第五章++原子核+高二下學(xué)期物理人教版（2019）選擇性必修第三冊(cè)

第五章

原子核高中物理人教版（2019）選擇性必修第三冊(cè)第一節(jié)原子核的組成課后習(xí)題精講1.有什么事實(shí)和理由可以說(shuō)明放射性元素放出的射線來(lái)自原子核的內(nèi)部？天然放射現(xiàn)象的發(fā)現(xiàn)對(duì)物質(zhì)微觀結(jié)構(gòu)的研究有什么意義？1.答案

見解析解析：一種放射性元素，不管它是以單質(zhì)的形式存在，還是以某種化合物的形式存在，放射性都不受影響，也就是說(shuō)，放射性與元素的化學(xué)狀態(tài)無(wú)關(guān)。我們已經(jīng)知道，元素的化學(xué)性質(zhì)決定于原子核外的電子數(shù)，因此可以斷定，射線來(lái)自原子核，也就是說(shuō)，原子核是有內(nèi)部結(jié)構(gòu)的。天然放射現(xiàn)象發(fā)現(xiàn)的意義：原子核具有復(fù)雜的結(jié)構(gòu)，實(shí)際上人們認(rèn)識(shí)到原子核具有復(fù)雜結(jié)構(gòu)就是從天然放射現(xiàn)象開始的。課本P1072.根據(jù)α射線、β射線和γ射線的主要特征，判斷其中哪種射線更像X射線？2.答案見解析解析：在α射線、β射線和γ射線中，γ射線因穿透能力強(qiáng)，所以更像X射線。3.一個(gè)驗(yàn)電器帶正電，因?yàn)榭諝飧稍?，?yàn)電器金屬箔的張角能維持很長(zhǎng)的時(shí)間?，F(xiàn)有一束α射線射向這個(gè)驗(yàn)電器上端的金屬球，驗(yàn)電器金屬箔的張角將會(huì)怎樣變化？為什么？3.答案見解析解析：驗(yàn)電器金屬箔的張角將變小。因?yàn)榉派湫栽胤懦龅摩辽渚€具有一定的電離作用，它能使所經(jīng)過(guò)的路徑上的空氣分子電離，電子轉(zhuǎn)移到帶正電的驗(yàn)電器上與正電荷發(fā)生中和，所以驗(yàn)電器金屬箔的張角將變小。4.當(dāng)人們發(fā)現(xiàn)了質(zhì)子，并在很多原子核中打出了質(zhì)子以后，有什么理由可以認(rèn)定原子核中一定還存在著另外不同種類的粒子？4.答案見解析解析：如果原子核中只有質(zhì)子，那么任何一種原子核的質(zhì)量與電荷量之比，都應(yīng)該等于原子的質(zhì)量與電荷量之比。實(shí)際并不是這樣的，絕大多數(shù)原子核的質(zhì)量與電荷量之比都大于質(zhì)子的相應(yīng)比值。所以盧瑟福猜想，原子核內(nèi)可能存在著另一種粒子。5.用符號(hào)表示以下原子核，并說(shuō)出原子核的質(zhì)子數(shù)、中子數(shù)。（1）α粒子。

（2）質(zhì)量數(shù)為14的碳原子核。（3）電荷數(shù)為8、質(zhì)量數(shù)為17的氧原子核。（4）質(zhì)量數(shù)為40的鉀原子核。（5）電荷數(shù)為86、核子數(shù)為222的氡原子核。第二節(jié)放射性元素的衰變課后習(xí)題精講課本P1143.已知釷234的半衰期是24d，1g釷234經(jīng)過(guò)120d后還剩多少？若已知鉍210的半衰期是5d，經(jīng)過(guò)多少天后，20g鉍210還剩1.25g？4.原子核的人工轉(zhuǎn)變與放射性元素的衰變有什么區(qū)別？4.答案

見解析解析：原子核的人工轉(zhuǎn)變是在其他粒子的轟擊下產(chǎn)生新原子核的過(guò)程，而放射性元素的衰變是原子核自發(fā)放出射線的過(guò)程，最主要的區(qū)別就是過(guò)程是不是自發(fā)的過(guò)程。

7.存在射線危險(xiǎn)的地方，常能看到如圖所示的標(biāo)志。你在什么地方見過(guò)這個(gè)標(biāo)志？為了保護(hù)人身安全，在有這樣的標(biāo)志的場(chǎng)所，應(yīng)該注意什么？7.答案：見解析解析：在醫(yī)院的放射室看見過(guò)這個(gè)標(biāo)志。一般情況要遠(yuǎn)離這些地方，特殊情況時(shí)要在醫(yī)生指導(dǎo)下進(jìn)出這些場(chǎng)所。

第三節(jié)核力與結(jié)合能課后習(xí)題精講1.從以下幾個(gè)方面比較核反應(yīng)與化學(xué)反應(yīng)的相同和相異之處。（1）它們各自涉及四種基本相互作用中的哪一種？（2）每種反應(yīng)分別改變了或重新安排了什么？1.答案

見解析解析：（1）核反應(yīng)涉及四種基本相互作用中的強(qiáng)相互作用，化學(xué)反應(yīng)涉及四種基本相互作用中的電磁相互作用。（2）核反應(yīng)改變了原子核，化學(xué)反應(yīng)可以改變核外電子的排列，從而改變分子結(jié)構(gòu)。課本P1182.為什么原子核的比結(jié)合能越大，原子核越穩(wěn)定？2.答案見解析解析：比結(jié)合能是結(jié)合能與核子數(shù)的比值。比結(jié)合能越大，要想把核子分開所需要的能量就會(huì)越大，說(shuō)明核子的結(jié)合越牢固，原子核就越穩(wěn)定。3.生活中，我們常能看到物體的能量發(fā)生了變化，為什么覺(jué)察不到物體質(zhì)量發(fā)生的變化？3.答案見解析解析：根據(jù)質(zhì)能關(guān)系可知

，由于光速很大，我們通常看到的物體能量的變化量對(duì)應(yīng)的質(zhì)量的變化量很小，故我們覺(jué)察不到質(zhì)量發(fā)生變化。第四節(jié)核裂變與核聚變課后習(xí)題精講1.什么是核裂變？什么是鏈?zhǔn)椒磻?yīng)？課本P1251.答案

見解析解析：重原子核受到中子的轟擊分裂成兩個(gè)或兩個(gè)以上中等質(zhì)量原子核的現(xiàn)象，稱為核裂變。由重核裂變產(chǎn)生的中子使裂變反應(yīng)一代接代繼續(xù)下去的過(guò)程，叫作核裂變的鏈?zhǔn)椒磻?yīng)。2.在核反應(yīng)堆中，用什么方法控制核裂變的速度？2.答案見解析解析：通過(guò)調(diào)節(jié)中子的數(shù)目來(lái)控制反應(yīng)速度。用鎘制成控制棒，用來(lái)吸收減速后的中子，控制反應(yīng)速度。當(dāng)反應(yīng)太快時(shí)，控制棒能自動(dòng)插入一些，多吸收一些中子；當(dāng)反應(yīng)速度不夠時(shí)，控制棒能自動(dòng)抽出些，少吸收一些中子。3.什么是核聚變？核聚變過(guò)程中的能量轉(zhuǎn)化有什么特點(diǎn)？3.答案見解析解析：兩個(gè)輕核結(jié)合成質(zhì)量較大的核，這樣的核反應(yīng)叫作核聚變。從比結(jié)合能圖像看，聚變后比結(jié)合能增加，因此反應(yīng)中要釋放能量。4.請(qǐng)分析：在地球上實(shí)現(xiàn)受控?zé)岷朔磻?yīng)的必要性、可能性和困難是什么？4.答案見解析解析：必要性：由于地球上化石燃料和裂變材料的儲(chǔ)量有限，開發(fā)聚變能非常重要，并且是一項(xiàng)十分緊迫的任務(wù)。各國(guó)科學(xué)家都在加緊研究，以期盡快在地球上制造出人類自己的“太陽(yáng)”緩解甚至消除能源危機(jī)的困擾。可能性：地球上聚變?nèi)剂系膬?chǔ)量豐富。每升水中含有0.03g氘，地球上河流、湖泊、海洋等有138.6億億立方米的水，大約有40多萬(wàn)億噸氘。反應(yīng)中所用的氘也可以用鋰來(lái)提取，鋰儲(chǔ)量豐富。困難：地球上沒(méi)有任何容器能夠經(jīng)受住熱核反應(yīng)所需要的高溫。5.在一個(gè)反應(yīng)堆中用石墨做慢化劑使快中子減速。碳核的質(zhì)量是中子的12倍，假設(shè)中子與碳核的每次碰撞都是彈性正碰，而且認(rèn)為碰撞前碳核都是靜止的。（1）設(shè)碰撞前中子的動(dòng)能是

，經(jīng)過(guò)一次碰撞，中子失去的動(dòng)能是多少？（2）至少經(jīng)過(guò)多少次碰撞，中子的動(dòng)能才能小于

？5.答案：（1）（2）42次第五節(jié)“基本”粒子課后習(xí)題精講1.請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)和繪制一個(gè)合理的表格,在表格中填入相關(guān)的內(nèi)容，全面概括你對(duì)粒子分類的了解1.答案

見解析課本P118分類參與的相互作用發(fā)現(xiàn)的粒子備注強(qiáng)子強(qiáng)相互作用質(zhì)子、中子、介子、超子質(zhì)子是最早發(fā)現(xiàn)的強(qiáng)子，強(qiáng)子有內(nèi)部結(jié)構(gòu)輕子不參與強(qiáng)相互作用電子、電子中微子、μ子、μ子中微子、τ子、τ子中微子現(xiàn)代實(shí)驗(yàn)還沒(méi)有發(fā)現(xiàn)其內(nèi)部結(jié)構(gòu)玻色子傳遞各種相互作用光子、中間玻色子（W和Z玻色子）、膠子光子傳遞電磁相互作用，中間玻色子傳遞弱相互作用，膠子傳遞強(qiáng)相互作用2.查找華人科學(xué)家在粒子物理領(lǐng)域的成果和事跡，寫一篇文章，并與同學(xué)交流。2.答案：略。章節(jié)末復(fù)習(xí)與提高A組課后習(xí)題精講1.把鈾礦石放在一只玻璃管內(nèi)，過(guò)幾天在管內(nèi)發(fā)現(xiàn)了氦氣。怎樣解釋這一現(xiàn)象？課本P1311