2020-2021物理教科版3-5：课时作业8 原子核的组成与核力含解析

学必求其心得，业必贵于专精学必求其心得，业必贵于专精学必求其心得，业必贵于专精2020-2021学年物理教科版选修3-5：课时作业8原子核的组成与核力含解析第三章原子核课时作业8原子核的组成与核力时间：45分钟一、选择题(1～7为单选,8～10为多选)1．下列关于eq\o\al（3,2)He的叙述正确的是（C)A。eq\o\al(3,2)He与eq\o\al(3，1)H互为同位素B。eq\o\al（3，2)He原子核内中子数为2C。eq\o\al（3，2）He原子核内质子数为2D.eq\o\al（3,2)He代表原子核内有2个质子和3个中子的氦原子核解析：eq\o\al（3,2）He核内质子数为2,eq\o\al(3，1)H核内质子数为1。两者质子数不等，不是同位素，A错误；eq\o\al（3，2）He原子核内中子数为1，B错误；eq\o\al（3，2)He代表原子核内有2个质子和1个中子的氦原子核，故C正确，D错误．2．某种元素的原子核用eq\o\al（A,Z)X表示，下列说法中正确的是(B）A．原子核的质子数为Z，中子数为AB．原子核的质子数为Z，中子数为A－ZC．原子核的质子数为A，中子数为ZD．原子核的质子数为A－Z，中子数为Z解析:根据原子核符号的含义:A表示质量数，Z表示质子数,则中子数为A－Z，所以B正确．3．若用x代表一个中性原子中核外的电子数,y代表此原子的原子核内的质子数,z代表此原子的原子核内的中子数,则对eq\a\vs4\al（\o\al（234,90）Th）的原子来说（B)A．x＝90y＝90z＝234B．x＝90y＝90z＝144C．x＝144y＝144z＝90D．x＝234y＝234z＝324解析:质量数＝质子数＋中子数，中性原子中质子数＝核外电子数,所以选B.4．下列对核力的认识正确的是(D）A．任何物体之间均存在核力B．核力广泛存在于自然界中的核子之间C．核力只存在于质子之间D．核力只发生在相距10－15m内的核子之间解析：由核力的特点知道,只有相距10－15m内的核子之间才存在核力，核力发生在质子与质子、质子与中子以及中子与中子之间，由此知D正确，A、B、C错误．5．对原子核的组成，下列说法正确的是(D)A．核力可使一些中子组成原子核B．核力可使较多的质子组成原子核C．不存在只有质子的原子核D．质量较大的原子核内一定有中子解析：由于原子核带正电,不存在只有中子的原子核，但核力也不能把较多的质子聚集在一起组成原子核,原因是核力是短程力，质子之间还存在“长程力”库仑力，A、B错误；自然界中存在一个只有质子的原子核eq\o\al（1,1）H，C错误；较大质量的原子核内只有存在一些中子，才能削弱库仑力，维系原子核的稳定，故D正确．6．在下列四个核反应方程中,X1、X2、X3和X4各代表某种粒子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则以下判断中正确的是（D）A．X1是质子B．X2是中子C．X3是电子D．X4是质子解析：根据核反应的质量数守恒和电荷数守恒知，X1为eq\o\al（2,1)H，A错；X2为eq\o\al(1,1）H,B错；X3为eq\o\al(1，0）n，C错；X4为eq\o\al（1，1)H，D对．7．用中子轰击氧原子核的核反应方程式为eq\o\al（16,8）O＋eq\o\al(1，0）n→eq\o\al(a，7）N＋eq\o\al(0，b)X，对式中X、a、b的判断正确的是(C）A．X代表中子，a＝17，b＝1B．X代表电子，a＝17，b＝－1C．X代表正电子,a＝17，b＝1D．X代表质子,a＝17，b＝1解析：根据质量数守恒、电荷数守恒可知a＝17，b＝8＋0－7＝1，所以X可表示为eq\o\al(\a\vs4\al（0）,＋1)e，为正电子，故C项正确．8．下列说法正确的是（BC）A.eq\o\al(n,m）X与eq\o\al(\a\vs4\al（n),m－1)Y互为同位素B.eq\o\al（n，m)X与eq\o\al(n－1，\a\vs4\al（m））Y互为同位素C。eq\o\al(n,m）X与eq\o\al（n－2，m－2)Y中子数相同D.eq\o\al(235，92)U核内有92个质子,235个中子解析：eq\o\al(n,m）X核与eq\o\al(n,m－1)Y核的质子数不同，不能互为同位素,A错误；eq\o\al（n，m)X核与eq\o\al(n－1，\a\vs4\al（m）)Y核质子数都为m,而质量数不同，则中子数不同，所以互为同位素,B正确；eq\o\al（n,m）X核内中子数为n－m，eq\o\al（n－2，m－2)Y核内中子数为(n－2)－(m－2）＝n－m，所以中子数相同，C正确;eq\o\al（235,\a\vs4\al（92））U核内有143个中子，而不是235个中子，D错误．9．下列核反应方程中，符号“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：根据核反应方程质量数守恒和电荷数守恒可得A、C选项正确．10．一个质子以1.0×107m/s的速度撞一个静止的铝原子核后被俘获，铝原子核变成硅原子核．已知铝原子核的质量是质子的27倍，硅原子核的质量是质子的28倍，则下列说法正确的是(AD)A．核反应方程为eq\o\al（27，13）Al＋eq\o\al（1，1）H→eq\o\al（28，14)SiB．核反应方程为eq\o\al(27,13)Al＋eq\o\al(1，0）n→eq\o\al(28，14)SiC．硅原子核速度的数量级为107m/s，方向跟质子的初速度方向一致D．硅原子核速度的数量级为105m/s，方向跟质子的初速度方向一致解析：由核反应中电荷数守恒和质量数守恒可知A选项正确,B选项错误；由动量守恒定律求得硅原子核速度的数量级为105m/s，即D选项正确，C选项错误．二、非选择题11．根据eq\o\al（16,8）O、eq\o\al(17，8）O、eq\o\al（18,8)O三种同位素的比较，试回答下列问题:(1)三种同位素哪一种粒子是不相同的（B）A．质子B．中子C．电子（2）三种同位素中，哪一个质量最大？eq\o\al(18，8)O.(3)三种同位素的化学性质是否相同？相同．解析:同位素的质子数相同，中子数不同．核外电子数与质子数相同，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的质量数分别是16、17、18，故eq\o\al(18，8）O的质量最大．三种同位素的质子数相同，故化学性质相同．12．一质子束入射到靶核eq\o\al(27，13）Al上，产生核反应：p＋eq\o\al（27,13)Al→X＋n，式中p代表质子，n代表中子，X代表核反应产生的新核．由反应式可知，新核X的质子数为14，中子数为13。解析：根据核反应过程电荷数守恒和质量数守恒，新核X的质子数为1＋13－0＝14,质量数为1＋27－1＝27,所以中子数为27－14＝13.13．1934年约里奥—居里夫妇用α粒子轰击静止的eq\o\al(27,13）Al，发现了放射性磷eq\o\al（30，15）P和另一种粒子，并因这一伟大发现而获得诺贝尔物理学奖．(1）写出这个过程的核反应方程式;(2）若该种粒子以初速度v0与一个静止的12C核发生碰撞，但没有发生核反应，该粒子碰后的速度大小为v1,运动方向与原运动方向相反，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)，方向与该粒子原运动方向相同解析:(1）核反应方程式为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）由（1）知，该种粒子为中子,设该种粒子的质量为m,则