高中物理人教版5第十九章原子核單元測(cè)試 第19章第1節(jié)

第十九章第一節(jié)基礎(chǔ)夯實(shí)一、選擇題(1～5題為單選題，6題為多選題)1．(陜西西安一中2023～2023學(xué)年高二下學(xué)期期末)下面與原子核內(nèi)部變化有關(guān)的現(xiàn)象是eq\x(導(dǎo)學(xué)號(hào)96140363)()A．天然放射現(xiàn)象 B．光電效應(yīng)現(xiàn)象C．電離現(xiàn)象 D．α粒子散射現(xiàn)象答案：A解析：與原子核內(nèi)部變化有關(guān)的現(xiàn)象是天然放射現(xiàn)象。2．(江西九江一中2023～2023學(xué)年高二下學(xué)期期中)物理學(xué)重視邏輯，崇尚理性，其理論總是建立在對(duì)事實(shí)觀察的基礎(chǔ)上，下列說(shuō)法正確的是eq\x(導(dǎo)學(xué)號(hào)96140364)()A．天然放射現(xiàn)象說(shuō)明原子核內(nèi)部是有結(jié)構(gòu)的B．電子的發(fā)現(xiàn)使人們認(rèn)識(shí)到原子具有核式結(jié)構(gòu)C．α粒子散射實(shí)驗(yàn)的重要發(fā)現(xiàn)是電荷是量子化的D．密立根油滴實(shí)驗(yàn)表明核外電子的軌道是不連續(xù)的答案：A解析：天然放射現(xiàn)象是原子核發(fā)生衰變而產(chǎn)生的，說(shuō)明原子核內(nèi)部是有結(jié)構(gòu)的，故A正確。電子的發(fā)現(xiàn)使人們認(rèn)識(shí)到原子具有復(fù)雜結(jié)構(gòu)，但不能說(shuō)明原子具有核式結(jié)構(gòu)，故B錯(cuò)誤。α粒子散射實(shí)驗(yàn)的重要發(fā)現(xiàn)是原子的核式結(jié)構(gòu)，而不是電荷的量子化，故C錯(cuò)誤。密立根油滴實(shí)驗(yàn)測(cè)出了電子的電荷量，發(fā)現(xiàn)了電荷量的量子化，不能說(shuō)明核外電子的軌道是不連續(xù)的，故D錯(cuò)誤。故選A。3．關(guān)于質(zhì)子與中子，下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是eq\x(導(dǎo)學(xué)號(hào)96140365)()A．原子核由質(zhì)子和中子構(gòu)成B．質(zhì)子和中子統(tǒng)稱(chēng)為核子C．盧瑟福發(fā)現(xiàn)了質(zhì)子，并預(yù)言了中子的存在D．盧瑟福發(fā)現(xiàn)了中子，并預(yù)言了質(zhì)子的存在答案：D解析：原子核內(nèi)存在質(zhì)子和中子，中子和質(zhì)子統(tǒng)稱(chēng)為核子，盧瑟福只發(fā)現(xiàn)了質(zhì)子，以后又預(yù)言了中子的存在。4．若用x代表一個(gè)中性原子中核外的電子數(shù)，y代表此原子的原子核內(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)eq\o\al(234,90)Th的原子來(lái)說(shuō)eq\x(導(dǎo)學(xué)號(hào)96140366)()A．x＝90，y＝90，z＝234B．x＝90，y＝90，z＝144C．x＝144，y＝144，z＝90D．x＝234，y＝234，z＝324答案：B解析：在eq\o\al(234,90)Th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；中子數(shù)等于質(zhì)量數(shù)減去質(zhì)子數(shù)，z＝234－90＝144，所以B選項(xiàng)對(duì)。5．人類(lèi)探測(cè)月球發(fā)現(xiàn)，在月球的土壤中含有較豐富的質(zhì)量數(shù)為3的氦，它可以作為未來(lái)核聚變的重要原料之一。氦的該種同位素應(yīng)表示為eq\x(導(dǎo)學(xué)號(hào)96140367)()A．eq\o\al(4,3)He B．eq\o\al(3,2)HeC．eq\o\al(4,2)He D．eq\o\al(3,3)He答案：B解析：氦的同位素質(zhì)子數(shù)一定相同，質(zhì)量數(shù)為3，故可寫(xiě)作eq\o\al(3,2)He，因此B正確，A、C、D錯(cuò)。6．如圖所示，鉛盒A中裝有天然放射性物質(zhì)，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外的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，則下列說(shuō)法中正確的有eq\x(導(dǎo)學(xué)號(hào)96140368)()A．打在圖中a、b、c三點(diǎn)的依次是β射線、γ射線和α射線B．α射線和β射線的軌跡都是拋物線C．α射線和β射線的軌跡都是圓弧D．如果在鉛盒和熒光屏間再加一豎直向下的勻強(qiáng)電場(chǎng)，則屏上的亮斑可能只剩下b答案：AC解析：由左手定則可知粒子向右射出后，在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中α粒子受的洛倫茲力向下，β粒子受的洛倫茲力向上，軌跡都是圓弧。由于α粒子速度約是光速的1/10，而β粒子速度接近光速，所以在同樣的混合場(chǎng)中不可能都做直線運(yùn)動(dòng)，選A、C兩項(xiàng)。二、非選擇題7．現(xiàn)在，科學(xué)家正在設(shè)法探尋“反物質(zhì)”。反謂的“反物質(zhì)”是由“反粒子”組成的，“反粒子”與對(duì)應(yīng)的正粒子具有相同的質(zhì)量和電荷量，但電荷的符號(hào)相反，據(jù)此，反α粒子的質(zhì)量數(shù)為_(kāi)_______，電荷數(shù)為_(kāi)_______。eq\x(導(dǎo)學(xué)號(hào)96140369)答案：4－2解析：α粒子是氦核，它由兩個(gè)質(zhì)子和兩個(gè)中子構(gòu)成，故質(zhì)量數(shù)為4，電荷數(shù)為2。而它的“反粒子”質(zhì)量數(shù)也是“4”，但電荷數(shù)為“－2”。8．如圖所示，R是放射源，虛線方框是勻強(qiáng)磁場(chǎng)，L是厚紙板，M是熒光屏，實(shí)驗(yàn)時(shí)，發(fā)現(xiàn)在熒光屏的O、P兩處有亮斑，則磁場(chǎng)方向、到達(dá)O點(diǎn)和P點(diǎn)的射線，屬于表中哪種情況？說(shuō)明理由。eq\x(導(dǎo)學(xué)號(hào)96140370)選項(xiàng)磁場(chǎng)方向O點(diǎn)P點(diǎn)AβαBαβC×γβD·γα答案：C因?yàn)棣辽渚€是氦原子核流，它的貫穿本領(lǐng)很小，所以它不能穿透厚紙板；β射線是高速電子流，它的貫穿本領(lǐng)很強(qiáng)，可以穿透厚紙板而到達(dá)熒光屏；γ射線是波長(zhǎng)極短的光子流，是貫穿本領(lǐng)最強(qiáng)的，但它在磁場(chǎng)中不偏轉(zhuǎn)，所以γ射線射到O點(diǎn)、β射線射到P點(diǎn)，根據(jù)左手定則便可確定磁場(chǎng)是垂直紙面向里的。能力提升一、選擇題(1～3題為單選題，4、5題為多選題)1．(濟(jì)南市2023～2023學(xué)年高二下學(xué)期五校聯(lián)考)如圖，放射性元素鐳衰變過(guò)程中釋放出α、β、γ三種射線，分別進(jìn)入勻強(qiáng)電場(chǎng)和勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，下列說(shuō)法正確的是eq\x(導(dǎo)學(xué)號(hào)96140371)()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射線答案：C解析：α帶正電，β帶負(fù)電，γ不帶電，γ射線在磁場(chǎng)中一定不偏轉(zhuǎn)，②⑤為γ射線；如左圖所示的電場(chǎng)中，α射線向右偏，β射線向左偏，①為β射線，③為α射線；在如右圖所示磁場(chǎng)中，由左手定則判斷，α射線向左偏，β射線向右偏，即④為α射線，⑥為β射線，故正確選項(xiàng)是C。2．以下說(shuō)法正確的是eq\x(導(dǎo)學(xué)號(hào)96140372)()A．eq\o\al(234,90)Th為釷核，由此可知，釷核的質(zhì)量數(shù)為90，釷核的質(zhì)子數(shù)為234B．eq\o\al(9,4)Be為鈹核，由此可知，鈹核的質(zhì)量數(shù)為9，鈹核的中子數(shù)為4C．同一元素的兩種同位素具有相同的質(zhì)量數(shù)D．同一元素的兩種同位素具有不同的中子數(shù)答案：D解析：A項(xiàng)釷核的質(zhì)量數(shù)為234，質(zhì)子數(shù)為90，所以A錯(cuò)；B項(xiàng)鈹核的質(zhì)子數(shù)為4，中子數(shù)為5，所以B錯(cuò)；由于同位素是指質(zhì)子數(shù)相同而中子數(shù)不同，即質(zhì)量數(shù)不同，因而C錯(cuò)，D對(duì)。3．如圖所示，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eq\x(導(dǎo)學(xué)號(hào)96140373)()A．α和β的混合放射源 B．純?chǔ)练派湓碈．α和γ的混合放射源 D．純?chǔ)梅派湓创鸢福篊解析：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α粒子，在鋁片和計(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，說(shuō)明穿過(guò)鋁片的粒子中無(wú)帶電粒子，故只有γ射線。因此，放射源可能是α和γ的混合放射源。4．以下說(shuō)法中正確的是eq\x(導(dǎo)學(xué)號(hào)96140374)()A．原子中含有帶負(fù)電的電子，所以原子帶負(fù)電B．原子核中的質(zhì)子數(shù)，一定與核外電子數(shù)相等C．用粒子轟擊氮、氟、鈉、鋁等元素的原子核都可以打出質(zhì)子，因此人們斷定質(zhì)子是原子核的組成部分D．絕大多數(shù)原子核的質(zhì)量跟質(zhì)子質(zhì)量之比都大于核電荷數(shù)跟質(zhì)子電荷數(shù)之比，因此原子核內(nèi)還存在一種不帶電的中性粒子答案：CD解析：原子中除了帶負(fù)電的電子外，還有帶正電的質(zhì)子，故A錯(cuò)。對(duì)于中性原子來(lái)說(shuō)，原子核中的質(zhì)子數(shù)才跟核外電子數(shù)相等，故B錯(cuò)。正是用α粒子轟擊原子核的實(shí)驗(yàn)才發(fā)現(xiàn)了質(zhì)子，故C正確。因?yàn)榻^大多數(shù)原子核的質(zhì)量跟質(zhì)子質(zhì)量之比都大于核電荷數(shù)跟質(zhì)子電荷數(shù)之比，才確定原子核內(nèi)必還有別的中性粒子，故D正確。故正確答案為C、D。5．下面說(shuō)法正確的是eq\x(導(dǎo)學(xué)號(hào)96140375)()A．β射線的粒子和電子是兩種不同的粒子B．紅外線的波長(zhǎng)比X射線的波長(zhǎng)長(zhǎng)C．α粒子不同于氦原子核D．γ射線的貫穿本領(lǐng)比α粒子的強(qiáng)答案：BD解析：由電磁波譜知紅外線的波長(zhǎng)比X射線波長(zhǎng)要長(zhǎng)。另外，β射線是電子流，α粒子是氦核，從α、β、γ三者的穿透本領(lǐng)而言，γ射線最強(qiáng)，α粒于最弱，故B、D對(duì)。二、非選擇題6．在茫茫宇宙間存在大量的宇宙射線，對(duì)宇航員構(gòu)成了很大威脅，現(xiàn)有一束射線(含有α、β、γ三種射線)。eq\x(導(dǎo)學(xué)號(hào)96140376)(1)在不影響β和γ射線的情況下，如何用最簡(jiǎn)單的辦法除去α射線。(2)余下這束β和γ射線經(jīng)過(guò)一個(gè)使它們分開(kāi)的磁場(chǎng)區(qū)域，畫(huà)出β和γ射線在進(jìn)入如圖所示磁場(chǎng)區(qū)域后軌跡的示意圖。答案：(1)用一張紙擋在α射線經(jīng)過(guò)處(2)見(jiàn)解析解析：(1)可以利用三種射線的穿透能力不同來(lái)解決。由于α粒子的穿透性很弱，所以用一張紙放在射線經(jīng)過(guò)處，即可除去α射線。(2)γ射線不帶電，垂直磁場(chǎng)進(jìn)入磁場(chǎng)中不會(huì)受到洛倫茲力，故不偏轉(zhuǎn)。由左手定則可判斷出β射線進(jìn)入磁場(chǎng)中時(shí)受豎直向上的洛倫茲力。軌跡示意圖如下圖所示。7．在暗室的真空管裝置中做如下實(shí)驗(yàn)：在豎直放置的平行金屬板間的勻強(qiáng)電場(chǎng)中，有一個(gè)能產(chǎn)生α、β、γ三種射線的放射源，從放射源射出的一束射線垂直于電場(chǎng)方向射入電場(chǎng)，如圖所示，在與放射源距離為H高處水平放置兩張疊放著的涂藥面朝下的顯影紙(比一般紙厚且堅(jiān)韌的涂有感光藥的紙)，經(jīng)射線照射一段時(shí)間后使兩張顯影紙顯影。eq\x(導(dǎo)學(xué)號(hào)96140377)(1)上面的顯影紙有幾個(gè)暗斑？各是什么射線的痕跡？(2)下面的顯影紙顯出3個(gè)暗斑，試估算中間暗斑與兩邊暗斑的距離之比；(3)若在此空間再加上與電場(chǎng)方向垂直的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，一次使α射線不偏轉(zhuǎn)，一次使β射線不偏轉(zhuǎn)，則兩次所加勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度之比是多少？(已知mα＝4u，mβ＝eq\f(1,1840)u，vα＝eq\f(c,10)，vβ＝c)答案：(1)2個(gè)暗斑，分別是β、γ射線的痕跡(2)sα:sβ＝5