高中物理人教版5第十九章原子核 學(xué)業(yè)分層測評1

學(xué)業(yè)分層測評(十三)(建議用時：45分鐘)[學(xué)業(yè)達(dá)標(biāo)]1．由原子核符號eq\o\al(235,)92U，可知()\o\al(235,)92U原子核中有質(zhì)子92個\o\al(235,)92U原子核中有電子92個\o\al(235,)92U原子核中有中子235個\o\al(235,)92U原子核中有中子143個\o\al(235,)92U原子核中有核子235個【解析】原子核符號為eq\o\al(A,Z)X，A為核子數(shù)，Z為質(zhì)子數(shù)，可見eq\o\al(235,)92U原子核中核子數(shù)是235個，質(zhì)子數(shù)是92個，中子數(shù)為235－92＝143個，故B、C錯誤，A、D、E正確．【答案】ADE2．如圖19-1-6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磁場，則下列說法中正確的有()【導(dǎo)學(xué)號：66390044】圖19-1-6A．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豎直向下的勻強電場，則屏上的亮斑可能只剩下bE．如果在鉛盒和熒光屏間再一豎直向下的勻強電場，則屏上可能出現(xiàn)兩個亮斑【解析】由左手定則可知粒子向右射出后，在勻強磁場中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．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動(如果一個打在b，則另一個必然打在b點下方)．故A、C、E正確，B、D錯誤．【答案】ACE3．據(jù)最新報道，放射性同位素鈥eq\o\al(166,67)Ho，可有效治療癌癥，該同位素原子核內(nèi)中子數(shù)與核外電子數(shù)之差是________．【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.【答案】324．在軋制鋼板時需要動態(tài)地監(jiān)測鋼板的厚度，其檢測裝置由放射源、探測器等構(gòu)成，如圖19-1-7所示．該裝置中探測器接收到的是________．圖19-1-7【解析】α射線的穿透本領(lǐng)最弱，一張紙就能將其擋住，而β射線的穿透本領(lǐng)較強，能穿透幾毫米厚的鋁板，γ射線的穿透本領(lǐng)最強，可以穿透幾厘米厚的鉛板，故探測器接收到的應(yīng)該是γ射線．【答案】γ射線[能力提升]5．靜止在勻強磁場中的某放射性元素的原子核，當(dāng)它放出一個α粒子后，其速度方向與磁場方向垂直，測得α粒子和反沖核的軌道半徑之比為44∶1，如圖19-1-8所示，則()【導(dǎo)學(xué)號：66390045】圖19-1-8A．α粒子與反沖核的動量大小相等、方向相反B．原來放射性元素的核電荷數(shù)為90C．反沖核的核電荷數(shù)為88D．α粒子和反沖核的速度之比大1∶88E．反沖核的電荷數(shù)為90【解析】由于微粒之間相互作用的過程中動量守恒，初始總動量為零，則最終總動量也為零，即α粒子和反沖核的動量大小相等、方向相反，A正確；由于釋放的α粒子和反沖核均在垂直于磁場的平面內(nèi)且在洛倫茲力作用下做圓周運動，由qvB＝eq\f(mv2,R)得R＝eq\f(mv,qB)，若原來放射性元素的核電荷數(shù)為Q，則對α粒子：R1＝eq\f(p1,B·2e)對反沖核：R2＝eq\f(p2,BQ－2e)由p1＝p2，R1∶R2＝44∶1，得Q＝90，B、C正確；它們的速度大小與質(zhì)量成反比，故D、E錯誤．【答案】ABC6．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19-1-9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.圖19-1-9(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？【導(dǎo)學(xué)號：66390046】【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)7．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19-1-10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)圖19-1-10(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)【導(dǎo)學(xué)號：66390047】【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＝eq\f(mv,Bq)，對α射線有Rα＝eq\f(mαvα,Bqα)對β射線有Re＝eq\f(meve,Bqe)故eq\f(