高中物理 19.1原子核的组成课后习题 新人教版选修35.doc

第十九章原子核1原子核的组成a组1.下列说法正确的是()a.任何元素都具有放射性b.同一元素,单质具有放射性,化合物可能没有c.元素的放射性与温度无关d.放射性就是该元素的化学性质解析:原子序数大于或等于83的所有元素都有放射性,小于83的元素有的就没有放射性,所以a项错;放射性是由原子核内部因素决定的,与该元素的物理、化学状态无关,所以c项对,b、d项错。答案:c2.下列说法正确的是()a.质子和中子的质量不等,但质量数相等b.质子和中子构成原子核,原子核的质量数等于质子和中子的质量总和c.同一种元素的原子核有相同的质量数,但中子数可以不同d.中子不带电,所以原子核的总电荷量等于质子和电子的总电荷量之和解析:质子和中子的质量不同,但质量数相同,a对;质子和中子构成原子核,原子核的质量数等于质子和中子的质量数总和,b错;同一种元素的原子核有相同的质子数,但中子数可以不同,c错;中子不带电,所以原子核的总电荷量等于质子总电荷量之和,d错。答案:a3.下面说法正确的是()射线的粒子和电子是两种不同的粒子红外线的波长比x射线的波长长粒子不同于氦原子核射线的穿透本领比粒子的强a.b.c.d.解析:19世纪末20世纪初,人们发现了x、射线,经研究知道x、射线均为电磁波,只是波长不同。可见光、红外线也是电磁波,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、三种射线的穿透本领来看,射线最强,粒子最弱,故选项c对。答案:c4.一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,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,该放射源所放射出的()a.仅是射线b.仅是射线c.是射线和射线d.是射线和射线解析:三种射线中,射线贯穿本领最强,能穿透几厘米厚的铅板,本题中用1 cm厚的铝片即能挡住射线,说明射线中不含射线。用薄纸便可挡住部分射线,说明射线中含有贯穿本领较小的射线,同时有大部分射线穿过薄纸,说明含有射线。答案:c5.据报道,月球上有大量的he存在,以下关于he的说法正确的是()a.是he的同分异构体b.比he多一个中子c.是he的同位素d.比he少一个质子解析:元素符号的左下角表示的是质子数,左上角表示的是核子数,中子数等于质量数(核子数)减质子数。质子数相同而中子数不同的原子核互称同位素he是he的同位素,比he少一个中子,故c正确。答案:c6.氢有三种同位素,分别是氕h)、氘h)、氚h),则下列说法中正确的是()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.它们的化学性质相同解析:氕、氘、氚的核子数分别为1、2、3,质子数和核外电子数相同,都是1,中子数等于核子数减去质子数,故中子数各不相同,a、b两项正确,c错误;同位素化学性质相同,只是物理性质不同,d正确。答案:abd7.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解析:根据射线在电场中的偏转情况,可以判断,a是由带正电的粒子组成的射线,所以a是射线;b射线在电场中不偏转,所以b射线不带电,是射线;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,所以是射线。答案:c8.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、射线的穿透本领不同。如图为这三种射线穿透能力的比较,图中射线分别是()a.、b.、c.、d.、解析:射线穿透能力最弱,不能穿透黑纸,故为射线,射线穿透能力最强,能穿透厚铝板和铅板,故为射线,射线穿透能力较强,能穿透黑纸,但不能穿透厚铝板和铅板,故是射线,故c正确。答案:c9.若用x代表一个中性原子的核外电子数,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()a.x=90,y=90,z=234b.x=90,y=90,z=144c.x=144,y=144,z=90d.x=234,y=234,z=324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项正确。答案:bb组1.如图所示,x为未知放射源,它向右方发射放射线,p为一张厚度为0.5 mm左右的薄铝箔,铝箔右侧是一真空区域,内有较强磁场,q为荧光屏,h是观察装置。实验时,若将磁场撤去,每分钟观察到荧光屏上的亮点数基本没有变化,再将铝箔移开,则每分钟观察到荧光屏上的亮点数明显增加,则可知放射源x可能为()a.和的混合放射源b.和的混合放射源c.和的混合放射源d.、和的混合放射源解析:将强磁场撤去,每分钟观察到荧光屏上的亮点数没有变化,说明磁场对射线粒子没有影响,可知射到屏上的是不带电的射线;再将厚0.5 mm左右的薄铝箔移开,则每分钟观察到荧光屏上的亮点数明显增加,说明除接收到射线外,又收到了原来被铝箔p挡住的射线,而厚度为0.5 mm左右的铝箔能挡住的只有射线,所以此放射源应是和的混合放射源。故正确选项为b。答案:b2.如图所示,在有小孔的铅盒里放有能连续放出、三种射线的放射性元素,放出的三种射线都打在对面屏m上的a点,要使三种射线分开,分别打在屏上的a、b、c三点(其中b到a的距离大于c到a的距离),可采取的措施是在屏与孔之间加上()a.垂直于纸面向里的匀强磁场b.垂直于纸面向外的匀强磁场c.水平向右的匀强电场d.水平向左的匀强电场解析:(1)若加垂直于纸面向外的匀强磁场,射线向左偏,射线向右偏,根据qbv=有r=射线的比荷与射线的比荷满足,而二者的速度仅为几倍之差,根据r=式不难得出rac,符合题意。反之,若加垂直于纸面向里的磁场,射线向右偏,射线向左偏,acab,不符合题意。(2)若加水平向右的匀强电场,射线向右偏,射线向左偏,ab=,ac=,因为相差不是太大,所以abac,符合题意。反之,加水平向左的电场,不符合题意。答案:bc3.将、三种射线分别射入匀强磁场和匀强电场,图中表示射线偏转情况中正确的是()解析:已知粒子带正电,粒子带负电,射线不带电,根据正、负电荷在磁场中运动受洛伦兹力方向和正、负电荷在电场中受电场力方向,可知a、b、c、d四幅图中,、粒子的偏转方向都是正确的,但偏转的程度需进一步判断。带电粒子在磁场中做匀速圆周运动,其半径r=,将其数据代入,则粒子与粒子的半径之比为371。由此可见,a项正确,b错误;带电粒子垂直进入匀强电场,设初速度为v0,垂直电场线方向位移为x,沿电场线方向位移为y,则有x=v0t,y=t2,消去t可得y=。对某一确定的x值,、粒子沿电场线偏转距离之比为。由此可见,c项错误,d项正确。答案:ad4.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)若离子质量为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xhxdxt为多少?解析:(1)离子被加速时,由动能定理得qu=mv2,进入磁场时洛伦兹力提供向心力qvb=,又x=2r,由以上三式得x=。(2)氢的三种同位素的质量数分别为1、2、3。由(1)结果知,xhxdxt=1。答案:(1)(2)15.茫茫宇宙空间存在大量的宇宙射线,对航天员构成了很大的威胁。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)余下的这束和射线经过如图所示的一个使它们分开的磁场区域,请画出和射线进入磁场区域后轨迹的示意图。(3)用磁场可以区分和射线,但不能把射线从射线束中分离出来,为什么?(已知粒子的质量约是粒子质量的8 000倍,射线速度约为光速的,射线