《原子核的組成與核力》同步練習2(二)

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1、《原子核的組成與核力》同步練習 知識點一原子核結構的發(fā)現(xiàn) 1 .最早提出原子核是由質(zhì)子和中子組成的科學家是 ( ). A.貝可勒爾 B.居里夫人 C.盧瑟福 D.查德威克 解析 由于盧瑟福通過a粒子轟擊氮原子核發(fā)現(xiàn)了質(zhì)子，并從其他原子核中都打 出了質(zhì)子，盧瑟福認為質(zhì)子是原子核的組成部分， 并依據(jù)質(zhì)子數(shù)與質(zhì)量數(shù)不相等 的情況預言了中子的存在，提出了原子核是由質(zhì)子和中子組成的理論， 故CE確. 答案 C 2 .盧瑟福預想到原子核內(nèi)除質(zhì)子外，還有中子的事實依據(jù)是 ( ). A,電子數(shù)與質(zhì)子數(shù)相等 B.原子核的質(zhì)量大約是質(zhì)子質(zhì)量的整數(shù)倍 C.原子核的核電荷數(shù)只是質(zhì)量數(shù)的一半或少一些

2、 D.質(zhì)子和中子的質(zhì)量幾乎相等 解析本題考查原子核結構的發(fā)現(xiàn)過程. 答案 C 知識點二原子核的組成 3 .據(jù)最新報道，放射性同位素欽 鬻Ho,可有效治療癌癥，該同位素原子核內(nèi)中子數(shù) 與核外電子數(shù)之差是 ( ). A. 32 B . 67 C . 99 D . 166 解析 根據(jù)原子核的表示方法得核外電子數(shù)=質(zhì)子數(shù)= 67,中子數(shù)為166— 67=9 9,故核內(nèi)中子數(shù)與核外電子數(shù)之差為 99- 67=32,故AM, B、C、D昔. 答案 A 4 .關于原子核28130Bi ,下列說法中正確的是 ( ). A.核外有83個電子，核內(nèi)有127個質(zhì)子 B.核外有83個電子，

3、核內(nèi)有83個質(zhì)子 C.核內(nèi)有83個質(zhì)子，127個中子 D.核內(nèi)有210個核子 解析 根據(jù)原子核的表示方法可知，這種原子核的電荷數(shù)為 83,質(zhì)量數(shù)為210. 因為原子核的電荷數(shù)等于核內(nèi)質(zhì)子數(shù)， 等于核外電子數(shù)，對于離子則質(zhì)子數(shù)與電 子數(shù)可不相等，故該核內(nèi)有83個質(zhì)子，核外不一定有83個電子，故A、B錯誤.因 為原子核的質(zhì)量數(shù)等于核內(nèi)質(zhì)子數(shù)與中子數(shù)之和， 即等于核內(nèi)核子數(shù)，故該核核 內(nèi)有210個核子，其中有127個中子，故G D確. 答案 CD 知識點三 同位素 5 .人類探測月球發(fā)現(xiàn)，在月球的土壤中含有較豐富的質(zhì)量數(shù)為 3的氮，它可以作為 未來核聚變的重要原料之一.氮的該種同位素應

4、表示為 ( ). A.4He B. 3He C. 2He D. 3He 解析 氮是2號元素，質(zhì)量數(shù)為3的氮同位素為3He. 答案 B 6 .氫有三種同位素，分別是氣1H,笊2H,瓶汨，則 ( ). A.它們的質(zhì)量數(shù)相等 B.它們的核外電子數(shù)相等 C.它們的核子數(shù)相等 D.它們的中子數(shù)相等 解析 氣、笊、瓶的核子數(shù)分別為1、2、3,質(zhì)子數(shù)和核外電子數(shù)相同，都為1, 中子數(shù)等于核子數(shù)減去質(zhì)子數(shù)，故中子數(shù)各不相同，所以本題 建項正確. 答案 B 7 .2888R盟鐳$R4勺一種同位素，對于這兩種鐳的原子而言，下列說法正確的有 ( ). A.它們具有相同的質(zhì)子數(shù)和不同的質(zhì)量數(shù)

5、 B.它們具有相同的中子數(shù)和不同的原子序數(shù) C.它們具有相同的核電荷數(shù)和不同的中子數(shù) D.它們具有相同的核外電子數(shù)和不同的化學性質(zhì) 解析 原子核的原子序數(shù)與核內(nèi)質(zhì)子數(shù)、 核電荷數(shù)、核外電子數(shù)都是相等的，且 原子核內(nèi)的質(zhì)量數(shù)(核子數(shù))等于核內(nèi)質(zhì)子數(shù)與中子數(shù)之和.由此可知這是鐳的兩 種同位素，核內(nèi)的質(zhì)子數(shù)均為88,核子數(shù)分別為228和226,中子數(shù)分別為140和1 38;原子的化學性質(zhì)由核外電子數(shù)決定， 由于它們的核外電子數(shù)相同，因此它們 的化學性質(zhì)也相同. 答案 AC 知識點四核力 8 .氯原子核由兩個質(zhì)子與兩個中子組成， 兩個質(zhì)子之間存在著萬有引力、 庫侖力和 核力，則這三種力從大

6、到小的排列順序是 ( ). A.核力、萬有引力、庫侖力 B.萬有引力、庫侖力、核力 C.庫侖力、核力、萬有引力 D.核力、庫侖力、萬有引力 解析 在原子核大小范圍內(nèi)，有強相互作用存在即核力是最大的，由于質(zhì)子的質(zhì) 量比較小，由萬有引力定律和庫侖定律可知，庫侖力比萬有引力大，所以選 D. 答案 D 9 .關于核力的說法正確的是 ( ). A.核力同萬有引力沒有區(qū)別，都是物體間的作用 B.核力就是電磁力 C核力是短程力，作用范圍在1.5X10T5m之內(nèi) D.核力與電荷有關 解析 核力是短程力，超過1.5X10T5m,核力急劇下降幾乎消失，故CM,核力 與萬有引力、電磁力不同

7、，故A、B不對，核力與電荷無關，故 D昔. 答案 C 10 .對核力的認識，下列正確的是 ( ). A.任何物體之間均存在核力 B.核力廣泛存在于自然界中的核子之間 C核力只存在于質(zhì)子之間 D.核力只發(fā)生在相距1.5X10T5m勺核子之間，大于0.8X10 — 15m吸引力，而小 于 0.8 x 10 15m^斥力 解析 由核力的特點知道，只有相距1.5x10-15m勺核子才之間存在核力，核力發(fā) 生在質(zhì)子與質(zhì)子、質(zhì)子與中子、中子與中子之間，由此知 D正確，A、R C昔誤. 答案 D 11 .在下列判斷中，正確的是 ( ). A.組成298 U核的核子中任何兩個核子之間都存

8、在不可忽略的核力作用 B.組成298 U核的中子中任何兩個中子之間都存在不可忽略的核力作用 C.組成298 u核的質(zhì)子中任何兩個質(zhì)子之間都存在不可忽略的庫侖斥力作用 D.組成298 U核的質(zhì)子中任何兩個質(zhì)子之間，都存在不可忽略的核力作用 解析 核力屬于短程力，由于組成 窗U核的核子較多，兩核子之間的距離可能超 過核力的作用范圍，所以某些核子之間的作用力可能比較小，所以選項 A、B、D 錯誤，但兩質(zhì)子之間都存在庫侖斥力的作用，所以選項 C確. 答案 C I綜合提升II 12 .氫原子半徑是0.53X10—1 m,根據(jù)盧瑟福的原子模型求: (1)電子所在軌道的電場強度的大??；

9、(2)電子繞核運動的速率、頻率. 解析(1)由點電荷場強公式得 ke 9X109X 1.6X10 19 E=蘆=―0.53X10—10 2 N/C = 5.13X1011 N/C. e2 mV ke2 (2)由F電=5向所以k「2= r , v= N mr, 代入數(shù)據(jù)得v = 2.2 x 106 m/s. V V 又因為⑴=r=2兀f,所以f=2冗「 代入數(shù)據(jù)得f= 6.6X1015 Hz. 答案 (1)5.13X1011 N/C (2)2.2X106 m/s 6.6X1015 Hz 13 .在勻強磁場中有一靜止的原子核AX,它自發(fā)地射出一個a粒子，a粒子的速度 方向與磁

10、感線垂直，若它在磁場中做圓周運動的半徑為 R,則反沖核的軌跡半徑 多大？ 解析 a粒子與反沖核在垂直于磁場方向上動量守恒，有 miva=m^v核，① 2 mv mv Bqv= -r-彳4R= Bq ② m V a 對a粒子有R = Bx e e ③ mg v核 對反沖核有％= bX z—2 e ④ 2 2 ①代入③④得益=- R,即％=，R 2 答案Z^2R 14. 1919年盧瑟福用a粒子撞擊174N核發(fā)現(xiàn)了質(zhì)子. (1)寫出這個核反應的方程式 L (2)上述核反應可以用如下的模型來認識，運動的 a粒子撞擊一個靜止174N核，它 們暫時形成一個整體(復合核)

11、，隨即復合核迅速轉化成一個質(zhì)子和另一個原子 核.已知復合核發(fā)生轉化需要能量1.19 MeV,那么要想發(fā)生上述核反應，入射的 a粒子的能量至少要多大？ (3)英國物理學家威爾遜在1911年發(fā)明了 “云室”，帶電粒子在云室中運動時，可 以顯現(xiàn)出運動的徑跡.把云室放在勻強電場中，分別將質(zhì)子和a粒子垂直于電場 方向打入同一勻強電場中，觀察到它們運動的徑跡，如果質(zhì)子和a粒子運動的徑 跡相同(電場方向和質(zhì)子、a粒子運動徑跡所在平面平行)，求：質(zhì)子和a粒子進 入電場時的動能之比是多少？ 解析(1) 174N+ 4Hg 1；O計 1H (2) a粒子撞擊靜止的；N核形成復合核，應遵循動量守恒，即mv0

12、= (m+m2)v,系 統(tǒng)損失的動能轉變成復合核發(fā)生轉化所需要的能量， 1 1 1 m2 即 2mv2—2(m+m2) v2=2mv2xm+m2 = 1.19 MeV, 1 m+ m 得入射a粒子的動能E= 2mv0= F—x 1.19 = 1.53 MeV (3)帶電粒子垂直于電場方向射入勻強電場中，在勻強電場中做類平拋運動，設 1qEx qEX2 它沿入射方向的位移是x,沿電場方向的位移為y,有y=2m&『=石, 由于質(zhì)子和a粒子的徑跡相同，即它們沿入射方向通過相同的位移 X時，沿電場 方向的位移y也相同，質(zhì)子和a粒子的動能之比a = q2=2. 答案(1) 174N+ 4Hg 1；O計 1h (2)1.53 MeV (3)1 ：2