3. 核反应 结合能（分层作业）物理教科版选择性必修第三册

第5.3课 核反应 结合能 ID： 一、单选题 1．铁的原子结构稳定，因此生活中通常用“关系铁”、“铁哥们儿”、“老铁”来形容关系好。铁的原子结构稳定是因为铁的（　　） A．导热性能强 B．密度大 C．结合能大 D．平均核子质量小 【答案】D 【详解】铁的原子结构稳定是因为铁的平均核子质量小，比结合能大，原子核稳定。 故选D。 2．我国首座钍基熔盐实验堆采用钍作为燃料，并使用熔盐冷却剂，避免了核污水排放。吸收中子后会发生的一系列核反应：。已知的半衰期为16万年，某次实验中生成0.5g的。下列说法正确的是（　　） A．衰变为衰变 B．比多1个质子 C．的比结合能小于的比结合能 D．经过32万年，剩余质量为0.125g 【答案】D 【详解】A．根据核反应方程 可知衰变为衰变，选项A错误； B．比多2个质子，选项B错误； C．因反应放出能量，生成物更加稳定，可知的比结合能大于的比结合能，选项C错误； D．经过32万年，即经过两个半衰期，则剩余质量为 选项D正确。 故选D。 3．我国托卡马克实验装置中用热中子轰击锂制取氚，核反应方程为，则（　　） A．X是氦核 B．X是氘核 C．反应是α衰变 D．反应是核裂变 【答案】A 【详解】AB．根据质量数和电荷数守恒可得，核反应方程为 所以，X是氦核，故A正确，B错误； CD．该核反应为人工核反应，不是衰变，也不是核裂变，故CD错误。 故选A。 4．下列叙述符合史实的是（　　） A．J.汤姆孙通过对阴极射线的研究发现电子，并提出了原子的核式结构模型 B．卢瑟福猜想原子核内存在不带电的中子，查德威克通过α粒子轰击铍原子核实验证明了这个猜想 C．居里夫人用α粒子轰击氮原子核，打出氧原子核和一种粒子，这种粒子为质子 D．卢瑟福通过α粒子散射实验提出了原子核内部具有复杂结构 【答案】B 【详解】A．J.汤姆孙通过对阴极射线的研究发现电子，而提出原子的核式结构模型的是卢瑟福，A错误； B．卢瑟福猜想原子核内存在不带电的中子，查德威克通过α粒子轰击铍原子核实验证明了这个猜想，B正确； C．是卢瑟福用α粒子轰击氮原子核，打出氧原子核和一种粒子，这种粒子为质子，不是居里夫人，C错误； D．卢瑟福通过α粒子散射实验提出了原子的核式结构模型，天然放射现象的发现表明原子核内部具有复杂结构，D错误。 故选B。 5．如图1所示为原子核的比结合能与质量数的关系曲线，如图2所示为原子核的平均核子质量与原子序数的关系曲线。下列说法正确的是（　　） A．根据图1可知，核的结合能约为7MeV B．根据图1可知，比更稳定 C．根据图2可知，核D裂变成核E和F的过程中，生成的新核E、F的比结合能减小 D．根据图2可知，若A、B能结合成C，则结合过程中一定要吸收能量 【答案】B 【详解】A．根据图1可知，核的比结合能约为7MeV，则核的结合能约为 A错误； B．根据图1可知，核的比结合能比核的比结合能小，所以比更稳定，B正确； C．根据图2可知，核D裂变成核E和F的过程中，核子的平均质量减少，放出核能，比结合能增大，C错误； D．根据图2可知，若A、B能结合成C，核子的平均质量减少，结合过程一定要放出能量，D错误。 故选B。 二、多选题 6．中国将在2025年开工建设全球首座商用钍基熔盐堆，预计2029年投入运行，这是核能领域又一重大突破！如图所示是不易裂变的转化为易裂变的的过程示意图。下列说法正确的是（　　） A．衰变为是β衰变 B．的比结合能小于的比结合能 C．衰变为放出的电子来自原子核外电子 D．可以通过升温、加压的方式改变核废料的半衰期 【答案】AB 【详解】A．衰变为满足质量数守恒和电荷数守恒，可知生成物为电子，则为β衰变，故A正确； B．衰变为释放出能量，则生成物比反应物更稳定，即生成物的比结合能大于反应物的比结合能，故B正确； C．β衰变的实质是原子核内的中子变成质子和电子，则放出的电子来源于原子核内，故C错误； D．放射性元素的半衰期由原子核决定，与外界的温度、压强无关，与化学状态也无关，故D错误。 故选AB。 7．氚是最简单的放射性原子核，夜光手表是利用氚核衰变产生的射线激发荧光物质发光。氚核发生衰变过程中除了产生粒子和新核外，还会放出质量数和电荷数为零的反中微子。氚核的半衰期为12.5年，下列说法正确的是（　　） A．衰变方程为 B．的比结合能小于的比结合能 C．若有质量为168g的氚核，经过25年后，剩余氚核的质量为42g D．氚与氧反应生成的超重水没有放射性 【答案】AC 【详解】A．根据核反应质量数和电荷数守恒，核反应方程为，A正确； B．更稳定，的比结合能大于的比结合能，B错误； C．根据 可得 C正确； D．元素具有放射性，与元素处于单质还是化合物状态无关，D错误。 故选AC。 8．随着人类对太空的不断探索，在外太空中发现大量具有放射性的，衰变时的核反应方程为或下列说法正确的是（　　） A．X为，Y为 B．比多两个中子 C．的比结合能大于的比结合能 D．的比结合能小于的比结合能 【答案】BC 【详解】A．根据质量数和核电荷数守恒可知，X为，Y为，A错误； B．的中子数为36，的中子数为34，故比多两个中子，B正确； CD．比结合能越大，原子核越稳定，越不易衰变，C正确，D错误。 故选BC。 三、解答题 9．核发生衰变的方程是。已知核的质量为，核的质量为，电子的质量为，质子的质量为，中子的质量为，真空中的光速为，求： (1)该衰变过程中释放的核能； (2)的结合能和比结合能。 【答案】(1) (2)， 【详解】（1）衰变过程的质量亏损 根据 得 （2）根据 可得的结合能为 即 则的比结合能为 / 学科网（北京）股份有限公司 $$ 第5.3课 核反应 结合能 ID： 一、单选题 1．铁的原子结构稳定，因此生活中通常用“关系铁”、“铁哥们儿”、“老铁”来形容关系好。铁的原子结构稳定是因为铁的（　　） A．导热性能强 B．密度大 C．结合能大 D．平均核子质量小 2．我国首座钍基熔盐实验堆采用钍作为燃料，并使用熔盐冷却剂，避免了核污水排放。吸收中子后会发生的一系列核反应：。已知的半衰期为16万年，某次实验中生成0.5g的。下列说法正确的是（　　） A．衰变为衰变 B．比多1个质子 C．的比结合能小于的比结合能 D．经过32万年，剩余质量为0.125g 3．我国托卡马克实验装置中用热中子轰击锂制取氚，核反应方程为，则（　　） A．X是氦核 B．X是氘核 C．反应是α衰变 D．反应是核裂变 4．下列叙述符合史实的是（　　） A．J.汤姆孙通过对阴极射线的研究发现电子，并提出了原子的核式结构模型 B．卢瑟福猜想原子核内存在不带电的中子，查德威克通过α粒子轰击铍原子核实验证明了这个猜想 C．居里夫人用α粒子轰击氮原子核，打出氧原子核和一种粒子，这种粒子为质子 D．卢瑟福通过α粒子散射实验提出了原子核内部具有复杂结构 5．如图1所示为原子核的比结合能与质量数的关系曲线，如图2所示为原子核的平均核子质量与原子序数的关系曲线。下列说法正确的是（　　） A．根据图1可知，核的结合能约为7MeV B．根据图1可知，比更稳定 C．根据图2可知，核D裂变成核E和F的过程中，生成的新核E、F的比结合能减小 D．根据图2可知，若A、B能结合成C，则结合过程中一定要吸收能量 二、多选题 6．中国将在2025年开工建设全球首座商用钍基熔盐堆，预计2029年投入运行，这是核能领域又一重大突破！如图所示是不易裂变的转化为易裂变的的过程示意图。下列说法正确的是（　　） A．衰变为是β衰变 B．的比结合能小于的比结合能 C．衰变为放出的电子来自原子核外电子 D．可以通过升温、加压的方式改变核废料的半衰期 7．氚是最简单的放射性原子核，夜光手表是利用氚核衰变产生的射线激发荧光物质发光。氚核发生衰变过程中除了产生粒子和新核外，还会放出质量数和电荷数为零的反中微子。氚核的半衰期为12.5年，下列说法正确的是（　　） A．衰变方程为 B．的比结合能小于的比结合能 C．若有质量为168g的氚核，经过25年后，剩余氚核的质量为42g D．氚与氧反应生成的超重水没有放射性 8．随着人类对太空的不断探索，在外太空中发现大量具有放射性的，衰变时的核反应方程为或下列说法正确的是（　　） A．X为，Y为 B．比多两个中子 C．的比结合能大于的比结合能 D．的比结合能小于的比结合能 三、解答题 9．核发生衰变的方程是。已知核的质量为，核的质量为，电子的质量为，质子的质量为，中子的质量为，真空中的光速为，求： (1)该衰变过程中释放的核能； (2)的结合能和比结合能。 / 学科网（北京）股份有限公司 $$