粵教版高中物理選修三5.3核力與核反應方程練習4（含答案）

20222023學年新教材粵教版（2019）高中物理選擇性必修三5.3核力與核反應方程同步練習一．多選題（共8小題）（多選）1．某種元素的原子核符號為X，則（）A．原子核的質(zhì)子數(shù)為Z，中子數(shù)為A﹣Z B．原子核的質(zhì)子數(shù)為Z，核子數(shù)為A C．原子核的質(zhì)子數(shù)為A，中子數(shù)為Z D．原子核的質(zhì)子數(shù)為A，中子數(shù)為A﹣Z（多選）2．1932年，查德威克用α粒子轟擊鈹核，發(fā)現(xiàn)了中子，并因這一偉大發(fā)現(xiàn)而獲得諾貝爾物理學獎。發(fā)現(xiàn)中子的核反應方程為，其中為生成的新核。下列說法正確的是（）A．x＝5 B．x＝6 C．y＝12 D．y＝13（多選）3．有一個原子核，關于這個原子核，下列說法中正確的是（）A．核外有83個電子，核內(nèi)有127個質(zhì)子 B．核外有83個電子，核內(nèi)有83個質(zhì)子 C．核內(nèi)有83個質(zhì)子，127個中子 D．核內(nèi)有210個核子（多選）4．根據(jù)《中國廣播電視報》報道，在暑天就診的小病人，低鋅發(fā)病率高達60%以上．由于鋅對人體代謝起著重要作用，因此兒童生長發(fā)育時期測量體內(nèi)含鋅量已成為體格檢查的重要內(nèi)容之一，也引起了我國科技工作者的高度重視．其中比較簡單的一種檢測方法是取兒童的頭發(fā)約50g，放在核反應堆中經(jīng)中子轟擊后，頭發(fā)中的鋅元素與中子反應生成具有放射性的同位素鋅，其核反應方程式為Zn+n→Zn．Zn衰變放射出能量為1115eV的γ射線，通過測定γ射線的強度可以計算出頭發(fā)中鋅的含量．關于以上敘述，下列說法正確的是（）A．Zn和Zn具有相同的核子數(shù) B．Zn和Zn具有相同的質(zhì)子數(shù) C．放出的γ射線通過磁場一定不偏轉(zhuǎn) D．γ射線在真空中傳播的速度是3.0×108m/s（多選）5．關于原子結(jié)構(gòu)和核反應的說法中正確的是：（）A．盧瑟福α粒子散射實驗的基礎上提出了原子的核式結(jié)構(gòu)模型 B．發(fā)現(xiàn)中子的核反應方程是Be+He→C+n C．200萬個U核經(jīng)過兩個半衰期后剩下50萬個U D．據(jù)圖可知，原子核D和E聚變成原子核F要吸收能量 E．據(jù)圖可知，原子核A裂變成原子核B和C要放出核能（多選）6．中國散裂中子源項目由中國科學院和廣東省共同建設，選址于廣東省東莞市大朗鎮(zhèn)，截止到2019年8月23日正式投入運行1年。散裂中子源就是一個用中子來了解微觀世界的工具，如一臺“超級顯微鏡”，可以研究DNA、結(jié)晶材料、聚合物等物質(zhì)的微觀結(jié)構(gòu)。下列關于中子的說法正確的是（）A．盧瑟福預言了中子的存在，并通過實驗發(fā)現(xiàn)了中子 B．原子核中的中子與其他核子間無庫侖力，但有核力，有助于維系原子核的穩(wěn)定 C．散裂中子源中產(chǎn)生的強中子束流可以利用電場使之慢化 D．若散裂中子源中的中子束流經(jīng)慢化后與電子顯微鏡中的電子流速度相同，此時中子的物質(zhì)波波長比電子的物質(zhì)波波長短（多選）7．如圖是根據(jù)實際測量結(jié)果畫的不同原子核比結(jié)合能的圖線，根據(jù)圖線和所學知識可以判斷下列說法正確的是（）A．質(zhì)量數(shù)60左右的原子核最穩(wěn)定 B．圖中的質(zhì)量數(shù)等于原子核的核子數(shù) C．原子核的核子數(shù)越多，結(jié)合能越小 D．核子的平均質(zhì)量與質(zhì)量數(shù)圖線和該圖線都是“中間大、兩端小”（多選）8．一個靜止的鈾核U（質(zhì)量為232.0372u）放出一個α粒子（質(zhì)量為4.0026u）后衰變成釷核Th（質(zhì)量為228.0287u）．已知1u相當于931MeV的能量．下列說法正確的是（）A．該核衰變反應方程為U→Th+He B．該核衰變反應中釋放出的核能為0.059MeV C．該反應產(chǎn)生的釷核和α粒子的動量相同 D．假設反應中釋放出的核能全部轉(zhuǎn)化為釷核和α粒子的動能，則釷核獲得的動能約為0.09MeV二．填空題（共3小題）9．O核比C核內(nèi)多個質(zhì)子和個中子．10．原子核是由和中子組成的，它們統(tǒng)稱為核子。具有相同的質(zhì)子數(shù)和不同的中子數(shù)的原子互稱為。11．完成核反應方程：+→，這是原子核的（選填“放射性衰變”或“人工轉(zhuǎn)變”）。三．解答題（共2小題）12．（1）科學家常用中子轟擊原子核，這是因為中子．A、質(zhì)量較小；B、質(zhì)量較大；C、能量較大；D、是電中性的．（2）一個原子中含有個質(zhì)子，含有個中子，含有個電子．13．人們認識到原子核內(nèi)部有復雜的結(jié)構(gòu)是從什么現(xiàn)象開始的？為什么？

20222023學年新教材粵教版（2019）高中物理選擇性必修三5.3核力與核反應方程同步練習參考答案與試題解析一．多選題（共8小題）1．【考點】原子核的組成．【解答】解：A、C、D、ZAX的質(zhì)量數(shù)為A，質(zhì)子數(shù)為Z質(zhì)量數(shù)＝質(zhì)子數(shù)+中子數(shù)，所以中子數(shù)是A﹣Z，故A正確，CD錯誤。B、核子數(shù)＝質(zhì)子數(shù)+中子數(shù)，則核子數(shù)等于質(zhì)量數(shù)，為A．故B正確。故選：AB。2．【考點】原子核的人工轉(zhuǎn)變．【解答】解：根據(jù)質(zhì)量數(shù)守恒可得4+9＝y(tǒng)+1，解得：y＝12；根據(jù)電荷數(shù)守恒可得2+4＝x+0，解得x＝6，故BC正確，AD錯誤。故選：BC。3．【考點】原子核的組成．【解答】解：根據(jù)原子核的表示方法得質(zhì)子數(shù)為83，質(zhì)量數(shù)為210，故中子數(shù)為210﹣83＝127．而質(zhì)子和中子統(tǒng)稱為核子，故核子數(shù)為210，因此C、D兩項正確；由于不知道原子的電性，就不能判斷核外電子數(shù)，故A、B兩項不正確。故選：CD。4．【考點】原子核的組成；原子核的衰變及半衰期、衰變速度．【解答】解：A、核子數(shù)等于質(zhì)量數(shù)，Zn和Zn具有相同的質(zhì)子數(shù)，不同的核子數(shù)，故A錯誤，B正確。C、γ射線不帶電，在磁場中不發(fā)生偏轉(zhuǎn)，故C正確。D、γ射線在真空中傳播的速度等于光速，為3.0×108m/s，故D正確。故選：BCD。5．【考點】原子核的人工轉(zhuǎn)變；原子核的衰變及半衰期、衰變速度．【解答】解：A、盧瑟福α粒子散射實驗的基礎上提出了原子的核式結(jié)構(gòu)模型，故A正確。B、發(fā)現(xiàn)中子的核反應方程是Be+He→C+n，故B正確。C、半衰期是大量原子核的統(tǒng)計規(guī)律，對少數(shù)粒子無意義，故C錯誤。D、據(jù)圖可知，原子核D和E聚變成原子核F，有質(zhì)量虧損，向外放出核能，故D錯誤。E、據(jù)圖可知，原子核A裂變成原子核B和C，有質(zhì)量虧損，向外放出核能，故E正確。故選：ABE。6．【考點】核力與四種基本相互作用；物理學史．【解答】解：A、盧瑟福預言了中子的存在，查德威克通過實驗發(fā)現(xiàn)了中子，故A錯誤；B、中子不帶電與原子核中的其他核子不存在庫侖力，但有核力，有助于維系原子核的穩(wěn)定，故B正確；C、由于中子不帶電，不可以利用電場使之慢化，故C錯誤；D、若中子束流慢化后和電子顯微鏡中的電子流速度相同，因中子質(zhì)量大于電子質(zhì)量，根據(jù)P＝mv知中子的動量大于電子的動量，根據(jù)德布羅意波長表達式知中子物質(zhì)波的波長比電子物質(zhì)波的波長短，故D正確。故選：BD。7．【考點】結(jié)合能與比結(jié)合能；質(zhì)量虧損與質(zhì)能方程．【解答】解：A．由圖像可知，中等質(zhì)量核比結(jié)合能大，比結(jié)合能越大，原子核越穩(wěn)定，所以質(zhì)量數(shù)60左右的原子核最穩(wěn)定，故A正確；B．根據(jù)題意，可知圖中的質(zhì)量數(shù)等于原子核的核子數(shù)，故B正確；C．根據(jù)圖象，可知原子核的核子數(shù)越多，結(jié)合能越大，故C錯誤；D．中等質(zhì)量核比結(jié)合能大，比結(jié)合能越大，所以核子的平均質(zhì)量與質(zhì)量數(shù)圖線和該圖線都是“中間小、兩端大”，故D錯誤。故選：AB。8．【考點】質(zhì)量虧損與質(zhì)能方程；動量守恒定律；原子核的衰變及半衰期、衰變速度．【解答】解：A、由題中給出反應物和生成物可知，該核衰變反應方程為U→Th+He，故A正確；B、質(zhì)量虧損Δm＝232.0372u﹣4.0026u﹣228.0287u＝0.0059u，根據(jù)愛因斯坦質(zhì)能方程，釋放出能量E＝Δm×931MeV≈5.49MeV，故B錯誤；CD、由該核衰變反應過程中系統(tǒng)動量守恒，可知反應后的釷核和α粒子的動量大小相等、方向相反，即pTh＝pα、EkTh＝，Eα＝，EkTh+Eα＝ΔE，所以釷核獲得的動能EkTh＝×ΔE＝×5.49MeV≈0.09MeV，故C錯誤，D正確。故選：AD。二．填空題（共3小題）9．【考點】原子核的組成；原子的核式結(jié)構(gòu)．【解答】解：原子核是由質(zhì)子和中子構(gòu)成的，O核有8個質(zhì)子17﹣8＝9個中子，C核有6個質(zhì)子14﹣6＝8個中子，故O核比C核內(nèi)多2個質(zhì)子和1個中子．故答案為：2；110．【考點】原子核的組成．【解答】解：質(zhì)子與中子統(tǒng)稱為核子，是原子核的組成部分，具有相同質(zhì)子數(shù)不同中子數(shù)的為同位素。故答案為：質(zhì)子，同位素11．【考點】原子核的人工轉(zhuǎn)變．【解答】解：根據(jù)核反應過程中質(zhì)量數(shù)與電荷數(shù)守恒，可知未知核的質(zhì)量數(shù)：19﹣20＝﹣1，電荷數(shù)：9﹣9＝0，可知未知核為：，根據(jù)該核反應的的特點，可知這是原子核的人工轉(zhuǎn)變。故答案為：，人工轉(zhuǎn)變。三．解答題（共2小題）12．【考點】原子核的組成．【解答】解：（1）用中子轟擊原子核，因為中子呈電中性，在轟擊原子核的過程中，不受原子核的庫侖力，另外不會引起物質(zhì)的電離．故D正確．A、B、C錯誤．故選：D（2）一個原子中，原子的核電荷數(shù)等于原子核中的質(zhì)子數(shù)，所以含有92個質(zhì)子，含有：n＝238﹣92＝1