2018-2019學(xué)年高中物理 課時(shí)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3-5.doc

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課時(shí)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(shí)驗(yàn)示意圖,由天然放射性元素釙(Po)放射的a射線轟擊鈹時(shí)會(huì)產(chǎn)生粒子流b,下列說法正確的是　(　　) A.a為中子,b為質(zhì)子 B.a為質(zhì)子,b為中子 C.a為α粒子,b為中子 D.a為α粒子,b為質(zhì)子 【解析】選C。由物理學(xué)史知識(shí)知,查德威克是用α粒子轟擊鈹時(shí)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(zhì)子數(shù)和不同的質(zhì)量數(shù) 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(xué)性質(zhì) 【解題指南】解答本題要明確以下三點(diǎn): (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(zhì)子數(shù)、中子數(shù)和質(zhì)量數(shù)的關(guān)系。 (3)原子的化學(xué)性質(zhì)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(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.由此知這兩種鐳的同位素核內(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138;原子的化學(xué)性質(zhì)由核外電子數(shù)決定,因?yàn)樗鼈兊暮送怆娮訑?shù)相同,所以它們的化學(xué)性質(zhì)也相同.故正確答案為A、C。 3.(多選)核力具有下列哪些性質(zhì)　(　　) 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(nèi),形成穩(wěn)定的原子核,但又不會(huì)融合在一起 C.質(zhì)子間、中子間、質(zhì)子和中子之間都有核力 D.核力是一種強(qiáng)相互作用力,與庫(kù)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(nèi),只在相鄰核子間發(fā)生,是短程力,A對(duì).當(dāng)兩核子間距離減小時(shí),核力也迅速減小,至一定值時(shí),核力表現(xiàn)為斥力,B對(duì).核力是質(zhì)子、中子之間的強(qiáng)相互作用力,比庫(kù)侖力大得多,C對(duì), D錯(cuò)。 4.關(guān)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210-15m之內(nèi) D.核力與電荷有關(guān) 【解析】選C。核力屬于四種基本相互作用中的強(qiáng)相互作用,不同于萬有引力和電磁相互作用,A、B錯(cuò);核力是短程力,C正確;核力與電荷無關(guān),質(zhì)子與質(zhì)子,中子與中子,質(zhì)子與中子間均有核力的存在,D錯(cuò)。 5.(多選)在下列四個(gè)核反應(yīng)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(zhì)子　　　　　　　B.x2是中子 C.x3是中子 D.x4是質(zhì)子 【解析】選C、D。在核反應(yīng)中,質(zhì)量數(shù)和電荷數(shù)守恒,由此可知,x1是H,x2是H,x3是n,x4是H。 6.(多選)一個(gè)質(zhì)子以107m/s的速度射入一個(gè)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(zhì)量是質(zhì)子的27倍,硅原子核的質(zhì)量是質(zhì)子的28倍,則下列說法中正確的是　(　　) A.核反應(yīng)方程為AlHSi B.核反應(yīng)方程為AlpSi C.硅原子核速度的數(shù)量級(jí)為107m/s,方向跟質(zhì)子的初速度方向一致 D.硅原子核速度的數(shù)量級(jí)為105m/s,方向跟質(zhì)子的初速度方向一致 【解析】選A、B、D。質(zhì)子就是氫核,通常用符號(hào)H或p表示,根據(jù)質(zhì)量數(shù)和電荷數(shù)守恒知,A、B正確;設(shè)質(zhì)子的質(zhì)量為m,入射速度為v0,硅原子核的質(zhì)量為28m,速度為v,由動(dòng)量守恒定律,得mv0=28mv v=107m/s=3.6105m/s,故C錯(cuò),D對(duì)。 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(shí),會(huì)產(chǎn)生一種看不見的、貫穿能力極強(qiáng)且不帶電的粒子,查德威克認(rèn)定這種粒子就是中子。 (1)寫出α粒子轟擊鈹核的核反應(yīng)方程。 (2)若一個(gè)中子與一個(gè)靜止的碳核發(fā)生正碰,已知中子的質(zhì)量為mn,初速度為v0,與碳核碰后的速率為v1,運(yùn)動(dòng)方向與原來運(yùn)動(dòng)方向相反,碳核的質(zhì)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(chǎng)方向射入勻強(qiáng)磁場(chǎng),測(cè)得碳核做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑為R,已知元電荷的電荷量為e,求該磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小。 【解析】(1BeHenC (2)根據(jù)動(dòng)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(jié)提升】有關(guān)核反應(yīng)方程問題的處理方法 (1)核反應(yīng)過程一般都是不可逆的,所以核反應(yīng)方程只能用箭頭表示反應(yīng)方向,不能用等號(hào)連接。 (2)核反應(yīng)的生成物一定要以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ),不能憑空只依據(jù)兩個(gè)守恒定律杜撰出生成物來寫核反應(yīng)方程。 (3)核反應(yīng)遵循核電荷數(shù)守恒。 (4)在書寫核反應(yīng)方程時(shí),應(yīng)先將已知原子核和已知粒子的符號(hào)填入核反應(yīng)方程一般形式的適當(dāng)位置上,然后根據(jù)核反應(yīng)規(guī)律計(jì)算出未知核(或未知粒子)的電荷數(shù)和質(zhì)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(jìn)入相同的勻強(qiáng)磁場(chǎng)做勻速圓周運(yùn)動(dòng),再以相同的動(dòng)量進(jìn)入相同的勻強(qiáng)磁場(chǎng)做勻速圓周運(yùn)動(dòng),其受到的向心力和軌道半徑大小順序如何? 【解析】當(dāng)同位素以相同速度進(jìn)入相同的勻強(qiáng)磁場(chǎng),由洛倫茲力提供向心力得qvB=, 則R=, B、q一定,當(dāng)v相同時(shí),R∝m,則R氕F氘>F氚。 答案:以相同速度進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí), F氕=F氘=F氚,R氕F氘>F氚,R氕=R氘=R氚