高中物理 課時提升作業(yè)八 第三章 原子核 3.1 原子核的組成與核力 教科版選修35

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1、 課時提升作業(yè) 八 原子核的組成與核力 (30分鐘　50分) 一、選擇題(本大題共6小題,每小題5分,共30分) 1.如圖所示為查德威克發(fā)現(xiàn)中子的實驗示意圖,由天然放射性元素釙(Po)放射的a射線轟擊鈹時會產生粒子流b,下列說法正確的是　(　　) A.a為中子,b為質子 B.a為質子,b為中子 C.a為α粒子,b為中子 D.a為α粒子,b為質子 【解析】選C。由物理學史知識知,查德威克是用α粒子轟擊鈹時發(fā)現(xiàn)中子的,故C正確。 2.(多選)已知Ra是Ra的一種同位素,則下列說法正確的是　(　　) A.它們具有相同的質子數(shù)和不同的質量數(shù) B.它們具有相同的中子數(shù)和不

2、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 【解題指南】解答本題要明確以下三點: (1)原子序數(shù)相同,而中子數(shù)不同的原子核互稱同位素。 (2)掌握原子序數(shù)與質子數(shù)、中子數(shù)和質量數(shù)的關系。 (3)原子的化學性質由核外電子數(shù)決定. 【解析】選A、C。原子核的原子序數(shù)與核內質子數(shù)、核電荷數(shù)、核外電子數(shù)都是相等的,且原子核內的質量數(shù)(核子數(shù))等于核內質子數(shù)與中子數(shù)之和.由此知這兩種鐳的同位素核內的質子數(shù)均為88,核子數(shù)分別為228和226,中子數(shù)分別為140和138;原子的化學性質由核外電子數(shù)決定,因為它們的核外電子數(shù)相同,所以它

3、們的化學性質也相同.故正確答案為A、C。 3.(多選)核力具有下列哪些性質　(　　) A.核力是短程力,作用范圍很小,只在相鄰核子間發(fā)生 B.核力可能是引力,也可能是斥力。核力把核子緊緊束縛在核內,形成穩(wěn)定的原子核,但又不會融合在一起 C.質子間、中子間、質子和中子之間都有核力 D.核力是一種強相互作用力,與庫侖力差不多 【解析】選A、B、C。核力作用的范圍在10-15m區(qū)域內,只在相鄰核子間發(fā)生,是短程力,A對.當兩核子間距離減小時,核力也迅速減小,至一定值時,核力表現(xiàn)為斥力,B對.核力是質子、中子之間的強相互作用力,比庫侖力大得多,C對, D錯。 4.關于核力的說法正確的是　

4、(　　) 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210-15m之內 D.核力與電荷有關 【解析】選C。核力屬于四種基本相互作用中的強相互作用,不同于萬有引力和電磁相互作用,A、B錯;核力是短程力,C正確;核力與電荷無關,質子與質子,中子與中子,質子與中子間均有核力的存在,D錯。 5.(多選)在下列四個核反應方程中,x1、x2、x3和x4各代表某種粒子 以下判斷中正確的是　(　　) A.x1是質子　　　　　　　B.x2是中子 C.x3是中子 D.x4是質子 【解析】選C、D。在核反應中,質量數(shù)和電荷數(shù)守恒,由

5、此可知,x1是H,x2是H,x3是n,x4是H。 6.(多選)一個質子以107m/s的速度射入一個原來靜止的鋁原子核后被俘獲,鋁原子核變?yōu)楣柙雍?。已知鋁原子核的質量是質子的27倍,硅原子核的質量是質子的28倍,則下列說法中正確的是　(　　) A.核反應方程為AlHSi B.核反應方程為AlpSi C.硅原子核速度的數(shù)量級為107m/s,方向跟質子的初速度方向一致 D.硅原子核速度的數(shù)量級為105m/s,方向跟質子的初速度方向一致 【解析】選A、B、D。質子就是氫核,通常用符號H或p表示,根據(jù)質量數(shù)和電荷數(shù)守恒知,A、B正確;設質子的質量為m,入射速度為v0,硅原子核的質量為28m

6、,速度為v,由動量守恒定律,得mv0=28mv v=107m/s=3.6105m/s,故C錯,D對。 二、非選擇題(本大題共2小題,共20分) 7.(10分)1930年發(fā)現(xiàn),在真空條件下用α粒子He)轟擊鈹Be)時,會產生一種看不見的、貫穿能力極強且不帶電的粒子,查德威克認定這種粒子就是中子。 (1)寫出α粒子轟擊鈹核的核反應方程。 (2)若一個中子與一個靜止的碳核發(fā)生正碰,已知中子的質量為mn,初速度為v0,與碳核碰后的速率為v1,運動方向與原來運動方向相反,碳核的質量視為12 mn,求碳核與中子碰撞后的速率。 (3)若與中子碰撞后的碳核垂直于磁場方向射入勻強磁場,測得碳核做圓周

7、運動的半徑為R,已知元電荷的電荷量為e,求該磁場的磁感應強度大小。 【解析】(1BeHenC (2)根據(jù)動量守恒定律有: mnv0=-mnv1+12mnv2 解得v2=(v1+v0) (3)根據(jù)牛頓第二定律和洛倫茲力公式有 6eBv2=, 解得B= 答案:(1BeHenC (2)(v1+v0)　 (3) 【總結提升】有關核反應方程問題的處理方法 (1)核反應過程一般都是不可逆的,所以核反應方程只能用箭頭表示反應方向,不能用等號連接。 (2)核反應的生成物一定要以實驗為基礎,不能憑空只依據(jù)兩個守恒定律杜撰出生成物來寫核反應方程。 (3)核反應遵循核電荷數(shù)守恒。 (4)

8、在書寫核反應方程時,應先將已知原子核和已知粒子的符號填入核反應方程一般形式的適當位置上,然后根據(jù)核反應規(guī)律計算出未知核(或未知粒子)的電荷數(shù)和質量數(shù),最后確定它們是哪種元素(或哪種粒子)。 8.(10分)若讓氫的三種同位素先以相同的速度進入相同的勻強磁場做勻速圓周運動,再以相同的動量進入相同的勻強磁場做勻速圓周運動,其受到的向心力和軌道半徑大小順序如何? 【解析】當同位素以相同速度進入相同的勻強磁場,由洛倫茲力提供向心力得qvB=, 則R=, B、q一定,當v相同時,R∝m,則R氕

9、心力大小相同, 即F氕=F氘=F氚, 又因為F=qvB=, q、p、B一定,F∝, 故F氕>F氘>F氚。 答案:以相同速度進入磁場時, F氕=F氘=F氚,R氕F氘>F氚,R氕=R氘=R氚 6EDBC3191F2351DD815FF33D4435F3756EDBC3191F2351DD815FF33D4435F3756EDBC3191F2351DD815FF33D4435F3756EDBC3191F2351DD815FF33D4435F3756EDBC3191F2351DD815FF33D4435F3756EDBC3191F2351DD815FF33D4435F375