第五章++原子核+高二下学期物理人教版（2019）选择性必修第三册

第五章

原子核高中物理人教版（2019）选择性必修第三册第一节原子核的组成课后习题精讲1.有什么事实和理由可以说明放射性元素放出的射线来自原子核的内部？天然放射现象的发现对物质微观结构的研究有什么意义？1.答案

见解析解析：一种放射性元素，不管它是以单质的形式存在，还是以某种化合物的形式存在，放射性都不受影响，也就是说，放射性与元素的化学状态无关。我们已经知道，元素的化学性质决定于原子核外的电子数，因此可以断定，射线来自原子核，也就是说，原子核是有内部结构的。天然放射现象发现的意义：原子核具有复杂的结构，实际上人们认识到原子核具有复杂结构就是从天然放射现象开始的。课本P1072.根据α射线、β射线和γ射线的主要特征，判断其中哪种射线更像X射线？2.答案见解析解析：在α射线、β射线和γ射线中，γ射线因穿透能力强，所以更像X射线。3.一个验电器带正电，因为空气干燥，验电器金属箔的张角能维持很长的时间。现有一束α射线射向这个验电器上端的金属球，验电器金属箔的张角将会怎样变化？为什么？3.答案见解析解析：验电器金属箔的张角将变小。因为放射性元素放出的α射线具有一定的电离作用，它能使所经过的路径上的空气分子电离，电子转移到带正电的验电器上与正电荷发生中和，所以验电器金属箔的张角将变小。4.当人们发现了质子，并在很多原子核中打出了质子以后，有什么理由可以认定原子核中一定还存在着另外不同种类的粒子？4.答案见解析解析：如果原子核中只有质子，那么任何一种原子核的质量与电荷量之比，都应该等于原子的质量与电荷量之比。实际并不是这样的，绝大多数原子核的质量与电荷量之比都大于质子的相应比值。所以卢瑟福猜想，原子核内可能存在着另一种粒子。5.用符号表示以下原子核，并说出原子核的质子数、中子数。（1）α粒子。

（2）质量数为14的碳原子核。（3）电荷数为8、质量数为17的氧原子核。（4）质量数为40的钾原子核。（5）电荷数为86、核子数为222的氡原子核。第二节放射性元素的衰变课后习题精讲课本P1143.已知钍234的半衰期是24d，1g钍234经过120d后还剩多少？若已知铋210的半衰期是5d，经过多少天后，20g铋210还剩1.25g？4.原子核的人工转变与放射性元素的衰变有什么区别？4.答案

见解析解析：原子核的人工转变是在其他粒子的轰击下产生新原子核的过程，而放射性元素的衰变是原子核自发放出射线的过程，最主要的区别就是过程是不是自发的过程。

7.存在射线危险的地方，常能看到如图所示的标志。你在什么地方见过这个标志？为了保护人身安全，在有这样的标志的场所，应该注意什么？7.答案：见解析解析：在医院的放射室看见过这个标志。一般情况要远离这些地方，特殊情况时要在医生指导下进出这些场所。

第三节核力与结合能课后习题精讲1.从以下几个方面比较核反应与化学反应的相同和相异之处。（1）它们各自涉及四种基本相互作用中的哪一种？（2）每种反应分别改变了或重新安排了什么？1.答案

见解析解析：（1）核反应涉及四种基本相互作用中的强相互作用，化学反应涉及四种基本相互作用中的电磁相互作用。（2）核反应改变了原子核，化学反应可以改变核外电子的排列，从而改变分子结构。课本P1182.为什么原子核的比结合能越大，原子核越稳定？2.答案见解析解析：比结合能是结合能与核子数的比值。比结合能越大，要想把核子分开所需要的能量就会越大，说明核子的结合越牢固，原子核就越稳定。3.生活中，我们常能看到物体的能量发生了变化，为什么觉察不到物体质量发生的变化？3.答案见解析解析：根据质能关系可知

，由于光速很大，我们通常看到的物体能量的变化量对应的质量的变化量很小，故我们觉察不到质量发生变化。第四节核裂变与核聚变课后习题精讲1.什么是核裂变？什么是链式反应？课本P1251.答案

见解析解析：重原子核受到中子的轰击分裂成两个或两个以上中等质量原子核的现象，称为核裂变。由重核裂变产生的中子使裂变反应一代接代继续下去的过程，叫作核裂变的链式反应。2.在核反应堆中，用什么方法控制核裂变的速度？2.答案见解析解析：通过调节中子的数目来控制反应速度。用镉制成控制棒，用来吸收减速后的中子，控制反应速度。当反应太快时，控制棒能自动插入一些，多吸收一些中子；当反应速度不够时，控制棒能自动抽出些，少吸收一些中子。3.什么是核聚变？核聚变过程中的能量转化有什么特点？3.答案见解析解析：两个轻核结合成质量较大的核，这样的核反应叫作核聚变。从比结合能图像看，聚变后比结合能增加，因此反应中要释放能量。4.请分析：在地球上实现受控热核反应的必要性、可能性和困难是什么？4.答案见解析解析：必要性：由于地球上化石燃料和裂变材料的储量有限，开发聚变能非常重要，并且是一项十分紧迫的任务。各国科学家都在加紧研究，以期尽快在地球上制造出人类自己的“太阳”缓解甚至消除能源危机的困扰。可能性：地球上聚变燃料的储量丰富。每升水中含有0.03g氘，地球上河流、湖泊、海洋等有138.6亿亿立方米的水，大约有40多万亿吨氘。反应中所用的氘也可以用锂来提取，锂储量丰富。困难：地球上没有任何容器能够经受住热核反应所需要的高温。5.在一个反应堆中用石墨做慢化剂使快中子减速。碳核的质量是中子的12倍，假设中子与碳核的每次碰撞都是弹性正碰，而且认为碰撞前碳核都是静止的。（1）设碰撞前中子的动能是

，经过一次碰撞，中子失去的动能是多少？（2）至少经过多少次碰撞，中子的动能才能小于

？5.答案：（1）（2）42次第五节“基本”粒子课后习题精讲1.请设计和绘制一个合理的表格,在表格中填入相关的内容，全面概括你对粒子分类的了解1.答案

见解析课本P118分类参与的相互作用发现的粒子备注强子强相互作用质子、中子、介子、超子质子是最早发现的强子，强子有内部结构轻子不参与强相互作用电子、电子中微子、μ子、μ子中微子、τ子、τ子中微子现代实验还没有发现其内部结构玻色子传递各种相互作用光子、中间玻色子（W和Z玻色子）、胶子光子传递电磁相互作用，中间玻色子传递弱相互作用，胶子传递强相互作用2.查找华人科学家在粒子物理领域的成果和事迹，写一篇文章，并与同学交流。2.答案：略。章节末复习与提高A组课后习题精讲1.把铀矿石放在一只玻璃管内，过几天在管内发现了氦气。怎样解释这一现象？课本P1311