高中物理人教版5第十九章原子核1原子核的組成 第十九章第1節(jié)分層演練鞏固落實

[隨堂達標]1．天然放射現象的發(fā)現揭示了()A．原子不可再分B．原子的核式結構C．原子核還可以再分D．原子核由質子和中子組成解析：選C.湯姆孫發(fā)現了電子說明原子也可再分；盧瑟福通過α粒子散射實驗提出了原子的核式結構；貝可勒爾發(fā)現了天然放射現象，說明了原子核也是有著復雜的結構的．天然放射現象的發(fā)現揭示了原子核還可再分．盧瑟福用α粒子轟擊氮核，發(fā)現了質子，查德威克用α粒子轟擊鈹核打出了中子，使人們認識到原子核是由質子和中子組成的．所以選項C正確．2．(多選)(2023·衡陽八中高二檢測)下列關于放射性元素發(fā)出的三種射線的說法中正確的是()A．α粒子就是氫原子核，它的穿透本領和電離本領都很強B．β射線是電子流，其速度接近光速C．γ射線是一種頻率很高的電磁波，它可以穿過幾厘米厚的鉛板D．以上三種說法均正確解析：選BC.α粒子是氦原子核，它的穿透本領很弱而電離本領很強，A項錯誤；β射線是電子流，其速度接近光速，B項正確；γ射線的穿透能力很強，可以穿透幾厘米厚的鉛板，C項正確．3．(2023·高考福建卷)如圖，放射性元素鐳衰變過程中釋放出α、β、γ三種射線，分別進入勻強電場和勻強磁場中，下列說法正確的是()A．①表示γ射線，③表示α射線B．②表示β射線，③表示α射線C．④表示α射線，⑤表示γ射線D．⑤表示β射線，⑥表示α射線解析：選C.γ射線為電磁波，在電場、磁場中均不偏轉，故②和⑤表示γ射線，A、B、D項錯；α射線中的α粒子為氦的原子核，帶正電，在勻強電場中，沿電場方向偏轉，故③表示α射線，由左手定則可知在勻強磁場中α射線向左偏，故④表示α射線，C項對．4．(多選)eq\o\al(228,88)Ra是鐳eq\o\al(226,88)Ra的一種同位素，對于這兩種鐳的原子而言，下列說法中正確的是()A．它們具有相同的質子數和不同的質量數B．它們具有相同的中子數和不同的原子序數C．它們具有相同的核電荷數和不同的中子數D．它們具有相同的核外電子數和不同的化學性質解析：選AC.原子核的原子序數與核內質子數、核電荷數、核外電子數都是相等的，且原子核的質量數(核子數)等于核內質子數與中子數之和．由此知這兩種鐳的同位素，核內的質子數均為88，核子數分別為228和226，中子數分別為140和138；原子的化學性質由核外電子數決定，因它們的核外電子數相同，故它們的化學性質也相同．故正確選項為A、C.5．一置于鉛盒中的放射源發(fā)射出的α、β和γ射線，由鉛盒的小孔射出，在小孔外放一鋁箔，鋁箔后的空間有一勻強電場．進入電場后，射線變?yōu)閍、b兩束，射線a沿原來方向行進，射線b發(fā)生了偏轉，如圖所示，則圖中的射線a為________射線，射線b為________射線．解析：在三種射線中，α射線帶正電，穿透能力最弱，γ射線不帶電，穿透能力最強，β射線帶負電，穿透能力一般，綜上所述，結合題意可知，a射線應為γ射線，b射線應為β射線．答案：γβ[課時作業(yè)][學生用書P96(獨立成冊)]一、單項選擇題1．在天然放射性物質附近放置一帶電體，帶電體所帶的電荷很快消失的根本原因是()A．γ射線的貫穿作用 B．α射線的電離作用C．β射線的貫穿作用 D．β射線的中和作用解析：選B.由于α粒子電離作用較強，能使空氣分子電離，電離產生的電荷與帶電體的電荷中和，使帶電體所帶的電荷很快消失．2．下列說法正確的是()\o\al(234,90)Th為釷核，由此可知，釷核的質量數為90，釷核的質子數為234\o\al(9,4)Be為鈹核，由此可知，鈹核的質量數為9，鈹核的中子數為4C．同一元素的兩種同位素具有相同的質量數D．同一元素的兩種同位素具有不同的中子數解析：選項釷核的質量數為234，質子數為90，所以A錯；B項鈹核的質子數為4，中子數為5，所以B錯；由于同位素是指質子數相同而中子數不同，即質量數不同，因而C錯，D對．3．(2023·高考重慶卷)如圖中曲線a、b、c、d為氣泡室中某放射物發(fā)生衰變放出的部分粒子的徑跡，氣泡室中磁感應強度方向垂直于紙面向里．以下判斷可能正確的是()A．a、b為β粒子的徑跡B．a、b為γ粒子的徑跡C．c、d為α粒子的徑跡D．c、d為β粒子的徑跡解析：選D.由于α粒子帶正電，β粒子帶負電，γ粒子不帶電，據左手定則可判斷a、b可能為α粒子的徑跡，c、d可能為β粒子的徑跡，選項D正確．4．如圖為查德威克實驗示意圖，由天然放射性元素釙(Po)放射的α射線轟擊鈹時會產生粒子流A，用粒子流A轟擊石蠟時，會打出粒子流B，經研究知道()A．A為中子，B為質子 B．A為質子，B為中子C．A為γ射線，B為中子 D．A為中子，B為γ射線解析：選A.不可見射線A轟擊石蠟時打出的應該是質子，因為質子就是氫核，而石蠟中含有大量氫原子，轟擊石蠟的不可見射線應該是中子．5.天然放射性元素放出的三種射線的穿透能力實驗結果如圖所示，由此可推知()A．②來自于原子核外的電子B．①的電離作用最強，是一種電磁波C．②的電離作用較弱，是一種電磁波D．③的電離作用最弱，屬于原子核內釋放的光子解析：選D.三種射線的特點：α射線是eq\o\al(4,2)He原子核，帶電量最大，電離作用最強，穿透本領最弱；β射線是eq\o\al(eq\a\vs4\al(0),－1)e，帶電量較大，電離作用較弱，穿透本領較強；γ射線是光子，不帶電，電離作用最弱，穿透本領最強．三種射線都來自于原子核．故D正確．6．(2023·青島高二檢測)兩個同位素原子核的符號分別是eq\o\al(M,A)X和eq\o\al(N,B)Y，那么()A．M＝N B．A＝BC．M－A＝N－B D．M＋N＝A＋B解析：選B.具有相同質子數不同中子數的同一元素互稱同位素，所以A＝B.二、多項選擇題7．天然放射物質的射線包含三種成分，下列說法中正確的是()A．α射線的本質是高速氦核流B．β射線是不帶電的光子流C．三種射線中電離作用最強的是γ射線D．一張厚的黑紙可以擋住α射線，但擋不住β射線和γ射線解析：選AD.α射線的本質是高速氦核流，A正確．β射線是高速電子流，B錯誤．三種射線中電離作用最強的是α射線，C錯誤；一張厚的黑紙可以擋住α射線，但擋不住β射線和γ射線，D正確．8．下列說法中正確的是()A．原子中含有帶負電的電子，所以原子帶負電B．原子核中的質子數，一定跟核外電子數相等C．用α粒子轟擊氮、氟、鈉、鋁等元素的原子核都可以打出質子，因此人們斷定質子是原子核的組成部分D．絕大多數原子核的質量跟質子質量之比都大于核電荷跟質子電荷之比，因而原子核內還存在一種不帶電的中性粒子解析：選CD.原子中除了帶負電的電子外，還有帶正電的質子，故A錯誤．對于中性原子來說原子核中的質子數才跟核外電子數相等，故B錯誤．正是用α粒子轟擊原子核的實驗才發(fā)現了質子，故C正確．因為絕大多數原子核的質量跟質子質量之比都大于核電荷跟質子電荷之比，才確定原子核內必定還有別的中性粒子，故D正確．9.如圖所示，鉛盒A中裝有天然放射性物質，放射線從其右端小孔中水平向右射出，在小孔和熒光屏之間有垂直于紙面向里的勻強磁場，則以下說法中正確的有()A．打在圖中a、b、c三點的依次是α射線、γ射線和β射線B．α射線和β射線的軌跡是拋物線C．α射線和β射線的軌跡是圓弧D．如果在鉛盒和熒光屏間再加一個豎直向下的場強適當的勻強電場，可能使屏上的亮斑只剩下b解析：選AC.由左手定則可知粒子向右射出后，在勻強磁場中α粒子受的洛倫茲力向上，β粒子受的洛倫茲力向下，軌跡都是圓弧．由于α粒子速度約是光速的eq\f(1,10)，而β粒子速度接近光速，所以在同樣的混合場中不可能都做直線運動．本題應選A、C.10．某空間內可能存在磁場或電場，可能磁場和電場同時存在或都不存在，一束包含α射線、β射線和γ射線的射線束以同方向進入此空間，如它們的運動軌跡仍為一束，則此空間可能的情形是()A．存在互相垂直的勻強電場及勻強磁場B．磁場及電場都存在C．有電場，無磁場D．有磁場，無電場解析：選BCD.α射線帶正電、β射線帶負電、γ射線不帶電，它們以同方向不同速度進入某空間，運動軌跡仍為一束，則它們不受力作用或受力方向與運動方向一致．空間中可有與運動方向平行的電場，無磁場，C正確；空間中可有與運動方向平行的磁場，無電場，D正確；空間中可有與運動方向平行的電場、磁場，B正確；空間中存在互相垂直的勻強電場及勻強磁場時，不同速度的粒子受到的洛倫茲力不同，不同的粒子受到的電場力不同，三種粒子不可能向同一方向運動，A錯誤．三、非選擇題11．質譜儀是一種測定帶電粒子的質量及分析同位素的重要工具，它的構造原理如圖所示，離子源S產生的各種不同正離子束(速度可看成為零)，經加速電場加速后垂直進入有界勻強磁場，到達記錄它的照相底片P上，設離子在P上的位置到入口處S1的距離為x.(1)設離子質量為m、電荷量為q、加速電壓為U、磁感應強度大小為B，求x的大小；(2)氫的三種同位素eq\o\al(1,1)H、eq\o\al(2,1)H、eq\o\al(3,1)H從離子源S出發(fā)，到達照相底片的位置距入口處S1的距離之比xH∶xD∶xT為多少？解析：(1)離子在電場中被加速時，由動能定理qU＝eq\f(1,2)mv2，進入磁場時洛倫茲力提供向心力，qvB＝eq\f(mv2,r)，又x＝2r，由以上三式得x＝eq\f(2,B)eq\r(\f(2mU,q)).(2)氫的三種同位素的質量數分別為1、2、3，由(1)結果知，xH∶xD∶xT＝eq\r(mH)∶eq\r(mD)∶eq\r(mT)＝1∶eq\r(2)∶eq\r(3).答案：(1)eq\f(2,B)eq\r(\f(2mU,q))(2)1∶eq\r(2)∶eq\r(3)12．茫茫宇宙空間存在大量的宇宙射線，對宇航員構成了很大的威脅．現有一束射線(含有α、β、γ三種射線)，(1)在不影響β和γ射線的情況下，如何用最簡單的方法除去α射線？(2)余下的這束β和γ射線經過如圖所示的一個使它們分開的磁場區(qū)域．請畫出β和γ射線進入磁場區(qū)域后軌跡的示意圖．(畫在圖上)(3)用磁場可以區(qū)分β和γ射線，但不能把α射線從γ射線束中分離出來，為什么？(已知α粒子的質量約是β粒子質量的8000倍，α射線速度約為光速的十分之一，β射線速度約為光速)解析：(1)由于α射線貫穿能力很弱，用一張紙放在射線前即