四川省夹江中学2019-2020学年高中物理教科版选修3-5：3.1原子核的组成与核力 跟踪训练（含解析）

3.1原子核的组成与核力
1．当两个中子和两个质子结合成一个粒子时，放出的能量，当三个粒子结合成一个碳核时，放出的能量，则当6个中子和6个质子结合成一个碳核时，释放的能量为（ ）
A． B．
C． D．
2．据最新报道，放射性同位素钬在医疗领域有重要应用，该同位素原子核内中子数与核外电子数之差是（ ）
A．32 B．67 C．99 D．166
3．关于原子核的结合能与平均结合能，下列说法中不正确的是（ ）
A．原子核的结合能等于核子与核子之间结合成原子核时，核力做的功
B．原子核的结合能等于核子从原子核中分离，外力克服核力做的功
C．平均结合能是核子与核子结合成原子核时平均每个核子放出的能量
D．不同原子核的平均结合能不同，重核的平均结合能比轻核的平均结合能大
4．关于质子和中子的说法，正确的是（ ）
A．原子核中质子数和中子数一定相等
B．稳定的重原子核里，质子数比中子数多
C．原子核都是非常稳定的
D．对于较重的原子核，由于核力的作用范围是有限的，以及核力的饱和性，如果继续增大原子核，形成的核也一定是不稳定的
5．下列叙述正确的是（　　）
A．弱相互作用是引起原子核β衰变的原因
B．天然放射现象的发现使人类认识到原子具有复杂的结构
C．结合能越大，原子核中核子结合得越牢固，原子核越稳定
D．比较α、β、γ三种射线，α射线，电离能力最弱、穿透能力最强
6．下列说法正确的是（ ）
A．方程式是重核裂变反应方程
B．自由核子组成原子核时，其质量亏损所对应的能量小于该原子核的结合能
C．衰变所释放的电子是原子核内的中子转化成质子时所产生的
D．核力是短程力，与核子间的距离有关，有时表现为引力，有时表现为斥力
7．下列关于结合能和比结合能的说法中，正确的有（ ）
A．结合能是核子结合成原子核时放出能量
B．结合能是原子核拆解成核子时要吸收能量
C．比结合能越大的原子核越稳定，因此它的结合能也一定越大
D．重核与中等质量原子核相比较，重核的结合能和比结合能都大
8．对原子核的组成，下列说法正确的是（ ）
A．核力可使一些中子组成原子核
B．核力可使非常多的质子组成原子核
C．自然界中存在只有质子的原子核
D．质量较大的原子核内一定有中子
9．关于核力，下列说法中正确的是（ ）
A．核力是一种特殊的万有引力，存在于原子核内所有的核子间
B．原子核内只有相邻的两个核子间才有核力作用
C．核力是原子核能稳定存在而不“分崩离析”的原因
D．核力是一种短程强相互作用力，其作用的范围仅在内
10．关于核反应方程(ΔE为释放的核能，X为新生成的粒子)，已知的半衰期为1.2 min，则下列说法正确的是(　　)
A．此反应为β衰变
B．核和核具有相同的质量
C．具有放射性
D．64 g的经过6 min还有1 g尚未衰变
E.的平均结合能比小
11．_______________现象,说明原子核具有复杂结构。原子核由_______________和_______________组成。
12．如图是用来说明原子内部结构的示意图。由图可知：原子是由________和__________组成，原子核由___________和_________组成。
13．已知镭的原子序数是88，原子核质量数是226.试问：
（1）镭核中质子数和中子数分别是多少？
（2）镭核的核电荷数和所带电荷量是多少？
（3）若镭原子呈中性，它核外有多少电子？
参考答案
1．C
【解析】
设中子的质量为，质子的质量为，α粒子的质量为，碳原子核的质量为，根据质能方程
由各式解得
A. 当6个中子和6个质子结合成一个碳核时，释放的能量为，与计算结果不一致，故选项A不合题意；
B. 当6个中子和6个质子结合成一个碳核时，释放的能量为，与计算结果不一致，故选项B不合题意；
C. 当6个中子和6个质子结合成一个碳核时，释放的能量为，与计算结果一致，故选项C符合题意；
D. 当6个中子和6个质子结合成一个碳核时，释放的能量为，与计算结果不一致，故选项D不合题意；
2．A
【解析】
根据原子核内各量的关系可知核外电子数=质子数=67，中子数为166－67=99，故核内中子数与核外电子数之差为99－67=32。
A. 32，选项A符合题意；
B. 67，选项B不符合题意；
C. 99，选项C不符合题意；
D. 166，选项D不符合题意；
3．D
【解析】
AB.原子核中，核子与核子之间存在核力，要将核子从原子核中分离，需要外力克服核力做功；当自由核子结合成原子核时，核力将做正功，释放能量，故A、B正确；
CD.对某种原子核，平均每个核子的结合能称为平均结合能；不同原子核的平均结合能不同；重核的平均结合能比中等质量核的平均结合能要小，轻核的平均结合能比稍重的核的平均结合能要小，C正确，D错误。
4．D
【解析】
AB.自然界中较轻的原子核，质子数与中子数大致相等，对于较重的原子核，中子数大于质子数，越重的元素，两者相差越多。故AB错误；
C.中等核子数的原子核较稳定，天然放射性发现说明原子核是不稳定的，故C错误；
D.由于核力的作用范围是有限的，以及核力的饱和性，对于较重的原子核，如果继续增大原子核，形成的核也一定是不稳定的，故D正确。
5．A
【解析】
A.弱相互作用，是引起β衰变的原因，A正确；
B.天然放射现象的发现使人类认识到原子核具有复杂的结构，B错误
C.比结合能越大，表示原子核中核子结合得越牢靠，原子核越稳定，C错误；
D.α、β、γ三种射线，α射线，电离能力最强、穿透能力最弱，D错误。
6．CD
【解析】
A.方程式的反应物只有一个，生成物有，属于α衰变，选项A不符合题意；
B.自由核子组成原子核时，其质量亏损等于原子核的结合能，选项B不符合题意；
C.β衰变所释放的电子不是来源于原子核外面的电子，而是原子核内的中子转化成质子时所产生的（），选项C符合题意；
D.相邻的质子与质子、中子与质子、中子与中子既不会融合在一起（斥力），又相距一定距离组成原子核（引力），选项D符合题意；
7．AB
【解析】
AB.结合能是核子结合成原子核时放出能量，也是原子核拆解成核子时吸收能量，A、B正确；CD.比结合能越大的原子核越稳定，但比结合能越大的原子核，其结合能不一定大，例如中等质量原子核的比结合能比重核大，但由于核子数比重核少，其结合能比重核反而小，C、D选项错误。
8．CD
【解析】
AB.由于原子核带正电，不存在只有中子的原子核，但核力也不能把非常多的质子聚集在一起组成原子核，原因是核力是短程力，质子之间还存在“长程力”——库仑力，A、B错误；
C.自然界中存在只有一个质子的原子核，如，C正确；
D.较大质量的原子核内只有存在一些中子，才能削弱库仑力，维系原子核的稳定，故D正确．
9．BCD
【解析】
ABD.核力是仅存在于相邻核子间的短程强相互作用力，而万有引力在任何有质量的物体间都存在，且远小于核力，A错误，B、D正确；
C.因为有了强大的核力平衡了原子核内质子间的库仑力，才使原子核稳定存在，C正确．
10．ACE
【解析】
A.根据核反应方程质量数和电荷数守恒可判断出X为，所以此反应为β衰变，A正确；
B.核和核质量并不同，B错误；
C.根据化学元素周期表及化学知识知，为放射性元素，C正确；
D.利用半衰期公式，可判断，则D错误；
E.根据平均结合能知识，因反应放出能量，可知的平均结合能比小，选项E正确．
11．天然放射 质子 中子
【解析】
[1]贝克勒尔发现某些元素自发地放射某些射线的现象称为天然放射现象,天然放射现象,说明原子核具有复杂结构
[2][3]原子核由质子和中子组成。
12．原子核 电子（或电子，原子核） 质子 中子（或中子，质子）
【解析】
[1][2]．由图可知：原子是由原子核和电子组成；
[3][4]．原子核由质子和中子组成。
13．（1）88；138（2）88；1.41×10-17C（3）88
【解析】
（1）镭核中质子数等于电荷数为88；中子数为226-88=138；
（2）镭核的核电荷数为88，镭核所带的电荷量Q=Ze=1.41×10-17C．
（3）若镭原子呈中性，它核外有88个电子.
【点睛】
根据电荷数守恒和质量数守恒分析质子数和质量数的变化．中子数+质子数=质量数，质子数=原子序数=核外电子数．