1、第五章第五章原子核原子核 1 1原子核的组成原子核的组成 基础过关练基础过关练 题组一题组一天然放射现象天然放射现象 1.最早发现天然放射现象的科学家是() A.卢瑟福B.贝克勒尔 C.爱因斯坦D.查德威克 2.下列现象中,与原子核内部结构变化有关的是() A.粒子散射现象 B.天然放射现象 C.光电效应现象 D.原子发光现象 3.(2020 上海华东师范大学附属中学高二下测试)关于原子物理的知识,下列说法 中正确的是() A.质子的发现说明原子是可分的 B.电子的发现说明原子核是可分的 C.天然放射现象的发现揭示了原子核有复杂的结构 D.粒子散射实验揭示了原子核是由质子和中子组成的 题组二题
2、组二射线的本质射线的本质 4.(2020 上海交通大学附属中学高二下期中)天然放射性元素放出的射线是 () A.电子流B.光子流 C.中子流D.质子流 5.一放射源放射出某种或多种射线,当用一张薄纸放在放射源的前面时,强度减为 原来的1 3,而当用 1 cm 厚的铝片放在放射源前时,射线的强度减小到几乎为零,由此 可知,该放射源所射出的() A.仅是射线 B.仅是射线 C.是射线和射线 D.是射线和射线 6.如图所示,放射性元素镭释放出、三种射线,分别进入匀强电场和匀强 磁场中,其中是射线,是射线,是射线。 题组三题组三原子核的组成原子核的组成 7.(2020 上海华东师范大学附属中学高二下测
3、试)92 238U 核中有( ) A.92 个电子B.238 个质子 C.146 个中子D.330 个核子 8.下列说法中正确的是() A.2 4He 核中有 4 个质子,2 个中子 B.2 4He 核与 2 3He 核不是互为同位素 C.4 10Be 中的质子数比中子数少 6 D.14 30Si 中的质子数比中子数少 2 9.(多选)以下说法中正确的是() A.原子中含有带负电的电子和带正电的质子 B.原子核中的质子数一定跟中子数相等 C.用粒子轰击氮、氟、钠、铝等元素的原子核都可以打出质子,因此人们断定 质子是原子核的组成部分 D.原子核(除氢核)的质量跟质子质量之比都大于原子核的电荷量跟
4、质子的电荷量 之比,因此原子核内还存在一种不带电的中性粒子 10.已知镭的原子序数是 88,原子核的质量数是 226。试问: (1)镭核中有几个质子?几个中子? (2)镭核所带电荷量是多少? (3)若镭原子呈电中性,它核外有几个电子? (4)88 228Ra 是镭的一种同位素,让 88 226Ra 和 88 228Ra 以相同速度垂直射入磁感应强度为 B 的匀强磁场中,它们运动的轨迹半径之比是多少? 能力提升练能力提升练 题组一题组一射线的本质射线的本质 1.()在天然放射性物质附近放置一带电体,带电体所带的电荷很快消失的根本 原因是() A.射线的贯穿作用 B.射线的电离作用 C.射线的贯穿
5、作用 D.射线的中和作用 2.()如图所示是、三种射线穿透能力的示意图,下列说法正确的是 () A.甲为射线,它的贯穿能力和电离能力都很弱 B.乙为射线,它的穿透能力最强 C.丙为射线,它在真空中的传播速度是 3.010 8 m/s D.以上说法都不对 3.()如图所示,x 为未知的放射源,L 为薄铝片,若在放射源和计数器之间加上 L 后,计数器的计数率大幅度减小,在 L 和计数器之间再加竖直向下的匀强磁场,计 数器的计数率不变,则 x 可能是() A.和的混合放射源 B.纯放射源 C.和的混合放射源 D.纯放射源 题组二题组二原子核的组成原子核的组成 4.(2020 山东泰安二中高二下测试,
6、)在元素周期表中查到铅的原子序数为 82, 一个铅原子核的质量数为 207,下列说法正确的是() A.核外有 82 个电子,核内有 207 个质子 B.核外有 82 个电子,核内有 82 个质子 C.核内有 82 个质子,207 个中子 D.核内有 125 个核子 5.(2019 山东青岛质检,)质谱仪是一种测定带电粒子的质量和分析同位素的重 要工具,它的构造原理如图所示,离子源 S 产生的正离子束(速度可看成零),经加 速电场加速后垂直进入有界匀强磁场,到达记录它的照相底片 P 上,设离子在 P 上 的位置到入口处 S1的距离为 x。 (1)设离子质量为 m、电荷量为 q,加速电压为 U,磁
7、感应强度大小为 B,求 x 的大小; (2)氢的三种同位素 1 1H、 1 2H、 1 3H 从离子源 S 出发,到达照相底片的位置距入口处 S 1 的距离之比 xHxDxT为多少? 题组三题组三天然放射现象的综合天然放射现象的综合 6.(2020 上海徐汇二模,)下列射线来自原子核外的是() A.射线B.射线 C.射线D.阴极射线 7.(2020 江苏南通高二下期中,)下列说法正确的是() A.粒子散射实验说明了原子核具有复杂的结构 B.利用原子的特征谱线可以鉴别物质的组成成分 C.天然放射现象中,射线的穿透能力比射线强 D.随温度的升高,黑体辐射强度的极大值向波长较长的方向移动 8.()一
8、天然放射性物质发出三种射线,经过方向如图所示的匀强磁场、匀强电 场共存的区域时,射线的轨迹只出现图示的两条(其中有两种射线的轨迹重合),下 列判断中正确的是(深度解析) A.射到 b 处的一定是射线 B.射到 b 处的一定是射线 C.射到 b 处的可能是射线 D.射到 b 处的可能是射线 答案全解全析答案全解全析 基础过关练基础过关练 1.B贝克勒尔于 1896 年最早发现了天然放射现象,故 B 正确。 2.B天然放射现象是原子核内部结构变化引起的,故 B 正确。 3.C电子的发现说明原子是可分的,故 A、B 错误;天然放射现象的发现说明原子 核内部是有结构的,故 C 正确;卢瑟福的粒子散射实
9、验揭示了原子具有核式结构, 不能说明原子核是由质子和中子组成的,故 D 错误。 4.A天然放射性元素放出的射线是电子流,故 A 正确。 5.C射线的穿透能力较弱,在空气中只能前进几厘米,用一张纸就能把它挡住。 射线的电离作用较弱,穿透能力较强,很容易穿透黑纸,也能穿透几毫米的铝板。 射线穿透能力更强,可以穿透几厘米厚的铅板。根据题意可知,该放射源所射出 的射线有射线和射线,没有射线,故 C 正确。 6.答案 解析射线带正电,射线带负电,射线不带电,结合三种射线在电场与磁场 中的偏转可知是射线,是射线,是射线。 7.C 92 238U 中质子数为 92,核子数为 238,由于质子数与中子数之和为
10、核子数,则中 子数为 146,原子核内没有电子,故 C 正确。 8.D 2 4He 核中有 2 个质子,2 个中子,故 A 错误; 2 4He 核与 2 3He 核互为同位素,故 B 错 误;4 10Be 中的质子数比中子数少 2,故 C 错误; 14 30Si 中的质子数比中子数少 2,故 D 正 确。 9.ACD原子中除了有带负电的电子外,还有带正电的质子,故 A 正确;原子核中的 中子数不一定跟质子数相等,故 B 错误;用粒子轰击氮、氟、钠、铝等原子核时 都能打出质子,故 C 正确;因为绝大多数原子核的质量跟质子质量之比大于原子核 的电荷量跟质子的电荷量之比,所以原子核内还有别的中性粒子
11、,故 D 正确。 10.答案(1)88138(2)1.4110 -17 C(3)88(4)113114 解析因为原子序数与核内质子数、原子核的电荷数、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=881.610 -19 C1.4110 -17 C。 (3)镭原子呈电中性,则核外电子数等于质子数,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由洛伦
12、兹力提供,故有 Bqv=m? 2 ? ,r=? ?t。两种同位素具有相同的核电荷数,但质量数不同,故 ?226 ?228= 226 228= 113 114。 能力提升练能力提升练 1.B因射线的电离作用使空气电离成正负离子,空气就变成了导体,从而导走 带电体所带的电荷,选项 B 正确。 2.C射线的电离作用很强,贯穿能力很弱,一张纸就能把它挡住;射线能贯穿 几毫米厚的铝板,电离作用较强;射线穿透本领最强,甚至能穿透几厘米厚的铅 板和几十厘米厚的混凝土,故甲为射线,乙为射线,丙为射线,射线在真空 中的传播速度是 3.010 8 m/s,C 选项正确,A、B、D 选项错误。 3.C在放射源和计数
13、器之间加上铝片后,计数器的计数率大幅度减小,说明射线 中有穿透能力很弱的粒子,即粒子;在铝片和计数器之间再加竖直向下的匀强磁 场,计数器的计数率不变,说明穿过铝片的粒子中无带电粒子,故只有射线。因 此放射源可能是和的混合放射源。 4.B在元素周期表中查到铅的原子序数为 82,即一个铅原子核中有 82 个质子。 由于原子是呈电中性的,则核外电子数为 82。根据质量数(核子数)等于质子数与 中子数之和可知,铅原子核内的中子数为 207-82=125,故 B 正确。 5.答案(1)2 t 2? ? (2)1 2 3 解析(1)离子在电场中加速时,由动能定理得 qU=1 2mv 2 进入磁场后,洛伦兹
14、力提供向心力,有 qvB=? 2 ? 又有 x=2r 由以上三式得 x=2 t 2? ? (2)氢的三种同位素 1 1H、 1 2H、 1 3H 的质量数分别为 1、2、3,电荷数相同,由(1) 结果知 xHxDxT= ?H ?D ?T=1 2 3。 6.D射线、射线、射线都来自原子核,故 A、B、C 错误;阴极射线是原子 的核外电子受激发而发射出的电子流,故 D 正确。 7.B在粒子散射实验中发现少数粒子发生了较大偏转,说明原子的质量绝大 部分集中在很小空间范围,粒子散射实验说明了原子具有核式结构,故 A 错误; 每种元素都有自己的特征谱线,利用特征谱线可以鉴别物质或确定物质的组成成 分,故
15、 B 正确;天然放射现象中,射线穿透能力比射线强,故 C 错误;随温度的 升高,黑体辐射强度的极大值向波长较短的方向移动,故 D 错误。 8.D射线带正电,射线带负电,射线不带电,射线不受电场力和洛伦兹力, 故射到 b 处的一定不是射线,故 C 选项错误;射线和射线在电场、磁场中受 到电场力和洛伦兹力,若电场力大于洛伦兹力,则射到 b 处的是射线,若洛伦兹 力大于电场力,则射到 b 处的是射线,故 D 选项正确,A、B 选项错误。 名师点睛 本题综合考查射线的本质,带电粒子在复合场中的运动。基本的知识一定要牢 记:射线带正电,射线带负电,射线是一种电磁波。分析带电粒子在复合场 中的运动时,常弄不清粒子受力与运动的关系,当电场力等于洛伦兹力时,带电粒 子做匀速直线运动;射线不受电场力、洛伦兹力,也做匀速直线运动。
