高中物理人教版5第十九章原子核 第十九章1原子核的組成

第十九章原子核1原子核的組成1．人們是通過(guò)下列什么物理事實(shí)知道了原子核有復(fù)雜的結(jié)構(gòu)的()A．X射線(xiàn)的發(fā)現(xiàn) B．α粒子散射實(shí)驗(yàn)C．電子的發(fā)現(xiàn) D．天然放射現(xiàn)象的發(fā)現(xiàn)解析：天然放射現(xiàn)象說(shuō)明了原子核有復(fù)雜的結(jié)構(gòu)．答案：D2．在α粒子轟擊金箔的散射實(shí)驗(yàn)中，α粒子可以表示為eq\o\al(4,2)He，eq\o\al(4,2)He中的()A．4為核子數(shù)，2為中子數(shù)B．4為質(zhì)子數(shù)和中子數(shù)之和，2為質(zhì)子數(shù)C．4為核外電子數(shù)，2為中子數(shù)D．4為中子數(shù)，2為質(zhì)子數(shù)解析：根據(jù)eq\o\al(4,2)He所表示的物理意義，原子核的質(zhì)子數(shù)決定核外電子數(shù)，原子核的電荷數(shù)就是核內(nèi)的質(zhì)子數(shù)，也就是這種元素的原子序數(shù)．原子核的質(zhì)量數(shù)就是核內(nèi)質(zhì)子數(shù)和中子數(shù)之和，即為核內(nèi)的核子數(shù).eq\o\al(4,2)He符號(hào)的左下角表示的是質(zhì)子數(shù)或核外電子數(shù)，即為2，eq\o\al(4,2)He符號(hào)左上角表示的是核子數(shù)，即為4，故選項(xiàng)B正確．答案：B3.(多選)如圖所示，P為放在勻強(qiáng)電場(chǎng)中的天然放射源，其放出的射線(xiàn)在電場(chǎng)的作用下分成a、b、c三束，以下判斷正確的是()A．a(chǎn)為α射線(xiàn)，b為β射線(xiàn)B．a(chǎn)為β射線(xiàn)，b為γ射線(xiàn)C．b為γ射線(xiàn)，c為α射線(xiàn)D．b為α射線(xiàn)，c為γ射線(xiàn)解析：γ射線(xiàn)不帶電，在電場(chǎng)中不會(huì)偏轉(zhuǎn)；α粒子帶正電，向負(fù)極板偏轉(zhuǎn)，質(zhì)量遠(yuǎn)大于β粒子的質(zhì)量，電荷量是β粒子的2倍，因此α粒子的加速度遠(yuǎn)小于β粒子的加速度，β粒子的徑跡比α粒子徑跡彎曲得多．綜上所述，選項(xiàng)B、C正確．答案：BC4．據(jù)最新報(bào)道，鈥eq\o\al(166,67)Ho可有效治療癌癥，該原子核內(nèi)中子數(shù)與核外電子數(shù)之差是()A．32B．67C．99D．解析：根據(jù)原子核的表示方法得核外電子數(shù)＝質(zhì)子數(shù)＝67，中子數(shù)為166－67＝99，故核內(nèi)中子數(shù)與核外電子數(shù)之差為99－67＝32，故選項(xiàng)A對(duì)，B、C、D錯(cuò)．答案：A1．原子核中能放出α、β、γ射線(xiàn)，關(guān)于原子核的組成，以下說(shuō)法中正確的是()A．原子核中，有質(zhì)子、中子，還有α粒子B．原子核中，有質(zhì)子、中子，還有β粒子C．原子核中，有質(zhì)子、中子，還有γ粒子D．原子核中，只有質(zhì)子和中子解析：在放射性元素的原子核中2個(gè)質(zhì)子和2個(gè)中子結(jié)合得較緊密，有時(shí)作為一個(gè)整體放出，這就是α的來(lái)源．說(shuō)到底它仍是由質(zhì)子和中子組成的，不能據(jù)此認(rèn)為它是原子核的組成部分．原子核里是沒(méi)有電子的，但中子可以轉(zhuǎn)化為質(zhì)子，并向核外釋放一個(gè)電子，這就是β粒子．原子核發(fā)生衰變后處于高能級(jí)，在回到低能級(jí)時(shí)多余的能量以γ粒子的形式輻射出來(lái)，形成γ射線(xiàn)．故原子核里也沒(méi)有γ粒子．答案：D2．(多選)關(guān)于天然放射現(xiàn)象，下列說(shuō)法中正確的是()A．具有天然放射性的原子核由于不穩(wěn)定放出射線(xiàn)B．放射線(xiàn)是從原子核內(nèi)釋放出的看不見(jiàn)的射線(xiàn)C．放射線(xiàn)中有帶負(fù)電的粒子，表示原子核內(nèi)有負(fù)電荷D．放射線(xiàn)中帶正電的粒子實(shí)質(zhì)是氦原子核解析：放射性元素的原子核由于放出某種射線(xiàn)而變成新核，A正確；放射性元素放出的三種射線(xiàn)都是看不見(jiàn)的，要用科學(xué)的方法去探測(cè)，B正確；放射線(xiàn)中帶負(fù)電的粒子是電子，它是由原子核內(nèi)中子轉(zhuǎn)化成質(zhì)子時(shí)從原子核中放射出來(lái)的，原子核中并沒(méi)有負(fù)電荷，C錯(cuò)誤；放射線(xiàn)中帶正電的粒子是α粒子，根據(jù)α粒子的性質(zhì)可知D正確．答案：ABD3．放射性元素放出的射線(xiàn)，在電場(chǎng)中分成A、B、C三束，如圖所示，其中()A．C為氦原子核組成的粒子流B．B為比X射線(xiàn)波長(zhǎng)更長(zhǎng)的光子流C．B為比X射線(xiàn)波長(zhǎng)更短的光子流D．A為高速電子組成的電子流解析：根據(jù)射線(xiàn)在電場(chǎng)中的偏轉(zhuǎn)情況，可以判斷，A射線(xiàn)向電場(chǎng)線(xiàn)方向偏轉(zhuǎn)，應(yīng)為帶正電的粒子組成的射線(xiàn)，所以是α射線(xiàn)；B射線(xiàn)在電場(chǎng)中不偏轉(zhuǎn)，所以是γ射線(xiàn)；C射線(xiàn)在電場(chǎng)中受到與電場(chǎng)方向相反的作用力，應(yīng)為帶負(fù)電的粒子，所以是β射線(xiàn)．答案：C4．如圖所示為查德威克實(shí)驗(yàn)示意圖，由天然放射性元素釙(Po)放出的α射線(xiàn)轟擊鈹時(shí)會(huì)產(chǎn)生粒子流A，用粒子流A轟擊石蠟時(shí)，會(huì)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(xiàn)，B為中子D．A為中子，B為γ射線(xiàn)解析：用射線(xiàn)A轟擊石蠟時(shí)打出的應(yīng)該是質(zhì)子，因?yàn)橘|(zhì)子就是氫核，而石蠟中含有大量氫原子，轟擊石蠟的射線(xiàn)應(yīng)該是中子．答案：A5．(2023·天津卷)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()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：A6．(多選)以下說(shuō)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．原子核中的中子數(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)量之比都大于原子核的電荷量跟質(zhì)子的電荷量之比，因而原子核內(nèi)還存在一種不帶電的中性粒子解析：原子中除了有帶負(fù)電的電子外，還有帶正電的質(zhì)子，故A錯(cuò)；原子核中的中子數(shù)不一定跟核外電子數(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)量之比都大于原子核的電荷量跟質(zhì)子的電荷量之比，才確定原子核內(nèi)還有別的中性粒子，故D正確．答案：CD7．若用x代表一個(gè)中性原子的核外電子數(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)()A．x＝90，y＝90，z＝234 B．x＝90，y＝90，z＝144C．x＝144，y＝144，z＝90 D．x＝234，y＝234，z＝324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)．答案：B8.如圖所示，a為未知天然放射源，b為薄鋁片，c為兩平行板之間存在著較大電場(chǎng)強(qiáng)度的勻強(qiáng)電場(chǎng)，d為熒光屏，e為固定不動(dòng)的顯微鏡筒．實(shí)驗(yàn)時(shí)，如果將勻強(qiáng)電場(chǎng)c撤去，從顯微鏡內(nèi)觀察到熒光屏上每分鐘閃爍亮點(diǎn)數(shù)沒(méi)有變化；如果再將薄鋁片b移開(kāi)，則從顯微鏡筒內(nèi)觀察到的每分鐘閃爍亮點(diǎn)數(shù)大量增加．由此可判定放射源所發(fā)出的射線(xiàn)可能為()A．β射線(xiàn)和α射線(xiàn) B．α射線(xiàn)、β射線(xiàn)和γ射線(xiàn)C．β射線(xiàn)和γ射線(xiàn) D．α射線(xiàn)和γ射線(xiàn)解析：α射線(xiàn)的貫穿本領(lǐng)很小，一張紙就可把它擋住，β射線(xiàn)能穿透幾毫米厚的鋁板，γ射線(xiàn)能貫穿幾厘米厚的鉛板．撤去電場(chǎng)后，熒光屏上閃爍亮點(diǎn)數(shù)沒(méi)有變化，說(shuō)明原先能到達(dá)的熒光屏的射線(xiàn)不帶電，故放射源發(fā)出的射線(xiàn)中有γ射線(xiàn)．撤去薄鋁片，閃爍亮點(diǎn)數(shù)大量增加，說(shuō)明放射源發(fā)出的射線(xiàn)中有α射線(xiàn)，故選項(xiàng)D正確．答案：D9．有J、K、L三種原子核，已知J、K的核子數(shù)相同，K、L的質(zhì)子數(shù)相同，試完成下列表格.原子核原子序數(shù)質(zhì)量數(shù)質(zhì)子數(shù)中子數(shù)J918KZAL1019答案：如下表所示．原子核原子序數(shù)質(zhì)量數(shù)質(zhì)子數(shù)中子數(shù)J91899KZA108L101910910.茫茫宇宙空間存在大量的宇宙射線(xiàn)，對(duì)宇航員構(gòu)成了很大的威脅．現(xiàn)有一束射線(xiàn)(含有α、β、γ三種射線(xiàn))，(1)在不影響β和γ射線(xiàn)的情況下，如何用最簡(jiǎn)單的方法除去α射線(xiàn)？(2)余下的這束β和γ射線(xiàn)經(jīng)過(guò)如圖所示的一個(gè)使它們分開(kāi)的磁場(chǎng)區(qū)域，請(qǐng)畫(huà)出β和γ射線(xiàn)進(jìn)入磁場(chǎng)區(qū)域后軌跡的示意圖(畫(huà)在圖上)．(3)用磁場(chǎng)可以區(qū)分β和γ射線(xiàn)，但不能把α射線(xiàn)從γ射線(xiàn)束中分離出來(lái)，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(xiàn)速度約為光速的十分之一，β射線(xiàn)速度約為光速)?解析：(1)由于α射線(xiàn)貫穿能力很弱，用一張紙放在射線(xiàn)前即可除去α射線(xiàn)．(2)如圖所示．(3)α粒子和電子在磁場(chǎng)中偏轉(zhuǎn)，據(jù)R＝eq\f(mv,Bq)，對(duì)α射線(xiàn)有R1