高中物理第三章原子核单元质量评估教科版选修3-5

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2020-2021学年鲁科版高中物理选修35 第3章原子核与放射性单元测试

2021-2021学年鲁科版高中物理选修3-5 第3章原子核与放射性单元测试一、单项选择题1.以下说法中正确的选项是〔〕A. γ射线是原子受激发后向低能级跃迁时放出的B. 在稳定的重原子核中，质子数比中子数多C. 核反响过程中假如核子的平均质量减小，那么要吸收核能D. 诊断甲状腺疾病时，注入的放射性同位素碘131作为示踪原子2.放射性衰变有多种途径，其中一种途径是先衰变成，而可以经一次衰变变成〔X 代表某种元素〕，也可以经一次衰变变成，和最后都衰变变成，衰变途径如下图，那么可知图中〔〕A. 过程①是β衰变，过程③是α衰变；过程②是α衰变，过程④是β衰变B. 过程①是β衰变，过程③是α衰变；过程②是β衰变，过程④是α衰变C. 过程①是α衰变，过程③是β衰变；过程②是α衰变，过程④是β衰变D. 过程①是α衰变，过程③是β衰变；过程②是β衰变，过程④是α衰变3.关于近代物理，以下说法正确的选项是〔〕A. α射线是高速运动的氦原子B. 中，表示质子C. 从金属外表逸出的光电子的最大初动能与照射光的频率成正比D. 玻尔将量子观念引入原子领域，其理论可以解释氦原子光谱的特征4.是人工产生的放射性元素，产生后会自发的衰变为．关于衰变为，以下描绘正确的选项是〔〕A. 上述核反响属于α衰变B. 的半衰期随温度升高、压强增大而变小C. 上述核反响属于β衰变D. 的半衰期随着数量的减少而增大5.一块氡222放在天平的左盘时，需要天平的右盘加444g砝码，天平才能处于平衡，氡222发生α衰变，经过一个半衰期以后，欲使天平再次平衡，应从右盘中取出的砝码为( )A. 222gB. 8gC. 2gD. 4g6.关于原子构造及原子核的知识，以下判断正确的选项是〔〕A. 处于n=3的一个氢原子回到基态时一定会辐射三种频率的光子B. α射线的穿透才能比γ射线强C. 氢原子核外电子从半径较小的轨道跃迁到半径较大的轨道时，原子的总能量增大，电子的动能也增大D. 放射性元素的半衰期与压力、温度无关7.铀裂变的产物之一氪90( )是不稳定的，它经过一系列衰变最终成为稳定的锆90( )，这些衰变是( )A. 1次α衰变，6次β衰变B. 4次β衰变C. 2次α衰变D. 2次α衰变，2次β衰变二、多项选择题8.以下说法正确的选项是〔〕A. Th核发生一次α衰变时，新核与原来的原子核相比，中子数减少了2B. 太阳辐射的能量最主要来自太阳内部的裂变反响C. 假设使放射性物质的温度升高，其半衰期可能变小D. 用14eV的光子照射处于基态的氢原子，可使其电离9.以下说法正确的选项是〔〕A. 原子核的结合能越大，其原子核越稳定B. 德布罗意认为电子具有波动性，且其波长与它的动量成反比C. 铀235 与铀238 原子核内的中子数不同，因此有不同的半衰期D. 某原子核经过一次α衰变和两次β衰变后，核内中子数减少4 个三、填空题年卢瑟福通过如下图的实验装置，第一次完成了原子核的人工转变，并由此发现________．图中A为放射源发出的________粒子，B为________气．11.假设用x代表一个中性原子中核外的电子数，y代表此原子的原子核内的质子数，z代表原子的原子核内的中子数，那么对的原子来说x=________、y=________、z=________．12.钍232经过6次α衰变和4次β衰变后变成一种稳定的元素，这种元素的原子量为________，核电荷数为________．四、解答题13.某放射性元素质量为M ，测得每分钟放出1.2×104个β粒子，21天后再测，发现每分钟放出1.5×103个β粒子，该放射性元素的半衰期是多少？五、综合题14.用人工方法得到放射性同位素，这是一个很重要的发现，天然的放射性同位素只不过40多种，而今天人工制造的放射性同位素已达1000多种，每种元素都有放射性同位素．放射性同位素在工业、农业、医疗卫生和科学研究的许多方面得到了广泛的应用．〔1〕带电的验电器在放射线照射下电荷会很快消失．其原因是( )A. 射线的贯穿作用B. 射线的电离作用C. 射线的物理、化学作用D. 以上三个选项都不是〔2〕以下图是工厂利用放射线自动控制铝板厚度的装置示意图．假如工厂消费的是厚度为1毫米的铝板，在α、β、γ三种射线中，你认为对铝板的厚度控制起主要作用的是________射线．〔3〕在我国首先用人工方法合成牛胰岛素时，需要证明人工合成的牛胰岛素结晶跟天然牛胰岛素的结晶是同一种物质，为此曾采用放射性同位素做________．15.碘131核不稳定，会发生β衰变，其半衰期为8天．〔1〕碘131核的衰变方程：―→________(衰变后的元素用X表示)．〔2〕经过________天75 %的碘131核发生了衰变．答案解析局部一、单项选择题1.【答案】D【解析】【解答】A、γ射线是一般伴随着α或β射线产生的电磁波，具有一定的能量，原子核受激发后向低能级跃迁时放出的．故A错误；B、在稳定的重原子核中，质子数比中子数少．故B错误；C、核反响过程中假如核子的平均质量减小，说明核反响的过程中由质量亏损，属于要释放核能．故C错误；D、给疑心患有甲状腺的病人注射碘131，诊断甲状腺的器质性和功能性疾病，是将碘131作为示踪原子，故D正确．应选：D【分析】γ射线一般伴随着α或β射线产生，γ射线是电磁波；根据核反响的过程中质量的变化断定是释放能量，还是吸收能量；γ射线的穿透才能最强；放射性同位素碘131能做示踪原子．2.【答案】A【解析】【解答】解：Bi经过①变化为X，质量数没有发生变化，为β衰变，经过③变化为Pb，质量数数少4，为α衰变，过程②变化为Ti，电荷数少2，为α衰变，过程④的电荷数增加1，为β衰变．所以选项A正确．应选：A【分析】根据α衰变和β衰变的本质原子核经过一次α衰变，电荷数减小2，质量数减小4，一次β衰变后电荷数增加1，质量数不变．分析即可．3.【答案】D【解析】【解答】α射线是高速运动的氦核流，不是氦原子．故A错误．核聚变反响方程12H+13H-→24He+01n 中，01n表示中子．故B错误．根据光电效应方程E km= -W0，知最大初动能与照射光的频率成线性关系，不是成正比，故C错误．玻尔将量子观念引入原子领域，其理论可以解释氢原子光谱的特征．故D 正确．【分析】α射线是高速运动的氦核流；根据电荷数守恒、质量数守恒判断核聚变方程的正误；根据光电效应方程得出最大初动能与照射光频率的大小关系；玻尔将量子观念引入原子领域，可以很好解释氢原子光谱，但不能解释氦原子光谱特征4.【答案】C【解析】【解答】解：产生后会自发的衰变为．反响方程式，→ + ；A、假设发生α衰变时，生成核与原来的原子核相比，质量数减少4，质子数减少2，所以中子减少2，故A错误；B、半衰期与外界因素无关，B错误；C、β衰变所释放的电子是原子核内的中子转化成质子和电子所产生的，C正确；D、半衰期是统计规律，对少数原子是没有意义的，且半衰期是不变，D错误．应选：C【分析】α衰变生成核原子核，β衰变生成的电子是其中的中子转化为质子同时生成的，半衰期是统计规律，与外界因素无关．5.【答案】D【解析】【解答】衰变前氡的质量为444g，摩尔质量为222g/mol，故共2mol氡。

教科版高三物理选修3-5电子课本课件【全册】

科版高三物理选修3-5电子课本课件【全册】
1 碰撞
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2 动量
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3 动量守恒定律
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4 动量守恒定律的应用
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第二章原子结构
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教科版高三物理选修3-5电子课本课件【全册】目录
0002页 0061页 0157页 0177页 0227页 0277页 0350页 0379页 0400页 0475页 0534页 0593页
第一章碰撞与动量守恒 2 动量 4 动量守恒定律的应用 1 电子 3 光谱氢原子光谱第三章原子核 2 放射性衰变 4 原子核的结合能 6 核聚变第四章波粒二象性 2 光电效应与光量子假说 4 实物粒子的波粒二象性

2021高中物理第三章原子核章末检测卷(教科版选修3-5)

章末检测卷(三)(时间：90分钟满分：100分)一、选择题(本题共10小题，每小题4分，共40分)1．(2022·新课标Ⅱ·35(1)改编)在人类对微观世界进行探究的过程中，科学试验起到了格外重要的作用．下列说法符合历史事实的是________．A．密立根通过油滴试验测出了基本电荷的数值B．贝克勒尔通过对自然放射现象的争辩，发觉了原子中存在原子核C．居里夫妇从沥青铀矿中分别出了钋(Po)和镭(Ra)两种新元素D．卢瑟福通过α粒子散射试验证明白在原子核内部存在质子E．汤姆逊通过阴极射线在电场和磁场中偏转的试验，发觉了阴极射线是由带负电的粒子组成的，并测出了该粒子的比荷答案ACE解析密立根通过油滴试验，验证了物体所带的电荷量都是某一值的整数倍，测出了基本电荷的数值，选项A 正确．贝克勒尔通过对自然放射现象的争辩，明确了原子核具有简洁结构，选项B错误．居里夫妇通过对含铀物质的争辩发觉了钋(Po)和镭(Ra)，选项C正确．卢瑟福通过α粒子散射试验证明白原子的核式结构，选项D错误．汤姆逊通过阴极射线在电场和磁场中偏转的试验，说明白阴极射线是带负电的粒子，并测出了粒子的比荷，选项E正确．2．(2022·新课标Ⅰ·35(1))关于自然放射性，下列说法正确的是________．A．全部元素都可能发生衰变B．放射性元素的半衰期与外界的温度无关C．放射性元素与别的元素形成化合物时仍具有放射性D．α、β和γ三种射线中，γ射线的穿透力气最强E．一个原子核在一次衰变中可同时放出α、β和γ三种射线答案BCD解析自然界中绝大部分元素没有放射现象，选项A错误；放射性元素的半衰期只与原子核结构有关，与其他因素无关，选项B、C正确；α、β和γ三种射线电离力气依次减弱，穿透力气依次增加，选项D正确；原子核发生衰变时，不能同时发生α和β衰变，γ射线伴随这两种衰变产生，故选项E错误．3．能源是社会进展的基础，进展核能是解决能源问题的途径之一，下列释放核能的反应方程，表述正确的有() A.31H＋21H→42He＋10n是核聚变反应B.31H＋21H→42He＋10n是β衰变C.235 92U＋10n→144 56Ba＋8936Kr＋310n是核裂变反应D.235 92U＋10n→140 54Xe＋9438Sr＋210n是α衰变答案AC解析β衰变时释放出电子(0－1e)，α衰变时释放出氦原子核(42He)，可知选项B、D错误；选项A中一个氚核和一个氘核结合成一个氦核并释放出一个中子是典型的核聚变反应；选项C中一个U235原子核吸取一个中子，生成一个Ba原子核和一个Kr原子核并释放出三个中子是典型的核裂变反应．4．原子核A Z X与氘核21H反应生成一个α粒子和一个质子．由此可知()A．A＝2，Z＝1 B．A＝2，Z＝2C．A＝3，Z＝3 D．A＝3，Z＝2答案 D解析本题考查核反应方程．由题意可知核反应方程为A Z X＋21H→42He＋11H，反应过程中遵循质量数守恒和电荷数守恒，由此可推断A＝3，Z＝2，选项D正确．5．科学家发觉在月球上含有丰富的32He(氦3)．它是一种高效、清洁、平安的核聚变燃料，其参与的一种核聚变反应的方程式为32He＋32He―→211H＋42He.关于32He聚变下列表述正确的是()A．聚变反应不会释放能量B．聚变反应产生了新的原子核C．聚变反应没有质量亏损D．目前核电站都接受32He聚变反应发电答案 B解析该聚变反应释放了能量，是由于发生了质量亏损，A、C错；该聚变反应产生了新原子核11H，B对；目前核电站都是用重核裂变发电而不是用轻核聚变，D错．6．原子核聚变可望给人类将来供应丰富的洁净能源．当氘等离子体被加热到适当高温时，氘核参与的几种聚变反应可能发生，放出热量．这几种反应的总效果可以表示为621H―→k42He＋d11H＋210n＋43.15 MeV由平衡条件可知()A．k＝1，d＝4 B．k＝2，d＝2C．k＝1，d＝6 D．k＝2，d＝3答案 B解析依据核反应过程中质量数守恒和电荷数守恒得。

高中物理第三章本章测评含解析教科版选修3_5

本章测评( 时间:60 分钟满分:100 分)一、选择题(本题共10小题,每小题5分,共50分.每小题给出的四个选项中,第1~5题只有一个选项正确,第6~10题有多个选项正确,全部选对的得5分,选不全的得2分,有选错或不答的得0分)1. 关于天然放射现象, 下列说法正确的是( )A. 放射性元素的原子核内的核子有半数发生变化所需的时间就是半衰期B. 放射性物质放出的射线中，a粒子动能很大，因此贯穿物质的本领很强C. 当放射性元素的原子的核外电子具有较高能量时，将发生3衰变D. 放射性元素的原子核发生衰变后产生的新核从高能级向低能级跃迁时，辐射出丫射线解析：半衰期是原子核有半数发生变化所需的时间，选项A错误；放射性物质放出的射线中，a射线贯穿物质的本领较弱，选项B错误；3衰变是核内中子转化为质子时放出的，选项C错误；选项D正确.答案：D2. 下列说法正确的是( )A. 丫射线在电场和磁场中都不会发生偏转B. 3 射线比a 射线更容易使气体电离C. 太阳辐射的能量主要来源于重核裂变D. 核反应堆产生的能量来自轻核聚变解析：丫射线中的丫光子不带电，故在电场与磁场中都不会发生偏转，选项A正确；a射线的特点是电离能力很强，选项B错误；太阳辐射的能量主要来源于轻核聚变，选项C错误；核反应堆产生的能量是来自重核裂变，选项D错误.答案：A3. 现有三个核反应：①Na Mg - e②Ba Kr+ n③He n下列说法正确的是( )A. ①是裂变，②是3衰变,③是聚变B. ①是聚变，②是裂变，③是3衰变C. ①是3衰变,②是裂变,③是聚变D. ①是3衰变,②是聚变,③是裂变解析：原子核自发地放出某种粒子成为新的原子核，这种变化叫衰变，①为衰变；原子序数较大的重核分裂成原子序数较小的原子核，叫重核裂变，②为裂变；原子序数较小的原子核聚合成原子序数较大的原子核，叫轻核聚变，③为聚变•故选项C正确.答案:C4. 下列关于原子和原子核的说法正确的是()A. 3衰变现象说明电子是原子核的组成部分B. 玻尔理论的假设之一是原子能量的量子化C. 放射性元素的半衰期随温度的升高而变短D. 比结合能越小表示原子核中的核子结合得越牢固解析：3衰变所释放的电子是原子核内的中子转变为质子时所产生的，选项A错误；玻尔的基本假设是轨道、能量都是量子化的，选项B正确；半衰期由原子核的内部因素决定,跟元素的化学状态、温度、压强等因素无关，选项C错误;比结合能越大表示原子核中核子结合得越牢固，原子核越稳定，选项D错误•答案:B5. 一个质子和一个中子聚变结合成一个氘核，同时辐射一个丫光子•已知质子、中子、氘核的质量分别为m、m、m,普朗克常量为h,真空中的光速为c.下列说法正确的是()A. 核反应方程是H+丫B. 聚变反应中的质量亏损△ m=n+m-m3C. 辐射出的丫光子的能量E=(n3-m i-m2)c2D. Y光子的波长入= -------------解析：核反应方程是H+Y ,质量亏损△ m=m+R2Hm3,根据质能方程，辐射出的丫光子的能量E=( m+m~m3)c2, 丫光子的波长入= ----- .故选项B正确.答案:B6. 某原子核的衰变过程是ABC,符号表示放出一个3粒子,表示放出一个a粒子.下列说法正确的是()A. 核C比核B的中子数少2B. 核C比核A的质量数少5C. 原子核为A的中性原子的电子数比原子核为B的中性原子的电子数多1D. 核C比核A的质子数少1解析:设原子核A的质量数为x,电荷数为y,则原子核的衰变过程为-BC,由此可知选项BC错误,D正确；核B的中子数为x-(y+1)=x-y- 1,核C的中子数为x- 4-(y-1)=x-y- 3,选项A正确. 答案:AD 7. 正电子发射型计算机断层显像(PET)的基本原理是将放射性同位素0注入人体0在人体内衰变放出的正电子与人体内的负电子相遇湮灭转化为一对丫光子，被探测器采集后，经计算机处理生成清晰图像.则根据PET原理判断下列表述正确的是()A. O在人体内衰变方程是B. 正、负电子湮灭方程是_ e 2 丫C. 在PET中O主要用途是作为示踪原子D. 在PET中O主要用途是参与人体的新陈代谢解析：由题意知,A、B正确；显像的原理是采集丫光子，即注入人体内的O衰变放出正电子和人体内的负电子湮灭转化为丫光子，因此O主要用途是作为示踪原子，故C正确，D错误.答案:ABC8. 下列说法正确的是( )A .卢瑟福通过实验发现了质子的核反应方程为He HB. 铀核裂变的核反应是Ba Kr+ nC. 已知质子、中子、a粒子的质量分别为m、m、na那么,2个质子和2个中子结合成一个a粒子，释放的能量是(2m1+2m2-m3)c2D. 铀U)经过多次a、B衰变形成稳定的铅Pb)的过程中，有4个中子转变成质子解析:根据物理学史知选项A正确;铀核裂变必须吸收慢中子，B错误；根据爱因斯坦质能方程，知C正确Pb+ He+ - e，有6个中子转变成电子，故D错误.答案:AC9. 关于核反应方程Th Pa+X+A E( △ E为释放的核能,X为新生成的粒子),已知Th的半衰期为 1.2 min，则下列说法正确的是( )A. 此反应为3衰变B Pa核和Th核具有相同的质量数C Th衰变过程中总质量减小D.64 g Th经过6 min还有1 g Th尚未衰变解析：根据电荷数守恒、质量数守恒知,X的电荷数为-1,质量数为0,该反应为3衰变,所以A选项是正确的Pa核和Th核具有相同的质量数，故B正确；此反应中释放出能量，由爱因斯坦质能方程知，此反应过程伴随着质量亏损，则总质量减小，故C正确；6min经过了5个半衰期，则未衰变的质量m=m- =m - —x 64g=2g，故D 错误.答案:ABC10. 如图所示，国际原子能机构2007年2月15日公布核辐射警示新标志，新标志为黑框红底三角，内有一个辐射波标记、一个骷髅头标记和一个逃跑的人形.核辐射会向外释放三种射线：a射线带正电，3射线带负电，丫射线不带电.现有甲、乙两个原子核原来都静止在同一匀强磁场中，其中一个核放出一个a粒子,另一个核放出一个3粒子,得出如图所示的四条径迹，则（）A. 甲核放出的是a粒子，乙核放出的是3粒子B. a为a粒子的径迹C. b为a粒子的径迹D. C为3粒子的径迹解析:衰变过程中满足动量守恒，释放粒子与新核的动量大小相等、方向相反，根据带电粒子在磁场中的运动不难分析：若轨迹为外切圆，则为a衰变;若轨迹为内切圆，则为3衰变•又由只=知半径与电荷量成反比，可知答案为A C D项.答案：ACD二、填空题（共2小题,每小题6分,共12分）11. 用丫光子轰击氘核，使之产生质子和中子，已知氘核的质量为 2.013 5 u,质子的质量为1.0072 u,中子的质量为1.008 7 u,1 u=1.660 6 x 10-27 kg,普朗克常量h=6. 63x 10-34 J • s,贝U 丫光子的波长应为______________ m.解析：△ m=1. 0072u+1.0087u-2.0135u=0.0024u=4.0 X 10-30kg, △ E=A mc=,则入=_=5. 6X 10-13m615 t 四氯乙烯（C 2CI 4）溶液的巨桶.电子中微子可以将个氯核转变为一个氩核，其核反应方程式为V T CI已知 CI 核的质量为 36.956 58 u Ar 核的质量为 36.956 91 u _ e 的质量为0.000 55 u,1 u 质量对应的能量为 931.5 MeV.根据以上数据，可以判断参与上述反应的电子中微子的最小能量为 __________ .解析:核反应过程中，反应前的能量应大于或等于反应后的能量 .质量关系为 m T+R CI > m r +m,得m T> .00088u .则电子中微子的最小能量应为 0. 00088 X 931. 5MeV =0.82MeV. 答案:0.82 MeV三、计算题（共3小题,13、14题每题12分,15题14分，共38分.解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位）13. 如下一系列核反应是在恒星内部发生的pNC+e +VpN p O+N+e + vpC + a其中p 为质子，a 为a 粒子,e 为正电子，V 为一种中微子.已知质子的质量为 m=1.672 X 10 27 kg, a 粒子的质量为 m =6. 644 929 X 10- kg,正电子的质量为 m=9. 11X 10- kg,中微子质量可忽8 ..答案:5.6X 10-1312. 雷蒙德•戴维斯因研究来自太阳的电子中微子（V T ）而获得了 2002年度诺贝尔物理学奖.他探测中微子所用的探测器的主体是一个贮存 e .略不计，真空中的光速c=3. 00X 10 m/s .试计算这一系列核反应完成后释放的能量解析：为求出系列反应后释放的能量，可以将题中所给的诸核反应方程左右两侧分别相加，消去两侧相同的项,系列反应最终等效为4p a +2e++2 v ,设反应后释放的能量为Q根据质能关系和能量守恒得：4m a c2=rn c2+n e c2+Q代入数值可得Q=3. 71 x 10-12J.答案:3.7l x 10-12 J14. 在核反应堆中，常用减速剂使快中子减速.假设减速剂的原子核质量是中子的k倍,中子与原子核的每次碰撞都可看成是弹性正碰.设每次碰撞前原子核可认为是静止的，求N次碰撞后中子速率与原速率之比.解析:设中子和作减速剂的物质的原子核A的质量分别为m和m,碰撞前中子速度为v n,碰撞后中子和原子核A的速度分别为V n'和V A'.碰撞前后的总动量和总能量守恒，有mv n=mv n'+m A V A‘ ①-m _mvJ 2+_mv A'2②又m=km③由①②③式得,经1次碰撞后中子速率与原速率之比为—二④经N次碰撞后，中子速率与原速率之比为-.答案：-15. 1996年清华大学和香港大学的学生合作研制了太阳能汽车，该车是以太阳能电池将所接收的太阳光能转化为电能而提供给电动机来驱动的.已知车上太阳能电池接收太阳光能的板面面积为8 m2,正对太阳能产生120 V的电压，并对车上的电动机提供10 A的电流，电动机的直流电阻为 4 Q ,而太阳光照射到地面处时单位面积上的辐射功率为103 W/m2.(1)太阳光的能量实际上是由质子所参与的一系列反应所产生的，即在太阳内部持续不断地进行着热核反应,4个质子聚变为1个氦核He),写出核反应方程；⑵该车的太阳能电池转化太阳光能的效率n 1是多少？⑶若质子、氦核、正电子的静止质量分别为m=1.672 6 X 10-27 kg、m =6.642 5 X 10-27 kg、n e=0. 000 9 X10-27 kg,则m= kg的质子发生上述热核反应所释放的能量完全转化为驱动该车的输出机械功，能够维持该车行驶的时间是多少？⑷已知太阳每秒释放的能量为3.8 X 1026 J,则太阳每秒减少的质量为多少千克？若太阳质量减少万分之三，热核反应不能继续进行，计算太阳还能存在多少年?(太阳的质量为2X 1030 kg,结果保留一位有效数字)解析：(1)核反应方程为He+ e.⑵效率是n 1=-=15%(3) 由于△ E=(4m-m“-2m e)c2=4. 15X 10-12J2—=(UI-I 2R)t解得t=1.3X 1011s.⑷太阳每秒释放的能量为3. 8X 1026J,则太阳每秒减少的质量为△ m二=0. 4X 1010kg太阳的质量为2 X 1030kg,太阳还能存在的时间为t=— -------------- s=1.5 X 1017s=5X 109年.11答案：(1) He+ e (2)15% (3)1.3 X 10 s(4) 0 .4X 1010 kg 5X 109年。

2019高中物理第三章原子核单元质量评估教科版选修3-5

第三章原子核单元质量评估(三)(90分钟100分)一、选择题(本大题共12小题,1～9单选,10～12多选,每小题5分,共60分)1.用中子轰击氧原子核的核反应方程式为O n a7N X。

对式中X、a、b的判断正确的是( )A.X代表中子,a=17,b=1B.X代表电子,a=17,b=-1C.X代表正电子,a=17,b=1D.X代表质子,a=17,b=1【解析】选C。

根据质量数和电荷数守恒可得16+1=a+0,8+0=7+b,解得a=17,b=1,X为e故正确答案为C。

2.关于天然放射现象,下列说法中正确的是( )A.β衰变说明原子核里有电子B.某原子核经过一次α衰变和两次β衰变后,核内中子数减少4C.放射性物质的温度升高,其半衰期将缩短D.γ射线的电离作用很强,可用来消除有害静电【解析】选B。

β衰变是原子核里一个中子转变为一个质子时放出一个电子。

原子核里没有电子,A错;经过一次α衰变和两次β衰变,电荷数(质子数)不变,质量数减少4,即中子数减少4,B正确。

半衰期只与原子核本身有关,与物理、化学状态无关,C错;α粒子电离作用很强,可用来消除有害静电,D错。

3.表示放射性元素碘131I)β衰变的方程是( )A I Sb HeB I Xe eC I I nD I Te H【解析】选B。

碘I)的原子核内一个中子放出一个电子变成一个质子,质量没有发生变化,核电荷数增加1,所以生成54号元素Xe,放出一个电子,B选项正确。

4.有关核力的说法,正确的是( )A.原子核中所有核子间都存在着核力B.中子不带电,中子之间没有相互作用力C.核力是短程力,作用范围在1.5×10-15m之内D.核力同万有引力没有区别,都是物体间的作用力【解析】选C。

核力具有饱和性,只有相邻的核子间才有核力作用,A错;核力与核子间是否带电无关,质子与质子间,质子与中子间,中子与中子间都可以有核力作用,B错;核力是短程力,只在1.5×10-15m内起作用,C正确;核力是强相互作用的一种表现,D错。

第3章 4.原子核的结合能知识点讲解汇总附练习高中物理选修3-5 Word版含答案

4.原子核的结合能[先填空]1．结合能核子结合成原子核所释放的能量．2．质能关系(1)物体的能量与其质量的关系式E＝mc2.(2)能量计算ΔE＝Δmc2.3．质量亏损核反应中的质量减少称为质量亏损．[再判断]1．原子核的结合能就是核子结合成原子核时需要的能量．(×)2．质量亏损是因为这部分质量转化为能量．(×)3．质能方程E＝mc2表明了质量与能量间的一种对应关系．(√)[后思考]有人认为质量亏损就是核子的个数变少了，这种认识对不对？【提示】不对．在核反应中质量数守恒即核子的个数不变，只是核子组成原子核时，仿佛变“轻”了一些，原子核的质量总是小于其全部核子质量之和，即发生了质量亏损，核子的个数并没有变化．1．对质量亏损的理解质量亏损，并不是质量消失，减少的质量在核子结合成核的过程中以能量的形式辐射出去了．物体质量增加，则总能量随之增加；质量减少，总能量也随之减少，这时质能方程也写为ΔE＝Δmc2.2．核能的计算方法(1)根据质量亏损计算①根据核反应方程，计算核反应前后的质量亏损Δm.②根据爱因斯坦质能方程ΔE＝Δmc2计算核能．其中Δm的单位是千克，ΔE的单位是焦耳．(2)利用原子质量单位u和电子伏特计算根据1原子质量单位(u)相当于931.5 MeV的能量，用核子结合成原子核时质量亏损的原子质量单位数乘以931.5 MeV，即ΔE＝Δm×931.5 MeV.其中Δm的单位是u，ΔE的单位是MeV.1．(多选)一个质子和一个中子结合成氘核，同时放出γ光子，核反应方程是11H＋10n→21 H＋γ，以下说法中正确的是( )A．反应后氘核的质量一定小于反应前质子和中子的质量之和B．反应前后的质量数不变，因而质量不变C．反应前后质量数不变，但会出质量亏损D．γ光子的能量为Δmc2，Δm为反应中的质量亏损，c为光在真空中的速度【解析】核反应中质量数与电荷数及能量均守恒，由于反应中要释放核能，会出现质量亏损，反应中氘核的质量一定小于反应前质子和中子的质量之和，所以质量不守恒，但质量数不变，且能量守恒，释放的能量会以光子的形式向外释放，故正确答案为A、C、D.【答案】ACD2．(多选)关于质能方程，下列哪些说法是正确的( )【导学号：22482045】A．质量减少，能量就会增加，在一定条件下质量转化为能量B．物体获得一定的能量，它的质量也相应地增加一定值C．物体一定有质量，但不一定有能量，所以质能方程仅是某种特殊条件下的数量关系D．一定量的质量总是与一定量的能量相联系的【解析】质能方程E＝mc2表明某一定量的质量与一定量的能量是相联系的，当物体获得一定的能量，即能量增加某一定值时，它的质量也相应增加一定值，并可根据ΔE＝Δmc2进行计算，故B、D对．【答案】BD3．取质子的质量m p ＝1.672 6×10－27kg ，中子的质量m n ＝1.674 9×10－27kg ，α粒子的质量m α＝6.646 7×10－27kg ，光速c ＝3.0×108m/s.请计算α粒子的结合能．(计算结果保留两位有效数字)【解析】组成α粒子的核子与α粒子的质量差 Δm ＝(2m p ＋2m n )－m α 结合能ΔE ＝Δmc 2代入数据得ΔE ＝4.3×10－12J.【答案】 4.3×10－12J核能的两种单位两种方法计算的核能的单位分别为“J”和“MeV”，1 MeV ＝1×106×1.6×10－19J ＝1.6×10－13J.[先填空] 1．比结合能原子核的结合能ΔE 除以核子数A ，ΔEA称为原子核的比结合能，又叫平均结合能．2．核聚变和核裂变(1)核聚变：两个轻核结合成较重的单个原子核时会释放能量，这样的过程叫核聚变．两个氘核的聚变：21H ＋21H→42He.(2)核裂变：一个重核分裂为两个(或多个)中等质量的核时释放出能量，这样的过程叫核裂变．[再判断]1．原子核的核子数越多，比结合能越大．(×) 2．比结合能越大，原子核越稳定．(√)3．由比结合能曲线可知，核聚变和核裂变两种核反应方式都能释放核能．(√) [后思考]裂变反应发生后，裂变反应生成物的质量增加还是减小？为什么？【提示】减小．裂变反应释放大量的能量，所以发生质量亏损，反应后的质量减小．比结合能与原子核稳定的关系(1)比结合能的大小能够反映原子核的稳定程度，比结合能越大，原子核就越难拆开，表示该原子核就越稳定．(2)核子数较小的轻核与核子数较大的重核，比结合能都比较小，表示原子核不太稳定；中等核子数的原子核，比结合能较大，表示原子核较稳定.(3)当比结合能较小的原子核转化成比结合能较大的原子核时，就可能释放核能．例如，一个核子数较大的重核分裂成两个核子数小一些的核，或者两个核子数很小的轻核结合成一个核子数大一些的核，都能释放出巨大的核能．4．下列关于结合能和比结合能的说法中，正确的有( )A．核子结合成原子核时吸收能量B．原子核拆解成核子时要吸收能量C．比结合能越大的原子核越稳定，因此它的结合能也一定越大D．重核与中等质量原子核相比较，重核的结合能和比结合能都大【解析】核子结合成原子核时放出能量，原子核拆解成核子时吸收能量，A错误，B 正确；比结合能越大的原子核越稳定，但比结合能越大的原子核，其结合能不一定大，例如中等质量原子核的比结合能比重核大，但由于核子数比重核少，其结合能比重核反而小，C、D选项错误．【答案】 B5．(多选)如图341所示是描述原子核核子的平均质量m与原子序数Z的关系曲线，由图可知下列说法正确的是 ( )图341A．将原子核A分解为原子核B、C一定放出能量B．将原子核D、E结合成原子核F可能吸收能量C．将原子核A分解为原子核B、F一定释放能量D．将原子核F、C结合成原子核B一定释放能量【解析】因B、C核子平均质量小于A的核子平均质量，故A分解为B、C时，会出现质量亏损，故放出核能，故A正确，同理可得B、D错，C正确．【答案】AC6．当两个中子和两个质子结合成一个α粒子时，放出28.30 MeV的能量，当三个α粒子结合成一个碳核时，放出7.26 MeV的能量，则当6个中子和6个质子结合成一个碳核时，释放的能量约为________．【解析】6个中子和6个质子可结合成3个α粒子，放出能量3×28.30 MeV＝84.9 MeV，3个α粒子再结合成一个碳核，放出7.26 MeV能量，故6个中子和6个质子结合成一个碳核时，释放能量为84．9 MeV＋7.26 MeV＝92.16 MeV.【答案】92.16 MeV对比结合能曲线的理解由曲线可知中等质量的核的比结合能最大，核最稳定．质量较大的重核裂变成中等质量的核要释放能量，质量较小的轻核聚变时也要释放能量．3.光的波粒二象性[先填空]1．光的散射：光在介质中与物体微粒的相互作用，使光的传播方向发生偏转，这种现象叫光的散射．蔚蓝的天空、殷红的晚霞是大气层对阳光散射形成的，夜晚探照灯或激光的光柱，是空气中微粒对光散射形成的．2．康普顿效应康普顿在研究石墨对X射线的散射时，发现在散射的X射线中，除原波长外，还发现了波长随散射角的增大而增大的谱线．X射线经物质散射后波长变长的现象，称为康普顿效应．3．康普顿的理论当光子与电子相互作用时，既遵守能量守恒定律，又遵守动量守恒定律．在碰撞中光子将能量hν的一部分传递给了电子，光子能量减少，波长变长．4．康普顿效应的意义康普顿效应表明光子除了具有能量之外，还具有动量，深入揭示了光的粒子性的一面，为光子说提供了又一例证．[再判断]1．康普顿效应证实了光子不仅具有能量，也具有动量．(√)2．康普顿效应进一步说明光具有粒子性．(√)3．光子发生散射时，其动量大小发生变化，但光子的频率不发生变化．(×)4．光子发生散射后，其波长变大．(√)[后思考]1．太阳光从小孔射入室内时，我们从侧面可以看到这束光；白天的天空各处都是亮的；宇航员在太空中尽管太阳光耀眼刺目，其他方向的天空却是黑的．为什么？【提示】地球上存在着大气，太阳光经大气中的微粒散射后传向各个方向；而在太空中的真空环境下，光不再散射，只向前传播．2．光电效应与康普顿效应研究问题的角度有何不同？【提示】光电效应应用于电子吸收光子的问题，而康普顿效应应用于讨论光子与电子碰撞且没有被电子吸收的问题．1．对康普顿效应的理解(1)实验现象X射线管发出波长为λ0的X射线，通过小孔投射到散射物石墨上．X射线在石墨上被散射，部分散射光的波长变长，波长改变的多少与散射角有关．(2)康普顿效应与经典物理理论的矛盾按照经典物理理论，入射光引起物质内部带电粒子的受迫振动，振动着的带电粒子从入射光吸收能量，并向四周辐射，这就是散射光．散射光的频率应该等于粒子受迫振动的频率(即入射光的频率)．因此散射光的波长与入射光的波长应该相同，不应该出现波长变长的散射光．另外，经典物理理论无法解释波长改变与散射角的关系．(3)光子说对康普顿效应的解释假定X射线光子与电子发生弹性碰撞．①光子和电子相碰撞时，光子有一部分能量传给电子，散射光子的能量减少，于是散射光的波长大于入射光的波长．②因为碰撞中交换的能量与碰撞的角度有关，所以波长的改变与散射角有关．2．康普顿的散射理论进一步证实了爱因斯坦的光量子理论，也有力证明了光具有波粒二象性．1．(多选)美国物理学家康普顿在研究石墨对X射线的散射时，发现在散射的X射线中，除了与入射波长λ0相同的成分外，还有波长大于λ0的成分，这个现象称为康普顿效应．关于康普顿效应，以下说法正确的是 ( )A．康普顿效应说明光子具动量B．康普顿效应现象说明光具有波动性C．康普顿效应现象说明光具有粒子性D．当光子与晶体中的电子碰撞后，其能量增加【解析】康普顿效应说明光具有粒子性，B项错误，A、C项正确；光子与晶体中的电子碰撞时满足动量守恒和能量守恒，故二者碰撞后，光子要把部分能量转移给电子，光子的能量会减少，D项错误．【答案】AC2．康普顿效应证实了光子不仅具有能量，也有动量．如图431给出了光子与静止电子碰撞后电子的运动方向，则碰后光子可能沿__________方向运动，并且波长________(选填“不变”“变短”或“变长”)．图431【解析】因光子与电子在碰撞过程中动量守恒，所以碰撞之后光子和电子的总动量的方向与光子碰前动量的方向一致，可见碰后光子运动的方向可能沿1方向，不可能沿2或3方向；通过碰撞，光子将一部分能量转移给电子，能量减少，由ε＝hν知，频率变小，再根据c＝λν知，波长变长．【答案】 1 变长动量守恒定律不但适用于宏观物体，也适用于微观粒子间的作用；康普顿效应进一步揭示了光的粒子性，也再次证明了爱因斯坦光子说的正确性.[先填空]1．光的波粒二象性(1)光既具有波动性又具有粒子性，既光具有波粒二象性．光的波动性是指光的运动形态具有各种波动的共同特征，如干涉、衍射和色散等都有波动的表现．光的粒子性是指光与其他物质相互作用时所交换的能量和动量具有不连续性，如光电效应、康普顿效应等．(2)光子的能量和动量 ①能量：ε＝h ν. ②动量：p ＝hλ.(3)意义能量ε和动量p 是描述物质的粒子性的重要物理量；波长λ和频率ν是描述物质的波动性的典型物理量．因此ε＝h ν和p ＝hλ揭示了光的粒子性和波动性之间的密切关系．2．光是一种概率波光波在某处的强度代表着光子在该处出现概率的大小，所以光是一种概率波． [再判断]1．光的干涉、衍射、偏振现象说明光具有波动性．(√) 2．光子数量越大，其粒子性越明显．(×)3．光具有粒子性，但光子又不同于宏观观念的粒子．(√) 4．光子通过狭缝后落在屏上明纹处的概率大些．(√) [后思考]1．由公式E ＝h ν和λ＝hp，能看出波动性和粒子性的联系吗？【提示】从光子的能量和动量的表达式可以看出，是h 架起了粒子性与波动性之间的桥梁．2．在光的单缝衍射实验中，在光屏上放上照相底片，并设法控制光的强度，尽可能使光子一个一个地通过狭缝，曝光时间短时，可看到胶片上出现一些无规则分布的点；曝光时间足够长时，有大量光子通过狭缝，底片上出现一些平行条纹，中央条纹最亮最宽．请思考下列问题：(1)曝光时间短时，说明什么问题？【提示】少量光子表现出光的粒子性，但其运动规律与宏观粒子不同，其位置是不确定的．(2)曝光时间足够长时，说明什么问题？【提示】大量光子表现出光的波动性，光波强的地方是光子到达的机会多的地方．(3)暗条纹处一定没有光子到达吗？【提示】暗条纹处也有光子到达，只是光子到达的几率特别小，很难呈现出亮度．1．对光的认识的几种学说在双缝干涉实验中，光子通过双缝后，对某一个光子而言，不能肯定它落在哪一点，但屏上各处明暗条纹的不同亮度，说明光子落在各处的可能性即概率是不相同的．光子落在明条纹处的概率大，落在暗条纹处的概率小．这就是说光子在空间出现的概率可以通过波动的规律来确定，因此说光是一种概率波．3．关于光的波粒二象性，下列说法中正确的是( )【导学号：22482062】A．光的频率越高，衍射现象越容易看到B．光的频率越高，粒子性越显著C．大量光子产生的效果往往显示粒子性D．光的波粒二象性否定了光的电磁说【解析】光具有波粒二象性，波粒二象性并不否定光的电磁说，只是说某些情况下粒子性明显，某些情况下波动性明显，故D错误．光的频率越高，波长越短，粒子性越明显，波动性越不明显，越不易看到其衍射现象，故B正确、A错误．大量光子的行为表现出波动性，个别光子的行为表现出粒子性，故C错误．【答案】 B4．(多选)在单缝衍射实验中，中央亮纹的光强占从单缝射入的整个光强的95%以上．假设现在只让一个光子能通过单缝，那么该光子( )A．一定落在中央亮纹处B．一定落在亮纹处C．可能落在亮纹处D．可能落在暗纹处【解析】根据光的概率波的概念，对于一个光子通过单缝落在何处，是不可确定的，但概率最大的是落在中央亮纹处，可达95%以上．当然也可能落在其他亮纹处，还可能落在暗纹处，只不过落在暗处的概率很小而已，故只有C、D正确．【答案】CD对光的波粒二象性的两点提醒1．光的干涉和衍射及偏振说明光具有波动性，而光电效应和康普顿效应是光具有粒子性的例证．2．波动性和粒子性都是光的本质属性，只是在不同条件下的表现不同．当光与其他物质发生作用时，表现出粒子的性质；少量或个别光子易显示出光的粒子性；频率高波长短的光，粒子性显著．大量光子在传播时表现为波动性；频率低波长长的光，波动性显著．对光子落点的理解1．光具有波动性，光的波动性是统计规律的结果，对某个光子我们无法判断它落到哪个位置，我们只能判断大量光子的落点区域．2．在暗条纹处，也有光子达到，只是光子数很少．3．对于通过单缝的大量光子而言，绝大多数光子落在中央亮纹处，只有少数光子落在其他亮纹处及暗纹处．。

人教版高中物理(选修3-5)《原子核》同步测试题(含答案)

《原子核》测试题本试卷分为第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分，满分100，考试时间60分钟。

第Ⅰ卷(选择题共40分)一、选择题(本题共10小题，每小题4分，共40分。

在每小题给出的四个选项中，有的只有一个选项正确，有的有多个选项正确，全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错或不选的得0分。

)1．[2010年高考上海单科卷]卢瑟福提出了原子的核式结构模型，这一模型建立的基础是( )A．α粒子的散射实验B．对阴极射线的研究C．天然放射性现象的发现D．质子的发现解析：卢瑟福根据α粒子的散射实验的结果，提出原子的核式结构模型，所以A项正确。

答案：A2．关于放射性元素的半衰期，下列说法中正确的是( ) A．半衰期是原子核质量减少一半所需的时间B．半衰期是原子核有半数发生衰变所需的时间C．半衰期与外界压强和温度有关，与原子的化学状态无关D．半衰期可以用于测定地质年代、生物年代等解析：原子核的衰变是由原子核内部因素决定的，与外界环境无关，C错误；原子核的衰变有一定的速率，每隔一定的时间(即半衰期)，原子核就衰变掉总数的一半，A错误，B正确；利用铀238可测定地质年代，利用碳14可测定生物年代，D正确。

答案：B、D3．[2010年高考天津理综卷]下列关于原子和原子核的说法正确的是( )A．β衰变现象说明电子是原子核的组成部分B．玻尔理论的假设之一是原子能量的量子化C．放射性元素的半衰期随温度的升高而变短D．比结合能越小表示原子核中的核子结合得越牢固解析：原子核是由质子和中子组成的，β衰变是核内中子转变成为质子同时生成电子，即β粒子，故A错。

半衰期由原子核本身决定，与外界环境因素无关，C错。

比结合能越大表示原子核中核子结合得越牢固，D错。

玻尔提出的氢原子能级不连续就是原子能量量子化，B对。

答案：B4．如图(十九)－1所示，P为放在匀强电场中的天然放射源，其放出的射线在电场的作用下分成a、b、c三束，以下判断正确的是( )图(十九)－1A．a为α射线，b为β射线B．a为β射线，b为γ射线C．b为γ射线，c为α射线D．b为α射线，c为γ射线解析：γ射线不带电，在电场中不会偏转，α射线带正电，向负极板偏转，质量远大于β粒子的质量，电荷量是β粒子的2倍，α粒子的加速度远小于β粒子的加速度，β粒子的径迹比α粒子的径迹弯曲的多，选项B、C正确。

2021-2022高二物理教科版选修3-5学案：第三章4 原子核的结合能 Word版含答案

学案4原子核的结合能[目标定位] 1.理解原子核的结合能的概念.2.知道质量亏损的概念，了解爱因斯坦的质能方程.3.学会依据质能方程和质量亏损的概念进行核能的计算．一、结合能和比结合能[问题设计]1．设有一个质子和一个中子在核力作用下靠近碰撞并结合成一个氘核．质子和中子结合成氘核的过程是释放能量还是吸取能量？使氘核分解为质子和中子的过程呢？答案质子和中子结合成原子核的过程要释放能量；氘核分解成核子时要吸取能量．2．如图1所示，是不同原子核的比结合能随核子数变化的曲线．图1(1)从图中看出，中等质量的原子核与重核、轻核相比比结合能有什么特点？比结合能的大小反映了什么？(2)比结合能较小的原子核转化为比结合能较大的原子核时是吸取能量还是放出能量？答案(1)中等质量的原子核比结合能较大，比结合能的大小反映了原子核的稳定性，比结合能越大，原子越稳定．(2)放出能量．[要点提炼]1．结合能：核子结合成原子核时释放的能量或原子核分解为核子时吸取的能量叫做原子核的结合能．2．比结合能：原子核的结合能与核子数之比，称为原子核的比结合能．比结合能越大，核就越稳定．3．比结合能曲线由原子核的比结合能曲线可以看出：第一，比结合能越大，取出一个核子就越困难，核就越稳定，比结合能是原子核稳定程度的量度；其次，曲线中间高两头低，说明中等质量的原子核的比结合能最大，近似于一个常数，表明中等质量的核最稳定；第三，质量较大的重核和质量较小的轻核比结合能都较小，且轻核的比结合能还有些起伏．[延长思考]重核分裂为两个质量较小的原子核的过程，是吸取能量还是释放能量？两个轻核结合成质量较大的原子核时，是吸取能量还是释放能量？答案都释放能量．二、原子核结合能的计算[问题设计]1．用α粒子轰击铍(94Be)核发觉中子的核反应方程94Be＋42He→12 6C＋10n甲同学说：核反应过程中核子数没变，所以质量是守恒的；乙同学查找资料，各个原子核或核子的质量如下：m Be＝9.012 19 u，m C＝12.000 u，mα＝4.002 6 u，m n＝1.008 665 u．(其中1 u＝1.660 566×10－27 kg)，他通过计算发觉反应之后的质量削减了，于是他得出结论：核反应过程中质量消逝了．这两个同学的说法对吗？假如不对错在哪里？你对质量亏损是如何理解的？答案甲同学的说法错误．核反应过程中质量数守恒而不是质量守恒；乙同学的说法错误．质量亏损并不是质量的消逝．对质量亏损的理解(1)在核反应中仍遵守质量守恒和能量守恒，所谓的质量亏损并不是这部分质量消逝或质量转变为能量．物体的质量应包括静止质量和运动质量，质量亏损是静止质量的削减，削减的静止质量转化为和辐射能量相联系的运动质量．(2)质量亏损也不是核子个数的削减，核反应中核子个数是不变的．2．试推断上述核反应过程中是释放能量，还是吸取能量？并计算能量变化了多少？答案释放能量．反应前的总质量m1＝m Be＋mα＝9.012 19 u＋4.002 6 u＝13.014 79 u反应后的总质量m2＝m C＋m n＝12.000 u＋1.008 665 u＝13.008 665 u所以质量亏损Δm＝m1－m2＝13.014 79 u－13.008 665 u＝0.006 125 u.释放的能量ΔE＝Δmc2＝0.006 125 u c2＝0.006 125×1.660 566×10－27×(3×108)2 J≈9.15×10－13 J≈5.719 MeV.[要点提炼]1．对质能方程和质量亏损的理解(1)质能方程质能方程：爱因斯坦的相对论指出，物体的能量和质量之间存在着亲密的联系，其关系是E＝mc2.(2)质量亏损质量亏损，并不是质量消逝，削减的质量在核子结合成核的过程中以能量的形式辐射出去了．物体质量增加，则总能量随之增加；质量削减，总能量也随之削减，这时质能方程也写作ΔE ＝Δmc2.2．核能的计算(1)依据质量亏损计算①依据核反应方程，计算核反应前后的质量亏损Δm.②依据爱因斯坦质能方程ΔE＝Δmc2计算核能．其中Δm的单位是千克，ΔE的单位是焦耳．(2)利用原子质量单位u 和电子伏特计算依据1原子质量单位(u)相当于931.5 MeV的能量，用核子结合成原子核时质量亏损的原子质量单位数乘以931.5 MeV，即ΔE＝Δm×931.5 MeV.其中Δm的单位是u，ΔE的单位是MeV.一、结合能和比结合能例1下列关于结合能和比结合能的说法中，正确的有()A．核子结合成原子核吸取的能量或原子核分解成核子放出的能量称为结合能B．比结合能越大的原子核越稳定，因此它的结合能也肯定越大C．重核与中等质量原子核相比较，重核的结合能和比结合能都大D．中等质量原子核的结合能和比结合能均比轻核的要大解析核子结合成原子核放出能量，原子核分解成核子吸取能量，A选项错误；比结合能越大的原子核越稳定，但比结合能大的原子核，其结合能不肯定大，例如中等质量原子核的比结合能比重核大，但由于核子数比重核少，其结合能比重核反而小，B、C选项错误；中等质量原子核的比结合能比轻核的大，它的原子核内核子数又比轻核多，因此它的结合能也比轻核大，D选项正确．答案D例2使一个质子和一个中子结合成氘核时，会放出2.2 MeV的能量，则下列说法正确的是()A．用能量小于2.2 MeV的光子照射静止氘核时，氘核不能分解为一个质子和一个中子B．用能量等于2.2 MeV的光子照射静止氘核时，氘核可能分解为一个质子和一个中子，它们的动能之和为零C．用能量大于2.2 MeV的光子照射静止氘核时，氘核可能分解为一个质子和一个中子，它们的动能之和为零D．用能量大于2.2 MeV的光子照射静止氘核时，氘核可分解为一个质子和一个中子，它们的动能之和不为零解析中子和质子结合成氘核所释放的能量或氘核分解成中子和质子所吸取的能量都相等，即为此反应的结合能，只有光子能量大于或等于结合能，才能使它们分解．又由于中子和质子不行能没有速度，所以动能之和不行能为零(若动能之和为零就分不开了)，所以A、D正确．答案AD二、质量亏损和核能的计算例3氘核和氚核聚变时的核反应方程为21H ＋31H→42He＋10n，已知21H的平均结合能是1.09 MeV，31H的平均结合能是2.78 MeV，42He的平均结合能是7.03 MeV，则该核反应释放的能量为________ MeV.解析聚变反应前氘核和氚核的总结合能E1＝(1.09×2＋2.78×3) MeV＝10.52 MeV.反应后生成的氦核的结合能E2＝7.03×4 MeV＝28.12 MeV.由于单个核子无结合能，所以聚变过程释放出的能量为ΔE＝E2－E1＝(28.12－10.52) MeV＝17.6 MeV.答案17.61．(对结合能的理解)关于原子核的结合能，下列说法正确的是()A．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B．一重原子核衰变成α粒子和另一原子核，衰变产物的结合能之和肯定大于原来重核的结合能C．铯原子核(133 55Cs)的结合能小于铅原子核(208 82Pb)的结合能D．比结合能越大，原子核越不稳定答案ABC解析结合能是把核子分开所需的最小能量，选项A正确；一重原子核衰变成α粒子和另一原子核，存在质量亏损，核子比结合能增大，衰变产物的结合能之和肯定大于原来重核的结合能，选项B正确；核子数越多，。

高中物理课时自测当堂达标第三章原子核3.5核裂变教科版选修3-5(2021年整理)

2018-2019学年高中物理课时自测当堂达标第三章原子核3.5 核裂变教科版选修3-5编辑整理：尊敬的读者朋友们：这里是精品文档编辑中心，本文档内容是由我和我的同事精心编辑整理后发布的，发布之前我们对文中内容进行仔细校对，但是难免会有疏漏的地方，但是任然希望（2018-2019学年高中物理课时自测当堂达标第三章原子核3.5 核裂变教科版选修3-5）的内容能够给您的工作和学习带来便利。

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3.5 核裂变课时自测·当堂达标1.重核的裂变就是( ）A.重核分裂成核子的核反应B.重核分裂成许多质量很小的轻核的核反应C.重核分裂成两个或两个以上中等质量的核的核反应D。

中等质量的核分裂为质量很小的轻核的核反应【解析】选C。

重核的裂变是重核分裂成两个或两个以上中等质量的核的核反应，不是分裂成核子,A错;也不是分裂成质量很小的轻核，B错；是重核分裂，而不是中等质量的核分裂,D错,故正确选项为C。

2.核反应堆中的镉棒的作用是( )A.减少中子能量,使快中子变成慢中子B。

调节中子数目,控制反应速度C。

屏蔽射线,以防伤害人身体D.控制反应堆的温度【解析】选B。

减速剂的作用是使快中子变成慢中子，A错;隔棒能够吸收中子,所以可以控制反应速度,B正确；隔棒在反应堆内部,不可能屏蔽射线，C错；冷却剂的作用是控制反应堆的温度，D错；故正确选项为B。

3.从四川省核电站发展论坛上传出消息:四川首家核电站建成后，对四川乃至中国西部地区GDP 增长和一、二、三产业的拉动将起到巨大作用.关于核电站获取核能的基本核反应方程可能是( ）A U Th HeB H H He nC N He O HD U n Sr Xe+1n【解析】选D。

近年学年高中物理第三章原子核原子结构习题教科版选修3-5(2021年整理)

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原子结构一、选择题1．图为示波管中电子枪的原理示意图,示波管内被抽成真空，A为发射热电子的阴极,K为接在高电势点的加速阳极，A、K间电压为U,电子离开阴极时的速度可以忽略，电子经加速后从K的小孔中射出的速度大小为v．下面的说法中正确的是（）．A．如果A、K间距离减半而电压仍为U不变，则电子离开K时的速度变为2vB．如果A、K间距离减半而电压仍为U不变，则电子离开K时的速度变为2vC．如果A、K间距离保持不变而电压减半，则电子离开K时的速度变为2vD．如果A、K间距离保持不变而电压减半，则电子离开K时的速度变为2 2v2．关于密立根“油滴实验",下列说法正确的是( ）．A．密立根利用电场力和重力平衡的方法，测得了带电体的最小带电荷量 B．密立根利用电场力和重力平衡的方法,推测出了带电体的最小带电荷量 C．密立根利用磁偏转的知识推测出了电子的电荷量D．密立根“油滴实验”直接验证了电子的质量不足氢离子的千分之一3．卢瑟福预想到原子核内除质子外还有中子，他的事实依据是（ )． A．电子数与质子数相等B．原子核的质量大约是质子质量的整数倍C．原子核的核电荷数只是质量数的一半或少一些D．质子和中子的质量几乎相等4．在卢瑟福的α粒子散射实验中，有少数仅粒子发生大角度偏转，其原因是（）． A．原子的正电荷和几乎全部质量都集中在一个核上B．原子内部很“空旷”，原子核很小C．正电荷在原子中是均匀分布的D．电子对“粒子的作用很强5．α粒子散射实验中，不考虑电子和α粒子的碰撞影响，是因为（ )．A．α粒子与电子根本无相互作用B．因为电子是均匀分布的，α粒子受电子作用的合力为零C．α粒子和电子碰撞损失能量极少，可忽略不计D．电子很小，α粒子碰撞不到电子6．关于α粒子散射实验，下列说法中正确的是( ）．A．α粒子穿过原子时,由于α粒子的质量比电子大得多，电子不可能使α粒子的运动方向发生明显的改变B．由于绝大多数仅粒子穿过金箔后仍沿原来的方向前进,所以使α粒子发生大角度偏转的原因是在原子中极小的区域内集中着对α粒子产生库仑力的正电荷C．α粒子穿过原子时，只有少数粒子发生大角度偏转的原因是原子核很小，α粒子接近原子核的机会很小D．使α粒子发生大角度偏转的原因是α粒子穿过原子时,原子内部两侧的正电荷对α粒子的斥力不相等7．如图所示，X表示金原子核,α粒子射向金核时被散射，设入射的动能相同，其偏转轨道可能是图中的（）．8．如图所示为α粒子散射实验中α粒子穿过某一金原子核附近时的示意图，A、B、C三点分别位于两个等势面上，则以下的说法中正确的是( ）．A．α粒子在A处的速率比在B处的速率小B．α粒子在B处的速率最大C．α粒子在A、C处的速率相同D．α粒子在B处的速率比在C处的速率小二、填空题9．1897年,汤姆孙在研究阴极射线性质时，测出了阴极射线的________，并确定其带________电,组成粒子被称为________．10．电子的电荷量是1910年由密立根通过著名的______测定的，电子的电荷量约为______，质量约为______．11．密立根用喷雾的方法获得了带电液滴，然后把这些带有不同电荷量和质量的液滴置于电场中，通过电场力和重力平衡的方法最终测得了带电液滴的带电荷量．某次测量中，他得到了如下数据，则可得出结论为：________．12．1911年卢瑟福依据d粒子散射实验中少部分α粒子发生了________(填“大”或“小"）角度偏转现象，提出了原子的核式结构模型．若用动能为1 MeV的α粒子轰击金箔，则其速度约为________m／s．（质子和中子的质量均为1。

人教版高中物理选修3-5《原子核》单元测试(选修3—5).docx

高中物理学习材料桑水制作《原子核》单元测试1.2000年8月21日，俄罗斯“库尔斯克”号核潜艇在巴伦支海遇难，沉入深度约为100m 的海底．“库尔斯克”号核潜艇的沉没再次引起人们对核废料与环境问题的重视．几十年来人们向以巴伦支海海域倾倒了不少核废料，核废料对海洋环境有严重的污染作用．其原因有（）Ａ．铀、钚等核废料有放射性Ｂ．铀、钚等核废料的半衰期很长Ｃ．铀、钚等重金属有毒性Ｄ．铀、钚等核废料会造成爆炸2.下列现象中，涉及原子核内部变化的是 ( ) A.α粒子的散射实验 B.光电效应现象 C.天然放射现象 D.氢原子光谱的产生3. 关于放射性同位素应用的下列说法中正确的有（） A.放射线改变了布料的性质使其不再因摩擦而生电，因此达到消除有害静电的目的 B.利用γ射线的贯穿性可以为金属探伤，也能进行人体的透视C.用放射线照射作物种子能使其DNA 发生变异，其结果一定是成为更优秀的品种D.用γ射线治疗肿瘤时一定要严格控制剂量，以免对人体正常组织造成太大的危害4. “朝核危机”引起全球瞩目，其焦点就是朝鲜核电站采用轻水堆还是重水堆．重水堆核电站在发电的同时还可以生产出可供研制核武器的钚239（u 23994P ），这种 u 23994P 可由铀239（U 23992）经过n 次β衰变而产生，则n 为 ( )A ．2B ．239C ．145D ．925.关于半衰期，以下说法正确的是（）A ．同种放射性元素在化合物中的半衰期比单质中长。

B ．升高温度可以使半衰期缩短C ．氡的半衰期为3.8天，若有四个氡原子核，经过7.6天就只剩下一个D ．氡的半衰期为3.8天，4克氡原子核，经过7.6天就只剩下1克6.美国前总统老布什曾让医生们虚惊了一场．那是在访日宴会上突然昏厥，美国政府急忙将他送回国，医生用123I 进行诊断，通过体外跟踪，迅速查出了病因． 123I 的特性是 ( )A ．半衰期长，并迅速从体内清除B ．半衰期长，并缓慢从体内清除C ．半衰期短，并迅速从体内清除D ．半衰期短，并缓慢从体内消除 7.质子、中子组成氦核，质量分别是p m 、n m 和a m ，则（）A. 2()p n m m m α>+B. 2()p n m m m α=+C. 2()p n m m m α<+D. 以上三种情况都有可能8.根据爱因斯坦质能关系方程，可以说明（）A. 任何核反应，只要伴随能量的产生，则反应前后各物质的质量和一定不相等B. 太阳不断地向外辐射能量，因而它的总质量一定不断减少C. 虽然太阳不断地向外辐射能量，但它的总质量是不变的D. 若地球从太阳获得的能量大于地球向外辐射的能量，则地球的质量将不断增大9.联合国将2005年定为“国际物理年”，以纪念爱因斯坦对物理学的巨大贡献。

【优质试卷】2019-2020高中物理第三章原子核单元质量评估教科版选修3-5

对式中X、a、b的判断正确的是( )A.X代表中子,a=17,b=1B.X代表电子,a=17,b=-1C.X代表正电子,a=17,b=1D.X代表质子,a=17,b=1【解析】选C。

根据质量数和电荷数守恒可得16+1=a+0,8+0=7+b,解得a=17,b=1,X为e故正确答案为C。

β衰变是原子核里一个中子转变为一个质子时放出一个电子。

原子核里没有电子,A错;经过一次α衰变和两次β衰变,电荷数(质子数)不变,质量数减少4,即中子数减少4,B正确。

半衰期只与原子核本身有关,与物理、化学状态无关,C错;α粒子电离作用很强,可用来消除有害静电,D错。

3.表示放射性元素碘131I)β衰变的方程是( )A I Sb HeB I Xe eC I I nD I Te H【解析】选B。

碘I)的原子核内一个中子放出一个电子变成一个质子,质量没有发生变化,核电荷数增加1,所以生成54号元素Xe,放出一个电子,B选项正确。

高中物理第三章原子核章末优化总结课件教科选修35教科高二选修35物理课件

A.147N 俘获一个 α 粒子，产生178O 并放出一个粒子 B.1237Al 俘获一个 α 粒子，产生1350P 并放出一个粒子 C.115B 俘获一个质子，产生84Be 并放出一个粒子 D.63Li 俘获一个质子，产生32He 并放出一个粒子
12/9/2021
第六页，共十二页。
[解析] 根据质量数和电荷数守恒可知四个核反应方程分别为147N＋42He→178O＋11H、2173 Al＋42He→1350P＋10n、115B＋11H→84Be＋42He，63Li＋11H→32He＋42He，故只有 B 选项符合题意．
[答案] B
12/9/2021
第九页，共十二页。
[核心素养解读] 本题考查考生对爱因斯坦质能方程的理解和反应前后质量亏损的简单计算能力.
12/9/2021
第十页，共十二页。
2021/12/9
第十一页，共十二页。
章末优化总结Байду номын сангаас知识(zhī shi)体系
内容总结 (nèiróng)
No
Image
第四页，共十二页。
素养1 核反应方程
[典例1] 1934 年，约里奥－居里夫妇用 α 粒子轰击铝核2173Al，产生了第一个人工放射
性核素 X：α＋1237Al→n＋X.X 的原子序数和质量数分别为( )
A．15 和 28
B．15 和 30
C．16 和 30
D．17 和 31
[解析] 根据核反应遵循的质量数守恒和电荷数守恒可知，X 的电荷数为 2＋13＝15，
[答案] B
12/9/2021
第七页，共十二页。
[核心素养解读] 本题考查考生对核反应方程的理解和反应中核的相关守恒参量(电荷数和质量数)的简单计算能力．

高中物理 第三章 原子核单元质量评估 教科版选修3-5

2020-2021学年鲁科版高中物理选修35 第3章原子核与放射性 单元测试

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2021高中物理 第三章 原子核 章末检测卷(教科版选修3-5)

高中物理第三章本章测评含解析教科版选修3_5

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2019高中物理 第三章 原子核单元质量评估 教科版选修3-5

第3章 4.原子核的结合能 知识点讲解汇总附练习 高中物理选修3-5 Word版含答案

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2021-2022高二物理教科版选修3-5学案：第三章4 原子核的结合能 Word版含答案

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