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2019-2020年高中物理 第19章 第1節(jié) 原子核的組成練習(xí) 新人教版選修3-5 1．天然放射現(xiàn)象． (1)放射性元素自發(fā)地發(fā)出射線的現(xiàn)象，叫作天然放射現(xiàn)象．它是法國(guó)物理學(xué)家貝克勒爾發(fā)現(xiàn)的． (2)居里夫婦對(duì)鈾和含鈾的各種礦石進(jìn)行了深入研究．發(fā)現(xiàn)在瀝青中存在著兩種能夠發(fā)出更強(qiáng)射線的新元素，把其中一種元素命名為釙，另一種元素命名為鐳． 2．射線到底是什么． 物質(zhì)發(fā)射射線的性質(zhì)稱為放射性，具有放射性的元素稱為放射性元素．放出的射線有α射線、β射線和γ射線三種類型射線，其中穿透能力最弱的是α射線．穿透能力最強(qiáng)的是γ射線． 3．原子核的組成． (1)質(zhì)子和中子統(tǒng)稱核子，原子核所帶的電荷總是質(zhì)子電荷的整數(shù)倍，通常用這個(gè)整數(shù)表示核的電荷量，叫作原子核的電荷數(shù)，用Z表示，原子核的質(zhì)量幾乎等于單個(gè)核子質(zhì)量的整數(shù)倍，這個(gè)倍數(shù)叫作原子核的質(zhì)量數(shù)，用A表示． (2)具有相同質(zhì)子數(shù)而中子數(shù)不同的原子核，在元素周期表中處于同一位置因而互稱同位素，氫的三種同位素是氕、氘、氚． 1．下列說(shuō)法不正確的(B) A．示蹤原子利用了放射性同位素的放射可跟蹤性 B．天然放射現(xiàn)象中β射線是大量的原子被激發(fā)后，從原子中脫出的內(nèi)層電子 C．倫琴發(fā)現(xiàn)了X射線 D．盧瑟福通過(guò)α粒子散射實(shí)驗(yàn)確定了原子的核式結(jié)構(gòu) 解析：放射性同位素示蹤是利用放射性同位素及它們的化合物，與自然界存在的相應(yīng)普通元素及其化合物之間的化學(xué)性質(zhì)和生物學(xué)性質(zhì)是相同的，只是具有不同的核物理性質(zhì)即能夠發(fā)出射線，故放射性同位素可以作為示蹤原子．故A正確；β射線是具有放射性的元素的原子核釋放出一個(gè)高速電子即β粒子，故B錯(cuò)誤；倫琴通過(guò)實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)了X射線，故C正確；盧瑟福和他的同事們所做的α粒子散射實(shí)驗(yàn)否定了湯姆孫的棗糕模型，據(jù)此實(shí)驗(yàn)盧瑟福提出了原子的核式結(jié)構(gòu)模型，故D正確． 2．如圖為查德威克實(shí)驗(yàn)示意圖，用天然放射性元素釙(Po)放射的α射線轟擊鈹時(shí)會(huì)產(chǎn)生粒子流A，用粒子流A轟擊石蠟時(shí)，會(huì)打出粒子流B，經(jīng)研究知道(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：不可見(jiàn)射線A，轟擊石蠟時(shí)打出的應(yīng)該是質(zhì)子，因?yàn)橘|(zhì)子就是氫核，而石蠟中含有大量氫原子，轟擊石蠟的不可見(jiàn)射線應(yīng)該是中子． 3．一放射源放射出某種或多種射線，當(dāng)用一張薄紙放在放射源前面時(shí)，強(qiáng)度減為原來(lái)的，而當(dāng)用1 cm厚的鋁板放在放射源前面時(shí)，射線的強(qiáng)度減小到幾乎為零．由此可知，該放射源所放射出的(C) 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)最強(qiáng)，能穿透幾厘米厚的鉛板，本題中用1 cm厚的鋁板即能擋住射線，說(shuō)明射線中不含γ射線，用薄紙便可擋住部分射線，說(shuō)明射線中含有貫穿本領(lǐng)較小的α射線，同時(shí)有大部分射線穿過(guò)薄紙，說(shuō)明含有β射線，從三種射線的貫穿能力大小方面分析問(wèn)題． 　　　　　　 　　　　　　 　　　　　　 4．下列射線在真空中的速度與光速相同的是(D) A．陰極射線 B．α射線 C．β射線 D．γ射線 解析：要解答本題需掌握：光波在真空中的傳播速度，α射線和β射線速度的大?。帢O射線中的電子是電熱絲經(jīng)通電發(fā)熱而激發(fā)出來(lái)的，不同部位吸熱量不同，所以激發(fā)飛出后的速度也不盡相同，比光速??；由實(shí)驗(yàn)測(cè)得α射線的速度約是光速的十分之一，β射線的速度約是光速的十分之九；γ射線是光子流，速度與光速相同，故D正確． 5．物理學(xué)是一門實(shí)驗(yàn)科學(xué)，實(shí)驗(yàn)探究的方法在科學(xué)研究中具有重要作用．盧瑟福通過(guò)對(duì)α粒子散射實(shí)驗(yàn)結(jié)果的分析(B) A．發(fā)現(xiàn)了電子 B．建立了原子的核式結(jié)構(gòu)模型 C．提出了原子核具有復(fù)雜的結(jié)構(gòu) D．發(fā)現(xiàn)某些元素具有天然放射現(xiàn)象 解析：通過(guò)對(duì)α粒子的散射實(shí)驗(yàn)結(jié)果的分析，建立了原子的核式結(jié)構(gòu)模型，B對(duì)．該實(shí)驗(yàn)中沒(méi)有發(fā)現(xiàn)電子，A錯(cuò)．天然放射現(xiàn)象說(shuō)明了原子核具有復(fù)雜的結(jié)構(gòu)，C錯(cuò)．貝克勒爾發(fā)現(xiàn)了某些元素具有天然放射現(xiàn)象，D錯(cuò)． 6．若用x代表一個(gè)原子中核外的電子數(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(duì)的原子來(lái)說(shuō)(B) 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：在中，左下標(biāo)為質(zhì)子數(shù)，左上標(biāo)為質(zhì)量數(shù)，則y＝90；原子核外電子數(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，綜上所述，B選項(xiàng)正確． 7．如圖甲是α、β、γ三種射線穿透能力的示意圖，圖乙是工業(yè)上利用射線的穿透性來(lái)檢查金屬內(nèi)部的傷痕的示意圖，請(qǐng)問(wèn)圖乙中的檢查是利用了哪種射線(C) A．α射線 B．β射線 C．γ射線 D．三種射線都可以 解析：由圖甲可知α射線和β射線都不能穿透鋼板，γ射線的穿透力最強(qiáng)，可用來(lái)檢查金屬內(nèi)部的傷痕，答案為C. 8．(多選)氫有三種同位素，分別是氕(11H)、氘(21H)、氚(31H)，則(AB) 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．它們的中子數(shù)相等 解析：氕、氘、氚的核子數(shù)分別為1、2、3，因?yàn)槭峭凰?，質(zhì)子數(shù)和核外電子數(shù)相同，都為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，所以本題A、B選項(xiàng)正確． 9．如圖所示，將放射性物質(zhì)鈾放在有窄孔的鉛盒中，在孔的正上方放著照相底片．鉛盒和照相底片之間放一對(duì)電極(左為正，右為負(fù))，使電場(chǎng)的方向跟射線方向垂直．在電場(chǎng)的作用下，鈾發(fā)出的射線從左向右分成了①、②、③三束，由圖可以判斷(AB) A．射線①是高速的電子流，具有較強(qiáng)的貫穿本領(lǐng) B．射線②是一種頻率很高的電磁波，具有最強(qiáng)的貫穿本領(lǐng) C．射線③是高能量質(zhì)子，它有很強(qiáng)的電離本領(lǐng) D．三種射線都具有靜止質(zhì)量 解析：該題通過(guò)帶電粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)和在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)，考查三種射線的特性，α射線帶正電荷，在電場(chǎng)中沿電場(chǎng)線方向偏轉(zhuǎn)；在磁場(chǎng)中根據(jù)左手定則判定向右偏轉(zhuǎn)；β射線帶負(fù)電荷，偏轉(zhuǎn)的方向與α射線相反；γ射線不帶電，不偏轉(zhuǎn)；由此可以判定．射線①是高速的電子流，具有較強(qiáng)的貫穿本領(lǐng)，A正確；射線②是一種頻率很高的電磁波，具有最強(qiáng)的貫穿本領(lǐng)，B正確；射線③是α射線，C錯(cuò)誤；γ射線是光子，沒(méi)有靜止質(zhì)量，D錯(cuò)誤． 10．下列論述中不正確的是(B) A．天然放射性現(xiàn)象表明了原子核內(nèi)部是有復(fù)雜的結(jié)構(gòu)的 B．α粒子散射實(shí)驗(yàn)的結(jié)果表明了原子核內(nèi)部是有復(fù)雜的結(jié)構(gòu)的 C．湯姆孫發(fā)現(xiàn)電子表明原子內(nèi)部是有復(fù)雜的結(jié)構(gòu)的 D．α粒子散射實(shí)驗(yàn)是原子核式結(jié)構(gòu)模型的實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ) 解析：天然放射現(xiàn)象說(shuō)明原子核內(nèi)部有復(fù)雜結(jié)構(gòu)；α粒子散射實(shí)驗(yàn)說(shuō)明了原子的核式結(jié)構(gòu)模型，湯姆孫發(fā)現(xiàn)電子知原子內(nèi)部有復(fù)雜結(jié)構(gòu)．天然放射現(xiàn)象說(shuō)明原子核內(nèi)部有復(fù)雜結(jié)構(gòu)．故A正確；α粒子散射實(shí)驗(yàn)說(shuō)明原子的核式結(jié)構(gòu)模型．故B錯(cuò)誤，D正確；湯姆孫發(fā)現(xiàn)電子，知道原子還可以再分，提出了原子的“棗糕式”模型．故C正確． 11．計(jì)數(shù)器是一種探測(cè)射線的儀器，如圖所示，X為未知放射源，它向右方發(fā)射放射線．放射線首先通過(guò)一塊薄鋁箔P(厚度約為1 mm)，并經(jīng)過(guò)一個(gè)強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域后到達(dá)計(jì)數(shù)器，計(jì)數(shù)器上單位時(shí)間內(nèi)記錄到的射線粒子是一定的．現(xiàn)將強(qiáng)磁場(chǎng)移開(kāi)，計(jì)數(shù)器單位時(shí)間內(nèi)所記錄的射線粒子基本保持不變，然后將薄鋁箔P移開(kāi)，則計(jì)數(shù)器單位時(shí)間內(nèi)記錄的射線粒子明顯上升．據(jù)此可以判定X為(D) A．純?chǔ)路派湓? B．純放射源 C．α和β的混合放射源 D．α和γ的混合放射源 解析：將強(qiáng)磁場(chǎng)移開(kāi)，計(jì)數(shù)器單位時(shí)間內(nèi)所記錄的射線粒子基本保持不變，即磁場(chǎng)對(duì)射線粒子沒(méi)有影響，則可以斷定計(jì)數(shù)器接收到的是不帶電的γ射線，以后將薄鋁箔P(厚度約為1 mm)移開(kāi)，則計(jì)數(shù)器單位時(shí)間內(nèi)記錄的射線粒子明顯上升．這說(shuō)明計(jì)數(shù)器除了接收到了γ射線之外，還接收到了一種原來(lái)被厚度約為1 mm的薄鋁箔P擋住的射線，而厚度約為1 mm的薄鋁箔只能將α射線擋住，所以X為能放射α射線和γ射線的混合放射源，故D項(xiàng)正確．