沪科版选修35 裂变及应用 第1课时 作业.doc

1典型的铀核裂变是生成钡和氪，同时放出x个中子，即，铀235的质量为m1，中子的质量为m2，钡144的质量为m3，氪89的质量为m4，真空中的光速度为c.下列说法正确的是()a. 该核反应类型属于人工转变b. 该反应放出能量为(m1xm2m3m4)c2c. x的值是3d. 该核反应比聚变反应对环境的污染小【答案】 c2下列说法正确的是a. 光电效应和康普顿效应揭示了光的粒子性，都表明光子既有能量又有动量b. 一定量气体,在压强不变时，分子每秒对器壁单位面积平均碰撞次数随着温度降低而减少c. 折断的粉笔不能粘合在一起是因为受分子斥力的作用d. 组成原子核的核子的总质量大于该原子核的质量，这个现象是质量亏损【答案】 d【解析】光电效应说明光子具有能量，康普顿效应说明光子不仅具有能量还具有动量，a错误；气体的压强是由大量分子对器壁的碰撞而产生的，它包含两方面的原因：分子每秒对器壁单位面积平均碰撞次数和每一次的平均撞击力气体的温度降低时，分子的平均动能减小，所以，在压强不变时，分子每秒对器壁单位面积平均碰撞次数随着温度降低而增加，b错误；分子力是短程力，分子之间是存在作用力，但是分子间距离超过分子直径10倍时，分子间作用力几乎不存在了，c错误；组成原子核的核子的总质量大于该原子核的质量，这个现象是质量亏损，d正确3某核反应方程为。已知（1u=931mev), 的质量为2.0136u， 的质量为3.0180u， 的质量为4.0026u，x的质量为1.0087u，则下列说法中正确的是( )a. x是中子，该反应释放能量，放出18.271016j能量b. x是中子，该反应释放能量，放出18.90mev能量c. x是质子，该反应吸收能量，吸收18.90mev能量d. x是中子，该反应吸收能量，吸收18.271016 j能量【答案】 b【解析】核反应方程为满足核电荷数守恒和质量数守恒，x的核电荷数为：1+1-2=0，质量数为：2+3-4=1，故x为中子，核反应释放能量且为： ，故b正确，acd错误。4有关下列四幅图的说法正确的是a. 甲图中，一群处于n=4能级的氢原子跃迁到n=1能级的过程中可发出8种不同频率的光子b. 乙图中，在光的颜色保持不变的情况下，入射光越强，饱和光电流越大c. 丙图中，1为射线，2为射线，3为射线d. 丁图中，此反应属于轻核聚变【答案】 b【解析】一群原来处于n=4能级的氢原子跃迁到n=1能级的过程中，根据知，辐射的光子频率为6种，a错误；在光颜色保持不变的情况下，入射光越强，饱和光电流越大，b正确；射线带正电荷，在磁场中根据左手定则判定向左偏转；射线带负电荷，偏转的方向与射线相反；射线不带电，不偏转；由此可以判定，c错误；链式反应属于重核的裂变，d错误5静止的氡核放出粒子后变成钋核，粒子动能为，若衰变放出的能量全部变为反冲核和粒子的动能，真空中的光速为c，则该反应中的质量亏损为a. b. 0 c. d. 【答案】 c【解析】先根据动量守恒定律列方程求解出衰变后反冲核的动能；然后根据爱因斯坦质能方程求解质量亏损设粒子的质量为，反冲核的质量为，反冲核的速度大小为则根据动量守恒定律可得，得， 粒子动能为，反冲核的动能，则释放的总动能为，根据能量守恒，则释放的核能，根据爱因斯坦质能方程，得，c正确6一个质子和一个中子聚变结合成一个氘核，同时辐射一个光子。已知质子、中子、氘核的质量分别为，普朗克常量为h，真空中的光速为c，若产生的核能全部被光子带走。下列说法正确的是_。a. 核反应方程是b. 聚变反应中的质量亏损c. 辐射出光子的能量d. 光子的波长【答案】 bd7有关近代物理知识，下列说法正确的是（ ）a. 碘131的半衰期为8天，1g碘131经过64天后未衰变的为b. 比结合能越大，原子核中核子结合的越不牢固，原子核越不稳定c. 铀235的裂变方程可能为d. 处于基态的氢原子吸收一个光子跃迁到激发态，再向低能级跃迁时辐射光子的频率一定不会大于吸收光子的频率【答案】 ad【解析】碘131的半衰期为8天，1g碘131经过64天后未衰变的为，选项a正确； 比结合能越大，原子核中核子结合的越牢固，原子核越稳定，选项b错误；裂变反应中反应物中应该有中子，选项c错误； 处于基态的氢原子吸收一个光子跃迁到激发态，再向低能级跃迁时辐射光子的频率一定不会大于吸收光子的频率，选项d正确；故选ad.8已知铀235的质量为235.043 9 u,钡141的质量为140.913 9 u,氪92 的质量为91.897 3 u,每个中子质量为1.0087 u,1 kg铀235发生的铀核裂变所放出的能量相当于多少吨优质煤完全燃烧时放出的能量?(1 kg优质煤完全燃烧时能产生 2.9107 j的热量)【答案】 2.84103 t【点睛】解决本题的关键知道在核反应过程中电荷数守恒、质量数守恒，以及掌握爱因斯坦质能方程和能量守恒定律9一个锂核(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=2.67310-12j10用中子轰击锂核()发生核反应，产生氚和粒子并放出4.8 mev的能量（1）写出核反应方程式；（2）求上述反应中的质量亏损为多少(保留两位有效数字)；（3）若中子与锂核是以等大反向的动量相碰，则粒子和氚的动能之比是多少？【答案】 (1) linhhe4.8 mev.(2) 8.51030 kg. (3) 34【解析】（1）根据质量数和电荷数守恒可正确书写出该核反应方程（2）依据，算出亏损质量（3）根据动量守恒方程可正确求解粒子和氚的动能之比（1）根据质量数和电荷数守恒可得（2）质量亏损为（3）设m1、m2、v1、v2分别为氦核、氚核的质量和速度，由动量守恒定律得.氦核、氚核的动能之比11镭（ra）是历史上第一个被分离出来的放射性元素，已知能自发地放出粒子而变成新核rn，已知的质量为，新核rn的质量为，粒子的质量为m，现有一个静止的核发生衰变，衰变后粒子的速度为v，光在真空中的速度为c。则：写出该核反应的方程式。此反应过程中放出的能量是多少？反应后新核rn的速度是多大？【答案】 12三个粒子结合成一个碳，已知质量为， 粒子质量为， 。(1)写出上述核反应方程；(2)这个核反应放出的能量是多少?（答案保留三位有效数字）【答案】 （1）+ （2）【解析】（1）+ （无也给分）(2) ， 13一个静止的氡核，放出一个粒子后衰变为钋核 ，同时放出一定的能量。已知m氡222.086 63 u、m4.002 6 u、m钋218.076 6 u，1 u相当于931.5 mev的能量。（1）写出上述核反应方程；（2）求出发生上述核反应放出的能量。【答案】 （1）（2）6.92 mev【解析】(1) (2)质量亏损m222.086 63 u4.002 6 u218.076 6 u0.007 43 u根据质能方程，核反应放出的能量emc26.92 mev14用一个中子轰击92235u，可发生裂变反应生成ba和kr，已知u的质量为235.043 9u，ba的质量为140.9139u，kr的质量为91.8973u，中子质量为1.008 7u，（1）请写出裂变中的核反应方程，（2）求一个u在裂变反应中释放的核能（3）lgu全部反应释放的能量为多少？【答案】 （1）核反应方程为： （2）1个235u原子核在裂变中释放出的能量是2102 mev；（3）1g铀235完全裂变时释放的能量5.181023mev（3）1g铀235的摩尔数为： ；1kg铀235个数为： 个；因此1kg铀235完全裂变时释放的能量： ；答：（1）核反应方程为： （2）1个235u原子核在裂变中释放出的能量是2102 mev；（3）1g铀235完全裂变时释放的能量5.181023mev15h的质量是3.016 050 u，质子的质量是1.007 277 u，中子的质量是1.008 665 u则：一个质子和两个中子结合为氚核时，是吸收还是放出能量？该能量为多少？【答案】 放出能量 【解析】 (1)根据电荷数守恒、质量数守恒，一个质子和两个中子结合为氚核时得：h+2nh2个中子和1个质子结合成h时：m=2mn+mpmh=1.007277u+21.008665u3.016050u=0.008557u，发生了质量亏损，所以将放