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(dá)標(biāo)]1．天然放射現(xiàn)象的發(fā)現(xiàn)揭示了()A．原子不可再分B．原子的核式結(jié)構(gòu)C．原子核還可以再分D．原子核由質(zhì)子和中子組成解析：選C.湯姆孫發(fā)現(xiàn)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(jié)構(gòu)；貝可勒爾發(fā)現(xiàn)了天然放射現(xiàn)象，說明了原子核也是有著復(fù)雜的結(jié)構(gòu)的．天然放射現(xiàn)象的發(fā)現(xiàn)揭示了原子核還可再分．盧瑟福用α粒子轟擊氮核，發(fā)現(xiàn)了質(zhì)子，查德威克用α粒子轟擊鈹核打出了中子，使人們認(rèn)識到原子核是由質(zhì)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(guān)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(lǐng)和電離本領(lǐng)都很強(qiáng)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(lǐng)很弱而電離本領(lǐng)很強(qiáng)，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(qiáng)，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(jìn)入勻強(qiáng)電場和勻強(qiáng)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(zhuǎn)，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(qiáng)電場中，沿電場方向偏轉(zhuǎn)，故③表示α射線，由左手定則可知在勻強(qiáng)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(zhì)子數(shù)和不同的質(zhì)量數(shù)B．它們具有相同的中子數(shù)和不同的原子序數(shù)C．它們具有相同的核電荷數(shù)和不同的中子數(shù)D．它們具有相同的核外電子數(shù)和不同的化學(xué)性質(zhì)解析：選AC.原子核的原子序數(shù)與核內(nèi)質(zhì)子數(shù)、核電荷數(shù)、核外電子數(shù)都是相等的，且原子核的質(zhì)量數(shù)(核子數(shù))等于核內(nèi)質(zhì)子數(shù)與中子數(shù)之和．由此知這兩種鐳的同位素，核內(nèi)的質(zhì)子數(shù)均為88，核子數(shù)分別為228和226，中子數(shù)分別為140和138；原子的化學(xué)性質(zhì)由核外電子數(shù)決定，因它們的核外電子數(shù)相同，故它們的化學(xué)性質(zhì)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(qiáng)電場．進(jìn)入電場后，射線變?yōu)閍、b兩束，射線a沿原來方向行進(jìn)，射線b發(fā)生了偏轉(zhuǎn)，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(qiáng)，β射線帶負(fù)電，穿透能力一般，綜上所述，結(jié)合題意可知，a射線應(yīng)為γ射線，b射線應(yīng)為β射線．答案：γβ[課時作業(yè)][學(xué)生用書P96(獨(dú)立成冊)]一、單項選擇題1．在天然放射性物質(zhì)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(qiáng)，能使空氣分子電離，電離產(chǎn)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(zhì)量數(shù)為90，釷核的質(zhì)子數(shù)為234\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)解析：選項釷核的質(zhì)量數(shù)為234，質(zhì)子數(shù)為90，所以A錯；B項鈹核的質(zhì)子數(shù)為4，中子數(shù)為5，所以B錯；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，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(yīng)強(qiáng)度方向垂直于紙面向里．以下判斷可能正確的是()A．a(chǎn)、b為β粒子的徑跡B．a(chǎn)、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(fù)電，γ粒子不帶電，據(jù)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(chǎn)生粒子流A，用粒子流A轟擊石蠟時，會打出粒子流B，經(jīng)研究知道()A．A為中子，B為質(zhì)子 B．A為質(zhì)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(yīng)該是質(zhì)子，因為質(zhì)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(yīng)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(jié)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(qiáng)，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(nèi)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(qiáng)，穿透本領(lǐng)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(lǐng)較強(qiáng)；γ射線是光子，不帶電，電離作用最弱，穿透本領(lǐng)最強(qiáng)．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(zhì)子數(shù)不同中子數(shù)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(zhì)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(zhì)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(qiáng)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(zhì)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(qiáng)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(fù)電的電子，所以原子帶負(fù)電B．原子核中的質(zhì)子數(shù)，一定跟核外電子數(shù)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(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跟質(zhì)子電荷之比，因而原子核內(nèi)還存在一種不帶電的中性粒子解析：選CD.原子中除了帶負(fù)電的電子外，還有帶正電的質(zhì)子，故A錯誤．對于中性原子來說原子核中的質(zhì)子數(shù)才跟核外電子數(shù)相等，故B錯誤．正是用α粒子轟擊原子核的實驗才發(fā)現(xiàn)了質(zhì)子，故C正確．因為絕大多數(shù)原子核的質(zhì)量跟質(zhì)子質(zhì)量之比都大于核電荷跟質(zhì)子電荷之比，才確定原子核內(nèi)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(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里的勻強(qiáng)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(qiáng)適當(dāng)?shù)膭驈?qiáng)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(qiáng)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?。捎讦亮Ｗ铀俣燃s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(yùn)動．本題應(yīng)選A、C.10．某空間內(nèi)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(jìn)入此空間，如它們的運(yùn)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(qiáng)電場及勻強(qiáng)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(fù)電、γ射線不帶電，它們以同方向不同速度進(jìn)入某空間，運(yùn)動軌跡仍為一束，則它們不受力作用或受力方向與運(yùn)動方向一致．空間中可有與運(yùn)動方向平行的電場，無磁場，C正確；空間中可有與運(yùn)動方向平行的磁場，無電場，D正確；空間中可有與運(yùn)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(qiáng)電場及勻強(qiáng)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(yùn)動，A錯誤．三、非選擇題11．質(zhì)譜儀是一種測定帶電粒子的質(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)加速電場加速后垂直進(jìn)入有界勻強(qiáng)磁場，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S1的距離為x.(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??；(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(dá)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(jìn)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(zhì)量數(shù)分別為1、2、3，由(1)結(jié)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(gòu)成了很大的威脅．現(xiàn)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(jīng)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(jìn)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(zhì)量約是β粒子質(zhì)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