2017-2018学年（沪科版）高中物理选修3-5（同步课件+学业分层测评+教师用书）：4．1原子核结构探秘 (3份打包)

学业分层测评(十二) (建议用时：45分钟) [学业达标] 1．(多选)关于质子与中子，下列说法正确的是( ) A．质子和中子统称为核子 B．卢瑟福发现了质子，并预言了中子的存在 C．卢瑟福发现了中子，并预言了质子的存在 D．查德威克用α粒子轰击铍发现了质子 【解析】原子核(除氢核外)由质子和中子构成，质子和中子统称为核子，卢瑟福发现了质子，并预言了中子的存在，查德威克用α粒子轰击铍发现了中子，故A、B正确，C、D错误． 【答案】AB 2．α粒子击中氮14核后放出一个质子，转变为氧17核(O)．在这个氧原子核中有( ) A．8个正电子 B．17个电子 C．9个中子 D．9个质子 【解析】根据原子核的构成，核电荷数为8，即质子数为8，核外电子数为8，质量数为17，所以中子数为17－8＝9，原子核内没有游离的正电子，所以答案为C. 【答案】C 3．(多选)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(42He)，则下面说法正确的是( ) A．X核比Z核多一个质子 B．X核比Z核少一个中子 C．X核的质量数比Z核的质量数大3 D．X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： X→01e＋mn－1Y mn－1Y＋11H→42He＋m－3n－2Z 因此比较X、Y、Z的质量数与核电荷数，可判定C、D均正确． 【答案】CD 4．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多一个质子 C．新原子核将带负电 D．新原子核比原来的原子核多一个中子 【解析】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D正确． 【答案】D 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α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α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】CD 6．若用x代表一个中性原子的核外的电子数，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Th的原子来说( ) 【导学号：06092083】 A．x＝90，y＝90，z＝234 B．x＝90，y＝90，z＝144 C．x＝144，y＝144，z＝90 D．x＝234，y＝234，z＝324 【解析】在Th中，左下标为质子数，左上标为质量数，则y＝90；中性原子的核外电子数等于质子数，所以x＝90；中子数等于质量数减去质子数，z＝234－90＝144，所以选项B正确． 【答案】B 7．以下是物理学史上3个著名的核反应方程 x＋C Be→z＋Oy＋N→x＋Li→2yy＋ x、y和z是3种不同的粒子，其中z是________． 【解析】把前两个方程化简，消去x，即n.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O，可见y是Li＝y＋N＋ 【答案】n 8．一个静止的氮核N俘获了一个速度为2.3×107m/s的中子，生成一个复核A，A又衰变成B、C两个新核．设B、C的速度方向与中子速度方向相同，B的质量是中子的11倍，速度是106 m/s，B、C在同一匀强磁场中做圆周运动的半径之比RB∶RC＝11∶30，求： (1)C核的速度大小； (2)根据计算判断C核是什么； (3)写出核反应方程． 【解析】氮核吸收了一个中子变成的复核不稳定，将发生衰变．整个过程中，中子、氮核以及两个新核组成一个系统，过程前后都不受外界的任何干扰，所以整个系统在俘获与衰变过程中动量均守恒．利用这一点，可以求出C核的速度．然后根据粒子在磁场中的运动情况就可以判断核的种类，写出核反应方程． (1)氮核从俘获中子到衰变成B、C两个新核的过程动量守恒，有mnvn＝mBvB＋mCvC 根据质量数守恒规律，可知C核的质量数为14＋1－11＝4. 由此