2024-2025學(xué)年高中物理第十九章原子核1原子核的組成課后作業(yè)含解析新人教版選修3-5

PAGEPAGE5原子核的組成時間：45分鐘一、選擇題(1～6題為單選，7～9題為多選)1．關(guān)于γ射線，下列說法不正確的是(B)A．它是處于激發(fā)態(tài)的原子核放射的B．它是原子內(nèi)層電子受到激發(fā)時產(chǎn)生的C．它是一種不帶電的光子流D．它是波長極短的電磁波解析：γ射線是處于激發(fā)態(tài)的原子核發(fā)出的波長極短的電磁波，是一種光子．2．如圖為查德威克試驗示意圖，由自然放射性元素釙(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)探討知道(A)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：用放射源釙的α射線轟擊鈹時，能放射出一種穿透力極強的中性射線，這就是所謂鈹“輻射”，即中子流，中子轟擊石蠟，將氫中的質(zhì)子打出，即形成質(zhì)子流，所以A為中子，B為質(zhì)子，所以A正確．3.eq\o\al(3,2)He可以作為核聚變材料(核聚變是利用輕核聚合為較重核釋放出巨大能量為人類供應(yīng)能源)，下列關(guān)于eq\o\al(3,2)He的敘述正確的是(C)A.eq\o\al(3,2)He與eq\o\al(3,1)H互為同位素B.eq\o\al(3,2)He原子核內(nèi)中子數(shù)為2C.eq\o\al(3,2)He原子核外電子數(shù)為2D.eq\o\al(3,2)He代表原子核內(nèi)有2個質(zhì)子和3個中子的氦原子解析：eq\o\al(3,2)He核內(nèi)質(zhì)子數(shù)為2，eq\o\al(3,1)H核內(nèi)質(zhì)子數(shù)為1.兩者質(zhì)子數(shù)不等，不是同位素，A錯誤.eq\o\al(3,2)He核內(nèi)中子數(shù)為1，B錯誤，C正確.eq\o\al(3,2)He代表原子核內(nèi)有2個質(zhì)子和1個中子的氦原子，D錯誤．4.放射性元素放出的射線，在電場中分成A、B、C三束，如圖所示，其中(C)A．C為氦原子核組成的粒子流B．B為比X射線波長更長的光子流C．B為比X射線波長更短的光子流D．A為高速電子組成的電子流解析：依據(jù)射線在電場中的偏轉(zhuǎn)狀況，可以推斷，A射線向電場線方向偏轉(zhuǎn)，應(yīng)為帶正電的粒子組成的射線，所以是α射線；B射線在電場中不偏轉(zhuǎn)，所以是γ射線；C射線在電場中受到與電場方向相反的作用力，應(yīng)為帶負電的粒子，所以是β射線．5.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)強度方向垂直于紙面對里．以下推斷可能正確的是(D)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：γ粒子不帶電，不會發(fā)生偏轉(zhuǎn)，故B錯．由左手定則可判定，a、b粒子帶正電，c、d粒子帶負電，又知α粒子帶正電，β粒子帶負電，故A、C均錯，D正確．6．若用x代表一個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(B)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解析：在eq\o\al(234,90)Th中，左下標為質(zhì)子數(shù)，左上標為質(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項正確．7.在貝可勒爾發(fā)覺自然放射現(xiàn)象后，人們對放射線的性質(zhì)進行了深化探討，發(fā)覺在自然放射現(xiàn)象中共放出了三種射線，圖為這三種射線貫穿物體狀況的示意圖，①②③各代表一種射線，以下說法正確的是(ADE)A．三種射線均來源于原子核B．射線①的電離實力最弱C．射線②為高速的質(zhì)子流D．射線③可以用來檢查金屬內(nèi)部有無砂眼和裂紋E．射線③是一種高能的電磁波解析：α、β、γ三種射線均來源于原子核，其中γ射線是原子核從較高能級向較低能級躍遷時發(fā)出的，故A正確；射線①用紙可以攔住，說明穿透實力最弱，是α射線，α射線電離實力最強，B錯誤；射線②是高速電子流，故C錯誤；射線③是γ射線，γ射線是能量很高的電磁波，穿透實力最強，可以用來檢查金屬內(nèi)部有無砂眼和裂紋，故D、E正確．8.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(AC)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：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)確定，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.9.質(zhì)譜儀是測量帶電粒子的質(zhì)量和分析同位素的重要工具，如圖所示為某種質(zhì)譜儀的原理圖，現(xiàn)利用這種質(zhì)譜儀對氫元素進行測量．氫元素的三種同位素從容器A下方的小孔無初速度飄入電勢差為U的加速電場，加速后垂直進入磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場中，最終打在照相底片D上，形成a、b、c三條光譜線．關(guān)于三種同位素進入磁場時速度大小的排列依次和三條光譜的排列依次，下列推斷正確的是(BD)A．進入磁場時速度從大到小的排列依次是氚、氘、氕B．進入磁場時速度從大到小的排列依次是氕、氘、氚C．a(chǎn)、b、c三條光譜線依次排列的依次是氕、氘、氚D．a(chǎn)、b、c三條光譜線依次排列的依次是氚、氘、氕解析：加速過程中由動能定理得qU＝eq\f(1,2)mv2，則有v＝eq\r(\f(2qU,m))，三種同位素電荷量q相同，速度的大小取決于質(zhì)量的倒數(shù)，所以速度從大到小的排列依次是氕、氘、氚，選項A錯誤，B正確；進入磁場后粒子做勻速圓周運動，由qvB＝meq\f(v2,r)，并把v代入，得r＝eq\f(1,B)eq\r(\f(2mU,q))，由于它們的電荷量均相同，則氚核的偏轉(zhuǎn)半徑最大，所以a、b、c三條光譜線依次排列的依次是氚、氘、氕，故選項C錯誤，D正確．二、非選擇題10．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)J91899KZA108L1019109解析：原子核的質(zhì)量數(shù)是質(zhì)子和中子的總和．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(速度可看成零)，經(jīng)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(shè)離子在P上的位置到入口處S1的距離為x.(1)若離子質(zhì)量為m、電荷量為q、加速電壓為U、磁感應(yīng)強度大小為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動身，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？答案：(1)eq\f(2,B)eq\r(\f(2mU,q))(2)1∶eq\r(2)∶eq\r(3)解析：(1)離子被加速時，由動能定理得qU＝eq\f(1,2)mv2，進入磁