人教版高中物理(選修3-5)原子核的組成同步練習(xí)題(含答案)

1、課時(shí)作業(yè) 14 原子核的組成1天然放射現(xiàn)象說(shuō)明 ()A.原子不是單一的基本粒子B.原子核不是單一的基本粒子C.原子內(nèi)部大部分是中空的D.原子核是由帶正電和帶負(fù)電的基本粒子組成的解析：盧瑟福的a粒子散射實(shí)驗(yàn)說(shuō)明了原子內(nèi)大部分是中空的；天然放射現(xiàn)象是由原子核內(nèi)向外輻射射線，說(shuō)明原子核不是單一的基本粒子。原子核是由質(zhì)子和中子構(gòu)成的。答案： B2下列哪些事實(shí)表明原子核具有復(fù)雜的結(jié)構(gòu)()A.民粒子的散射實(shí)驗(yàn)B.天然放射現(xiàn)象C.陰極射線的發(fā)現(xiàn)D X 射線的發(fā)現(xiàn)解析：因?yàn)樘烊环派洮F(xiàn)象是指從原子核內(nèi)部自發(fā)地放出射線來(lái)，表明原子核還有更復(fù)雜的內(nèi)部結(jié)構(gòu)。答案： B3有三種射線，射線a 很容易穿透黑紙，速度接近光速

2、；射線 b 可穿透幾十厘米厚的混凝土，能量很高；用射線c 照射帶電的導(dǎo)體，可使電荷很快消失。則下列判斷中正確的是()A. a是a射線，b是B射線，c是丫射線B. a是B射線，b是丫射線，c是a射線C. a是丫射線，b是a射線，c是B射線D. a是丫射線，b是B射線，c是a射線解析：由題意知，射線a 貫穿能力較強(qiáng)，速度接近光速，故是B射線；射線b貫穿能力很強(qiáng)且能量高，是 丫射線；射線c很容易使空氣電離成為導(dǎo)體，從而將電荷導(dǎo)入大地，是 a射線。答案： B4下列哪些現(xiàn)象能說(shuō)明射線來(lái)自原子核()A.三種射線的能量都很高B.放射線的強(qiáng)度不受溫度、外界壓強(qiáng)等物理?xiàng)l件的影響C.元素的放射性與所處的化學(xué)狀態(tài)(

3、單質(zhì)、化合態(tài))無(wú)關(guān)D. a射線、B射線都是帶電的粒子流解析：能說(shuō)明放射線來(lái)自原子核的證據(jù)是，元素的放射性與其所處的化學(xué)狀態(tài)和物理狀態(tài)無(wú)關(guān)，B、C正確。答案： B、 C5 若用 x 代表一個(gè)中性原子中核外的電子數(shù)， y 代表此原子核內(nèi)的質(zhì)子數(shù)， z 代表此原子的原子核內(nèi)的中子數(shù)，則對(duì)29304Th 的原子來(lái)說(shuō) ()1 . x=90 y=90 z=2348 . x=90 y=90 z=1449 . x= 144 y= 144 z= 9010 x=234 y=234 z= 324解析：在29304Th 中，左下標(biāo)為質(zhì)子數(shù)，左上標(biāo)為質(zhì)量數(shù)，則 y= 90;中性原子的核外電子數(shù)等于質(zhì)子數(shù)，所以x=90;

4、中子數(shù)等于質(zhì)量數(shù)減去質(zhì)子數(shù)，z=23490= 144,所以B選項(xiàng)正確。答案：B11 氫有三種同位素，分別是我 1H、笊2H、笳1H,則（）A.它們的質(zhì)子數(shù)相等B.它們的核外電子數(shù)相等C.它們的核子數(shù)相等D.它們的中子數(shù)相等解析：氣、笊、笳的核子數(shù)分別為1、2、3,因?yàn)槭峭凰?質(zhì)子數(shù)和核外電子數(shù)相同，都為1,中子數(shù)等于核子數(shù)減去質(zhì)子數(shù)，故中子數(shù)各不相同，所以本題 A B選項(xiàng)正確。答案：A、B12 如圖14-1所示，放射源放在鉛塊上的細(xì)孔中，鉛塊上方有勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁場(chǎng)方向垂直于紙面向外。已知放射源放生的射線有a、B、Y三種，下列判斷中正確的是 （）A.甲是a射線，乙是 B.甲是B射線，乙是 C.甲

5、是丫射線，乙是 D.甲是a射線，乙是圖 14- 1Y射線，丙是B射線Y射線，丙是a射線 a射線，丙是B射線B射線，丙是丫射線解析：y 射線不帶電，在磁場(chǎng)中不發(fā)生偏轉(zhuǎn)， C、D錯(cuò)。由 左手定則可以判定甲帶負(fù)電，丙帶正電，由此可知，甲是 B射 線，丙是乜射線，B對(duì)。答案：B13 如圖14 2所示，天然放射性元素，放由 a、B、丫 三 種射線同時(shí)射入互相垂直的勻強(qiáng)電場(chǎng)和勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，射入時(shí)速度 方向和電場(chǎng)、磁場(chǎng)方向都垂直，進(jìn)入場(chǎng)區(qū)后發(fā)現(xiàn)B射線和Y射線都沿直線前進(jìn)，則 a射線（）圖 14-2A.向右偏B.向左偏C.直線前進(jìn)D.無(wú)法判定解析：y射線在電場(chǎng)、磁場(chǎng)中不受力，所以沿直線前進(jìn)。B 射線在電場(chǎng)、磁場(chǎng)

6、中受到一對(duì)平衡力而沿直線運(yùn)動(dòng)，即向左的電 場(chǎng)力和向右的洛倫茲力大小相等、方向相反，即Bqv= Eq,所以v=E。而民粒子的速度遠(yuǎn)小于 B射線中電子的速度，所以向右B的電場(chǎng)力遠(yuǎn)大于向左的洛倫茲力，a粒子向右偏，A正確。答案：A14 如圖14 3所示，R是一種放射性物質(zhì)，虛線方框內(nèi)是勻 強(qiáng)磁場(chǎng)，LL'是厚紙板，MNM熒光屏，實(shí)驗(yàn)時(shí)，發(fā)現(xiàn)在熒光屏的 Q P兩點(diǎn)處有亮斑，由此可知磁場(chǎng)的方向、 到達(dá)O點(diǎn)的射線種類、 到達(dá)P點(diǎn)的射線種類應(yīng)屬于下表中的（）I_I磴場(chǎng)圖 14-3選項(xiàng)磁場(chǎng)方向到達(dá)O點(diǎn)的射線到達(dá)P點(diǎn)的射線A豎直向上aB豎直向上aBC垂直紙面向里YBD垂直紙面向外Ya解析：R放射由來(lái)的射線

7、共有 a、B、Y三種，其中a、B射線垂直于磁場(chǎng)方向進(jìn)入磁場(chǎng)區(qū)域時(shí)將受到洛倫茲力作用，丫射線不偏轉(zhuǎn)，故打在 O點(diǎn)的應(yīng)為Y射線；由于a射線貫穿本領(lǐng) 弱，不能射穿厚紙板，故到達(dá) P點(diǎn)的應(yīng)是B射線；依據(jù)B射線 的偏轉(zhuǎn)方向及左手定則可知磁場(chǎng)方向垂直紙面向里。答案：C15 .如圖144所示，x為未知的放射源，L為薄鋁片，若在放射源和計(jì)數(shù)器之間加上 L后，計(jì)數(shù)器的計(jì)數(shù)率大幅度減小; 在L和計(jì)數(shù)器之間再加豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，計(jì)數(shù)器的計(jì)數(shù)率不 變，則x可能是（）圖 144A. a和B的混合放射源B.純a放射源C. a和Y的混合放射源D.純丫放射源解析：此題考查運(yùn)用三種射線的性質(zhì)分析問(wèn)題的能力。在放 射源和計(jì)數(shù)器

8、之間加上鋁片后，計(jì)數(shù)器的計(jì)數(shù)率大幅度減小，說(shuō) 明射線中有穿透力很弱的粒子，即a粒子，在鋁片和計(jì)數(shù)器之間再加豎直向下的勻速磁場(chǎng)，計(jì)數(shù)器的計(jì)數(shù)率不變，說(shuō)明穿過(guò)鋁 片的粒子中無(wú)帶電粒子，故只有丫射線。因此放射源可能是 a和Y的混合放射源。答案：C11.如圖145所示，是利用放射線自動(dòng)控制鋁板厚度的裝 置，假如放射源能放射由 a、B、Y 三種射線，而根據(jù)設(shè)計(jì)， 該生產(chǎn)線壓制的是 3mm5的鋁板，那么是三種射線中的哪種射線對(duì)控制鋁板厚度起主要作用？當(dāng)探測(cè)接收器單位時(shí)間內(nèi)接收到的放射性粒子的個(gè)數(shù)超過(guò)標(biāo)準(zhǔn)值時(shí)，將會(huì)通過(guò)自動(dòng)裝置將M N兩個(gè)軋輻間的距離如何調(diào)節(jié)? Q G' 探測(cè)接收於圖 145解析：由

9、于 y射線可以穿透十幾厘米厚的鋁板，鋁板厚度有微小變化時(shí)，不會(huì)引起 Y粒子的明顯變化，而 a射線不能穿 透鋁板，故起作用的是 B射線。當(dāng)B射線粒子的個(gè)數(shù)超標(biāo)時(shí)， 說(shuō)明鋁板變薄，應(yīng)通過(guò)自動(dòng)裝置將M N間的距離調(diào)大一些。答案：B 將MN間的距離調(diào)節(jié)得大一些12.質(zhì)譜儀是一種測(cè)定帶電粒子的質(zhì)量及分析同位素的重要工具，它的構(gòu)造原理如圖 146所示，離子源S產(chǎn)生的各種不同 正離子束(速度可看成為零)，經(jīng)加速電場(chǎng)加速后垂直進(jìn)入有界勻 強(qiáng)磁場(chǎng)，到達(dá)記錄它的照相底片P上，設(shè)離子在 P上的位置到入口處S的距離為X。圖 14-6(1)設(shè)離子質(zhì)量為m電荷量為q、加速電壓為U磁感應(yīng)強(qiáng) 度大小為B,求x的大小；(2)氫

10、的三種同位素1H、2H、3H從離子源S出發(fā),到達(dá)照相底 片的位置距入口處 S的距離之比XH XD XT為多少?12”、,解析：（1）離子被加速時(shí)，由功能定理得qU2mV,進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)洛倫茲力提供向心力qvB=m2,又x=2r,由以上三式得 x2 ,2mU=B 'T0即這個(gè)原子核原來(lái)所含的質(zhì)子數(shù)為90。（2）氫的三種同位素的質(zhì)量數(shù)分別為1、2、3,由（1）結(jié)果知，xh： xd： xt=3h：，m）： y/m= 1： /：，3。-22mU答案：°）B V （2）1：2： 313.放射性元素放生的B射線是原子核內(nèi)中子轉(zhuǎn)化為質(zhì)子的過(guò)程中釋放生的電子形成的高速電子流，請(qǐng)估算其電子能量相當(dāng)

11、于多大的電勢(shì)差加速所獲得的能量。（不考慮相對(duì)論效應(yīng)）解析：B 射線的速度 v=0.99c=2.97 X 10 8m/s,質(zhì)量 m=9.1 X1031kg,電子加速時(shí)，由動(dòng)能定理eU= gmv2,得U= mmV =22e9.1 x 10 31 x2.97 2X 10192X1.6X10 1916V= 2.5 X105Vo答案：2.5X10 5V14.在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，一個(gè)原來(lái)靜止的原子核，由于放生一個(gè)a粒子，結(jié)果得到一張兩個(gè)相切圓的徑跡照片（如圖147所示），今測(cè)得兩個(gè)相切圓半徑之比1：2= 44:1。求:圖 147(1)這個(gè)原子核原來(lái)所含的質(zhì)子數(shù)是多少？(2)圖中哪一個(gè)圓是 a粒子的徑跡？(說(shuō)明理由)解析：(1)設(shè)衰變后a粒子的電荷量為qi=2e,新生核的電 荷量為q2,它們的質(zhì)量分別為 m和m,衰變后的速度分別為vi和V2,則原來(lái)原子核的電荷量q=q1 + q2mvi 八%一 - ri Bq mviq2根據(jù)軌道半徑公式有 一=&#