2014高中物理 3.1 原子核的组成与核力 同步练习1(教科版选修3-5)
高中物理第三章原子核第1节原子核的组成与核力练习(含解析)教科版选修35
高中物理第三章原子核第1节原子核的组成与核力练习（含解析）教科版选修35原子核的组成与核力[A组素养达标]1．(多选)关于质子与中子，下列说法中正确的是( )A．原子核由质子和中子组成B．质子和中子统称核子C．卢瑟福发现了中子，并预言了质子的存在D．卢瑟福发现了质子，并预言了中子的存在解析：原子核由质子和中子组成，质子和中子统称核子，卢瑟福发现了质子并预言了中子的存在，故A、B、D项叙述正确，C项错误．答案：ABD2．氦原子核由两个质子与两个中子组成，这两个质子之间存在着万有引力、库仑力和核力，则三种力从大到小的排列顺序是( )A．核力、万有引力、库仑力B．万有引力、库仑力、核力C．库仑力、核力、万有引力D．核力、库仑力、万有引力解析：核力是核子之间的一种强相互作用，其相互作用力巨大，两质子之间的万有引力极其微小，所以我们在平时的计算中不考虑．答案：D3．(多选)下列说法正确的是( )A．重力的本质是电磁相互作用B．原子核内所有核子间存在的核力，能克服库仑斥力而结合成原子核C．核力是强相互作用力，在其作用范围内比库仑力大的多D．分子力实际上属于电磁相互作用解析：重力的本质是引力相互作用，A错误．答案：BCD4．以下说法正确的是( )A.234 90Th为钍核，由此可知，钍核的质量数为90，钍核的质子数为234B.94Be为铍核，由此可知，铍核的质量数为9，铍核的中子数为4C．同一元素的两种同位素具有相同的质量数D．同一元素的两种同位素具有不同的中子数解析：A项钍核的质量数为234，质子数为90，所以A错；B项铍核的质子数为4，中子数为5，所以B错；由于同位素质子数相同而中子数不同，故质量数不同，因而C错，D对．答案：D5．在自然界中，对于较重的原子核的中子数和质子数的比例关系，下列说法正确的是( ) A．中子数等于质子数B．中子数小于质子数C．中子数大于质子数D．无法确定答案：C6．以下是物理学史上3个著名的核反应方程：x＋73Li→2y；y＋14 7N→x＋17 8O；y＋94Be→z＋12 6C. x、y和z是3种不同的粒子，其中z是( )A．α粒子B．质子C．中子D．电子解析：把前两个方程化简，消去x，可知y是42He，结合第三个方程，根据电荷数守恒、质量数守恒可知z是中子10n.因此选项C正确．答案：C7．用中子轰击氧原子核的核反应方程式为16 8O＋10n→a7N＋0b X，对式中X、a、b的判断正确的是( )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0＋1e，为正电子，故C项正确．答案：C8．(多选)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( )A．核反应方程为2713Al＋11H→2814SiB．核反应方程为2713Al＋10n→2814SiC．硅原子核速度的数量级为107 m/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105 m/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105 m/s，方向与质子的初速度方向相同，即D选项正确，C选项错误．答案：AD9．完成下列各核反应方程．(1)10 5B ＋42He→13 7N ＋( )(2)2713Al ＋( )→2712Mg ＋11H(3)238 92U→234 90Th ＋( )(4)2311Na ＋( )→2411Na ＋11H(5)2713Al ＋42He→10n ＋( )；3015P→3014Si ＋( )解析：(1)10 5B ＋42He→13 7N ＋10n(2)2713Al ＋10n→2712Mg ＋11H(3)238 92U→234 90Th ＋42He(4)2311Na ＋21H→2411Na ＋11H(5)2713Al ＋42He→10n ＋3015P(磷30放射性同位素)3015P→3014Si ＋0＋1e(正电子) 答案：见解析[B 组 素养提升]10．据最新报道，放射性同位素钬16667Ho ，可有效治疗癌症，该同位素原子核内中子数与核外电子数之差是( )A ．32B ．67C ．99D ．166 解析：根据原子核的表示方法得核外电子数＝质子数＝67，中子数为166－67＝99，故核内中子数与核外电子数之差为99－67＝32，故A 对，B 、C 、D 错．答案：A11．(多选)静止在匀强磁场中的某元素的原子核，当它放出一个α粒子后，其速度方向与磁场方向垂直，测得α粒子和反冲核的轨道半径之比为44∶1，如图所示，则( )A ．α粒子与反冲核的动量大小相等、方向相反B ．原来元素的核电荷数为90C ．反冲核的核电荷数为88D ．反冲核的核电荷数为90解析：由于微粒之间相互作用的过程中动量守恒，初始总动量为零，则最终总动量也为零，即α粒子和反冲核的动量大小相等、方向相反，A 正确；由于释放的α粒子和反冲核均在垂直于磁场的平面内且在洛伦兹力作用下做圆周运动，由qvB ＝mv 2R 得R ＝mv qB，若原来放射性元素的核电荷数为Q ，则对α粒子：R 1＝p 1B ·2e 对反冲核：R 2＝p 2B (Q －2)e 由p 1＝p 2，R 1∶R 2＝44∶1，得Q ＝90，则反冲核的核电荷数为88，B 、C 正确，D 错误． 答案：ABC 12．质谱仪是一种测定带电粒子的质量及分析同位素的重要工具，它的构造原理如图所示．离子源S 产生的各种不同正离子束(速度可看成为零)，经加速电场加速后垂直进入有界匀强磁场，到达记录它的照相底片P 上，设离子在P 上的位置到入口处S 1的距离为x .(1)设离子质量为m 、电荷量为q 、加速电压为U 、磁感应强度大小为B ，求x 的大小；(2)氢的三种同位素11H 、21H 、31H 从离子源S 出发，到达照相底片的位置距入口处S 1的距离之比x H ∶x D ∶x T 为多少？解析：(1)离子被加速时，由动能定理得qU ＝12mv 2， 进入磁场时洛伦兹力提供向心力qvB ＝mv 2r， 又x ＝2r ，由以上三式得x ＝2B 2mU q. (2)氢的三种同位素的质量数分别为1、2、3，由(1)结果知x H ∶x D ∶x T ＝m H ∶m D ∶m T ＝1∶2∶ 3.答案：(1)2B 2mUq (2)1∶2∶ 3[C 组 学霸冲刺]13．1934年约里奥—居里夫妇用α粒子轰击静止的2713Al ，发现了放射性磷3015P 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v 0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v 1，运动方向与原运动方向相反，求碰撞后12C 核的速度．解析：(1)核反应方程式为2713Al ＋42He→3015P ＋10n.(2)由(1)知，该种粒子为中子，设该种粒子的质量为m ，则12C 核的质量为12m ，设碰撞后12C 核的速度为v 2，取该种粒子初速度v 0方向为正方向，由动量守恒定律可得mv 0＝m (－v 1)＋12mv 2，解得v 2＝v 0＋v 112，碰撞后12C 核的运动方向与v 0方向相同． 答案：(1)2713Al ＋42He→3015P ＋10n(2)v 0＋v 112，方向与v 0方向相同。
人教版高中物理选修3-5第十九章、原子核---同步训练(1-4节).doc
高中物理学习材料桑水制作第十九章、原子核---同步训练（1-4节）一、选择题1、下列现象中，与原子核内部变化有关是（ C ） A ．α粒子散射 B ．光电效应 C ．天然放射现象 D ．原子发光现象2、在物理学发展史上，有一些定律或规律的发现，首先是通过推理论证建立理论，然后再由实验加以验证．下列叙述内容符合上述情况的是：（ AC ）A ．牛顿发现了万有引力，经过一段时间后卡文迪许用实验方法测出引力常量的数值，从而验证了万有引力定律B ．爱因斯坦提出了量子理论，后来普朗克用光电效应实验提出了光子说C ．麦克斯韦提出电磁场理论并预言电磁波的存在，后来由赫兹用实验证实了电磁波的存在D ．汤姆生提出原子的核式结构学说，后来由卢瑟福用α粒子散射实验给予了验证 3、下面列出的是一些核反应方程（ D ）A ．X 是质子，Y 是中子，Z 是正电子B ．X 是正电子，Y 是质子，Z 是中子C ．X 是中子，Y 是正电子，Z 是质子D ．X 是正电子，Y ，是中子，Z 是质子4、下列说法正确的是（ BC ） A ．当氢原子从n = 2的状态跃迁到n = 6的状态时，发射出光子B ．放射性元素的半衰期是指大量该元素的原子核中有半数发生衰变需要的时间C ．同一元素的两种同位素具有相同的质子数D ．中子与质子结合成氘核时要吸收能量 5、天然放射性元素Th 23290（钍）经过一系形α衰变和β衰变之后，变成Pb 20682（铅）。
下列论断中正确的是（ CD ）A 、铅核比钍核少24个中子B 、衰变过程中共有4次α衰变和8次β衰变C 、铅核比钍核少8个质子D 、衰变过程中共有6次α衰变和4次β衰变 6、（06宿迁）图为查德威克实验示意图，由天然放射性元素钋（Po ）放出的A 射线轰击铍时会产生粒子流A ，用粒子流A 轰击石蜡时会打出粒子流B ，经研究知道（A ） A ．A 为中子，B 为质子 B ．A 为质子，B 为中子 C ．A 为γ射线，B 为中子X S P +→i 30143015Y B H Be +→+1052194ZLi He He +→+734242A Bα粒子铍石蜡PoD ．A 为中子，B 为γ射线7、若元素A 的半衰期为4天,元素B 的半衰期为5天,则相同质量的A 和B ,经过20天后,剩下的质量之比m A :m B 为（ C ）A ．30∶31B 。
教科版高中物理选修(3-5)3.1《原子核的组成与核力》word规范训练
第三章原子核1原子核的组成与核力(时间：60分钟)知识点一原子核结构的发现1．最早提出原子核是由质子和中子组成的科学家是()．A．贝可勒尔B．居里夫人C．卢瑟福D．查德威克解析由于卢瑟福通过α粒子轰击氮原子核发现了质子，并从其他原子核中都打出了质子，卢瑟福认为质子是原子核的组成部分，并依据质子数与质量数不相等的情况预言了中子的存在，提出了原子核是由质子和中子组成的理论，故C正确．答案 C2．卢瑟福预想到原子核内除质子外，还有中子的事实依据是()．A．电子数与质子数相等B．原子核的质量大约是质子质量的整数倍C．原子核的核电荷数只是质量数的一半或少一些D．质子和中子的质量几乎相等解析本题考查原子核结构的发现过程．答案 C知识点二原子核的组成3．据最新报道，放射性同位素钬16667Ho，可有效治疗癌症，该同位素原子核内中子数与核外电子数之差是()．A．32 B．67 C．99 D．166解析根据原子核的表示方法得核外电子数＝质子数＝67，中子数为166－67＝99，故核内中子数与核外电子数之差为99－67＝32，故A对，B、C、D 错．答案 A4．关于原子核21083Bi，下列说法中正确的是()．A．核外有83个电子，核内有127个质子B．核外有83个电子，核内有83个质子C．核内有83个质子，127个中子D．核内有210个核子解析根据原子核的表示方法可知，这种原子核的电荷数为83，质量数为210.因为原子核的电荷数等于核内质子数，等于核外电子数，对于离子则质子数与电子数可不相等，故该核内有83个质子，核外不一定有83个电子，故A、B错误．因为原子核的质量数等于核内质子数与中子数之和，即等于核内核子数，故该核核内有210个核子，其中有127个中子，故C、D正确．答案CD知识点三同位素5．人类探测月球发现，在月球的土壤中含有较丰富的质量数为3的氦，它可以作为未来核聚变的重要原料之一．氦的该种同位素应表示为()．A.43HeB.32HeC.42HeD.33He解析氦是2号元素，质量数为3的氦同位素为32He.答案 B6．氢有三种同位素，分别是氕11H，氘21H，氚31H，则()．A．它们的质量数相等B．它们的核外电子数相等C．它们的核子数相等D．它们的中子数相等解析氕、氘、氚的核子数分别为1、2、3，质子数和核外电子数相同，都为1，中子数等于核子数减去质子数，故中子数各不相同，所以本题B选项正确．答案 B7.22888Ra是镭22688Ra的一种同位素，对于这两种镭的原子而言，下列说法正确的有()．A．它们具有相同的质子数和不同的质量数B．它们具有相同的中子数和不同的原子序数C．它们具有相同的核电荷数和不同的中子数D．它们具有相同的核外电子数和不同的化学性质解析原子核的原子序数与核内质子数、核电荷数、核外电子数都是相等的，且原子核内的质量数(核子数)等于核内质子数与中子数之和．由此可知这是镭的两种同位素，核内的质子数均为88，核子数分别为228和226，中子数分别为140和138；原子的化学性质由核外电子数决定，由于它们的核外电子数相同，因此它们的化学性质也相同．答案AC知识点四核力8．氦原子核由两个质子与两个中子组成，两个质子之间存在着万有引力、库仑力和核力，则这三种力从大到小的排列顺序是()．A．核力、万有引力、库仑力B．万有引力、库仑力、核力C．库仑力、核力、万有引力D．核力、库仑力、万有引力解析在原子核大小范围内，有强相互作用存在即核力是最大的，由于质子的质量比较小，由万有引力定律和库仑定律可知，库仑力比万有引力大，所以选D.答案 D9．关于核力的说法正确的是()．A．核力同万有引力没有区别，都是物体间的作用B．核力就是电磁力C．核力是短程力，作用范围在1.5×10－15m之内D．核力与电荷有关解析核力是短程力，超过1.5×10－15m，核力急剧下降几乎消失，故C对，核力与万有引力、电磁力不同，故A、B不对，核力与电荷无关，故D错．答案 C10．对核力的认识，下列正确的是()．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1.5×10－15m的核子之间，大于0.8×10－15m为吸引力，而小于0.8×10－15m为斥力解析由核力的特点知道，只有相距1.5×10－15m的核子才之间存在核力，核力发生在质子与质子、质子与中子、中子与中子之间，由此知D正确，A、B、C错误．答案 D11．在下列判断中，正确的是()．A．组成23892U核的核子中任何两个核子之间都存在不可忽略的核力作用B．组成23892U核的中子中任何两个中子之间都存在不可忽略的核力作用C．组成23892U核的质子中任何两个质子之间都存在不可忽略的库仑斥力作用D．组成23892U核的质子中任何两个质子之间，都存在不可忽略的核力作用解析核力属于短程力，由于组成23892U核的核子较多，两核子之间的距离可能超过核力的作用范围，所以某些核子之间的作用力可能比较小，所以选项A、B、D错误，但两质子之间都存在库仑斥力的作用，所以选项C正确．答案 C12．氢原子半径是0.53×10－10 m，根据卢瑟福的原子模型求：(1)电子所在轨道的电场强度的大小；(2)电子绕核运动的速率、频率．解析(1)由点电荷场强公式得E＝k er2＝9×109×1.6×10－19(0.53×10－10)2N/C＝5.13×1011 N/C.(2)由F电＝F向所以k e2r2＝m v2r，v＝k e2mr，代入数据得v＝2.2×106 m/s.又因为ω＝vr＝2πf，所以f＝v2πr代入数据得f＝6.6×1015 Hz.答案(1)5.13×1011 N/C(2)2.2×106 m/s 6.6×1015 Hz13．在匀强磁场中有一静止的原子核A Z X，它自发地射出一个α粒子，α粒子的速度方向与磁感线垂直，若它在磁场中做圆周运动的半径为R，则反冲核的轨迹半径多大？解析α粒子与反冲核在垂直于磁场方向上动量守恒，有mαvα＝m核v核，①Bq v＝m v2R得R＝m vBq②对α粒子有Rα＝mαvαB×2e③对反冲核有R核＝m核v核B×(Z－2)e④①代入③④得R核＝2Z－2Rα，即R核＝2Z－2R.答案2Z－2R14．1919年卢瑟福用α粒子撞击147N核发现了质子．(1)写出这个核反应的方程式________________________；(2)上述核反应可以用如下的模型来认识，运动的α粒子撞击一个静止147N核，它们暂时形成一个整体(复合核)，随即复合核迅速转化成一个质子和另一个原子核．已知复合核发生转化需要能量1.19 MeV，那么要想发生上述核反应，入射的α粒子的能量至少要多大？(3)英国物理学家威尔逊在1911年发明了“云室”，带电粒子在云室中运动时，可以显现出运动的径迹．把云室放在匀强电场中，分别将质子和α粒子垂直于电场方向打入同一匀强电场中，观察到它们运动的径迹，如果质子和α粒子运动的径迹相同(电场方向和质子、α粒子运动径迹所在平面平行)，求：质子和α粒子进入电场时的动能之比是多少？解析(1)147N＋42He→178O＋11H(2)α粒子撞击静止的147N核形成复合核，应遵循动量守恒，即m1v0＝(m1＋m2)v，系统损失的动能转变成复合核发生转化所需要的能量，即12m1v20－12(m1＋m2)v2＝12m1v20×m2m1＋m2＝1.19 MeV，得入射α粒子的动能E0＝12m1v20＝m1＋m2m2×1.19＝1.53 MeV(3)带电粒子垂直于电场方向射入匀强电场中，在匀强电场中做类平抛运动，设它沿入射方向的位移是x，沿电场方向的位移为y，有y＝12qEm⎝⎛⎭⎪⎫xv2＝qEx24E k，由于质子和α粒子的径迹相同，即它们沿入射方向通过相同的位移x时，沿电场方向的位移y也相同，质子和α粒子的动能之比E k1E k2＝q1q2＝12.答案(1)147N＋42He→178O＋11H (2)1.53 MeV(3)1∶2。
高中物理 课时自测当堂达标 第三章 原子核 3.1 原子核的组成与核力 教科版选修35
3.1 原子核的组成与核力
课时自测·当堂达标
1.(多选)下列说法中符合物理学史的是( )
A.汤姆孙发现了电子
B.卢瑟福发现了质子
C.玻尔预言了中子的存在
D.查德威克发现了中子
【解析】选A、B、D。
卢瑟福发现了质子并预言了中子的存在,C错。
根据历史事实,可知A、
B、D均正确。
2.人类探测月球发现,在月球的土壤中含有较丰富的质量数为3的氦,它可以作为未来核聚变的重要原料之一,氦的这种同位素应表示为( )
A He
B He
C He
D He
【解析】选B。
氦的同位素质子数一定相同,质量数为3,故可写作He,因此B正确,A、C、D 错。
3.关于核力,下列说法中正确的是( )
A.原子核内每个核子只跟与它相邻的核子才有核力作用
B.核力既可能是引力,又可能是斥力
C.核子(质子)间的核力一定大于库仑力
D.原子核内的某一核子与其他核子间都有核力作用
【解析】选A。
核力是把原子核内各核子紧紧拉在一起的引力,B错;核力是短程力,只在2.0×10-15m短距离起作用,A对,D错;随着核子间距离的增大,核力和库仑力都减小,但核力减小得快,有可能核力小于库仑力,只有在相邻的质子与质子之间的核力才大于库仑力,故C错。
4.在下列反应方程中,X代表质子的方程是( )
A N He O+X
B Be He C+X
C Al He P+X
D H+X He n
【解析】选A。
核反应方程满足质量数和电荷数守恒,可见A项中X为质子,B项中X为中子,C 项中X为中子,D项中X为H,故A正确。
选修3-5-3.1原子核的组成与核力 核反应
核反应
阅？ 恒 电荷数守 2. 核反应前后有哪些守恒量？
恒 质量不守恒！质能转换！ 规律
想一想
古时，“炼金术”在世界各地都很流行，其 目标之一是将贱金属转化为贵金属。例如， 有人想把铅变成黄金，但终究没有实现。 （1）用学过的知识解释，为什么他们的想法 不能实现？ （2）今天能否实现？ （3）你认为这种“炼金”方法能盈利吗？
小结
组成 表示
原子核
质子、中子 质量数、电荷数 同位素 短程
结合
变化
核力
核反应
强大
电荷无关
质量数、电荷数守恒 质能转换
选修3-5 第三章 原子核
第1节 原子核的组成与核力
原子核的组成
质子
由卢瑟福发现
带正电，电量为一个元电荷
统称为核子
中子
由查德威克发现
不带电， 质量与质子非常接近
原子核的表示方法
同位素
质子数相同 中子数不同
例：
核力
问题：质子，库伦斥力，为何不散开？ 特点
阅读教材第37~38 页，回答下列问题： 仅在原子核大小范围内存在
核子距离大于0.8*10 m时，表现为引力 短程 1. 分组计算两个质子间的万有引力和库伦力大小。
-15
强大
（参数见课本37页） 电荷无关
核子距离小于0.8*10-15m时，表现为斥力
2. 桌子与椅子、中子与中子、中子与质子、质子 与质子，哪些之间有核力？为什么？ 3. 为什么质子越多的原子往往有更多的中子？
高中物理第三章原子核第4节原子核的结合能练习(含解析)教科版选修35
高中物理第三章原子核第4节原子核的结合能练习（含解析）教科版选修35原子核的结合能[A组素养达标]1．(多选)由爱因斯坦质能方程可以说明( )A．任何核反应，只要伴随能量的产生，则反应前后各物质的质量和一定不相等B．太阳不断地向外辐射能量，因而太阳的总质量一定不断减少C．虽然太阳不断地向外辐射能量，但它的总质量是不变的D．若地球从太阳获得的能量大于地球向外辐射的能量，则地球的质量将不断增大解析：在任何核反应中，只要伴随能量的产生，则反应中一定造成质量亏损，反应前后质量不相等，故A项正确．太阳不断向外辐射能量，造成质量亏损，因而太阳的总质量一定不断减少，故B项正确，C项错误．地球从太阳获得的能量大于地球向外辐射的能量，则地球的能量增加，根据质能方程知能量与质量的对应关系，则地球的质量将不断增加，故D项正确．答案：ABD2．原子核的比结合能与核子数的关系如图所示．由图可知，下列说法错误的是( )A．比结合能越大，核就越稳定，比结合能是原子核稳定程度的量度B．曲线中间高两头低，表明中等质量的核最稳定C．质量较大的重核和质量较小的轻核比结合能都较小D．轻核的比结合能呈单调变化，没有起伏解析：由比结合能曲线可知，比结合能越大，取出一个核子就越困难，核就越稳定，比结合能是原子核稳定程度的量度；曲线中间高两头低，说明中等质量的原子核(A＝40～120)的比结合能最大，近似于一个常数(8.6 MeV)，表明中等质量的核最稳定；质量较大的重核(A＞120)和质量较小的轻核(A＜40)比结合能都较小，且轻核的比结合能还有些起伏．答案：D3．(多选)对公式ΔE＝Δmc2的正确理解是( )A．如果物体的能量减少了ΔE，它的质量也一定相应地减少ΔmB．如果物体的质量增加了Δm，它的能量也一定相应地增加Δmc2C．Δm是某原子核在衰变过程中增加的质量D．在把核子结合成原子核时，若放出的能量是ΔE，则这些核子的质量和与组成原子核的质量之差就是Δm解析：一定的质量对应一定的能量，物体的能量减少了ΔE，它的质量也一定相应地减少Δm，即发生质量亏损，所以选项A、D正确．如果物体的质量增加了Δm，它的能量一定相应地增加Δmc2，所以选项B正确．某原子核衰变时，一定发生质量亏损，所以选项C错误．答案：ABD4．关于原子核的结合能，下列说法正确的是( )A．原子核的比结合能等于将其完全分解成自由核子所需能量的最小值B．原子核衰变成α粒子和另一原子核，并释放出能量，衰变产物的结合能之和一定小于原来原子核的结合能C．铯原子核(133 55Cs)的结合能小于铅原子核(208 82Pb )的结合能D．比结合能越大，原子核越不稳定解析：原子核的结合能等于使其完全分解成自由核子所需的最小能量，故A错误；一重原子核衰变成α粒子和另一原子核，要释放能量，衰变产物更稳定，即衰变产物的比结合能更大，而衰变前后核子数不变，所以衰变产物的结合能之和一定大于原来重核的结合能，故B错误；钯原子核的核子数比铅原子核的核子数少，其结合能也小，故C正确；比结合能越大，原子核越稳定，故D错误．答案：C5．(多选)一个质子和一个中子结合成氘核，同时放出γ光子，核反应方程是11H＋10n→21H＋γ，以下说法中正确的是( )A．反应后氘核的质量一定小于反应前质子和中子的质量之和B．反应前后的质量数不变，因而质量不变C．γ光子的能量为Δmc2，Δm为反应中的质量亏损，c为光在真空中的速度D．因存在质量亏损Δm，所以“物质不灭”的说法不正确解析：核反应中质量数与电荷数及能量均守恒．由于反应中要释放核能，会出现质量亏损，反应后氘核的质量一定小于反应前质子和中子的质量之和，所以质量减少，但质量数不变，且能量守恒，释放的能量会以光子的形式向外释放，则光子的能量为Δm·c2(Δm为反应中的质量亏损，c为真空中的光速)，故正确答案为A、C.答案：AC6．(多选)在某些恒星内，3个α粒子结合成1个C原子，C原子的质量是12.000 0 u，He 原子的质量是4.002 6 u．已知1 u＝1.66×10－27 kg，则( )A．反应过程中的质量亏损是0.007 8 uB．反应过程中的质量亏损是1.29×10－29 kgC．反应过程中释放的能量是7.26 MeVD．反应过程中释放的能量是1.16×10－19 J解析：由题意可得核反应方程为342He→12 6C，则核反应中的质量亏损为Δm＝(3×4.002 6－12.000 0) u＝0.007 8 u＝0.007 8×1.66×10－27kg≈1.29×10－29 kg，由质能方程得ΔE＝Δmc2＝1.29×10－29×(3×108)2 J＝1.161×10－12J≈7.26 MeV.故正确答案为A、B、C.答案：ABC7．质子、中子和氘核的质量分别为m1、m2和m3.当一个质子和一个中子结合成氘核时，释放的能量是(c表示真空中的光速)( )A．(m1＋m2－m3)c B．(m1－m2－m3)cC．(m1＋m2－m3)c2D．(m1－m2－m3)c2解析：一个质子和一个中子结合成氘核时，质量亏损Δm＝m1＋m2－m3，根据质能方程，释放的能量ΔE＝Δmc2＝(m1＋m2－m3)c2，选项C正确，A、B、D错误．答案：C8．(1)原子核的比结合能曲线如图所示．根据该曲线，下列判断正确的有________．A.42He核的结合能约为14 MeVB.42He核比63Li核更稳定C．两个21H核结合成42He核时释放能量D.235 92U核中核子的比结合能比8936Kr核中的大(2)质子(11H)和α粒子(42He)被加速到相同动能时，质子的动量________(选填“大于”“小于”或“等于”)α粒子的动量．解析：(1)由图可知，氦核的结合能大约为7 MeV，氦核的核子数为4，则氦核的结合能大约为28 MeV，故A错误．比结合能越大，原子核越稳定，由图可知，氦核的比结合能大，则42He 核比63Li核更稳定，故B正确．两个21H核结合成42He核时有质量亏损，释放能量，故C正确．由图可知，235 92U核中核子的比结合能比8936Kr核中的小，故D错误．(2)动能与动量的关系为p＝2mE k，质子质量小，则动量小．答案：(1)BC (2)小于[B组素养提升]9．一个氘核21H质量为m1，一个氚核31H质量为m2，它们结合成一个质量为m3的氦核．核反应方程如下：21H ＋31H→42He ＋X.在这一核反应过程中释放的能量为ΔE .已知真空中的光速为c ，则以下判断正确的是( ) A ．X 是质子 B ．X 是正电子C ．X 的质量为m 1＋m 2－m 3D ．X 的质量为m 1＋m 2－m 3－ΔE c2解析：由电荷数守恒知，X 的质子数为0，由质量数守恒知，X 的质量数为1，故X 为中子，设X 的质量为m ，反应中的质量亏损Δm ＝m 1＋m 2－m 3－m ，释放的能量ΔE ＝Δmc 2＝(m 1＋m 2－m 3－m )c 2，则X 的质量为m 1＋m 2－m 3－ΔEc2，故选项D 正确．答案：D10．(多选)用质子轰击锂核(73Li)生成两个α粒子，以此进行有名的验证爱因斯坦质能方程的实验．已知质子的初动能是0.6 MeV ，质子、α粒子和锂核的质量分别是1.007 3 u 、4.001 5 u 和7.016 0 u ．已知1 u 相当于931.5 MeV ，则下列叙述中正确的是( ) A ．此反应过程质量亏损0.010 3 uB ．生成的两个α粒子的动能之和是18.3 MeV ，与实验相符C ．核反应中释放的能量是18.9 MeV ，与实验相符D ．生成的两个α粒子的动能之和是19.5 MeV ，与实验相符解析：核反应前的总质量为1.007 3 u ＋7.016 0 u ＝8.023 3 u ，核反应后的总质量为2×4.001 5 u ＝8.003 0 u ，此反应过程中质量减少了0.020 3 u ，故A 错；根据质能方程ΔE ＝Δm ×931.5 MeV ＝18.9 MeV ，故核反应释放的核能为18.9 MeV ，C 对；由反应过程中能量守恒知反应后两个α粒子的总动能E 总＝18.9 MeV ＋0.6 MeV ＝19.5 MeV ，故B 错，D 对． 答案：CD11．1个质子的质量m p ＝1.007 277 u,1个中子的质量m n ＝1.008 665 u ，氦核的质量为4.001 509 u ．这里u 表示原子质量单位，1 u ＝1.660 566×10－27kg.由上述数值，计算2个质子和2个中子结合成氦核时释放的能量及氦核的比结合能．(已知1 u 相当于931.5MeV) 解析：根据电荷数守恒、质量数守恒得2个质子和2个中子结合成氦核的核反应方程为：211H ＋210n→42He ，则2个中子和2个质子结合成氦核时质量亏损：Δm ＝2m n ＋2m p －m He根据爱因斯坦质能方程知，放出的能量为：ΔE ＝Δmc 2＝(2m n ＋2m p －m He )c 2＝0.030 375×931.5 MeV ＝28.3 MeV氦核的比结合能为ΔE 4＝28.34 MeV ＝7.1 MeV.答案：28.3 MeV 7.1 MeV[C 组 学霸冲刺]12．一个静止在磁场中的22688Ra(镭核)，发生α衰变后转变为氡核(元素符号为Rn)．已知衰变中释放出的α粒子的速度方向跟匀强磁场的磁感线方向垂直．设镭核、氡核和α粒子的质量依次是m 1、m 2、m 3，衰变的核能都转化为氡核和α粒子的动能．求： (1)写出衰变方程；(2)氡核和α粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动的轨道半径之比； (3)氡核的动能E k .解析：(1)衰变方程为：22688Ra→22286Rn ＋42He.(2)根据qvB ＝m v 2r 得，r ＝mvqB两个粒子的动量等大，由半径公式r ＝mv qB 知r ∝1q ，得r 1r 2＝286＝143.(3)由质能方程得ΔE ＝(m 1－m 2－m 3)c 2，因为E k ＝p 22m，可知两粒子动能跟质量成反比，因此氡核分配到的动能为E ＝(m 1－m 2－m 3)m 3c2m 2＋m 3.答案：(1)22688Ra→22286Rn ＋42He (2)1∶43 (3)(m 1－m 2－m 3)m 3c 2m 2＋m 3。
高中物理教科版选修3-5教学案：第三章 第1节 原子核的组成与核力 Word版含答案
第1节原子核的组成与核力( 对应学生用书页码P32 )一、原子核的组成1、质子的发现为了探测原子核的结构，1919年，卢瑟福做了用α粒子轰击氮原子核的实验，发现了质子。
实验表明质子是原子核的组成部分。
2、中子的发现卢瑟福发现质子后，预想核内还有一种不带电的中性粒子。
1932年，查德威克利用α粒子轰击铍时，证明了中子的存在。
3、原子核的组成( 1 )组成:原子核由质子和中子组成，质子和中子统称为核子。
( 2 )原子核的符号:A Z X，其中X表示元素，A表示质量数，Z表示核电荷数。
( 3 )基本关系:核电荷数＝质子数＝原子序数质量数＝质子数＋中子数＝核子数( 4 )同位素:具有相同质子数、不同中子数的原子核互称同位素。
如氢的三种同位素氕、氘、氚。
二、核力1、定义原子核内相邻核子之间的相互作用力，也称强力。
2、特点( 1 )在原子核的线度内，核力比库仑力大得多。
( 2 )核力是短程力，当两核子中心距离大于核子本身线度时，核力几乎完全消失。
( 3 )核力与电荷无关，质子与质子、中子与中子、质子与中子之间的核力是相等的。
[特别提醒]质子越多的原子核需要更多的中子来维持核的稳定，在大而稳定的原子核中，中子数大于质子数。
三、核反应1、核反应用一定能量的粒子轰击原子核，改变原子核结构的过程。
2、核反应方程用原子核符号描述核反应过程的式子。
3、书写方程式的原则核反应方程必须满足反应前、后质量数和核电荷数都守恒。
1、判断:( 1 )卢瑟福发现了中子。
( )( 2 )具有相同质子数而中子数不同的原子核称为同位素。
( )( 3 )核反应只改变核外电子数，不会改变原子核的结构。
( )正确答案:( 1 )×( 2 )√( 3 )×2、思考:一个铅原子质量数为207，原子序数为82，其核外电子有多少个？中子数又是多少？提示:铅的原子序数为82，即一个铅原子中有82个质子，由于原子是电中性的，质子与电子电性相反、电量相同，故核外电子数与核内质子数相同为82个，根据质量数等于质子数与中子数之和的关系，铅原子核的中子数为207－82＝125( 个)。
高中物理选修3--5同步精品资料19.1原子核的组成作业Word版含答案
1. 对于α射线、β射线、γ射线，以下说法正确的选项是( )A.α射线是高速电子流B.β射线是不带电的高速粒子流C.三种射线对比，γ射线拥有最强的穿透本事D.三种射线对比，α射线拥有最强的电离本事2. 对于天然放射现象，以下说法正确的选项是()A.α射线由氦原子核衰变产生B.β射线由原子核外电子电离产生C.γ射线由原子核外的内层电子跃迁产生D.经过化学反响不可以改变物质的放射性3. 某种元素拥有多种同位素，反应这些同位素的质量数 A 与中子数N 关系的是图 ()4. 某种元素的原子核符号为X，则()A . 原子核的质子数为Z，中子数为 A-ZB. 原子核的质子数为Z，核子数为 AC. 原子核的质子数为A，中子数为 ZD. 原子核的质子数为A，中子数为 A-Z5. 以下说法中正确的选项是( )A.经典物理学能解说原子的稳固性和原子光谱的不连续性B.光电效应说明光拥有粒子性C.天然放射性元素的放射性与化学、物理状态相关D.天然放射现象的发现揭露了原子的核式构造6.人类对微观世界进行探究的过程中，科学实验起到了特别重要的作用，以下切合历史事实的是()A.密立根经过油滴实验测出了基本电荷的数值B.贝可勒尔经过对天然放射现象的研究，发现了原子内部存在原子核C.卢瑟福经过α粒子散射实考证明了原子核内部存在质子D. 汤姆孙经过阴极射线在电场和磁场中的偏转实验，发现了阴极射线是由带负电的粒子构成的，并测出了该粒子的比荷7. 图示是利用放射线自动控制铝板厚度的装置。
若是放射源能放射出α、β、γ三种射线，而依据设计，该生产线压制的是 3 mm 厚的铝板，那么这三种射线中的哪一种射线对控制厚度起主要作用 ?当探测接收器单位时间内接收到的放射性粒子的个数超出标准值时，将会经过自动装置将两个轧锟间的距离调大仍是调小()A . α射线 ; 大B.β射线 ;大C.γ射线 ;小D. γ射线 ;大8. 对于α射线、β射线、γ射线的实质和主要作用，以下说法正确的选项是()A. α射线是高速α粒子流，α粒子其实是氦原子核，它的穿透能力很强B.β射线是高速电子流，是核外电子激射出来形成的，它的电离能力较强，同时穿透能力也较强C.γ射线是波长很短的电磁波，与X 射线对比，γ射线的贯串本事更强D.γ射线是波长很短的电磁波，它是因为原子的核外电子遇到激发后产生的9. 一天然放射性物质射出三种射线，经过一个匀强电场和匀强磁场共存的地区(方向如图所示) ，调整电场强度 E 和磁感觉强度 B 的大小，使得在MN 上只有两个点遇到射线照耀。
《1. 原子核的组成》(同步训练)高中物理选择性必修 第三册_人教版_2024-2025学年
《1. 原子核的组成》同步训练(答案在后面)一、单项选择题（本大题有7小题，每小题4分，共28分）1、下列关于原子核组成的说法中，正确的是：A、原子核由质子和中子组成，没有电子。
B、原子核的体积比原子小，但质量比原子大。
C、原子核的电荷量等于原子核内质子的总电荷量。
D、原子核的密度比原子密度小。
2、一个中子与一个质子结合成一个氘核（²H），在这个过程中：A、释放能量，因为质量转化为能量。
B、吸收能量，因为需要克服核力。
C、释放能量，因为核力是吸引力。
D、吸收能量，因为需要增加核子的质量。
3、关于原子核组成的下列叙述，哪一项是正确的？A、原子核仅由质子组成。
B、原子核由质子和中子组成。
C、原子核仅由中子组成。
D、原子核由电子和中子组成。
4、在原子核中，哪一种粒子的质量最接近一个质子的质量？A、电子B、中子C、正电子D、μ子5、下列关于原子核组成的说法中，正确的是：A、原子核的内禀角动量一定为零。
B、所有原子核的质子与中子数比都相同。
C、原子核的半径与其质量数的平方成正比。
D、原子核中不存在任何电荷。
6、下列关于放射性衰变的说法中，错误的是：A、β衰变时，原子核中的一个中子变为一个质子，同时放出一个电子和一个反中微子。
B、γ衰变可以增加原子的质量数，但不能影响原子序数。
C、α衰变会将原子核变成另一个原子核，放出α粒子。
D、放射性物质的衰变率与外界因素无关。
7、下列关于原子核的组成，说法错误的是（）A. 原子核由质子和中子组成B. 质子带正电，中子不带电C. 原子核的体积比原子小很多D. 原子核的密度比原子大很多二、多项选择题（本大题有3小题，每小题6分，共18分）1、下列关于原子核的说法正确的是：A. 原子核是由质子和中子组成B. 原子核的质量几乎等于构成它的质子和中子的质量之和C. 原子核的电荷数等于质量数D. 原子核是带负电的2、关于原子核的稳定性，下列说法正确的是：A. 原子核中的质子间的库仑斥力大于中子-质子间的核力，使得原子核不稳定B. 原子核的稳定性不仅取决于质子数和中子数的比例，还与N/Z比值有关C. 原子核中的中子数量越多，原子核越稳定D. 对于所有的核素，中子的数量总是小于质子的数量3、原子核中的质子数决定了以下哪个性质？（）A、原子序数B、原子的质量数C、元素的化学性质D、原子核的稳定性三、非选择题（前4题每题10分，最后一题14分，总分54分）第一题题目：以下关于原子核组成的说法中，正确的是：A. 原子核由质子和中子组成，质子带正电，中子不带电。
高中物理第三章原子核4原子核的结合能练习教科版选修3_5
4 原子核的结合能对结合能和平均结合能的理解1．关于原子核的结合能与平均结合能，下列说法中正确的是( ) A．原子核的结合能等于核子与核子之间结合成原子核时，核力做的功B．原子核的结合能等于核子从原子核中分离，外力克服核力做的功C．平均结合能是核子与核子结合成原子核时平均每个核子放出的能量D．不同原子核的平均结合能不同，重核的平均结合能比轻核的平均结合能大答案ABC解析原子核中，核子与核子之间存在核力，要将核子从原子核中分离，需要外力克服核力做功．当自由核子结合成原子核时，核力将做功，释放能量．对某种原子核，平均每个核子的结合能称为平均结合能．不同原子核的平均结合能不同．重核的平均结合能比中等质量核的平均结合能要小，轻核的平均结合能比稍重的核的平均结合能要小，综上所述，正确选项为A、B、C.2．对结合能、平均结合能的认识，下列正确的是( ) A．一切原子核均具有结合能B．自由核子结合为原子核时，可能吸收能量C．结合能越大的原子核越稳定D．平均结合能越大的原子核越稳定答案AD解析由自由核子结合成原子核的过程中，核力做正功，释放出能量；反之，将原子核分开变为自由核子时需要吸收相应的能量，该能量即为结合能，故A正确、B错误；核子较多的原子核的结合能大，但它的平均结合能不一定大，平均结合能的大小反映了原子核的稳定性，故C错误、D正确．质量亏损和核能的计算3．(2014·北京卷)质子、中子和氘核的质量分别为m1、m2和m3，当一个质子和一个中子结合成氘核时，释放的能量是(c表示真空中的光速) ( )A．(m1＋m2－m3)c B．(m1－m2－m3)cC．(m1＋m2－m3)c2D．(m1－m2－m3)c2答案 C解析由质能方程知，该反应释放核能ΔE＝Δmc2＝(m1＋m2－m3)c2，故C对，A、B、D 均错．4．一个锂核(73Li)受到一个质子的轰击，变成两个α粒子．已知质子的质量是1.673 610－27 kg，锂核的质量是11.650 510－27 kg，氦核的质量是6.646 610－27 kg.(1)写出上述核反应的方程；(2)计算上述核反应释放出的能量．(保留3位有效数字)答案(1)73 Li＋11H―→242He(2)2.7810－12 J解析(1)73 Li＋11H―→242He(2)核反应的质量亏损Δm＝m Li＋m p－2mα＝(11.650 510－27＋1.673 610－27－26.646 610－27)kg＝3.0910－29 kg释放的能量ΔE＝Δmc2＝3.0910－29(3108)2 J＝2.7810－12 J。
高中物理第三章原子核1原子核的组成与核力练习教科版选修3_5
第三章原子核1 原子核的组成与核力原子核的组成与同位素1．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234 90Th的原子来说( )A．x＝90 y＝90 z＝234B．x＝90 y＝90 z＝144C．x＝144 y＝144 z＝90D．x＝234 y＝234 z＝324答案 B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项．2．铀235的原子核符号常写成235 92U，由此可知( ) A．铀235的原子核中有质子92个B．铀235的原子核中有电子92个C．铀235的原子核中有中子235个D．铀235的原子核中有中子143个答案AD解析原子核符号中A Z X为元素符号，A为原子核的质量数，Z为核电荷数．核电荷数等于质子数，X为中子数，中子数等于质量数减去质子数，质子数等于核外电子数．因而，A、D正确．3．氢有三种同位素，分别是氕(11H)、氘(21H)、氚(31H)，则( ) A．它们的质子数相等B．它们的核外电子数相等C．它们的核子数相等D．它们的化学性质相同答案ABD解析氕、氘、氚的核子数分别为1、2、3，质子数和核外电子数均相同，都是1，中子数等于核子数减去质子数，故中子数各不相同，A、B两项正确；同位素化学性质相同，只是物理性质不同，D正确．核反应方程4．下列核反应或核衰变方程中，符号“X”表示中子的是( )A.94Be＋42He―→12 6C＋XB.14 7N＋42He―→17 8O＋XC.204 80Hg＋10n―→202 78Pt＋211H＋XD.239 92U―→239 93Np＋X答案AC解析根据核反应方程质量数和电荷数守恒可得．5．[2013·新课标35(1)]一质子束入射到静止靶核2713Al上，产生如下核反应：P＋2713Al―→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________，中子数为________．答案14 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＝27－14＝13.。
人教版高中物理选修3-5原子的核式结构模型 同步练习(一)
高中物理学习材料金戈铁骑整理制作原子的核式结构模型同步练习(一)1．对α粒子散射实验装置的描述，你认为正确的有：（）A．实验器材有放射源、金箔、荧光屏、显微镜；B．金箔的厚度对实验无影响；C．如果不用金箔改用铝箔，就不会发生散射现象；D．实验装置放在空气中和真空中都可以。
2．在α粒子散射实验中，使少数α粒子产生大角度偏转的作用力是原子核对α粒子的（）A．万有引力B．库仑力C．磁场力D．核力3．从α粒子散射实验结果出发推出的下述结论中正确的是：（）A．说明α粒子的速度很大B．说明α粒子的质量比金原子质量还大；C．说明金原子的内部大部分是空的D．说明金原子也是个球体。
4．α粒子散射实验的结果是（）A．全部α粒子穿过金箔后按原方向运动．B．绝大多数α粒子穿过金箔后按原方向运动，少数发生很大偏转，甚至有的被弹回．C．绝大多数α粒子穿过金箔后发生很大的偏转，甚至被反弹，只有少数按原方向运动．D．全部发生很大的偏转．5．在α粒子散射实验中，没有考虑α粒子跟电子的碰撞，其原因是（）A．α粒子不跟电子发生相互作用．B．α粒子跟电子相碰时，损失的能量极少，可忽略．C．电子的体积很小，α粒子不会跟电子相碰．D．由于电子是均匀分布的，α粒子所受电子作用的合力为零．6．利用α粒子散射实验，可以估算出（）A．原子核外电子大小B．电子运动速度C．原子的大小D．原子核的大小．7．图中画出了α粒子散射实验中两个α粒子的径迹，其中正确的是（）8．在α粒子散射实验中，如果两个具有相同能量的α粒子，从不同大小的角度散射出来，则散射角度大的这个α粒子（）A．更接近原子核B．更远离原子核．C．受到一个以上的原子核作用D．受到原子核较大的冲量作用．9．在α粒子散射实验中，当α粒子最接近原子核时，则（）A．α粒子的动能最小．B．α粒子的电势能最小．C．α粒子和原子核组成的系统的能量最小．D．α粒子的电势能最大．10.卢瑟福的原子模型与汤姆生的原子模型的主要区别是什么？卢瑟福实验中少数α粒子大角度偏转的原因是什么？答案1．A 2．B 3．C 4．B 5．B 6．D 7．D 8．A、D 9．A、D10.答：汤姆生原子模型认为原子是一个球体，正电荷均匀分布在整个球内，电子像枣糕里的枣子那样镶嵌在原子里面．而卢瑟福的原子模型认为在原子的中心有一个很小的核，叫做原子核，原子的全部正电荷和几乎全部质量都集中在原子核里，带负电的电子在核外空间里绕着核旋转．汤姆生原子模型是“均匀”结构，而卢瑟福原子模型是“核式”结构，这是他们的主要区别．根据卢瑟福模型，由于原子的全部正电荷都集中在原子核中，所以当α粒子与核十分接近时，会受到很大的库仑斥力，使它发生大角度的偏转．但是因为原子核很小，α粒子穿过原子时十分接近核的机会很少，绝大多数α粒子离核较远，受到的库仑斥力小，所以基本上仍按直线方向前进；只有极少数十分接近核的α粒子才能发生大角度的偏转．。
高中物理 课时作业8 原子核的组成与核力(含解析)教科版选修3-5-教科版高中选修3-5物理试题
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为单项选择，8～10为多项选择)1．如下关于32He 的表示正确的答案是( C )A.32He 与31H 互为同位素B.32He 原子核内中子数为2C.32He 原子核内质子数为2D.32He 代表原子核内有2个质子和3个中子的氦原子核解析：32He 核内质子数为2，31H 核内质子数为1.两者质子数不等，不是同位素，A 错误；32He 原子核内中子数为1，B 错误；32He 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AZ X 表示，如下说法中正确的答案是( 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，如此中子数为A －Z ，所以B 正确．3．假设用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，如此对234 90Th 的原子来说( B )A ．x ＝90 y ＝90 z ＝234B ．x ＝90 y ＝90 z ＝144C ．x ＝144 y ＝144 z ＝90D ．x ＝234 y ＝234 z ＝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．如下对核力的认识正确的答案是( 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10－15 m内的核子之间解析：由核力的特点知道，只有相距10－15 m内的核子之间才存在核力，核力发生在质子与质子、质子与中子以与中子与中子之间，由此知D正确，A、B、C错误．5．对原子核的组成，如下说法正确的答案是( 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11H，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．在如下四个核反响方程中，X1、X2、X3和X4各代表某种粒子①31H＋X1→42He＋10n②14 7N＋42He→17 8O＋X2③94Be＋42He→12 6C＋X3④2412Mg＋42He→2713Al＋X4如此以下判断中正确的答案是( D )A．X1是质子 B．X2是中子C．X3是电子 D．X4是质子解析：根据核反响的质量数守恒和电荷数守恒知，X1为21H，A错；X2为11H，B错；X3为10n，C错；X4为11H，D对．7．用中子轰击氧原子核的核反响方程式为16 8O＋10n→a7N＋0b X，对式中X、a、b的判断正确的答案是( 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0＋1e，为正电子，故C项正确．8．如下说法正确的答案是( BC )A.n m X 与n m －1Y 互为同位素B.n m X 与n －1m Y 互为同位素C.n m X 与n －2m －2Y 中子数一样D.235 92U 核内有92个质子，235个中子解析：n m X 核与n m －1Y 核的质子数不同，不能互为同位素，A 错误；n m X 核与n －1m Y 核质子数都为m ，而质量数不同，如此中子数不同，所以互为同位素，B 正确；n m X 核内中子数为n －m ，n －2m －2Y 核内中子数为(n －2)－(m －2)＝n －m ，所以中子数一样，C 正确；23592U 核内有143个中子，而不是235个中子，D 错误．9．如下核反响方程中，符号“X〞表示中子的是( AC )A.94Be ＋42He→126C ＋XB.14 7N ＋42He→17 8O ＋XC.204 80Hg ＋10n→202 78Pt ＋211H ＋XD.239 92U→239 93Np ＋X解析：根据核反响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1.0×107 m/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．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，如此如下说法正确的答案是( AD )A ．核反响方程为2713Al ＋11H→2814SiB ．核反响方程为2713Al ＋10n→2814SiC ．硅原子核速度的数量级为107 m/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105 m/s ，方向跟质子的初速度方向一致解析：由核反响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105 m/s ，即D 选项正确，C 选项错误．二、非选择题11．根据16 8O 、17 8O 、18 8O 三种同位素的比拟，试回答如下问题：(1)三种同位素哪一种粒子是不一样的( B )A ．质子B ．中子C ．电子(2)三种同位素中，哪一个质量最大？18 8O.(3)三种同位素的化学性质是否一样？一样．解析：同位素的质子数一样，中子数不同．核外电子数与质子数一样，故不一样的是中子.16 8O 、17 8O 、18 8O 的质量数分别是16、17、18，故18 8O 的质量最大．三种同位素的质子数一样，故化学性质一样．12．一质子束入射到靶核2713Al 上，产生核反响：p ＋2713Al→X＋n ，式中p 代表质子，n 代表中子，X 代表核反响产生的新核．由反响式可知，新核X 的质子数为14，中子数为13.解析：根据核反响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2713Al ，发现了放射性磷3015P 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响方程式；(2)假设该种粒子以初速度v 0与一个静止的12C 核发生碰撞，但没有发生核反响，该粒子碰后的速度大小为v 1，运动方向与原运动方向相反，求碰撞后12C 核的速度．答案：(1)2713Al ＋42He→3015P ＋10n(2)v 0＋v 112，方向与该粒子原运动方向一样解析：(1)核反响方程式为2713Al ＋42He→3015P ＋10n.(2)由(1)知，该种粒子为中子，设该种粒子的质量为m ，如此12C 核的质量为12m ，设碰撞后12C 核的速度为v 2，取该粒子初速度v 0方向为正方向，由动量守恒定律可得mv 0＝m (－v 1)＋12mv 2，解得v 2＝v 0＋v 112，碰撞后12C 核的运动方向与该粒子原运动方向一样．。
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3.1 原子核的组成与核力同步练习1
一．填空题
1．物质发射射线的性质称为。
元素这种自发的放出射线的现象叫做，具有放射性的元素称为。
2．放射性不是少数几种元素才有的，研究发现，原子序数的所有元素，都能自发的放出射线，原子序数小于的元素，有的也具有放射性。
3．原子核的质子数决定了核外电子数目，也决定了电子在核外的分布情况，进而决定了这
种元素的，因而同种元素的同位素具有相同的。
二、选择题
1．对α粒子散射实验装置的描述，你认为正确的有：（）
A．实验器材有放射源、金箔、荧光屏、显微镜；
B．金箔的厚度对实验无影响；
C．如果不用金箔改用铝箔，就不会发生散射现象；
D．实验装置放在空气中和真空中都可以。
2．在α粒子散射实验中，使少数α粒子产生大角度偏转的作用力是原子核对α粒子的（）A．万有引力 B．库仑力C．磁场力 D．核力
3．从α粒子散射实验结果出发推出的下述结论中正确的是：（）
A．说明α粒子的速度很大B．说明α粒子的质量比金原子质量还大；C．说明金原子的内部大部分是空的D．说明金原子也是个球体。
4．α粒子散射实验的结果是（）
A．全部α粒子穿过金箔后按原方向运动．
B．绝大多数α粒子穿过金箔后按原方向运动，少数发生很大偏转，甚至有的被弹回．C．绝大多数α粒子穿过金箔后发生很大的偏转，甚至被反弹，只有少数按原方向运动．D．全部发生很大的偏转．
5．在α粒子散射实验中，没有考虑α粒子跟电子的碰撞，其原因是（）
A．α粒子不跟电子发生相互作用．
B．α粒子跟电子相碰时，损失的能量极少，可忽略．
C．电子的体积很小，α粒子不会跟电子相碰．
D．由于电子是均匀分布的，α粒子所受电子作用的合力为零．
6．利用α粒子散射实验，可以估算出（）
A．原子核外电子大小B．电子运动速度
C．原子的大小D．原子核的大小．
7．图中画出了α粒子散射实验中两个α粒子的径迹，其中正确的是（）
8．在α粒子散射实验中，如果两个具有相同能量的α粒子，从不同大小的角度散射出来，则散射角度大的这个α粒子（）
A．更接近原子核B．更远离原子核．
C．受到一个以上的原子核作用D．受到原子核较大的冲量作用．
9．在α粒子散射实验中，当α粒子最接近原子核时，则（）
A．α粒子的动能最小．
B．α粒子的电势能最小．
C．α粒子和原子核组成的系统的能量最小．
D．α粒子的电势能最大．
10.下列说法正确的是（）
β射线粒子和电子是两种不同的粒子B．红外线的波长比X射线的波长长
A．
C．α粒子不同于氦原子核D．γ射线的贯穿本领比α粒子强
三.计算题:
1.一种铀原子核原子核的质量数是235，问：它的核子数，质子数和中子数分别是多少？
参考答案：
一．填空题
1.放射性、天然放射性、放射性元素
2．大于83、83
3．原子序数、核电荷数
二、选择题
1．A2．B3．C4．B5．B 6．D7．D 8．A、D9．A、D
10.BD
三.计算题:
1．235、92、143。