2022年高中物理 19.1原子核的組成課后習題 新人教版選修3-5

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1、2022年高中物理 19.1原子核的組成課后習題 新人教版選修3-5 1.下列說法正確的是(　　) A.任何元素都具有放射性 B.同一元素,單質(zhì)具有放射性,化合物可能沒有 C.元素的放射性與溫度無關(guān) D.放射性就是該元素的化學性質(zhì) 解析:原子序數(shù)大于或等于83的所有元素都有放射性,小于83的元素有的就沒有放射性,所以A項錯;放射性是由原子核內(nèi)部因素決定的,與該元素的物理、化學狀態(tài)無關(guān),所以C項對,B、D項錯。 答案:C 2.下列說法正確的是(　　) A.質(zhì)子和中子的質(zhì)量不等,但質(zhì)量數(shù)相等 B.質(zhì)子和中子構(gòu)成原子核,原子核的質(zhì)量數(shù)等于質(zhì)子和中子的質(zhì)量總和 C.同一種元素的原

2、子核有相同的質(zhì)量數(shù),但中子數(shù)可以不同 D.中子不帶電,所以原子核的總電荷量等于質(zhì)子和電子的總電荷量之和 解析:質(zhì)子和中子的質(zhì)量不同,但質(zhì)量數(shù)相同,A對;質(zhì)子和中子構(gòu)成原子核,原子核的質(zhì)量數(shù)等于質(zhì)子和中子的質(zhì)量數(shù)總和,B錯;同一種元素的原子核有相同的質(zhì)子數(shù),但中子數(shù)可以不同,C錯;中子不帶電,所以原子核的總電荷量等于質(zhì)子總電荷量之和,D錯。 答案:A 3.下面說法正確的是(　　) ①β射線的粒子和電子是兩種不同的粒子　②紅外線的波長比X射線的波長長?、郐亮Ｗ硬煌诤ぴ雍恕、堞蒙渚€的穿透本領(lǐng)比α粒子的強 　　　　　　　　　　　　　　　　 A.①② B.①③ C.②④ D.①④ 解

3、析:19世紀末20世紀初,人們發(fā)現(xiàn)了X、α、β、γ射線,經(jīng)研究知道X、γ射線均為電磁波,只是波長不同?？梢姽?、紅外線也是電磁波,由電磁波譜知紅外線的波長比X射線波長要長。另外,β射線是電子流,α粒子是氦核,從α、β、γ三種射線的穿透本領(lǐng)來看,γ射線最強,α粒子最弱,故選項C對。 答案:C 4.一放射源放射出某種或多種射線,當用一張薄紙放在放射源的前面時,強度減為原來的,而當用1 cm厚的鋁片放在放射源前時,射線的強度減小到幾乎為零。由此可知,該放射源所放射出的(　　) A.僅是α射線 B.僅是β射線 C.是α射線和β射線 D.是α射線和γ射線 解析:三種射線中,γ射線貫穿本領(lǐng)

4、最強,能穿透幾厘米厚的鉛板,本題中用1 cm厚的鋁片即能擋住射線,說明射線中不含γ射線。用薄紙便可擋住部分射線,說明射線中含有貫穿本領(lǐng)較小的α射線,同時有大部分射線穿過薄紙,說明含有β射線。 答案:C 5.據(jù)報道,月球上有大量的He存在,以下關(guān)于He的說法正確的是(　　) A.是He的同分異構(gòu)體 B.比He多一個中子 C.是He的同位素 D.比He少一個質(zhì)子 解析:元素符號的左下角表示的是質(zhì)子數(shù),左上角表示的是核子數(shù),中子數(shù)等于質(zhì)量數(shù)(核子數(shù))減質(zhì)子數(shù)。質(zhì)子數(shù)相同而中子數(shù)不同的原子核互稱同位素He是He的同位素,比He少一個中子,故C正確。 答案:C 6.氫有三種同位素,分別是氕

5、H)、氘H)、氚H),則下列說法中正確的是(　　) A.它們的質(zhì)子數(shù)相等 B.它們的核外電子數(shù)相等 C.它們的核子數(shù)相等 D.它們的化學性質(zhì)相同 解析:氕、氘、氚的核子數(shù)分別為1、2、3,質(zhì)子數(shù)和核外電子數(shù)相同,都是1,中子數(shù)等于核子數(shù)減去質(zhì)子數(shù),故中子數(shù)各不相同,A、B兩項正確,C錯誤;同位素化學性質(zhì)相同,只是物理性質(zhì)不同,D正確。 答案:ABD 7.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(　　) A.C為氦核組成的粒子流 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:根據(jù)射線在電場中

6、的偏轉(zhuǎn)情況,可以判斷,A是由帶正電的粒子組成的射線,所以A是α射線;B射線在電場中不偏轉(zhuǎn),所以B射線不帶電,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。 答案:C 8.在貝可勒爾發(fā)現(xiàn)天然放射現(xiàn)象后,人們對放射線的性質(zhì)進行了深入的研究,發(fā)現(xiàn)α、β、γ射線的穿透本領(lǐng)不同。如圖為這三種射線穿透能力的比較,圖中射線①②③分別是(　　) A.γ、β、α B.β、γ、α C.α、β、γ D.γ、α、β 解析:α射線穿透能力最弱,不能穿透黑紙,故①為α射線,γ射線穿透能力最強,能穿透厚鋁板和鉛板,故③為γ射線,β射線穿透能力較強,能穿透黑紙,但不能穿透厚

7、鋁板和鉛板,故②是β射線,故C正確。 答案:C 9.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Th的原子來說(　　) A.x=90,y=90,z=234 B.x=90,y=90,z=144 C.x=144,y=144,z=90 D.x=234,y=234,z=324 解析:在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。 答案:B B組 1.如圖所示,x為未知放射源,它向右方發(fā)射放射線

8、,p為一張厚度為0.5 mm左右的薄鋁箔,鋁箔右側(cè)是一真空區(qū)域,內(nèi)有較強磁場,q為熒光屏,h是觀察裝置。實驗時,若將磁場撤去,每分鐘觀察到熒光屏上的亮點數(shù)基本沒有變化,再將鋁箔移開,則每分鐘觀察到熒光屏上的亮點數(shù)明顯增加,則可知放射源x可能為(　　) A.α和β的混合放射源 B.α和γ的混合放射源 C.β和γ的混合放射源 D.α、β和γ的混合放射源 解析:將強磁場撤去,每分鐘觀察到熒光屏上的亮點數(shù)沒有變化,說明磁場對射線粒子沒有影響,可知射到屏上的是不帶電的γ射線;再將厚0.5 mm左右的薄鋁箔移開,則每分鐘觀察到熒光屏上的亮點數(shù)明顯增加,說明除接收到γ射線外,又收到了原來被鋁箔

9、p擋住的射線,而厚度為0.5 mm左右的鋁箔能擋住的只有α射線,所以此放射源應(yīng)是α和γ的混合放射源。故正確選項為B。 答案:B 2.如圖所示,在有小孔的鉛盒里放有能連續(xù)放出α、β、γ三種射線的放射性元素,放出的三種射線都打在對面屏M上的A點,要使三種射線分開,分別打在屏上的A、B、C三點(其中B到A的距離大于C到A的距離),可采取的措施是在 屏與孔之間加上(　　) A.垂直于紙面向里的勻強磁場 B.垂直于紙面向外的勻強磁場 C.水平向右的勻強電場 D.水平向左的勻強電場 解析:(1)若加垂直于紙面向外的勻強磁場,β射線向左偏,α射線向右偏,根據(jù)qBv=有R= β射線的比荷

10、與α射線的比荷滿足,而二者的速度僅為幾倍之差,根據(jù)R=式不難得出RβAC,符合題意。 反之,若加垂直于紙面向里的磁場,β射線向右偏,α射線向左偏,AC>AB,不符合題意。 (2)若加水平向右的勻強電場,α射線向右偏,β射線向左偏,AB=,AC=, 因為相差不是太大,所以AB>AC,符合題意。 反之,加水平向左的電場,不符合題意。 答案:BC 3.將α、β、γ三種射線分別射入勻強磁場和勻強電場,圖中表示射線偏轉(zhuǎn)情況中正確的是(　　) 解析:已知α粒子帶正電,β粒子帶負電,γ射線不帶電,根據(jù)正、負電荷在磁場中運動受洛倫茲力方向和正、負電荷在電場

11、中受電場力方向,可知A、B、C、D四幅圖中,α、β粒子的偏轉(zhuǎn)方向都是正確的,但偏轉(zhuǎn)的程度需進一步判斷。 帶電粒子在磁場中做勻速圓周運動,其半徑r=,將其數(shù)據(jù)代入,則α粒子與β粒子的半徑之比為 ≈371。 由此可見,A項正確,B錯誤;帶電粒子垂直進入勻強電場,設(shè)初速度為v0,垂直電場線方向位移為x,沿電場線方向位移為y,則有 x=v0t,y=t2, 消去t可得y=。 對某一確定的x值,α、β粒子沿電場線偏轉(zhuǎn)距離之比為 。 由此可見,C項錯誤,D項正確。 答案:AD 4.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(

12、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的大小; (2)氫的三種同位素H從離子源S出發(fā),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? 解析:(1)離子被加速時,由動能定理得qU=mv2,進入磁場時洛倫茲力提供向心力qvB=,又x=2r,由以上三式得x=。 (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==1∶。 答案:(1)　(2)1∶ 5.茫茫宇宙空間存在大量的宇宙射線,

13、對航天員構(gòu)成了很大的威脅?，F(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,如何用最簡單的辦法除去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射線進入磁場區(qū)域后軌跡的示意圖。 (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8 000倍,α射線速度約為光速的,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β射線在磁場中偏轉(zhuǎn),據(jù)R=,對α射線R1=,對β射線R2=,故=400。α射線穿過此磁場時,半徑很大,幾乎不偏轉(zhuǎn),故與γ射線無法分離。 答案:(1)用一張紙放在射線前即可除去α射線　(2)見解析圖　(3)α射線的圓周運動的半徑很大,幾乎不偏轉(zhuǎn),故與γ射線無法分離。