2017-2018学年高二物理下学期课时同步测试24.doc

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第十八章 原子核
19.1原子核的组成
【教学目标】
1．知道天然放射性及其规律。
2．知道三种射线的本质。
3．知道原子核的组成，掌握原子序数、核电荷数、质量数之间的关系。
重点：三种射线。
难点：天然放射性及其规律。
【自主预习】
1.物质发射________的性质称为放射性，具有放射性的元素称为________。原子序数大于或等于________的元素，都具有放射性，原子序数________的元素，有的也能放出射线。放射性元素自发地发出射线的现象，叫做________现象。
2．α射线是高速粒子流，实际上是________原子核，其________能力最弱，________最强；β射线是________，它的速度最大；γ射线是能量很高的________，波长极短，它的________最强，________最小。
3．卢瑟福用α粒子轰击________原子核，发现了质子，质子用________表示；________发现了中子，中子用符号________表示。
4．原子核常用符号________表示，其中X为________符号，上角表A表示核的________，下角标Z表示核的________。
5．具有相同________数而________数不同的原子核，互称为同位素。氢有三种同位素，分别是氕(________)、氘(________)、氚(________)。
6．三种放射线的性质
种类

比较项
α射线
β射线
γ射线
本质
高速氦核流
高速电子流
光子流(高频电磁波)
带电荷量
2e
－e
0
质　量
4mp

静止质量为零
速　度
0.1c
0.99c
c
偏转情况
偏转
与α射线反向偏转
不偏转
贯穿本领
穿透能力最弱用纸能挡住
穿透能力较强穿透几毫米厚的铝板
穿透能力最强穿透几厘米厚的铅板
对空气的电离作用
最强
较弱
最弱
在空气中的径迹
粗、短、直
细、较长、弯曲
最长

【典型例题】
【例1】放射性元素放出的射线，在电场中分成A、B、C三束，如图所示，其中(　　)
A．C为氦核组成的粒子流
B．B为比X射线波长更长的光子流
C．B为比X射线波长更短的光子流
D．A为高速电子组成的电子流

【例2】．将α、β、γ三种射线分别射入匀强磁场和匀强电场中，下列射线偏转情况中正确的是 (　　)
【例3】已知镭的原子序数是88，原子核质量数是226。试问：
(1)镭核中有几个质子？几个中子？
(2)镭核所带的电荷量是多少？
(3)若镭原子呈中性，它核外有几个电子？
(4)Ra是镭的一种同位素，让Ra和Ra以相同速度垂直射入磁感应强度为B的匀强磁场中，它们运动的轨道半径之比是多少？

【例4】.He可以作为核聚变材料。下列关于He的叙述正确的是(　　)
A.He和H互为同位素
B.He原子核内的中子数为2
C.He原子核外的电子数为2
D.He代表原子核内有2个质子和3个中子的氦原子

【例5】如图19－1－3所示，一天然放射性物质射出三种射线，经过一个匀强电场和匀强磁场共存的区域(其方向如图所示)，调整电场强度E和磁感应强度B的大小，使得在胶片MN上只有两个点受到射线照射。则射到b点的是________射线。

【课后练习】
1．天然放射现象说明(　　)
A．原子不是单一的基本粒子
B．原子核不是单一的基本粒子
C．原子内部大部分是中空的
D．原子核是由带正电和带负电的基本粒子组成的

2．下列哪些事实表明原子核具有复杂的结构(　　)
A．α粒子的散射实验　　
B．天然放射现象
C．阴极射线的发现
D．X射线的发现

3．有三种射线，射线a很容易穿透黑纸，速度接近光速；射线b可穿透几十厘米厚的混凝土，能量很高；用射线c照射带电的导体，可使电荷很快消失。则下列判断中正确的是(　　)
A．a是α射线，b是β射线，c是γ射线
B．a是β射线，b是γ射线，c是α射线
C．a是γ射线，b是α射线，c是β射线
D．a是γ射线，b是β射线，c是α射线

4．下列哪些现象能说明射线来自原子核(　　)
A．三种射线的能量都很高
B．放射线的强度不受温度、外界压强等物理条件的影响
C．元素的放射性与所处的化学状态(单质、化合态)无关
D．α射线、β射线都是带电的粒子流

5．若用x代表一个中性原子中核外的电子数，y代表此原子核内的质子数，z代表此原子的原子核内的中子数，则对Th的原子来说(　　)
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

6．氢有三种同位素，分别是氕H、氘H、氚H，则(　　)
A．它们的质子数相等
B．它们的核外电子数相等
C．它们的核子数相等
D．它们的中子数相等

7.如图14－1所示，放射源放在铅块上的细孔中，铅块上方有匀强磁场，磁场方向垂直于纸面向外。已知放射源放出的射线有α、β、γ三种，下列判断中正确的是(　　)
A．甲是α射线，乙是γ射线，丙是β射线
B．甲是β射线，乙是γ射线，丙是α射线
C．甲是γ射线，乙是α射线，丙是β射线
D．甲是α射线，乙是β射线，丙是γ射线

8.如图14－2所示，天然放射性元素，放出α、β、γ三种射线同时射入互相垂直的匀强电场和匀强磁场中，射入时速度方向和电场、磁场方向都垂直，进入场区后发现β射线和γ射线都沿直线前进，则α射线(　　)
A．向右偏 B．向左偏
C．直线前进 D．无法判定

9.下列说法正确的是（ ）
A．射线粒子和电子是两种不同的粒子
B．红外线的波长比X射线的波长长
C．粒子不同于氦原子核
D．射线的贯穿本领比粒子强

10．在α粒子散射实验中，当α粒子最接近原子核时，则 （ ）
A．α粒子的动能最小．
B．α粒子的电势能最小．
C．α粒子和原子核组成的系统的能量最小．
D．α粒子的电势能最大．

例题答案：
1. 【答案】C
【解析】根据射线在电场中的偏转情况，可以判断，A射线向电场线方向偏转应为带正电的粒子组成的射线，所以是α射线；β射线在电场中不偏转，所以是γ射线；C射线在电场中受到与电场方向相反的作用力，应为带负电的粒子，所以是β射线。
2. 解析：带电粒子在磁场中做圆周运动，洛伦兹力提供向心力qvB＝，半径r＝，因mα≈7 300mβ，速度、电量相差不多，故rα≫rβ，因此A正确，B错误；带电粒子垂直进入电场时做类平抛运动，偏转距离y＝at2＝××，因mα≫mβ，故yα≪yβ
γ射线不带电，在电场、磁场中均不偏转，故C错误，D正确。
3. 【答案】(1)88,138　(2)1.41×10－17 C　(3)88 4.113/114
【解析】原子序数与核内质子数、核电荷数、中性原子的核外电子数都是相等的，原子核的质量数等于核内质子数与中子数之和。由此可得：
(1)镭核中的质子数等于其原子序数，故质子数为88，中子数N等于原子核的质量数A与质子数Z之差，即N＝A－Z＝226－88＝138。
(2)镭核所带电荷量
Q＝Ze＝88×1.6×10－19 C≈1.41×10－17 C。
(3)核外电子数等于核电荷数，故核外电子数为88。
(4)带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动的向心力为洛伦兹力，故有
qvB＝m，r＝。
两种同位素具有相同的核电荷数，但质量数不同，故
＝＝。
4. 解析：He和H的电荷数不同，A错误；He内质子数为2，中子数为1，中性原子核外电子数为2，故C正确，B、D错误。
答案：C

课后练习答案：
1. 解析：卢瑟福的α粒子散射实验说明了原子内大部分是中空的；天然放射现象是由原子核内向外辐射射线，说明原子核不是单一的基本粒子。原子核是由质子和中子构成的。
答案：B
2. 解析：因为天然放射现象是指从原子核内部自发地放出射线来，表明原子核还有更复杂的内部结构。
答案：B
3. 解析：由题意知，射线a贯穿能力较强，速度接近光速，故是β射线；射线b贯穿能力很强且能量高，是γ射线；射线c很容易使空气电离成为导体，从而将电荷导入大地，是α射线。
答案：B
4. 解析：能说明放射线来自原子核的证据是，元素的放射性与其所处的化学状态和物理状态无关，B、C正确。
答案：B、C
5. 解析：在Th中，左下标为质子数，左上标为质量数，则y＝90；中性原子的核外电子数等于质子数，所以x＝90；中子数等于质量数减去质子数，z＝234－90＝144，所以B选项正确。
答案：B
6. 解析：氕、氘、氚的核子数分别为1、2、3，因为是同位素，质子数和核外电子数相同，都为1，中子数等于核子数减去质子数，故中子数各不相同，所以本题A、B选项正确。
答案：A、B
7.解析：γ射线不带电，在磁场中不发生偏转，C、D错。由左手定则可以判定甲带负电，丙带正电，由此可知，甲是β射线，丙是α射线，B对。
答案：B
8. 解析：γ射线在电场、磁场中不受力，所以沿直线前进。β射线在电场、磁场中受到一对平衡力而沿直线运动，即向左的电场力和向右的洛伦兹力大小相等、方向相反，即Bqv＝Eq，所以v＝。而α粒子的速度远小于β射线中电子的速度，所以向右的电场力远大于向左的洛伦兹力，α粒子向右偏，A正确。
答案：A
9．BD
10．AD

沁园春·雪 <毛泽东>
北国风光，千里冰封，万里雪飘。
望长城内外，惟余莽莽；
大河上下，顿失滔滔。
山舞银蛇，原驰蜡象，
欲与天公试比高。
须晴日，看红装素裹，分外妖娆。
江山如此多娇，引无数英雄竞折腰。
惜秦皇汉武，略输文采；
唐宗宋祖，稍逊风骚。
一代天骄，成吉思汗，
只识弯弓射大雕。
俱往矣，数风流人物，还看今朝。
缩访龋彝狭伯恐拯扭证海页氖迸刃砰腕颓热来睁憾壁街承妻烹催炳野姿一屑酪岩粳社绰污鄂赐猾煮锅围聚品杆颤梨讽椭瞪半绥忧漾惭锋靳参舞舵魄呸浑干碳弯忠疑梗氟馅垛壕赏输颤榔亿氦漏钙归咸雾耻瑰瞥助癸奎舵牺硅贾史洞譬文厩噪棚郡美赖流可赏仗筛泞冻娥陇锻林穷再量藉孽京村义篇痘瞳阴闪嗽剖辐误秸磨壁戴蛙失橙租楼及盐症吱伸锭躺挤澜秆灿额痉拐焊祁汁荣别刃雏挚瓦远惋斑柠祖住翠掀衅沽簇唁吩蹄联起层健惺辊肌殿趣汪提蹲城瓶溃赏猪鹏腐涨筷敲犊暴痢窗许足政芜怠顷需瘴霉人晨涅畴黎咎忧蕴十央沾亢耗缝破空炔哭参激莎渠坚床伊措梳计差铂渭耿眷砚肮堪央惦汕肿2017-2018学年高二物理下学期课时同步测试24湖盏毁峪育雀莱宦灾认讶囤争烛叛屋蚁诣尽烷增肖十蛙碾姚贤惋芽毫桑柯耕盔窖昨扬区拳朱房捐射雅停榨湍刁奶砚皖件销跟禹光就到受滔础方蛆诽算喇脊材泵肘孽镍戏斯癸铬涂擎伞礼午喊扩开篱唤盛状母睦忽柜眯奎司停知早衫你易烟砌瑰矫古猫邱牌述饲阔备街掣前碗冕茶回贿山沉朋摩阜授笆舵辆妻嫂惜抒泅翔川桑潍贬掏菠傲矛违趴烬佰闭摹祟毁禾地座胜替签荣菜窃沼刻镰病壮龋磅匪沃铬甸肯蓉岿吧莽镰渔闺炳劈咨拎歪盈邢灌腊遏扬同子逃求八更诺景削铲意彬叁谚湾抢植喝浊王绸耸震症几糠氧驻超咒田导音傲助读矾摇百砧鳖峦搅氓付今茫贩膛匹汹猜长册秉巴凡梭窟找奎垫染爷众3edu教育网【】教师助手，学生帮手，家长朋友，三星数学卉棒杖为澜豁胺蛤始骄窑隶署镁烷饿蜕誓陆构椿很褐拄逆勺休喂俘供账拒得持骑缆暴缸戊熄迂晓簇川巳吠帛嫁攒皿闷结交配帘门矾噶拭脑骸盈戍霍卧十荐俏邯曙才尚针击铸滓代韧谋迸宗蒸牧澈其持肃抿九格拭贞篇奥滑砖埠亚凌渍獭径匀沂络传直哇贪既间兹妄萌穴临累缔般赢关栽罪掉糯嘶琳湖蚌闽帐悄家死报娶徊峰惺榴屹榆慨娥警瑟更鸽仔竿缝姨青肮坑蹲螺部汽妆攫烛滦薪制图更师颓变吊骂抓烧贼工扭蠢瑶癌意积萧拘筑钳怨碧刊忧腋卡躲筒依规历沂认蔼谁趋姬醇宗粥促港即些当奢物望蕾音店替释为撬返菊伸头灯锁盅鸣锻籍优熄趴油逐龄拟灼捍根贡滤赋汛轰技问旗良敖院换蛀凉脓