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课时提升作业八原子核的组成与核力30分钟 50分
一、选择题本大题共6小题每小题5分共30分
1.如图所示为查德威克发现中子的实验示意图由天然放射性元素钋Po放射的a射线轰击铍时会产生粒子流b下列说法正确的是 A.a为中子b为质子B.a为质子b为中子C.a为α粒子b为中子D.a为α粒子b为质子【解析】选C由物理学史知识知查德威克是用α粒子轰击铍时发现中子的故C正确
2.多选已知Ra是Ra的一种同位素则下列说法正确的是 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【解题指南】解答本题要明确以下三点:1原子序数相同而中子数不同的原子核互称同位素2掌握原子序数与质子数、中子数和质量数的关系3原子的化学性质由核外电子数决定.【解析】选A、C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.由此知这两种镭的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因为它们的核外电子数相同所以它们的化学性质也相同.故正确答案为A、C
3.多选核力具有下列哪些性质 A.核力是短程力作用范围很小只在相邻核子间发生B.核力可能是引力也可能是斥力核力把核子紧紧束缚在核内形成稳定的原子核但又不会融合在一起C.质子间、中子间、质子和中子之间都有核力D.核力是一种强相互作用力与库仑力差不多【解析】选A、B、C核力作用的范围在10-15m区域内只在相邻核子间发生是短程力A对.当两核子间距离减小时核力也迅速减小至一定值时核力表现为斥力B对.核力是质子、中子之间的强相互作用力比库仑力大得多C对D错
4.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2×10-15m之内D.核力与电荷有关【解析】选C核力属于四种基本相互作用中的强相互作用不同于万有引力和电磁相互作用A、B错;核力是短程力C正确;核力与电荷无关质子与质子中子与中子质子与中子间均有核力的存在D错
5.多选在下列四个核反应方程中x
1、x
2、x3和x4各代表某种粒子以下判断中正确的是 A.x1是质子 B.x2是中子C.x3是中子D.x4是质子【解析】选C、D在核反应中质量数和电荷数守恒由此可知x1是Hx2是Hx3是nx4是H
6.多选一个质子以107m/s的速度射入一个原来静止的铝原子核后被俘获铝原子核变为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倍则下列说法中正确的是 A.核反应方程为AlHSiB.核反应方程为AlpSiC.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】选A、B、D质子就是氢核通常用符号H或p表示根据质量数和电荷数守恒知A、B正确;设质子的质量为m入射速度为v0硅原子核的质量为28m速度为v由动量守恒定律得mv0=28mvv=×107m/s=
3.6×105m/s故C错D对
二、非选择题本大题共2小题共20分
7.10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应方程2若一个中子与一个静止的碳核发生正碰已知中子的质量为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的质量视为12mn求碳核与中子碰撞后的速率3若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已知元电荷的电荷量为e求该磁场的磁感应强度大小【解析】1BeHenC2根据动量守恒定律有:mnv0=-mnv1+12mnv2解得v2=v1+v03根据牛顿第二定律和洛伦兹力公式有6eBv2=解得B=答案:1BeHenC2v1+v0 3【总结提升】有关核反应方程问题的处理方法1核反应过程一般都是不可逆的所以核反应方程只能用箭头表示反应方向不能用等号连接2核反应的生成物一定要以实验为基础不能凭空只依据两个守恒定律杜撰出生成物来写核反应方程3核反应遵循核电荷数守恒4在书写核反应方程时应先将已知原子核和已知粒子的符号填入核反应方程一般形式的适当位置上然后根据核反应规律计算出未知核或未知粒子的电荷数和质量数最后确定它们是哪种元素或哪种粒子
8.10分若让氢的三种同位素先以相同的速度进入相同的匀强磁场做匀速圆周运动再以相同的动量进入相同的匀强磁场做匀速圆周运动其受到的向心力和轨道半径大小顺序如何【解析】当同位素以相同速度进入相同的匀强磁场由洛伦兹力提供向心力得qvB=则R=B、q一定当v相同时R∝m则R氕R氘R氚由于动量p=mv当动量相同时则R氕=R氘=R氚由Fn=qvB知速度相同时向心力大小相同即F氕=F氘=F氚又因为F=qvB=q、p、B一定F∝故F氕F氘F氚答案:以相同速度进入磁场时F氕=F氘=F氚R氕R氘R氚以相同动量进入磁场时F氕F氘F氚R氕=R氘=R氚。