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1原子核的組成

第十九章原子核1原子核的組成1．與原子核內(nèi)部變化有關(guān)的現(xiàn)象是()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)象解析：天然放射現(xiàn)象是原子核內(nèi)部自發(fā)的放射出α粒子或電子的現(xiàn)象，反應(yīng)的過程中核內(nèi)核子數(shù)、質(zhì)子數(shù)、中子數(shù)發(fā)生變化，涉及原子核內(nèi)部的變化，故A正確．光電效應(yīng)是原子核外層電子脫離原子核的束縛而逸出，沒有涉及原子核的變化，故B錯(cuò)誤．電離現(xiàn)象是電子脫離原子核的束縛，不涉及原子核內(nèi)部變化，故C錯(cuò)誤．α粒子散射實(shí)驗(yàn)表明了原子內(nèi)部有一個(gè)很小的核，并沒有涉及核內(nèi)部的變化，故D錯(cuò)誤．故選A.答案：A2．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)電場中的天然放射源，其放出的射線在電場的作用下分成a、b、c三束，以下判斷正確的是()A．a(chǎn)為α射線，b為β射線B．a(chǎn)為β射線，b為γ射線C．b為γ射線，c為α射線D．b為α射線，c為γ射線解析：γ射線不帶電，在電場中不會(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，B、C、D錯(cuò)．答案：AA級(jí)抓基礎(chǔ)1．原子核中能放出α、β、γ射線，關(guān)于原子核的組成，以下說法中正確的是()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的來源．說到底它仍是由質(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，形成γ射線．故原子核里也沒有γ粒子．答案：D2．天然放射性元素放出的三種射線，其穿透能力的實(shí)驗(yàn)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．③的電離作用較強(qiáng)，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：解答本題要把握以下思路：(1)從穿透能力判斷三種射線的種類；(2)三種射線的性質(zhì)從穿透能力上看：③能穿透鋁板進(jìn)入鉛版，③必然是γ射線，γ射線是原子核內(nèi)發(fā)出的高頻光子，屬于電磁波，電離作用弱，故D正確、C錯(cuò)誤；②能穿透紙板進(jìn)入鋁板，②必然是β射線，是原子核內(nèi)發(fā)射出的電子流，A錯(cuò)誤；紙板能夠擋?、伲瑒t①是α射線，它的電離作用最強(qiáng)，但它是氦的原子核，不是電磁波，B錯(cuò)誤.答案：D3．(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事實(shí)觀察的基礎(chǔ)上．下列說法正確的是()A．天然放射現(xiàn)象說明原子核內(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：A4．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，B為中子D．A為中子，B為γ射線解析：用射線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，轟擊石蠟的射線應(yīng)該是中子．答案：A5.(多選)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，則下列說法中正確的有()A．打在圖中a、b、c三點(diǎn)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豎直向下的勻強(qiáng)電場，則屏上的亮斑可能只剩下b解析：由于γ射線不帶電，故不偏轉(zhuǎn)，打在b點(diǎn)．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，軌跡都是圓弧，A、C正確，B錯(cuò)誤；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(yùn)動(dòng)(如果一個(gè)打在b，則另一個(gè)必然打在b點(diǎn)下方)，D錯(cuò)誤．答案：ACB級(jí)提能力6．(多選)某空間內(nèi)可能存在磁場或電場，也可能磁場和電場同時(shí)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(dòng)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：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(dòng)軌跡仍為一束，則它們可能不受力的作用或受力方向與運(yùn)動(dòng)方向一致．空間中可有與運(yùn)動(dòng)方向平行的電場，無磁場，C正確；空間中可有與運(yùn)動(dòng)方向平行的磁場，無電場，D正確；空間中可有與運(yùn)動(dòng)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(shí)，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(dòng)，A錯(cuò)誤．答案：BCD7．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eq\o\al(234,90)Th的原子來說()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．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強(qiáng)度的勻強(qiáng)電場，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)沒有變化；如果再將薄鋁片b移開，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)出的射線可能為()A．β射線和α射線 B．α射線、β射線和γ射線C．β射線和γ射線 D．α射線和γ射線解析：α射線的貫穿本領(lǐng)很小，一張紙就可把它擋住，β射線能穿透幾毫米厚的鋁板，γ射線能貫穿幾厘米厚的鉛板．撤去電場后，熒光屏上閃爍亮點(diǎn)數(shù)沒有變化，說明原先能到達(dá)的熒光屏的射線不帶電，故放射源發(fā)出的射線中有γ射線．撤去薄鋁片，閃爍亮點(diǎn)數(shù)大量增加，說明放射源發(fā)出的射線中有α射線，故選項(xiàng)D正確．答案：D9．放射性元素鈷eq\o\al(60,27)Co可以有效治療癌癥，該元素原子核內(nèi)中子數(shù)與核外電子數(shù)之差是()A．6 B．27C．33 D．60解析：中子數(shù)為60－27＝33個(gè)，核外電子數(shù)等于質(zhì)子數(shù)等于原子序數(shù)27，所以中子數(shù)33與核外電子數(shù)27之差等于6，A正確．答案：A10.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(gè)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可除去α射線．(2)如圖所示．(3)α粒子和電子在磁場中偏轉(zhuǎn)，據(jù)R＝