鲁科版选修3-5-3.1原子核结构-课时练习解析版.docVIP

2021-2021学年鲁科版选修3-53.1原子核结构课时练习〔解析版〕一、选择题(此题共4小题,每题5分,共20分)

1.(多项选择)关于原子和原子核,以下说法正确的选项是 ()

A.原子是构成物质的根本单位

B.原子核集中了原子的全部正电荷

C.所有原子核中都有质子和中子

D.原子核的电荷数就等于原子核外的电子数

【解析】选B、D。原子不是构成物质的根本单位,原子还可以再分为电子和原子核,A项错误;原子核集中了原子的全部正电荷和几乎全部的质量,原子核的电荷数就等于原子核外的电子数,故B、D项正确;氢原子核中只有质子,故C项错误。

2.一个Pa原子核内的质子数、中子数、核子数分别为 ()

个91个234个 个91个234个

个143个234个 个91个143个

【解析】选C。原子核是由质子和中子组成的,质子和中子统称为核子Pa的原子序数为91,即质子数为91,核子数为234,中子数等于核子数减去质子数,即为234-91=143,故C正确,A、B、D错误。应选C。

3.有些元素的原子核可以从很靠近它的核外电子中“俘获〞一个电子形成一个新原子(如从离原子核最近的K层电子中俘获电子,叫“K俘获〞),当发生这一过程时 ()

A.新原子是原来原子的同位素

B.新原子核比原来的原子核少一个质子

C.新原子核将带负电

D.新原子核比原来的原子核少一个中子

【解析】选B。原子核“俘获〞一个电子后,带负电的电子与原子核内带正电的质子中和,原子核的质子数减少1,中子数增加1,形成一个新原子,新原子与原来的原子相比,质子数不同,中子数也不同,但核子数相同,不是同位素,所以B正确。

4.以下几个原子核反响中,X代表α粒子的反响式是()

AHeBeC+XBThPa+X

CUTh+XDPSi+X

【解析】选C。核反响方程遵循质量数守恒和电荷数守恒,故各核反响方程补充完整应为:AHeBeCn。BThPae。CUThHe。DPSie。应选C。

【加固训练】

以下是物理学史上3个著名的核反响方程xLi2yyNxOyBezCx、y和z是3种不同的粒子,其中z是()

粒子B.质子C.中子D.电子

【解析】选C。把前两个方程化简,消去x,即NLi=y+O,可见y是He,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n。因此选项C正确。

二、非选择题(10分)

5.某实验室工作人员用初速度v0=2.7×107m/s的α粒子轰击静止的氮原子核N,产生了质子H。假设某次碰撞可看作对心正碰,碰后新核与质子同方向运动,运动方向垂直磁场方向,通过分析偏转半径可得出新核与质子的速度大小之比为1∶20,质子的质量为m

(1)写出核反响方程。

(2)求出质子的速度。

【解析】(1)根据电荷数守恒、质量数守恒得

HeNOH。

(2)设α粒子、新核的质量分别为4m、17m,质子的速度为v,对心正碰,由动量守恒定律得:

4mv0=17m·+mv

解得×107m

答案:(1HeNOH×107m/s

6.(6分)(多项选择)某实验室工作人员,用初速度为v0=(c为真空中的光速)的α粒子轰击静止在匀强磁场中的钠原子核Na,产生了质子。假设某次碰撞可看作对心正碰,碰后新核的运动方向与α粒子的初速度方向相同,质子的运动方向与新核运动方向相反,它们在垂直于磁场的平面内分别做匀速圆周运动。通过分析轨迹半径,可得出新核与质子的速度大小之比为1∶10,质子质量为m。那么()

A.该核反响方程是HeNaMgH

B.该核反响方程是HeNaMgn

C.质子的速度约为

D.质子的速度为

【解析】选A、C。新原子核的质量数:m=23+4-1=26,核电荷数:z=11+2-1=12

核反响方程HeNaMgH。故A正确,B错误;质子质量为m,α粒子、新核的质量分别为4m、26m,设质子的速度为v,对心正碰,选取α粒子运动的方向为正方向,那么由动量守恒得:

4mv0=26m-mv

解出v=,故C正确,D错误。

7.(14分)1930年发现,在真空条件下用α粒子He)轰击铍Be)时,会产生一种看不见的、贯穿能力极强且不带电的粒子,查德威克认定这种粒子就是中子。

(1)写出α粒子轰击铍核的核反响方程。

(2)假设一个中子与一个静止的碳核发生正碰,中子的质量为mn、初速度为v0,与碳核碰后的速率为v1,运动方向与原来运动方向相反,碳核质量视为12mn,求碳核与中子碰撞后的速率。

(3)假设与中子碰撞后的碳核垂直于磁场方向射入匀强磁场,测得碳核做圆周运动的半径为R,元电荷的电荷量为e,求该磁场的磁感应强度大小。

【解析】(1BeHenC。

(2)根据动量守恒定律有

mnv0=-mnv1+12mnv2,解得:v2=。

(3)根据牛顿第二定律和洛伦兹