人教版選修35核裂變 第1課時(shí) 作業(yè).docVIP

19.6核裂變1鈾是常用的一種核燃料,若它的原子核發(fā)生了如下的裂變反應(yīng),則a+b可能是 ()a. b. c. d. 【答案】 a【解析】核反應(yīng)前后質(zhì)量數(shù)和電荷數(shù)都守恒，a都守恒，b質(zhì)量數(shù)不守恒，c電荷數(shù)不守恒，d都不守恒，則a正確故選a.2下列核反應(yīng)方程中，屬于衰變的是()a. b. c. d. 【答案】 b【解析】a、是人工核反應(yīng)方程，是發(fā)現(xiàn)質(zhì)子的核反應(yīng)方程故a錯(cuò)誤；b、是u原子核分裂并只放射出氦原子核的反應(yīng)過程，屬于衰變故b正確；c、是輕核的聚變反應(yīng)故c錯(cuò)誤；d、釋放出一個(gè)電子，是衰變的過程故d錯(cuò)誤故選b【點(diǎn)睛】該題考查衰變的本質(zhì)與常見的核反應(yīng)方程，比較簡單，在平時(shí)學(xué)習(xí)中要掌握衰變，裂變，聚變和幾種粒子發(fā)現(xiàn)的方程式3鏈?zhǔn)椒磻?yīng)中，重核在裂變時(shí)放出的粒子可引起其他重核的裂變，這種粒子是（ ）a. 電子 b. 中子 c. 質(zhì)子 d. 粒子【答案】 b【解析】鏈?zhǔn)椒磻?yīng)中，重核在裂變時(shí)放出的中子可引起其他重核的裂變，形成鏈?zhǔn)椒磻?yīng)，故選b.4已知質(zhì)子、中子、氘核的質(zhì)量分別是m1、m2、m3，光速為c在質(zhì)子和中子結(jié)合成氘核的過程中（）a. 釋放的能量為（m1+m2+m3 ）c2b. 釋放的能量為（m1+m2-m3）c2c. 吸收的能量為（ml+m2+m3）c2d. 吸收的能量為（ml+m2-m3 ）c2【答案】 b【解析】在質(zhì)子和中子結(jié)合成氘核的過程中存在質(zhì)量虧損,根據(jù)愛因斯坦質(zhì)能方程可知,e=mc2=(m1+m2m3)c2，故b正確，acd錯(cuò)誤。故選：b。5大科學(xué)工程“人造太陽”主要是將氘核聚變反應(yīng)釋放的能量用來發(fā)電，氘核聚變反應(yīng)方程是，已知的質(zhì)量為2.0136u，的質(zhì)量為3.0150u，的質(zhì)量為1.0087u，1u931mev/c2。氘核聚變反應(yīng)中釋放的核能約為a. 0.93mev b. 2.7mev c. 3.3mev d. 3.7mev【答案】 c【解析】因氘核聚變的核反應(yīng)方程為：；核反應(yīng)過程中的質(zhì)量虧損為m=2md-（mhe+mn）=0.0035u；釋放的核能為e=mc2=0.0035uc2=3.3mev，故c正確，abd錯(cuò)誤；故選c6一個(gè)質(zhì)子和一個(gè)中子聚變結(jié)合成一個(gè)氘核，同時(shí)輻射一個(gè)光子已知質(zhì)子、中子、氘核的質(zhì)量分別為m1、m2、m3，普朗克常量為h，真空中的光速為c下列說法正確的是（）a. 核反應(yīng)方程是h+nh+b. 聚變反應(yīng)中的質(zhì)量虧損m=m1+m2m3c. 輻射出的光子的能量e=（m3m1m2）cd. 光子的波長【答案】 b【解析】a、該核反應(yīng)方程質(zhì)量數(shù)不守恒，a錯(cuò)誤；b、聚變反應(yīng)中的質(zhì)量虧損，b正確；c、聚變反應(yīng)中虧損的質(zhì)量轉(zhuǎn)化為能量以光子的形式放出，故光子能量為，c錯(cuò)誤；d、根據(jù)，得光子的波長為：，d錯(cuò)誤；故選b。7下列四幅圖的有關(guān)說法中正確的是a. 若兩球質(zhì)量相等，碰后m2的速度一定為vb. 射線甲由粒子組成，每個(gè)粒子帶兩個(gè)單位正電荷c. 在光顏色保持不變的情況下，入射光越強(qiáng)，飽和光電流越大d. 該鏈?zhǔn)椒磻?yīng)屬于原子核的衰變【答案】 c【解析】甲圖中，兩球碰撞過程動(dòng)量守恒，碰撞過程機(jī)械能不增加，如果兩球質(zhì)量相等，則碰撞后的速度不大于v，但不是一定等于v，故a錯(cuò)誤；由左手定則可知，甲帶負(fù)電，由電子組成，故b錯(cuò)誤；圖中光的顏色保持不變的情況下，光照越強(qiáng)，光電子數(shù)目越多，則飽和光電流越大，故c正確；鏈?zhǔn)椒磻?yīng)屬于重核裂變，故d錯(cuò)誤8恒星向外輻射的能量來自于其內(nèi)部發(fā)生的各種熱核反應(yīng)核反應(yīng)方程為.以下說法不正確的是( )a. 該核反應(yīng)為聚變反應(yīng)b. 熱核反應(yīng)中有質(zhì)量虧損c. 熱核反應(yīng)會(huì)放出巨大能量d. 由于核反應(yīng)中質(zhì)量數(shù)守恒，所以質(zhì)量也是守恒的【答案】 d點(diǎn)睛：此題考查核聚變與核裂變的定義，核聚變的核反應(yīng)方程等多讀課本，掌握聚變反應(yīng)與裂變反應(yīng)的特點(diǎn)以及它們的區(qū)別是解答的關(guān)鍵9某科學(xué)家提出年輕熱星體中核聚變的一種理論，其中的兩個(gè)核反應(yīng)方程為hc7nq1； hncxq2；方程中q1、q2表示釋放的能量，相關(guān)的原子核質(zhì)量見下表，下列判斷正確的是a. x是he，q2q1 b. x是he，q2q1c. x是he，q2q1 d. x是he，q2q1【答案】 b【解析】 中質(zhì)量虧損為：m1=1.0078+12.0000-13.0057=0.0021（u），根據(jù)電荷數(shù)守恒和質(zhì)量數(shù)守恒可知： 中x的電荷數(shù)為2、質(zhì)量數(shù)為4，故x為粒子即，質(zhì)量虧損為：m2=1.0078+15.0001-12.0000-4.0026=0.0053（u）根據(jù)愛因斯坦的質(zhì)能方程可知：q1=m1c2，q2=m2c2，則q1q2，故b正確，acd錯(cuò)誤；故選b.點(diǎn)睛：本題考查核反應(yīng)方程的書寫和計(jì)算核反應(yīng)能量，意在考查考生推理判斷和運(yùn)算能力，核反應(yīng)方程的書寫和質(zhì)能方程的應(yīng)用是原子物理中的重點(diǎn)知識(shí)，要加強(qiáng)這方面的練習(xí)和應(yīng)用10下列說法中正確的是a. 23290th 衰變成20882pb要經(jīng)過 6 次 a 衰變和 4 次 衰變b. 湯姆孫的 a粒子散射實(shí)驗(yàn)揭示了原子具有核式結(jié)構(gòu)c. b衰變中產(chǎn)生的b射線實(shí)際上是原子的核外電子掙脫原子核的束縛而形成的d. 質(zhì)能方程反映出能量與質(zhì)量是統(tǒng)一的【答案】 ad【解析】a、衰變成時(shí)，質(zhì)量數(shù)減小24，而質(zhì)子數(shù)減小8，對(duì)于衰變質(zhì)量數(shù)不變，質(zhì)子數(shù)在增加1，因此經(jīng)過6次衰變，而衰變質(zhì)量數(shù)減小4，質(zhì)子數(shù)減小2，所以要經(jīng)過4次衰變，故a正確；b、盧瑟福的粒子散射實(shí)驗(yàn)提出原子核式結(jié)構(gòu)學(xué)說，故b錯(cuò)誤；c、衰變的實(shí)質(zhì)是原子核中的一個(gè)中子轉(zhuǎn)化成一個(gè)質(zhì)子，同時(shí)產(chǎn)生一個(gè)電子，這個(gè)電子以射線的形式釋放出去，同時(shí)輻射出光子，故c錯(cuò)誤；d、質(zhì)能方程告訴了我們質(zhì)量和能量之間的關(guān)系，但是并非指質(zhì)量可以轉(zhuǎn)化為能量，故d正確。點(diǎn)睛：本題較為簡單，考查了解識(shí)記級(jí)別的知識(shí)，熟讀教材是解決這類題目的必由之路故要加強(qiáng)對(duì)基本知識(shí)的積累，注意衰變與 衰變的區(qū)別，理解原子的核式結(jié)構(gòu)內(nèi)容，并掌握衰變中電子的由來，最后掌握質(zhì)能方程中質(zhì)量與能量的關(guān)系。11下列說法正確的是（ ）a. 氫原子處于基態(tài)時(shí)，電子的軌道半徑最小b. 氫原子在不同能量態(tài)之間躍遷時(shí)可以吸收任意頻率的光子c. 光電效應(yīng)和康普頓效應(yīng)都說明光具有粒子性d. 裂變反應(yīng)有質(zhì)量虧損，質(zhì)量數(shù)不守恒【答案】 ac【解析】a、根據(jù)電子軌道半徑公式rn=n2r1，可知，處于基態(tài)時(shí)，電子的軌道半徑最小，故a正確. b、根據(jù)躍遷時(shí)，吸收光子的能量差公式e=em-en，可知，躍遷時(shí)可以吸收特定頻率的光子，故b錯(cuò)誤；c、為解釋光電效應(yīng)現(xiàn)象愛因斯坦提出了光子說，說明光具有粒子性；康普頓效應(yīng)深入地揭示了光的粒子性，遵守能量守恒和動(dòng)量守恒，它表明光子不僅具有能量而且具有動(dòng)量故c正確。d、使重核裂變?yōu)閮蓚€(gè)質(zhì)量中等的核或使輕核聚變，都可使核更為穩(wěn)定并放出能量，所以重核裂變一定伴隨質(zhì)量虧損，但質(zhì)量數(shù)仍守恒，故d錯(cuò)誤故選ac.【點(diǎn)睛】解決該題關(guān)鍵要掌握玻爾的原子理論主要內(nèi)容，玻爾的理論成功地說明了原子的穩(wěn)定性和氫原子光譜線規(guī)律，注意軌道半徑公式與能量公式的內(nèi)容是解題的突破口12根據(jù)如圖所給圖片及課本中有關(guān)歷史事實(shí),結(jié)合有關(guān)物理知識(shí),判斷下列說法正確的是( )a. 圖1是發(fā)生光電效應(yīng)現(xiàn)象的示意圖，發(fā)生光電效應(yīng)現(xiàn)象的條件是入射光的波長大于金屬的“極限波長”b. 圖2是鏈?zhǔn)椒磻?yīng)的示意圖，發(fā)生鏈?zhǔn)椒磻?yīng)的條件之一是裂變物質(zhì)的體積大于等于臨界體積c. 圖3是氫原子能級(jí)圖，一個(gè)處于n=4能級(jí)的氫原子，躍遷可以產(chǎn)生6種光子d. 圖4是衰變規(guī)律的示意圖，原子序數(shù)大于83的元素都具有放射性，小于83的個(gè)別元素，也具有放射性【答案】 bd【解析】a、根據(jù)光電效應(yīng)方程，入射光的波長必須小于極限波長，才能發(fā)生光電效應(yīng)，故a錯(cuò)誤；b、當(dāng)不是臨界體積時(shí)，不會(huì)發(fā)生持續(xù)的裂變鏈?zhǔn)椒磻?yīng)，有利于裂變?nèi)剂系馁A存；當(dāng)超過臨界體積，則可發(fā)生持續(xù)的裂變反應(yīng)，故b正確；c、處于能級(jí)的氫原子向較低能級(jí)躍遷，最終躍遷到基態(tài)，躍遷情況可能是： ，釋放1種頻率的光子， ， ，釋放2種頻率的光子， ，釋放3種頻率的光子，故c錯(cuò)誤；d、原子序數(shù)大于83的元素都具有放射性，小于83的個(gè)別元素，也具有放射性，故d正確。點(diǎn)睛：解決本題的關(guān)鍵熟練掌握光電效應(yīng)發(fā)生條件，同時(shí)要知道原子的能級(jí)躍遷是原子物理中的基礎(chǔ)知識(shí)，要熟練掌握，同時(shí)明確能級(jí)和產(chǎn)生光子種類之間關(guān)系，注意臨界體積與放射元素的原子序數(shù)范圍，最后理解一個(gè)原子與大量原子躍遷的光子種類的區(qū)別。13在正、負(fù)電子對(duì)撞機(jī)中，一個(gè)負(fù)電子和一個(gè)正電子對(duì)撞發(fā)生湮滅而轉(zhuǎn)化為一對(duì)光子。設(shè)正、負(fù)電子的靜止質(zhì)量均為m，對(duì)撞前的動(dòng)能均為e，光在真空中的速度為c，普朗克常量為h，則對(duì)撞前后比較：（1）質(zhì)量虧損m=_（2）轉(zhuǎn)化成光子在真空中的波長= _【答案】 點(diǎn)睛：本題要知道光子的質(zhì)量為零，運(yùn)用能量守恒定律時(shí)，電子對(duì)撞前的動(dòng)能不能忘記.14物理學(xué)家們普遍相信太陽發(fā)光是由于其內(nèi)部不斷發(fā)生從氫核到氦核的核聚變反應(yīng)。根據(jù)這一理論，在太陽內(nèi)部4個(gè)氫核（h）轉(zhuǎn)化成1個(gè)氦核（he）和2個(gè)正電子（e）并放出能量。已知質(zhì)子質(zhì)量mp1.0073u，粒子的質(zhì)量m4.0015u，電子的質(zhì)量me0.0005u，1u的質(zhì)量對(duì)應(yīng)931.5 mev的能量，（1）寫出該熱核反應(yīng)方程；（2）一次這樣的熱核反應(yīng)過程中釋放出多少兆電子伏的能量（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）【答案】 （1）； （2）25【解析】（1）411h24he+210e（2）m=4mp-m-2me=41.0073u-4.0015u-20.0005u=0.0267ue=0.0267u931.5mev/u25mev點(diǎn)睛：寫核反應(yīng)方程要注意兩邊的質(zhì)量數(shù)和電荷數(shù)守恒；知道e=mc2中m是虧損質(zhì)量，e是釋放的核能注意有效數(shù)字的保留15用中子轟擊鋰核()發(fā)生核反應(yīng)，產(chǎn)生氚和粒子并放出4.8 mev的能量（1）寫出核反應(yīng)方程式；（2）求上述反應(yīng)中的質(zhì)量虧損為多少(保留兩位有效數(shù)字)；（3）若中子與鋰核是以等大反向的動(dòng)量相碰，則粒子和氚的動(dòng)能之比是多少？【答案】 (1) linhhe4.8 mev.(2) 8.51030 kg. (3) 34【解析】（1）根據(jù)質(zhì)量數(shù)和電荷數(shù)守恒可正確書寫出該核反應(yīng)方程（2）依據(jù)，算出虧損質(zhì)量（3）根據(jù)動(dòng)量守恒方程可正確求解粒子和氚的動(dòng)能之比（1）根據(jù)質(zhì)量數(shù)和電荷數(shù)守恒可得（2）質(zhì)量虧損為（3）設(shè)m1、m2、v1、v2分別為氦核、氚核的質(zhì)量和速度，由動(dòng)量守恒定律得.氦核、氚核的動(dòng)能之比16三個(gè)粒子結(jié)合成一個(gè)碳，已知質(zhì)量為， 粒子質(zhì)量為， 。(1)寫出上述核反應(yīng)方程；(2)這個(gè)核反應(yīng)放出的能量是多少?（答案保留三位有效數(shù)字）【答案】 （1）+ （2）【解析】（1）+ （無也給分）(2) ， 17一個(gè)靜止的氡核，放出一個(gè)粒子后衰變?yōu)獒暫?，同時(shí)放出一定的能量。已知m氡222.086 63 u、m4.002 6 u、m釙218.076 6 u，1 u相當(dāng)于931.5 mev的能量。（1）寫出上述核反應(yīng)方程；（2）求出發(fā)生上述核反應(yīng)放出的能量?！敬鸢浮?（1）（2）6.92 mev【解析】(1) (2)質(zhì)量虧損m222.086 63 u4.002 6 u218.076 6 u0.007 43 u根據(jù)質(zhì)能方程，核反應(yīng)放出的能量emc26.92 mev18h的質(zhì)量是3.016 050 u，質(zhì)子的質(zhì)量是1.00