2024-2025學(xué)年高中物理第三章1原子核的組成與核力練習(xí)含解析教科版選修3-5

PAGEPAGE51原子核的組成與核力1.下列說法正確的是()A.質(zhì)子與中子的質(zhì)量不等,但質(zhì)量數(shù)相等B.兩個質(zhì)子之間,不管距離如何,核力總是大于庫侖力C.同一種元素的原子核有相同的質(zhì)量數(shù),但中子數(shù)可以不同D.除萬有引力外,兩個中子之間不存在其他相互作用力解析:質(zhì)子和中子質(zhì)量數(shù)相同,各自質(zhì)量不等,A正確.核子之間的核力隨距離改變,并不總是大于庫侖力,B錯.同位素之間核電荷數(shù)相同,中子數(shù)不同,質(zhì)量數(shù)不相同,C錯.核子之間除萬有引力外,還存在核力,D錯.答案:A2.(多選)在發(fā)覺中子的過程中,下列說法正確的是()A.盧瑟福預(yù)言中子的存在B.小居里夫婦通過試驗證明了中子的存在C.查德威克發(fā)覺了中子D.湯姆孫通過試驗發(fā)覺了中子解析:在發(fā)覺中子的過程中,盧瑟福預(yù)言中子的存在,小居里夫婦通過試驗打出了中子,但是由于沒有深化探討,所以錯過了發(fā)覺中子的機(jī)會,最終由查德威克發(fā)覺了中子.答案:AC3.下列關(guān)于

23He的敘述正確的是(A.23He和B.2C.2D.

2解析:

23He核內(nèi)質(zhì)子數(shù)為2,13H核內(nèi)質(zhì)子數(shù)為1,兩者質(zhì)子數(shù)不等,不是同位素,A錯.答案:C4.(多選)下列說法正確的是()A.原子中含有帶負(fù)電的電子,所以原子帶負(fù)電B.原子核中的中子數(shù)肯定跟核外電子數(shù)相等C.用α粒子轟擊氮、氟、鈉、鋁等元素的原子核都可以打出質(zhì)子,因此人們斷定質(zhì)子是原子核的組成部分D.絕大多數(shù)原子核的質(zhì)量跟質(zhì)子質(zhì)量之比都大于原子核的電荷量跟質(zhì)子的電荷量之比,因而原子核內(nèi)還存在一種不帶電的中性粒子解析:原子中除了有帶負(fù)電的電子外,還有帶正電的原子核,故A錯;原子核中的中子數(shù)不肯定跟核外電子數(shù)相等,故B錯;正是用α粒子轟擊原子核的試驗才發(fā)覺了質(zhì)子,故C正確;因為絕大多數(shù)原子核的質(zhì)量跟質(zhì)子質(zhì)量之比都大于原子核的電荷量跟質(zhì)子的電荷量之比,才確定原子核內(nèi)還有別的中性粒子,故D正確.答案:CD5.下列關(guān)于原子核中質(zhì)子和中子的說法,正確的是()A.原子核中質(zhì)子數(shù)和中子數(shù)肯定相等B.穩(wěn)定的重原子核里,質(zhì)子數(shù)比中子數(shù)多C.原子核都是特別穩(wěn)定的D.由于核力的作用范圍是有限的,以及核力的飽和性,假如接著增大原子核,形成的核也肯定是不穩(wěn)定的解析:原子核中的核子之間存在核力、電磁力和萬有引力.而起主要作用的是核力和電磁力.由于隨距離的增大,核力比電磁力減小得快,要保持重原子核的穩(wěn)定,必需使中子數(shù)大于質(zhì)子數(shù).但原子核不能無限增大,否則會不穩(wěn)定.答案:D6.(多選)在下列四個核反應(yīng)中,X表示中子的是()A.714NB.1327Al+2C.1D.92235U+X→3890Sr解析:在核反應(yīng)中可依據(jù)質(zhì)量數(shù)守恒和電荷數(shù)守恒,求出來未知粒子的質(zhì)量數(shù)和電荷數(shù),只要該粒子質(zhì)量數(shù)為1、電荷數(shù)為0,那么就為中子,由此可得出選項B、C、D正確.答案:BCD7.(多選)三個原子核X、Y、Z,X核放出一個正電子后變?yōu)閅核,Y核與質(zhì)子發(fā)生核反應(yīng)后生成Z核并放出一個氦(24He),則下列說法正確的是(A.X核比Z核多一個質(zhì)子B.X核比Z核少一個中子C.X核的質(zhì)量數(shù)比Z核的質(zhì)量數(shù)大3D.X核與Z核的總電荷是Y核電荷的2倍解析:設(shè)原子核X的核電荷數(shù)為n,質(zhì)量數(shù)為m,則由已知可知兩個核反應(yīng)方程式分別為:

n

n-1因此比較X、Y、Z的質(zhì)量數(shù)與核電荷數(shù),可判定C、D正確,所以選C、D.答案:CD8.靜止在勻強(qiáng)磁場中的一個

510B核俘獲了一個速度為v=7.3×104m/s的中子而發(fā)生核反應(yīng),生成α粒子與一個新核.測得α粒子的速度為2×104m/s,方向與反應(yīng)前中子運(yùn)動的方向相同,且與磁感線方向垂直(1)寫出核反應(yīng)方程式;(2)畫出核反應(yīng)生成的兩個粒子的運(yùn)動軌跡及旋轉(zhuǎn)方向的示意圖(磁感線方向垂直于紙面對外);(3)求α粒子與新核軌道半徑之比;(4)求α粒子與新核運(yùn)動周期之比.解析:解答本題時,首先依據(jù)題意寫出核反應(yīng)方程式,留意反應(yīng)前后質(zhì)量數(shù)、電荷數(shù)、動量守恒,然后依據(jù)帶電粒子在磁場中運(yùn)動的規(guī)律進(jìn)行求解.(1)由質(zhì)量數(shù)守恒和電荷數(shù)守恒得:

510B+0(2)由動量守恒定律可以求出新核的速度大小為103m/s,方向和α粒子的速度方向相反,由于α粒子和新核都帶正電,由左手定則知,它們的運(yùn)動方向都是順時針方向,如圖所示.(3)由帶電粒子在勻強(qiáng)磁場中做勻速圓周運(yùn)動的半徑公式r=mvqB可求得α粒子和新