沪科版选修35 原子核结构探秘 第1课时 作业.docx

原子核结构探秘1现在，科学家们正在设法探寻“反物质”。所谓“反物质”是由“反粒子”构成的，“反粒子”与其对应的正粒子具有相同的质量和相同的电荷量，但电荷的符号相反，据此，若反粒子，它的质量数为_，电荷数为_。答案：42解析：粒子是氦核它是由两个质子和两个中子组成，故质量数为4，电荷数为2而它的“反粒子”的质量数也是“4”，但电荷数为“2”2.的元素中，含有_个中子。碳元素，其质子数_，中子数_，写出它的一种同位素_。解析：中核子数是238，质子数是92。故中子数是23892146(个)。中，质子数是6，中子数是1468(个)。答案：14668上标12下标6c3.说出以下原子的质子数、中子数：(1) (2)解析：(1)的核电荷数为29，所以质子数为29，则中子数为662937。(2) 的核电荷数为86，所以质子数为86，则中子数为22286136。答案：(1)质子数29，中子数为37。(2)质子数86，中子数为136。4下列关于的叙述正确的是（）。a与h互为同位素b原子核内中子数为2c原子核外电子数为2d代表原子核内有2个质子和3个中子的氦原子答案：c解析：核内质子数为2，核内质子数为1。两者质子数不等，不是同位素，a错误；核内中子数为1，b错误，c正确；代表原子核内有2个质子和1个中子的氦原子，d错误。5(多选)以下说法中正确的是( )a原子中含有带负电的电子，所以原子带负电b原子核中的中子数一定跟核外电子数相等c用粒子轰击氮、氟、钠、铝等元素的原子核都可以打出质子，因此人们断定质子是原子核的组成部分d绝大多数原子核的质量跟质子质量之比都大于原子核的电荷量跟质子的电荷量之比，因而原子核内还存在一种不带电的中性粒子【解析】原子中除了有带负电的电子外，还有带正电的原子核，故a错；原子核中的中子数不一定跟核外电子数相等，故b错；正是用粒子轰击原子核的实验才发现了质子，故c正确；因为绝大多数原子核的质量跟质子质量之比都大于原子核的电荷量跟质子的电荷量之比，才确定原子核内还有别的中性粒子，故d正确【答案】cd6以下说法中正确的是()a原子中含有带负电的电子，所以原子带负电b原子核中的中子数一定跟核外电子数相等c用粒子轰击氮、氟、钠、铝等元素的原子核都可以打出质子，因此人们断定质子是原子核的组成部分d绝大多数原子核的质量跟质子质量之比都大于原子核的电荷量跟质子的电荷量之比，因而原子核内还存在一种不带电的中性粒子e查德威克发现中子后又从许多元素的原子核中都能轰击出中子，表明中子是原子核的组成部分【解析】原子中除了有带负电的电子外，还有带正电的原子核，故a错；原子核中的中子数不一定跟核外电子数相等，故b错；正是用粒子轰击原子核的实验才发现了质子，故c正确；因为绝大多数原子核的质量跟质子质量之比都大于原子核的电荷量跟质子的电荷量之比，才确定原子核内还有别的中性粒子，故d正确；由中子的发现过程可知，选项e正确【答案】cde7三个原子核x、y、z，x核放出一个正电子后变为y核，y核与质子发生核反应后生成z核并放出一个氦核(he)则下面说法正确的是()ax核比z核多一个质子bx核比z核少一个中子cx核的质量数比z核的质量数大3dx核与z核的总电荷是y核电荷的2倍【解析】设原子核x的核电荷数为n，质量数为m，则由已知可得两个核反应方程式分别为：xeyyhhez因此比较x、y、z的质量数与核电荷数，可判定c、d正确，所以选c、d.【答案】cd8.氕、氘、氚是同位素,这是因为它们( )a.具有相同的质子数 b.具有相同的中子数c.具有相同的核外电子数 d.具有相同的化学性质解析：同位素指质子数相同,中子数不同的原子,核外电子数与质子数相同,故a、c、d正确,b错.答案：acd9.在粒子散射实验中,使少数粒子发生大角度偏转的作用力是原子核对粒子的( )a.万有引力 b.库仑力 c.磁场力 d.核力解析：粒子和原子核都带正电,是它们之间的库仑力使它们相互排斥才发生大角度偏转.核力是核子间的距离很小时才起作用的.在粒子散射实验中,粒子和原子核根本就达不到这么小的距离,故b项正确.答案：b10.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.b.c.d. 解析：核的同位素电荷数为2，质量数为3，则该同位素为，b正确。答案：b11人们是通过下列什么物理事实知道了原子核有复杂的结构的( )ax射线的发现 b粒子散射实验c电子的发现 d天然放射性现象的发现解析：天然放射性现象说明了原子核有复杂结构。答案：d12天然放射现象的发现揭示了()a原子不可再分 b原子的核式结构c原子核还可再分 d原子核由质子和中子组成解析：按照人们的认识发展过程，由汤姆生发现电子和原子是中性的这一事实，得出原子应由电子和带正电的部分组成，即原子还有结构，故a选项错误。卢瑟福由粒子散射的现象，提出了原子的核式结构学说，并被人们接受，即b选项也不对。天然放射现象(贝克勒耳最早发现)表明原子核并非绝对稳定，也可以变化，即核还有结构，即c选项正确。原子核中发现中子、质子是在人工转变条件下发现的，故d选项也不正确。所以本题的正确选项应为c。答案：c13下列说法正确的是()a卢瑟福在粒子散射实验中发现了电子b卢瑟福在原子核人工转变的实验中发现了电子c查德威克在原子核人工转变的实验中发现了中子d爱因斯坦为解释光电效应的实验规律提出了光子说答案cd14下面是四个核反应方程，x表示质子的是()a.psixb.uthxc.alnmgxd.alhepx答案c解析由质量数守恒和电荷数守恒，可得c中x的质量数为1，电荷数为1，所以c中x为质子15为了说明用粒子轰击氮打出质子是怎样的一个物理过程，布拉凯特在充氮云室中，用粒子轰击氮，在他拍摄的两万多张照片中，终于从四十多万条粒子径迹中发现了8条产生分叉，这一实验数据说明了()a粒子的数目很少，与氮发生相互作用的机会很少b氮气的密度很小，粒子与氮接触的机会很少c氮核很小，粒子接近氮核的机会很少d氮气和粒子的密度都很小，致使它们接近的机会很少答案c解析氮原子核很小，所以粒子接近原子核的机会很少，所以发生核反应的机会很少，即观察到粒子径迹分叉的机会少，所以c选项正确16用中子轰击氧原子核的核反应方程为8onnx，对式中x、a、b的判断正确的是()ax代表中子，a17，b1bx代表电子，a17，b1cx代表正电子，a17，b1dx代表质子，a17，b1答案c解析根据质量数、电荷数守恒可知a17，b8071，因x可表示为01e，为正电子，故c项正确，a、b、d三项均错误探究与拓展题171930年发现，在真空条件下用粒子(he)轰击铍核(be)时，会产生一种看不见的、贯穿能力极强且不带电的粒子后来查德威克证实了这种粒子就是中子(1)写出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，碳核质量为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的大小答案(1)hebe6cn(2)(3)解析(1)hebe6cn(2)中子与碳核的碰撞满足动量守恒则mnv0mnv112mnv2得v2(3)碳核垂直进入磁场后，洛伦兹力提供向心力做匀速圆周运动则有b6ev2解得b181930年发现，在真空条件下用粒子(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】(1)behenc.(2)根据动量守恒定律有mnv0mnv112mnv2，解得：v2.(3)根据牛顿第二定律和洛伦兹力公式有6ebv212mnv/r解得：b.【答案】(1)behenc(2)(3)19.1930年发现，在真空条件下用粒子(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】(1)behenc.(2)根据动量守恒定律有mnv0mnv112mnv2，解得：v2.(3)根据牛顿第二定律和洛伦兹力公式有6ebv212mnv/r解得：b.【答案】(1)behenc(2)(3)20.关于“原子核组成”的研究，经历了一些重要阶段，其中：(1)1919年，卢瑟福用粒子轰击氮核从而发现了质子，请写出其核反应方程。(2)1932年，查德威克用一种中性粒子流轰击氢原子和氮原子，打出了一些氢核(质子)和氮核，测量出被打出的氮核和氢核的速度，并由此推算出这种粒子的质量而发现了中子。查德威克认为：原子核的热运动速度远小于中性粒子的速度而可以忽略不计；被碰出的氢核、氮核之所以会具有不同的速率，是由碰撞的情况不同而造成的，其中速率最大的应该是弹性正碰的结果。实验中测得被碰氢核的最大速度为vh3.30107 m/s，被碰氮核的最大速度为vn4.50106 m/s；已知mn14mh。请你根据查德威克的实验数据，推导中性粒子(中子)的质量m与氢核的质量mh之间的关系。(保留三位有效数字) 解析：(1)(2)查德威克认为氢核、氮核与未知粒子之间的碰撞是弹性正碰；设未知