2024-2025學年高中物理課時作業(yè)8原子核的組成與核力含解析教科版選修3-5

PAGEPAGE4課時作業(yè)8原子核的組成與核力時間：45分鐘一、選擇題(1～7為單選，8～10為多選)1．下列關(guān)于eq\o\al(3,2)He的敘述正確的是(C)A.eq\o\al(3,2)He與eq\o\al(3,1)H互為同位素B.eq\o\al(3,2)He原子核內(nèi)中子數(shù)為2C.eq\o\al(3,2)He原子核內(nèi)質(zhì)子數(shù)為2D.eq\o\al(3,2)He代表原子核內(nèi)有2個質(zhì)子和3個中子的氦原子核解析：eq\o\al(3,2)He核內(nèi)質(zhì)子數(shù)為2，eq\o\al(3,1)H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錯誤；eq\o\al(3,2)He原子核內(nèi)中子數(shù)為1，B錯誤；eq\o\al(3,2)He代表原子核內(nèi)有2個質(zhì)子和1個中子的氦原子核，故C正確，D錯誤．2．某種元素的原子核用eq\o\al(A,Z)X表示，下列說法中正確的是(B)A．原子核的質(zhì)子數(shù)為Z，中子數(shù)為AB．原子核的質(zhì)子數(shù)為Z，中子數(shù)為A－ZC．原子核的質(zhì)子數(shù)為A，中子數(shù)為ZD．原子核的質(zhì)子數(shù)為A－Z，中子數(shù)為Z解析：依據(jù)原子核符號的含義：A表示質(zhì)量數(shù)，Z表示質(zhì)子數(shù)，則中子數(shù)為A－Z，所以B正確．3．若用x代表一個中性原子中核外的電子數(shù)，y代表此原子的原子核內(nèi)的質(zhì)子數(shù)，z代表此原子的原子核內(nèi)的中子數(shù)，則對eq\a\vs4\al(\o\al(234,90)Th)的原子來說(B)A．x＝90y＝90z＝234B．x＝90y＝90z＝144C．x＝144y＝144z＝90D．x＝234y＝234z＝324解析：質(zhì)量數(shù)＝質(zhì)子數(shù)＋中子數(shù)，中性原子中質(zhì)子數(shù)＝核外電子數(shù)，所以選B.4．下列對核力的相識正確的是(D)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10－15m內(nèi)的核子之間解析：由核力的特點知道，只有相距10－15m內(nèi)的核子之間才存在核力，核力發(fā)生在質(zhì)子與質(zhì)子、質(zhì)子與中子以及中子與中子之間，由此知D正確，A、B、C錯誤．5．對原子核的組成，下列說法正確的是(D)A．核力可使一些中子組成原子核B．核力可使較多的質(zhì)子組成原子核C．不存在只有質(zhì)子的原子核D．質(zhì)量較大的原子核內(nèi)肯定有中子解析：由于原子核帶正電，不存在只有中子的原子核，但核力也不能把較多的質(zhì)子聚集在一起組成原子核，緣由是核力是短程力，質(zhì)子之間還存在“長程力”庫侖力，A、B錯誤；自然界中存在一個只有質(zhì)子的原子核eq\o\al(1,1)H，C錯誤；較大質(zhì)量的原子核內(nèi)只有存在一些中子，才能減弱庫侖力，維系原子核的穩(wěn)定，故D正確．6．在下列四個核反應方程中，X1、X2、X3和X4各代表某種粒子①eq\o\al(3,1)H＋X1→eq\o\al(4,2)He＋eq\o\al(1,0)n②eq\o\al(14,7)N＋eq\o\al(4,2)He→eq\o\al(17,8)O＋X2③eq\o\al(9,4)Be＋eq\o\al(4,2)He→eq\o\al(12,6)C＋X3④eq\o\al(24,12)Mg＋eq\o\al(4,2)He→eq\o\al(27,13)Al＋X4則以下推斷中正確的是(D)A．X1是質(zhì)子B．X2是中子C．X3是電子D．X4是質(zhì)子解析：依據(jù)核反應的質(zhì)量數(shù)守恒和電荷數(shù)守恒知，X1為eq\o\al(2,1)H，A錯；X2為eq\o\al(1,1)H，B錯；X3為eq\o\al(1,0)n，C錯；X4為eq\o\al(1,1)H，D對．7．用中子轟擊氧原子核的核反應方程式為eq\o\al(16,8)O＋eq\o\al(1,0)n→eq\o\al(a,7)N＋eq\o\al(0,b)X，對式中X、a、b的推斷正確的是(C)A．X代表中子，a＝17，b＝1B．X代表電子，a＝17，b＝－1C．X代表正電子，a＝17，b＝1D．X代表質(zhì)子，a＝17，b＝1解析：依據(jù)質(zhì)量數(shù)守恒、電荷數(shù)守恒可知a＝17，b＝8＋0－7＝1，所以X可表示為eq\o\al(\a\vs4\al(0),＋1)e，為正電子，故C項正確．8．下列說法正確的是(BC)A.eq\o\al(n,m)X與eq\o\al(\a\vs4\al(n),m－1)Y互為同位素B.eq\o\al(n,m)X與eq\o\al(n－1,\a\vs4\al(m))Y互為同位素C.eq\o\al(n,m)X與eq\o\al(n－2,m－2)Y中子數(shù)相同D.eq\o\al(235,92)U核內(nèi)有92個質(zhì)子，235個中子解析：eq\o\al(n,m)X核與eq\o\al(n,m－1)Y核的質(zhì)子數(shù)不同，不能互為同位素，A錯誤；eq\o\al(n,m)X核與eq\o\al(n－1,\a\vs4\al(m))Y核質(zhì)子數(shù)都為m，而質(zhì)量數(shù)不同，則中子數(shù)不同，所以互為同位素，B正確；eq\o\al(n,m)X核內(nèi)中子數(shù)為n－m，eq\o\al(n－2,m－2)Y核內(nèi)中子數(shù)為(n－2)－(m－2)＝n－m，所以中子數(shù)相同，C正確；eq\o\al(235,\a\vs4\al(92))U核內(nèi)有143個中子，而不是235個中子，D錯誤．9．下列核反應方程中，符號“X”表示中子的是(AC)A.eq\o\al(9,4)Be＋eq\o\al(4,2)He→eq\o\al(12,6)C＋XB.eq\o\al(14,7)N＋eq\o\al(4,2)He→eq\o\al(17,8)O＋XC.eq\o\al(204,80)Hg＋eq\o\al(1,0)n→eq\o\al(202,78)Pt＋2eq\o\al(1,1)H＋XD.eq\o\al(239,92)U→eq\o\al(239,93)Np＋X解析：依據(jù)核反應方程質(zhì)量數(shù)守恒和電荷數(shù)守恒可得A、C選項正確．10．一個質(zhì)子以1.0×107m/s的速度撞一個靜止的鋁原子核后被俘獲，鋁原子核變成硅原子核．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，則下列說法正確的是(AD)A．核反應方程為eq\o\al(27,13)Al＋eq\o\al(1,1)H→eq\o\al(28,14)SiB．核反應方程為eq\o\al(27,13)Al＋eq\o\al(1,0)n→eq\o\al(28,14)SiC．硅原子核速度的數(shù)量級為107m/s，方向跟質(zhì)子的初速度方向一樣D．硅原子核速度的數(shù)量級為105m/s，方向跟質(zhì)子的初速度方向一樣解析：由核反應中電荷數(shù)守恒和質(zhì)量數(shù)守恒可知A選項正確，B選項錯誤；由動量守恒定律求得硅原子核速度的數(shù)量級為105m/s，即D選項正確，C選項錯誤．二、非選擇題11．依據(jù)eq\o\al(16,8)O、eq\o\al(17,8)O、eq\o\al(18,8)O三種同位素的比較，試回答下列問題：(1)三種同位素哪一種粒子是不相同的(B)A．質(zhì)子B．中子C．電子(2)三種同位素中，哪一個質(zhì)量最大？eq\o\al(18,8)O.(3)三種同位素的化學性質(zhì)是否相同？相同．解析：同位素的質(zhì)子數(shù)相同，中子數(shù)不同．核外電子數(shù)與質(zhì)子數(shù)相同，故不相同的是中子.eq\o\al(16,8)O、eq\o\al(17,8)O、eq\o\al(18,8)O的質(zhì)量數(shù)分別是16、17、18，故eq\o\al(18,8)O的質(zhì)量最大．三種同位素的質(zhì)子數(shù)相同，故化學性質(zhì)相同．12．一質(zhì)子束入射到靶核eq\o\al(27,13)Al上，產(chǎn)生核反應：p＋eq\o\al(27,13)Al→X＋n，式中p代表質(zhì)子，n代表中子，X代表核反應產(chǎn)生的新核．由反應式可知，新核X的質(zhì)子數(shù)為14，中子數(shù)為13.解析：依據(jù)核反應過程電荷數(shù)守恒和質(zhì)量數(shù)守恒，新核X的質(zhì)子數(shù)為1＋13－0＝14，質(zhì)量數(shù)為1＋27－1＝27，所以中子數(shù)為27－14＝13.13．1934年約里奧—居里夫婦用α粒子轟擊靜止的eq\o\al(27,13)Al，發(fā)覺了放射性磷eq\o\al(30,15)P和另一種粒子，并因這一宏大發(fā)覺而獲得諾貝爾物理學獎．(1)寫出這個過程的核反應方程式；(2)若該種粒子以初速度v0與一個靜止的12C核發(fā)生碰撞，但沒有發(fā)生核反應，該粒子碰后的速度大小為v1，運動方向與原運動方向相反，求碰撞后12C核的速度．答案：(1)eq\o\al(27,13)Al＋eq\o\al(4,2)He→eq\o\al(30,15)P＋eq\o\al(1,0)n(2)eq\f(v0＋v1,12)，方向與該粒子原運動方向相同解析：(1)核反應方程式為eq\o\al(27,13)Al