人教版(新教材)高中物理選擇性必修3課時(shí)作業(yè)5：5 1 原子核的組成練習(xí)

人教版(新教材)高中物理選擇性必修第三冊(cè)PAGEPAGE11原子核的組成考點(diǎn)一天然放射現(xiàn)象射線的本質(zhì)1．關(guān)于原子核內(nèi)部的信息，最早來(lái)自天然放射現(xiàn)象．人們從破解天然放射現(xiàn)象入手，一步步揭開(kāi)了原子核的秘密．下列說(shuō)法正確的是()A．法國(guó)物理學(xué)家貝克勒爾發(fā)現(xiàn)了X射線B．德國(guó)物理學(xué)家倫琴發(fā)現(xiàn)，鈾和含鈾的礦物能夠發(fā)出α射線C．盧瑟福用α粒子轟擊氮原子核，發(fā)現(xiàn)了質(zhì)子D．居里夫婦通過(guò)實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)了中子〖答案〗C〖解析〗法國(guó)物理學(xué)家貝克勒爾發(fā)現(xiàn)了鈾和含鈾的礦物能夠發(fā)出射線，A錯(cuò)誤；德國(guó)物理學(xué)家倫琴發(fā)現(xiàn)了倫琴射線，又叫X射線，B錯(cuò)誤；盧瑟福用α粒子轟擊氮原子核，發(fā)現(xiàn)了質(zhì)子，并預(yù)言了中子的存在，C正確；查德威克通過(guò)實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)了中子，D錯(cuò)誤．2．(2020·陜西高二期末)天然放射現(xiàn)象通常會(huì)放出三種射線，即α、β、γ射線，關(guān)于這三種射線，以下說(shuō)法正確的是()A．云室中α射線徑跡長(zhǎng)而粗，這是因?yàn)棣辽渚€具有較強(qiáng)的穿透能力B．β射線是高速質(zhì)子流，很容易穿透黑紙，也能穿透幾毫米厚的鋁板C．γ射線是能量很高的電磁波，在電場(chǎng)和磁場(chǎng)中都不偏轉(zhuǎn)D．用β射線照射帶正電的驗(yàn)電器，則驗(yàn)電器的張角會(huì)變大〖答案〗C〖解析〗由于α粒子的電離本領(lǐng)大，貫穿本領(lǐng)小，所以α射線在云室中的徑跡粗而短，故A錯(cuò)誤；β射線是高速電子流，這種射線來(lái)源于原子核內(nèi)部，很容易穿透黑紙，也能穿透幾毫米厚的鋁板，故B錯(cuò)誤；γ射線是能量很高的電磁波，因其不帶電，所以在電場(chǎng)和磁場(chǎng)中都不偏轉(zhuǎn)，故C正確；β射線是高速電子流，用β射線照射帶正電的驗(yàn)電器，與驗(yàn)電器中的正電荷中和，則驗(yàn)電器的張角會(huì)變小，故D錯(cuò)誤．3．以下事實(shí)可作為“原子核可再分”的依據(jù)是()A．天然放射現(xiàn)象 B．粒子散射實(shí)驗(yàn)C．電子的發(fā)現(xiàn) D．氫原子發(fā)光〖答案〗A〖解析〗粒子散射實(shí)驗(yàn)說(shuō)明了原子的核式結(jié)構(gòu)模型，故B錯(cuò)誤．電子位于原子核外，不能說(shuō)明原子核可再分，故C錯(cuò)誤．氫原子發(fā)光說(shuō)明核外電子的躍遷，不能說(shuō)明原子核可再分，故D錯(cuò)誤．4．(2020·靈璧一中期末)在貝克勒爾發(fā)現(xiàn)天然放射現(xiàn)象后，人們對(duì)射線的性質(zhì)進(jìn)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1為這三種射線穿透能力的比較，圖中射線①、②、③分別是()圖1A．γ、β、α B．β、γ、αC．α、β、γ D．γ、α、β〖答案〗C〖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(qiáng)，能穿透厚鋁板和鉛板，故③為γ射線；β射線穿透能力較強(qiáng)，能穿透黑紙，但不能穿透厚鋁板，故②是β射線，故C正確．5.放射性元素放出的射線，在電場(chǎng)中分成A、B、C三束，如圖2所示，其中()圖2A．C為氦原子核組成的粒子流B．B為比X射線波長(zhǎng)更長(zhǎng)的光子流C．B為比X射線波長(zhǎng)更短的光子流D．A為高速電子組成的電子流〖答案〗C〖解析〗A沿電場(chǎng)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在電場(chǎng)中不偏轉(zhuǎn)，所以是γ射線；C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)電的粒子流，所以是β射線；γ射線的波長(zhǎng)比X射線短，故本題選C.6.(多選)如圖3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(chǎng)，則下列說(shuō)法中正確的有()圖3A．打在圖中a、b、c三點(diǎn)的依次是α射線、γ射線、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(chǎng)，則屏上的亮斑可能只剩下b〖答案〗AC〖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(chǎng)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粒子的速度約是光速的eq\f(1,10)，而β粒子的速度接近光速，所以在同樣的復(fù)合場(chǎng)中不可能都做直線運(yùn)動(dòng)，D錯(cuò)誤．考點(diǎn)二原子核的組成7．(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粒子〖答案〗CD〖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)誤；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)誤；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)還存在一種不帶電的粒子，故D正確．8．(2021·高二課時(shí)練)原子核中能放出α、β、γ射線，關(guān)于原子核的組成，下列說(shuō)法正確的是()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〖答案〗D〖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粒子的來(lái)源，不能據(jù)此認(rèn)為α粒子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)化成質(zhì)子，并向核外釋放一個(gè)電子，這就是β粒子．原子核發(fā)出射線后處于高能級(jí)，在躍遷到低能級(jí)時(shí)多余的能量以γ光子的形式輻射出來(lái)，形成γ射線，故原子核里也沒(méi)有γ粒子，故D正確．9．(2021·長(zhǎng)春市榆樹(shù)高級(jí)中學(xué)高二期中)某種元素的原子核用eq\o\al(A,Z)X表示，下列說(shuō)法中正確的是()A．原子核的質(zhì)子數(shù)為Z，中子數(shù)為AB．原子核的質(zhì)子數(shù)為Z，中子數(shù)為A－ZC．原子核的質(zhì)子數(shù)為A，中子數(shù)為ZD．原子核的質(zhì)子數(shù)為A－Z，中子數(shù)為Z〖答案〗B〖解析〗根據(jù)原子核的符號(hào)的含義可知，A表示質(zhì)量數(shù)，Z表示質(zhì)子數(shù)，則中子數(shù)為A－Z，故A、C、D錯(cuò)誤，B正確．10．(多選)已知eq\o\al(226,88)Ra是eq\o\al(228,88)Ra的一種同位素，則下列說(shuō)法正確的是()A．兩者具有相同的質(zhì)子數(shù)和不同的質(zhì)量數(shù)B．兩者具有相同的中子數(shù)和不同的原子序數(shù)C．兩者具有相同的核電荷數(shù)和不同的中子數(shù)D．兩者具有相同的核外電子數(shù)和不同的化學(xué)性質(zhì)〖答案〗AC〖解析〗同位素是同一種元素，故質(zhì)子數(shù)、核外電子數(shù)及化學(xué)性質(zhì)相同，但中子數(shù)不同，故A、C正確，B、D錯(cuò)誤．11．(多選)(2020·海安高級(jí)中學(xué)高二月考)質(zhì)子數(shù)與中子數(shù)互換的核互為鏡像核，例如eq\o\al(3,2)He是eq\o\al(3,1)H的鏡像核，同樣eq\o\al(3,1)H也是eq\o\al(3,2)He的鏡像核．下列說(shuō)法正確的是()A.eq\o\al(13,7)N和eq\o\al(13,6)C互為鏡像核B.eq\o\al(15,7)N和eq\o\al(15,7)O互為鏡像核C.eq\o\al(15,7)N和eq\o\al(15,8)O互為鏡像核D．互為鏡像核的兩個(gè)核質(zhì)量數(shù)相同〖答案〗ACD〖解析〗根據(jù)鏡像核的定義及質(zhì)量數(shù)A等于核電荷數(shù)Z和中子數(shù)n之和，可知eq\o\al(13,7)N和eq\o\al(13,6)C的質(zhì)子數(shù)與中子數(shù)互換了，互為鏡像核；eq\o\al(15,7)N和eq\o\al(15,8)O的質(zhì)子數(shù)與中子數(shù)互換了，互為鏡像核，故A、C正確.eq\o\al(15,7)N的質(zhì)子數(shù)為7，中子數(shù)為8；而eq\o\al(16,8)O的質(zhì)子數(shù)和中子數(shù)都為8，沒(méi)有互換，不是鏡像核，故B錯(cuò)誤．互為鏡像核的質(zhì)子數(shù)與中子數(shù)互換，質(zhì)子數(shù)與中子數(shù)之和不變，所以互為鏡像核的兩個(gè)核質(zhì)量數(shù)相同，故D項(xiàng)正確．12.(2021·高二課時(shí)練)如圖4所示，x為未知放射源，它向右方放出射線，p為一張厚度為0.5mm左右的薄鋁箔，鋁箔右側(cè)是一真空區(qū)域，內(nèi)有較強(qiáng)磁場(chǎng)，q為熒光屏，h是觀察裝置．實(shí)驗(yàn)時(shí)，若將磁場(chǎng)撤去，每分鐘觀察到熒光屏上的亮點(diǎn)數(shù)基本沒(méi)有變化，再將鋁箔移開(kāi)，則每分鐘觀察到熒光屏上的亮點(diǎn)數(shù)明顯增加，則可知放射源x可能為()圖4A．α射線和β射線的混合放射源B．α射線和γ射線的混合放射源C．β射線和γ射線的混合放射源D．α射線、β射線和γ射線的混合放射源〖答案〗B〖解析〗將強(qiáng)磁場(chǎng)撤去，每分鐘觀察到熒光屏上的亮點(diǎn)數(shù)基本沒(méi)有變化，說(shuō)明磁場(chǎng)對(duì)穿過(guò)p的射線粒子沒(méi)有影響，可知射到屏上的是不帶電的γ射線；再將厚0.5mm左右的薄鋁箔移開(kāi)，則每分鐘觀察到熒光屏上的亮點(diǎn)數(shù)明顯增加，說(shuō)明除接收到γ射線外，又收到了原來(lái)被薄鋁箔p擋住的射線，而厚度為0.5mm左右的鋁箔能擋住的只有α射線，所以此放射源應(yīng)是α射線和γ射線的混合放射源，故選項(xiàng)B正確．13.質(zhì)譜儀是一種測(cè)量帶電粒子的質(zhì)量及分析同位素的重要工具，它的構(gòu)造原理如圖5所示，離子源S產(chǎn)生的各種不同正離子束(初速度可視為零)，經(jīng)加速電場(chǎng)加速后垂直進(jìn)入有界勻強(qiáng)磁場(chǎng)，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5(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(qiáng)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？〖答案〗(1)eq\f(2,B)eq\r(\f(2mU,q))(2)1∶eq\r(2)∶eq\r(