了原子核有复杂的结构d. 衰变中产生的射线实际上是原子的核外电子挣脱原子核的束缚而形成的【答案】 a【解析】根据爱因斯坦质能方程，物体具有的能量和它的质量之间存在着正比关系，选项a正确； 核反应方程属于衰变方程，选项b错误； 卢瑟福的粒子散射实验揭示了原子的核式结构理论，选项c错误； 衰变中产生的射线实际上是原子核中的中子转化为质子时放出的电子而形成的，选项d错误；故选a.8用著名的公式e=mc2(c是光速),可以计算核反应堆中为了产生一定的能量所需消耗的质量。下面的哪种说法是正确的( )a. 同样的公式e=mc2也可以用来计算一个手电筒发出一定能量光时所丢失的质量b. 公式e=mc2适用于核反应堆中的核能,不适用于电池中的化学能c. 只适用于计算核反应堆中为了产生一定的能量所需消耗的质量d. 公式e=mc2适用于任何类型的能量【答案】 ad【解析】公式，表明物体具有的能量与其质量成正比，能量增加，则质量增加，若核反应过程质量减小，能量减小，则会释放能量，该公式可以计算一个手电筒发出一定能量光时所丢失的质量，也可以计算电池中的化学能，故a正确b错误；公式也可计算电池中的化学能损失的质量，适用于任何类型的能量，故c错误d正确9铀核裂变是核电站核能的重要来源，其一种裂变反应是下列说法正确的有a. 上述裂变反应中伴随着中子放出b. 铀块体积对链式反应的发生无影响c. 铀核的链式反应可人工控制d. 铀核的半衰期会受到环境温度的影响【答案】 ac【解析】由核反应方程式可以看出该反应生成了2个中子，a正确；铀块体积需达到临界体积才能发生链式反应，所以铀块体积对链式反应的发生有影响b错误；铀核的链式反应可以通过控制棒进行人工控制，c正确；放射性物质的半衰期是元素本身的属性，与外界物理环境和化学环境均无关，d错误故选ac10北京时间2010年12月27日消息，在南极洲8000英尺的冰层下，巨型望远镜冰立方中微子望远镜的建设工作已经完成。冰立方中微子望远镜是建在南极的一个巨型望远镜，它的目的是发现以光速穿过地球的中微子，这是一种令人难以捉摸的牙原子粒子。在衰变中常伴有一种称为中微子的粒子放出，中微子的性质十分特别，因此在实验中很难探测。1953年，莱尼斯和柯文建造了一个有大水槽和探测器组成是实验系统，利用中微子与水中的的核反应，间接地证实了中微子的存在。中微子与水中发生核反应，产生中子和正电子，即中微子。下列说法正确的是a. 中微子的质量数和电荷数分别为0和0b. 若上述核反应产生的正电子与水中的电子相遇，与电子形成几乎静止的整体后，可以转变为两个光子，即。已知正电子与电子的质量都为9.110-31kg，则反应中产生的每个光子的能量约为16.410-14jc. 若上述核反应产生的正电子与水中的电子相遇，与电子形成几乎静止的整体，则正电子与电子相遇后可能只转变为一个光子d. 具有相同动能的中子和正电子，中子的物质波的波长小于正电子的物质波波长【答案】 ad【解析】根据质量数守恒、电荷数守恒，知中微子的质量数和电荷数为0和0，a正确；根据爱因斯坦质能方程知，解得光子能量，b错误；相遇前总动量为零，相遇后总动量也为零，故不可能转变为一个光子，c错误； ，联立两式得，粒子的动量物质波的波长，由于中子和电子的动能相等，中子的质量大于电子的质量，以中子的波长小于电子的波长，d正确11一个中子和一个质子能结合成一个氘核，请写出该核反应方程式：_；已知中子的质量是mn，质子的质量是mp，氘核的质量是md，光在真空的速度为c，氘核的结合能的表达式为_【答案】 (mn+mp-md)c2【解析】核反应方程为：氘核的结合能等于中子和质子结合成氘核释放的能量，根据质能方程知，e=（mn+mp-md）c212一个原来静止的锂核(li)俘获一个速度为7.7104m/s的中子后，生成一个氚核和一个氦核，已知氚核的速度大小为1.0103 m/s，方向与中子的运动方向相反计算结果保留两位有效数字。(1)试写出核反应方程；(2)求出氦核的速度大小；(3)若让一个氘核和一个氚核发生聚变时可产生一个氦核，同时放出一个中子，写出该核反应方程，并求这个核反应释放出的能量(已知氘核质量为md2.014102u，氚核质量为mt3.016050u，氦核质量mhe4.002603u，中子质量mn1.008665u，1u1.66061027kg)【答案】 (1) linhhe(2)2.0104m/s (3)2.81012j【解析】根据质量数守恒和电荷数书写核反应方程；根据动量守恒定律求解氦核的速度；求出质量亏损，再根据爱因斯坦质能方程求解核反应释放出的能量。（1）核反应方程为： （2）取中子的运动方向为正方向，由动量守恒定律： ，代入数据解得： 。（3）质量亏损为：mmdmtmhemn(2.0141023.0160504.0026031.008665) u0.018884u3.1361029kg根据爱因斯坦质能方程：emc23.1361029(3108)2j2.81012j.点睛：本题主要考查了核反应方程，在反应过程中遵循能量守恒定律和动量守恒定律。13一个锂核(73li)受到一个质子(11h)轰击变为2个粒子(42he)。已知质子的质量为1.672610-27kg,锂原子的质量为11.650510-27kg,一个粒子的质量为6.646710-27kg。(1)写出该核反应的方程。(2)该核反应释放的核能是多少?(真空中光速c=3.0108m/s)【答案】 （1）（2）2.67310-12j【解析】（1）（2）e=mc2解得：e=(11.650 510-27kg+1.672 610-27kg-26.646 710-27kg)(3108m/s)2=2.67310-12j14用中子轰击li发生核反应，生成氚核和粒子，并放出4.8 mev的能量(1 u相当于931.5 mev的能量)。(1)写出核反应方程；(2)求出质量亏损；(3)若中子和li是以等值反向的动量相碰,则生成的氚核和粒子的动能之比是多少?【答案】 （1） （2） （3）【解析】（1）核反应方程： （2）根据质能方程 可得： （或8.3510-31kg）（3）设m1、m2、v1、v2分别为氦核和氚核的质量和速度根据动量守恒： 所以粒子和氚核的动能之比为： 15裂变反应是目前核能利用中常用的反应，以原子核为燃料的反应堆中，当俘获一个慢中子后发生的裂变可以有多种方式。其中一种可表示为：反应前后原子核的静止质量分别为mu = 235.0439u, mn = 1.0087u, mx = 138.9178u, ms = 93.9154u（以原子质量单位u为单位），已知1u的质量对应的能量为mev，求 ：（1）此裂变反应前后的质量亏损是多少？（2）释放出的能量是多少？【答案】 【解析】（1）裂变反应前后的质量亏损是：m=（235.0439+1.0087-138.9178-93.9154-31.0087）=0.1937 u；（2）根据爱因斯坦质能方程得：e=mc2=0.19379.3102mev=1.8102mev16卢瑟福用粒子轰击氮核发现质子，发