高中物理课时作业14认识原子核含解析鲁科版选择性3

2020_2021学年新教材高中物理课时作业14认识原子核含解析鲁科版选择性必修32020_2021学年新教材高中物理课时作业14认识原子核含解析鲁科版选择性必修3PAGE10-2020_2021学年新教材高中物理课时作业14认识原子核含解析鲁科版选择性必修3课时分层作业（十四)认识原子核(建议用时：25分钟）◎考点一三种射线的本质特征1．人类认识原子核的复杂结构并进行研究是从（）A．发现电子开始的B．发现质子开始的C．进行α粒子散射实验开始的D．发现天然放射现象开始的D［自从贝可勒尔发现天然放射现象,科学家对放射性元素、射线的组成、产生的原因进行了大量的研究,逐步认识到原子核的复杂结构，选项D正确．]2．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．γ射线的贯穿作用 B．α射线的电离作用C．β射线的贯穿作用 D．β射线的中和作用B[因α射线的电离作用使空气电离,从而使带电体所带的电荷很快消失，选项B正确．］3．在贝可勒尔发现天然放射现象后,人们对放射线的性质进行了深入的研究，发现α、β、γ射线的穿透本领不同．如图为这三种射线穿透能力的比较，图中射线①②③分别是（）A．γ、β、α B．β、γ、αC．α、β、γ D．γ、α、βC［α射线穿透能力最弱,不能穿透比较厚的黑纸，故①为α射线，γ射线穿透能力最强，能穿透厚铝板和铅板,故③为γ射线，β射线穿透能力较强，能穿透黑纸，但不能穿透厚铝板,故②是β射线，故C正确．］4．如图所示为研究某未知元素放射性的实验装置,实验开始时在薄铝片和荧光屏之间有图示方向的匀强电场E，通过显微镜可以观察到在荧光屏的某一位置上每分钟闪烁的亮点数,若撤去电场后继续观察，发现每分钟的闪烁亮点数没有变化；如果再将薄铝片移开，观察到每分钟闪烁的亮点数大大增加,由此可以判断,放射源发出的射线可能为（)A．α射线和γ射线 B．α射线和β射线C．β射线和X射线 D．β射线和γ射线A[三种射线中α射线和β射线带电，进入电场后会发生偏转，而γ射线不带电,不受电场力，电场对它没有影响，在电场中不偏转．由题，将电场撤去，从显微镜内观察到荧光屏上每分钟闪烁亮点数没有变化，可知射线中含有γ射线．再将薄铝片移开，则从显微镜筒内观察到的每分钟闪烁亮点数大为增加，根据α射线的特性：穿透本领最弱，一张纸就能挡住,分析得知射线中含有α射线．故放射源所发出的射线可能为α射线和γ射线，A正确．］◎考点二质子和中子的发现5．国家大科学过程-—中国散裂中子源（CSNS）于2017年8月28日首次打靶成功,获得中子束流，可以为诸多领域的研究和工业应用提供先进的研究平台，下列核反应中放出的粒子为中子的是（)A．eq\o\al（14,7)N俘获一个α粒子，产生eq\o\al(17，8)O并放出一个粒子B．eq\o\al（27，13)Al俘获一个α粒子，产生eq\o\al(30，15)P并放出一个粒子C．eq\o\al(11,5)B俘获一个质子，产生eq\o\al（8，4)Be并放出一个粒子D．eq\o\al(6，3）Li俘获一个质子,产生eq\o\al（3，2)He并放出一个粒子B[根据质量数和电荷数守恒可知四个核反应方程分别为eq\o\al(14,7）N＋eq\o\al(4，2）He→eq\o\al(17,8)O＋eq\o\al(1，1)H、eq\o\al(27，13)Al＋eq\o\al（4，2）He→eq\o\al(30,15）P＋eq\o\al（1,0)n、eq\o\al(11，5）B＋eq\o\al（1，1）H→eq\o\al（8,4)Be＋eq\o\al（4，2)He，eq\o\al（6，3)Li＋eq\o\al(1，1）H→eq\o\al（3,2）He＋eq\o\al（4,2)He，故只有B选项符合题意．］6．在核反应方程eq\o\al（4，2)He＋eq\o\al(14,7)N→eq\o\al（17，8)O＋X中,X表示的是(）A．质子 B．中子C．电子 D．α粒子A[设X为eq\o\al(Z,A)X，根据核反应的质量数守恒：4＋14＝17＋Z,则:Z＝1,电荷数守恒:2＋7＝8＋A，则A＝1，即X为eq\o\al(1，1)H,即质子,故选项A正确，B、C、D错误．］◎考点三原子核的组成7．在元素周期表中查到铅的原子序数为82,一个铅原子质量数为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B[在元素周期表中查到铅的原子序数为82，即一个铅原子中有82个质子，由于原子是电中性的，则核外电子有82个．根据质量数等于质子数与中子数之和可知，铅原子核的中子数为207－82＝125．只有选项B正确．]8．(多选）已知eq\o\al(226，88）Ra是eq\o\al（228,88)Ra的一种同位素,则下列说法正确的是(）A．两者具有相同的质子数和不同的质量数B．两者具有相同的中子数和不同的原子序数C．两者具有相同的核电荷数和不同的中子数D．两者具有相同的核外电子数和不同的化学性质AC[同位素是同一种元素,故质子数、核外电子数及化学性质相同，但中子数不同，物理性质不同，则A、C正确,B、D错误．]9．氢有三种同位素，分别是氕eq\o\al(1，1)H、氘eq\o\al（2,1）H、氚eq\o\al(3，1）H,则下列说法正确的是（)A．它们的质子数相等B．它们的核外电子数不相等C．它们的核子数相等D．它们的中子数相等A[它们是氢的同位素,所以它们的质子数相等，故A正确；原子的核外电子数与质子数相等，所以它们的核外电子数相等，故B错误;核子数即为质子、中子的统称也为质量数，则它们的核子数不相等，故C错误；元素左上角数字为质量数，左下角数字为质子数，所以它们的中子数分别为0、1、2，所以它们的中子数不相等，故D错误．］（建议用时:15分钟）10．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．α和β的混合放射源B．纯α放射源C．α和γ的混合放射源D．纯γ放射源C［此题考查运用三种射线的性质分析问题的能力．在放射源和计数器之间加上铝片后，计数器的计数率大幅度减小，说明射线中有穿透力很弱的粒子,即α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γ射线．因此,放射源可能是α和γ的混合放射源．]11．（多选)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，则下列说法正确的有（）A．打在图中a、b、c三点的依次是β射线、γ射线和α射线B．α射线和β射线的轨迹都是抛物线C．α射线和β射线的轨迹都是圆弧D．如果在铅盒和荧光屏间再加一竖直向下的匀强电场，则屏上的亮斑可能只剩下bAC［由左手定则可知粒子向右射出后，在匀强磁场中α粒子受的洛伦兹力向下，β粒子受的洛伦兹力向上，轨迹都是圆弧．由于α粒子速度约是光速的eq\f（1，10）,而β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,A、C正确．]12．质谱仪是一种测定带电粒子的质量及分析同位素的重要工具，它的构造原理如图所示，离子源S产生的各种不同正离子束(速度可看成为零)，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、磁感应强度大小为B，求x的大小；(2)氢的三种同位素eq\o\al（1，1)H、eq\o\al(2，1）H、eq\o\al（3,1）H从离子源S出发，到达照相底片的位置距入口处S1的距离之比xH∶xD∶xT为多少？[解析］（1）离子在电场中被加速时,由动能定理qU＝eq\f（1，2)mv2,进入磁场时，洛伦兹力提供向心力，qvB＝eq\f（mv2,r)，又x＝2r，由以上三式得x＝eq\f(2,B)eq\r（\f(2mU,q））．(2）氢的三种同位素的质量数分别为1、2、3，由(1）结果知，xH∶xD∶xT＝eq\r(mH)∶eq\r（mD)∶eq\r(mT)＝1∶eq\r（2)∶eq\r（3)．[答案］（1）eq\f(2，B）eq\r(\f（2mU,q）)(2）1∶eq\r（2）∶eq\r(3)13．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α、β、γ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α射线不偏转,一次使β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mα＝4u，mβ＝eq\f(1,1840)u，vα＝eq\f(c,10），vβ＝c）[解析］（1）一张显影纸即可挡住α射线．（2)s＝eq\f（1，2）at2，而a＝eq