物理3-5原子核练习

1、第十九章第一节 基础夯实一、选择题(14题为单选题，5、6题为多选题)1关于质子与中子，下列说法错误的是()A原子核由质子和中子构成B质子和中子统称为核子C卢瑟福发现了质子，并预言了中子的存在2(湛江市20132014学年高二下学期期末)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若用x代表一个中性原子中核外的电子数，y代表此原子的原子核内的质子数，z代表此原子的原子核内的中子数，则对Th的原子来说()Ax90，y90，z234Bx90，y90，z144Cx144，y144，z90Dx234，y234，z3244人类探测月球发现，在月球

2、的土壤中含有较丰富的质量数为3的氦，它可以作为未来核聚变的重要原料之一。氦的该种同位素应表示为()A.He B.He C.He D.He5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射线、射线都是带电的粒子流二、非选择题6如图所示，铅盒A中装有天然放射性物质，放射线从其右端小孔中水平向右射出，在小孔和荧光屏之间有垂直于纸面向外的匀强磁场，则下列说法中正确的有()A打在图中a、b、c三点的依次是射线、射线和射线B射线和射线的轨迹都是抛物线C射线和射线的轨迹都是圆弧D如果在铅盒和荧光屏

3、间再加一竖直向下的匀强电场，则屏上的亮斑可能只剩下b7现在，科学家正在设法探寻“反物质”。反谓的“反物质”是由“反粒子”组成的，“反粒子”与对应的正粒子具有相同的质量和电荷量，但电荷的符号相反，据此，反粒子的质量数为_，电荷数为_。8如图所示，R是放射源，虚线方框是匀强磁场，L是厚纸板，M是荧光屏，实验时，发现在荧光屏的O、P两处有亮斑，则磁场方向、到达O点和P点的射线，属于表中哪种情况？说明理由。 能力提升一、选择题(1、2题为单选题，3题为多选题)1以下说法正确的是()A.Th为钍核，由此可知，钍核的质量数为90，钍核的质子数为234B.Be为铍核，由此可知，铍核的质量数为9，铍核的中子数

4、为4C同一元素的两种同位素具有相同的质量数D同一元素的两种同位素具有不同的中子数2.如图所示，天然放射性元素，放出、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，进入场区后发现射线和射线都沿直线前进，则射线()A向右偏B向左偏C直线前进D无法判断3下面说法正确的是()A射线的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的强二、非选择题4有关O、O、O三种同位素的比较，试回答下列问题：(1)三种同位素中哪一种粒子是不相同的？_。A质子B中子C电子(2)三种同位素中，哪一个质量最大？_。(3)三种同位素的

5、化学性质是否相同？_。5在茫茫宇宙间存在大量的宇宙射线，对宇航员构成了很大威胁，现有一束射线(含有、三种射线)。(1)在不影响和射线的情况下，如何用最简单的办法除去射线。(2)余下这束和射线经过一个使它们分开的磁场区域，画出和射线在进入如图所示磁场区域后轨迹的示意图。6在暗室的真空管装置中做如下实验：在竖直放置的平行金属板间的匀强电场中，有一个能产生、三种射线的放射源，从放射源射出的一束射线垂直于电场方向射入电场，如图所示，在与放射源距离为H高处水平放置两张叠放着的涂药面朝下的显影纸(比一般纸厚且坚韧的涂有感光药的纸)，经射线照射一段时间后使两张显影纸显影。(1)上面的显影纸有几个暗斑？各是什

6、么射线的痕迹？(2)下面的显影纸显出3个暗斑，试估算中间暗斑与两边暗斑的距离之比；(3)若在此空间再加上与电场方向垂直的匀强磁场，一次使射线不偏转，一次使 射线不偏转，则两次所加匀强磁场的磁感应强度之比是多少？(已知m4u，mu，v，vc) 第十九章第二节基础夯实一、选择题(14题为单选题，5题为多选题)1一个放射性原子核，发生一次衰变，则它的()A质子数减少一个，中子数不变 B质子数增加一个，中子数不变C质子数增加一个，中子数减少一个 D质子数减少一个，中子数增加一个2下列有关半衰期的说法正确的是()A放射性元素的半衰期越短，表明有半数原子核发生衰变所需的时间越短，衰变速度越快B放射性元素的

7、样品不断衰变，随着剩下未衰变的原子核的减少，元素的半衰期也变短C把放射性元素放在密封的容器中，可以减慢放射性元素的衰变速度D降低温度或增大压强，让该元素与其他物质形成化合物，均可减小衰变速度3据媒体报道，叛逃英国的俄罗期前特工利特维年科在伦敦离奇身亡。英国警方调查认为毒杀利特维年科的是超级毒药放射性元素(Po)。Po的半衰期为138天，经过衰变生成稳定的铅(Pb)，经过276天，100gPo已衰变的质量为()A25g B50g C75g D100g4最近几年，研究原子核的科学家在超重元素的探测方面取得了重大进展，1996年科学家们在研究某两个重离子结合成超重元素的反应时，发现生成的超重元素的核

8、X经过6次衰变后的产物是Fm，由此可以判定生成的超重元素的原子序数和质量数分别是()A124,259 B124,265 C112,265 D112,2775有些建材中的放射性物质会释放出、射线，根据有关放射性知识可知，下列说法正确的是()A发生衰变时，生成核与原来的原子核相比，核内质量数减少2B发生衰变时，生成核与原来的原子核相比，核内中子数减少1C射线是原子的核外电子电离后形成的电子流D在这三种射线中射线的穿透能力最强，电离能力最弱6A、B原子核静止在同一匀强磁场中，一个放出粒子，一个放出粒子，运动方向均与磁场垂直，它们在磁场中的运动径迹及两个反冲核的径迹如图所示，则可以判定径迹_为粒子，径

9、迹_为粒子。 7天然放射性铀(U)发生衰变后产生钍(Th)和另一个原子核。(1)请写出衰变方程；(2)若衰变前铀(U)核的速度为v，衰变产生的钍(Th)核速度为，且与铀核速度方向相同，求产生的另一种新核的速度。能力提升一、选择题(13题为单选题，4题为多选题)1(黄冈市20132014学年高二下学期期末)目前，在居室装修中经常用到花岗石、大理石等装饰材料，这些岩石都不同程度地含有放射性元素。下列有关放射性知识的说法中正确的是()A铀核(U)衰变为铅核(Pb)的过程中，要经过8次衰变和10次衰变B放射性元素的原子核内的核子有半数发生变化所需的时间就是半衰期C放射性元素发生衰变时所释放的电子是原子

10、核内的中子转化为质子时产生的D射线与射线一样都是电磁波，但射线穿透本领比射线强2一块氡222放在天平的左盘时，需要天平的右盘加444g砝码，天平才能处于平衡，氡222发生衰变，经过一个半衰期以后，欲使天平再次平衡，应从右盘中取出的砝码为()A222gB8gC2gD4g3若元素A的半衰期为4天，元素B的半衰期为5天，相同质量的A和B。经过20天后，剩下的质量之比mAmB()A3031 B3130 C12 D214天然放射性元素Th(钍)经过一系列衰变和衰变之后，变成Pb(铅)。下列论断中正确的是()A铅核比钍核少24个中子 B铅核比钍核少8个质子C衰变过程中共有4次衰变和8次衰变 D衰变过程中共

11、有6次衰变和4次衰变二、非选择题5完成衰变方程。(1)衰变：Bi_e，PoAt_，ThPa_，(2)衰变：Th_He，UTh_，CuCo_。(3)其中Th衰变成Pa的半衰期为1.2min，则64gTh经过6min还有_g未衰变。6如图所示，静止在匀强磁场中的一个B粒子，俘获一个速度为v7.3×104m/s的中子发生核反应，生成一个氦核与一个新核，若测得氦核的速度为2×104m/s，方向与反应前中子运动方向相同。回答下面问题。(1)写出核反应方程。(2)画出核反应后两个粒子的运动轨迹及旋转方向的示意图。(3)求出氦核与新核轨道半径之比。第十九章第三、四节 基础夯实一、选择题(

12、13题为单选题，4、5题为多选题)1关于气泡室，下列说法错误的是()A气泡室里装的是液体B气泡室的作原理是刚开始压强很大，以后压强突然降低，液体沸点变低，粒子通过液体时在它周围有气泡生成C气泡室的原理同云室相似D粒子在气泡室中运行轨迹可用来分析带电粒子动能等情况，不能用来分析动量2下列关于盖革米勒计数器的说法错误的是()A射线的电离作用使计数器计数B射线的电离作用强，而射线电离作用弱，故计数器只能记录粒子C无论是、射线都能用计数器计数D计数器不能区分时间间隔小于200s的两个粒子3用中子轰击氧原子核的核反应方程式OnNX，对式中X、a、b的判断正确的是()AX代表中子，a17，b1BX代表正电

13、子，a17，b1CX代表正电子，a17，b1DX代表质子，a17，b14利用威耳逊云室探测射线时能观察到细长而弯曲的径迹，则下列说法正确的是()A可知有射线射入云室中B可知有射线射入云室中C观察到的是射线粒子的运动D观察到的是射线粒子运动路径上的酒精雾滴5以色列对加沙地带的哈马斯组织发动了代号为“铸铅”的军事打击行动，轰炸了加沙的大型工程设施，据报道，以色列在为期20多天的以巴军事战争中使用了白磷弹和贫铀弹。其中贫铀弹是从金属铀中提炼铀235以后的副产品，其主要成分是铀238。贫铀炸弹贯穿力是常规炸弹的9倍，杀伤力极大而且残留物可长期危害环境，下列关于其残留物长期危害环境的理由正确的是()A爆

14、炸后的弹片存在放射性，对环境产生长期危害B爆炸后的弹片不会对人体产生危害，对环境产生长期危害C铀238的衰变速度很快D铀的半衰期很长二、非选择题6请将下列两个核反应方程补充完整。(1)HeNO_。(2)UnXeSr_。7用人工方法得到放射性同位素，这是一个很重要的发现，天然放射性同位素只不过40几种，而今天人工制造的同位素已达1 000多种，每种元素都有放射性同位素，放射性同位素在农业、医疗卫生、科研的许多方面得到广泛应用。(1)带电的验电器在放射线照射下电荷会很快消失，其原因是()A射线的贯穿作用B射线的电离作用C射线的物理、化学作用D以上三个选项都不是(2)在我国首先用人工方法合成牛胰岛素

15、时需要证明人工合成的牛胰岛素结晶跟天然牛胰岛素结晶是同一物质，为此曾采用放射性同位素14C作_。8过量的放射性会对环境造成污染，对人类和自然界产生破坏作用。(1)1945年美国向日本的广岛和长崎投了两枚原子弹，当日炸死了二十万人。另有无数的平民受到辐射后患有各种疾病，使无辜的平民痛不欲生。(2)1986年前苏联切尔诺贝尔利核电站的泄露造成了大量人员的伤亡，至今大片土地仍是生物活动的禁区。(3)美国在近几年的两次地区冲突(海湾地区、科索沃地区)中大量使用了含有放射性的炸弹，使许多人患有莫名其妙的疾病。如何对放射线进行有效的防护？能力提升一、选择题(14题为单选题，5、6题为多选题)1用中子轰击铝

16、27，产生钠24和X粒子，钠24具有放射性，它衰变后变成镁24，则X粒子和钠的衰变过程分别是()A质子、衰变B电子、衰变C粒子、衰变D正电子、衰变2.用粒子照射充氮的云室，摄得如图所示的照片，下列说法中正确的是()AA是粒子的径迹，B是质子的径迹，C是新核的径迹BB是粒子的径迹，A是质子的径迹，C是新核的径迹CC是粒子的径迹，A是质子的径迹，B是新核的径迹DB是粒子的径迹，C是质子的径迹，A是新核的径迹3如图所示是“原子核人工转变”实验装置示意图，其中A是放射性物质，F是铝箔，S为荧光屏，在容器中充入氮气后，屏S上出现闪光，该闪光是()A粒子射到屏上产生的B粒子从F打出的粒子射到屏上产生的C粒

17、子击中氮核后产生的新粒子射到屏上产生的D放射性物质放出的射线射到屏上产生的4在下列四个核反应方程中，X1、X2、X3和X4各代表某种粒子：HX1HenNHeOX2BeHeCX3MgHeAlX4以下判断中正确的是()AX1是质子BX2是中子CX3是电子DX4是质子5一个质子以1.4×107m/s的速度撞入一个孤立的静止铝原子核后被俘获，铝原子核变为硅原子核，已知铝原子核的质量是质子的27倍，硅原子核的质量是质子的28倍。则下列判断中正确的是()A核反应方程为AlHSiB核反应方程为AlHSinC硅原子核速度的数量级为107m/sD硅原子核速度的数量级为105m/s6正电子发射型计算机断

18、层显像(PET)的基本原理是：将放射性同位素O注入人体，O在人体内衰变放出的正电子与人体内的负电子相遇湮灭转化为一对光子，被探测器采集后，经计算机处理生成清晰图像。则根据PET原理判断下列表述正确的是()A.O在人体内衰变方程是ONeB正、负电子湮灭方程是ee2C在PET中，O主要用途是作为示踪原子D在PET中，O主要用途是参与人体的新陈代谢二、非选择题7同位素这个概念是1913年英国科学家索迪(18771956)提出的。许多元素都存在同位素现象，在目前已发现的114种元素中，稳定同位素约300多种，而放射性同位素达1 500种以上，而且大多数是人工制造的。(1)中国科学院近代物理研究所的科学

19、家利用兰州重离子加速器在重质量半中子区首次制得镤元素的一种同位素(234Pa)。已知Th(钍)234Pa(镤)e(电子)，则234Pa原子核里的中子数应为_。(2)1934年，科学家在用粒子轰击铝箔时，除探测到预料中的中子外，还探测到了正电子，更意外的是拿走放射源后，铝箔虽不再发射中子，但仍继续发射正电子，而且这种放射性随时间衰减规律跟天然放射性一样，也有一定的半衰期。写出粒子轰击铝箔(Al)产生中子的核反应方程式，并请写出核反应和一般化学反应的不同点(请答3点)。上述产生的具有放射性的同位素叫放射性同位素，写出其产生正电子的核反应方程式。第十九章第一节 1答案：D解析：原子核内存在质子和中子

20、，中子和质子统称为核子，卢瑟福只发现了质子，以后又预言了中子的存在。2答案：B解析：天然放射现象是原子核内部结构变化引起的。3答案：B解析：在Th中，左下标为质子数，左上标为质量数，则y90；中性原子的核外电子数等于质子数，所以x90；中子数等于质量数减去质子数，z23490144，所以B选项对。4答案：B解析：氦的同位素质子数一定相同，质量数为3，故可写作He，因此B正确，A、C、D错。5答案：BC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。6答案：AC解析：由左手定则可知粒子向右射出后，在匀强磁场中粒子受的洛伦兹力向下，粒子受的洛伦兹力向

21、上，轨迹都是圆弧。由于粒子速度约是光速的1/10，而粒子速度接近光速，所以在同样的混合场中不可能都做直线运动，选A、C两项。7答案：42解析：粒子是氦核，它由两个质子和两个中子构成，故质量数为4，电荷数为2。而它的“反粒子”质量数也是“4”，但电荷数为“2”。8答案：C因为射线是氦原子核流，它的贯穿本领很小，所以它不能穿透厚纸板；射线是高速电子流，它的贯穿本领很强，可以穿透厚纸板而到达荧光屏；射线是波长极短的光子流，是贯穿本领最强的，但它在磁场中不偏转，所以射线射到O点、射线射到P点，根据左手定则便可确定磁场是垂直纸面向里的。1.答案：D解析：A项钍核的质量数为234，质子数为90，所以A错；

22、B项铍核的质子数为4，中子数为5，所以B错；由于同位素是指质子数相同而中子数不同，即质量数不同，因而C错，D对。2.答案：A解析：射线不带电，故在电磁场中不偏转，射线不偏转是因为电场力与洛伦兹力是一对平衡力，故EqBqv即v，而射线的速度比射线小，因此射线受向右的电场力远大于向左的洛伦兹力，故射线向右偏，A正确，B、C、D错。3.答案：BD解析：由电磁波谱知红外线的波长比X射线波长要长。另外，射线是电子流，粒子是氦核，从、三者的穿透本领而言，射线最强，粒于最弱，故B、D对。4.答案：(1)B(2)O(3)相同解析：(1)同位素质子数相同，中子数不同。核外电子数与质子数相同，故不相同的是中子。(

23、2)O、O、O的质量数分别是16、17、18，故O质量最大。(3)三种同位素质子数相同，故化学性质相同。5.答案：(1)用一张纸挡在射线经过处(2)见解析解析：(1)可以利用三种射线的穿透能力不同来解决。由于粒子的穿透性很弱，所以用一张纸放在射线经过处，即可除去射线。(2)射线不带电，垂直磁场进入磁场中不会受到洛伦兹力，故不偏转。由左手定则可判断出射线进入磁场中时受竖直向上的洛伦兹力。轨迹示意图如下图所示。6.答案：(1)2个暗斑，分别是、射线的痕迹(2)ss5184(3)BB101解析：(1)一张显影纸即可挡住射线。(2)sat2，而aqE/m，t，故s，即ss5184(3)qEqvB，所以

24、B ，故BBvv101。 第二节1答案：C解析：发生一次衰变，原子核里有一个中子变为一个质子和一个电子。即nHe2答案：A解析：放射性元素的半衰期是指放射性元素的原子核半数发生衰变所需的时间，它反映出放射性元素衰变速度的快慢，若衰变越快，半衰期越短。某种元素的半衰期长短由其本身因素决定，与它所处的物理状态或化学状态无关，故上述选项只有A选项正确。3答案：C解析：100gPO经1个半衰期衰变的质量为50g，再经过1个半衰期衰变的质量为25g，所以经过2个半衰期衰变的质量为75g，C正确。4答案：D解析：粒子的质量数和电荷数分别是4和2，故生成的超重元素的电荷数即原子序数等于6×2100

25、112，质量数等于6×4253277。5答案：BD解析：衰变是两个质子与两个中子作为一个整体从原子核中抛射出来，即2H2nHe，发生衰变时，核内质量数减少4，选项A错误；衰变是原子核内一个中子转化成一个质子和一个电子，即nHe，发生衰变时，核内中子数减少1，核子数不变，选项B正确而C错误；由三种射线性质可得，选项D正确。6答案：13解析：在衰变过程中，粒子和粒子与剩余核组成的系统动量守恒，即放射出的粒子与反冲核动量大小相等，方向相反，由rmv/Bq可知，r与q成反比，由此可知两图中小圆径迹为反冲核的径迹，又根据左手定则可以判知，左侧外切圆是衰变，右侧内切圆是衰变，故本题应依次填1和3

26、。7答案：(1)见解析(2)v解析：(1)UThHe(2)设另一新核的速度为v，铀核质量为238m，由动量守恒定律得：238mv234m4mv得：vv1.答案：C2.答案：D解析：衰变前氡的质量为444g，摩尔质量为222g/mol，故共2mol氡。经过一个半衰期，有1mol氡衰变，放出1mol 粒子，则左盘质量减少了4g，故应从右盘中取出4g砝码。3.答案：C解析：设A、B原来的质量均为m，则20天后：mAm()m()5mBm()m()4mAmB124.答案：BD解析：铅核核子数比钍核核子数少24个，而不是中子数少24个，A项错；铅核质子数为82，钍核质子数为90，故铅核比钍核少8个质子，B

27、项对；钍核的衰变方程为ThPbxHeye，式中x、y分别为和的衰变次数由质量数守恒和电荷数守恒有4x208232，2xy8290，解得x6，y4。即衰变过程中共有6次衰变和4次衰变，C项错而D项对。综上所述，本题正确选项为B、D。5.答案：(1)、(2)见解析(3)2解析：(1)BiPoe，PoAte，ThPae。(2)ThRaHe，UThHe，CuCoHe。(3)由半衰期公式得mm0()得m64×()g2g6答案：(1)BnHeLi(2)见解析(3)解析：(1)核反应方程如下：BnHeLi(2)由动量守恒知：mnvnmvm1v11×7.3×1044×2

28、×1047×v1v10.1×104m/s即生成的新核Li的运动方向同中子的运动方向相反，两粒子运动轨迹如图所示。(3)由洛伦兹力提供粒子做圆周运动的向心力qvBmv2/R，R氢核与Li核在磁场中运动的轨道半径之比·第十九章第三、四节 1答案：D解析：根据气泡室的工作原理可知A、B、C三选项正确。把气泡室放在磁场中，粒子在洛伦兹力的作用下径迹为曲线，根据照片可分析粒子的带电情况、动量和能量，故D选项是错误的说法。2答案：B解析：根据盖革米勒计数器的计数原理可知，当射线进入管内时，它使管内气体电离，产生的电子在电场中加速到达阳极，正离子到达阴极，产生脉冲放电

29、，使计数器计数。选项A、C正确，B错误；两个射来的粒子如果时间间隔小于200s，计数器不能区分，故选项D正确3答案：C解析：根据质量数、电荷数守恒可知a17，b8071，因此X可表示为e，为正电子，故C项正确。4答案：BD解析：观察到的威耳逊云室中存在的细长而弯曲的径迹，是射线的径迹，A项错而B项正确；射线粒子的运动用肉眼是观察不到的，观察到的是酒精的过饱和蒸气在射线粒子运动路径上形成的雾滴，D项正确。5答案：AD解析：天然放射现象周期很长，会对环境和生物造成长期的影响，故A、D两项正确，B、C两项错误。6答案：(1)H(2)2n解析：写核反应方程式时，要遵循电荷数与质量数守恒。7答案：(1)B(2)示踪原子解析：(1)因放射性的电离作用，空气中与验电器所带电荷电性相反的离子与之中和，所以使验电器所带电荷中和。(2)把掺入14C的人工合成牛胰岛素与天然牛胰岛素混合在一起，经多次重新结晶后，得到了放射性14C分布均匀的牛胰岛素结晶，这就证明了人工合成的牛胰岛素与天然牛胰岛素合成一体，它们是同一物质。把这种放射性同位素的原子掺到其他物质中去，让它们一起运动迁移，再用放射性探测仪器进行追踪，就可以知道放射性原子通过什么路径，运动到哪里了，是怎样分布的，从而可了解某些不容易察明的情况或规律，人们把这种用途的放射性同位