1　原子核的组成

19 1 新提升 课时作业 基础达标 1 天然放射现象的发现揭示了 A 原子不可再分 B 原子的核式结构 C 原子核还可再分 D 原子核由质子和中子组成 解析 按照人们认识的发展过程 自汤姆生发现电子 以及原子是中性的这一事 实 认为原子应由电子和带正电的部分组成 即原子还可再分 故 A 错 卢瑟福由 粒子 散射的现象 提出了原子的核式结构学说 并为人们接受 即 B 亦不对 天然放射现象 贝 克勒尔最早发现 表明原子核并非绝对稳定 也可以变化 即核还可再分 即 C 正确 原子 核中发现中子 质子是在人工转变条件下发现的 故 D 也不正确 所以本题正确选项应为 C 答案 C 2 一个原来静止的U 原子核 辐射出 粒子 它的两个产物在垂直于它们速度方 23892 向的匀强磁场中运动 它们的轨迹和运动方向 图中用箭头表示 可能是下图中哪一个 下图 中半径大小没有按比例画 解析 由于发生的是 衰变 产生物是两个带正电的粒子 根据动量守恒 Mv1 mv 0 知这两个新核的运动方向相反 受到的洛伦兹力方向相反 即轨迹应该是外 切圆 再利用左手定则 判断洛伦兹力方向 可知选项 D 是正确的 答案 D 3 多选 已知Ra 是Ra 的一种同位素 则下列说法正确的是 2288822688 A 它们具有相同的质子数和不同的质量数 B 它们具有相同的中子数和不同的原子序数 C 它们具有相同的核电荷数和不同的中子数 D 它们具有相同的核外电子数和不同的化学性质 解析 原子核的原子序数与核内质子数 核电荷数 核外电子数都是相等的 且 原子核内的质量数 核子数 等于核内质子数与中子数之和 由此知这两种镭的同位素核内 的质子数均为 88 核子数分别为 228 和 226 中子数分别为 140 和 138 原子的化学性质 由核外电子数决定 因为它们的核外电子数相同 所以它们的化学性质也相同 故选 A C 答案 AC 4 如图 甲 是 三种射线穿透能力的示意图 图 乙 是工业上利用射线的穿透 性来检查金属内部的伤痕的示意图 请问图 乙 中的检查是利用了哪种射线 A 射线 B 射线 C 射线 D 三种射线都可以 解析 由题意可知 工业上需用射线检查金属内部的伤痕 由题图 甲 可知 三 种射线中 射线穿透力最强 而 射线 射线都不能穿透钢板 所以答案为 C 答案 C 5 如图所示 某种元素的不同同位素的原子核内的中子数 N 与原子核质量数 A 的关 系是 解析 元素的不同同位素的原子核内质子数是一定的 只是中子数不同 设质子 数为 Q 则 N Q A 故 N A Q Q 是定值 故选 C 答案 C 6 关于 射线 下列说法错误的是 A 它是处于激发状态的原子核放射的 B 它是原子内层电子受到激发时产生的 C 它是一种不带电的光子流 D 它是波长极短的电磁波 解析 射线是激发状态的原子核发出的波长极短的电磁波 是一种光子 错误 的只有 B 答案 B 7 多选 一个原子核为83Bi 关于这个原子核 下列说法中正确的是 210 A 核外有 83 个电子 核内有 127 个质子 B 核外有 83 个电子 核内有 83 个质子 C 核内有 83 个质子 127 个中子 D 核内有 210 个核子 解析 根据原子核的表示方法得质子数为 83 质量数为 210 故中子数为 210 83 127 个 而质子和中子统称核子 故核子数为 210 个 因此 C D 项正确 由于 不知道原子的电性 就不能判断核外电子数 故 A B 项不正确 答案 CD 8 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前面时 强度减为原来 的 而当用 1 cm 厚的铝板放在放射源前面时 射线的强度减小到几乎为零 由此可知 1 3 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 厚的铝板即能挡住射线 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 射线 答案 C 9 在暗室的真空装置中做如下实验 在竖直装置的平行金属板间的匀强电场中 有一个 能产生 三种射线的射线源 从射线源射出的一束射线垂直于电场方向射入电场 如图所示 在与射线源距离为 H 高处 水平放置两张叠放着的 涂药面朝下的印像纸 比 一般纸厚且涂有感光药的纸 经射线照射一段时间后两张印像纸显影 1 上面的印像纸有几个暗斑 各是什么射线的痕迹 2 下面的印像纸显出一串三个暗斑 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 m 4 u m u v v c 1 1840 c 10 解析 1 因 粒子贯穿本领弱 穿过下层纸的只有 射线 射线 射线 射 线在上面的印像纸上留下两个暗斑 2 下面印像纸从左向右依次是 射线 射线 射线留下的暗斑 设 射线 射线 暗斑到中央 射线暗斑的距离分别为 s s 则 s a 2 s a 2 1 2 H v 1 2 H v a a q E m q E m 由以上四式得 s s 5 184 3 若使 射线不偏转 q E q v B 所以 B 同理若使 射线不偏转 应加磁 E v 场 B 故 10 1 E v B B v v 答案 1 两个暗斑 射线 射线 2 5 184 3 10 1 能力提升 1 He 可以作为核聚变材料 核聚变是利用轻核聚合为较重核释放出巨大能量为人类提 3 2 供能源 下列关于 He 的叙述正确的是 3 2 A He 与 H 互为同位素 3 23 1 B He 原子核内中子数为 2 3 2 C He 原子核外电子数为 2 3 2 D He 代表原子核内有 2 个质子和 3 个中子的氦原子 3 2 解析 He 核内质子数为 2 H 核内质子数为 1 两者质子数不等 不是同位素 3 23 1 A 错误 He 核内中子数为 1 B 错误 C 正确 He 代表原子核内有 2 个质子和 1 个中子的 3 23 2 氦原子 D 错误 答案 C 2 多选 将 三种射线分别射入匀强磁场和匀强电场 下图表示射线偏转情况 中正确的是 已知 m 4u mB u 1 1 840 解析 可根据射线通过电场 或磁场 对粒子的作用力判断轨迹的情况 然后依 据粒子在电场 或磁场 中满足的规律确定偏转的不同 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 mv Bq 子的半径之比为 r r m m v v q q 4 1840 1 0 1c 0 9c 1 2 409 1 由此可见 A 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 1 2 qE m qEx2 2mv2 0 对某一确定的 x 值 粒子沿电场线偏转距离之比为 y y q q m m v2 v2 2 1 1 1840 4 0 9c 2 0 1c 2 1 45 由此可见 C 错误 D 正确 答案 AD 3 多选 静止在匀强磁场中的某放射性元素的原子核 当它放出一个 粒子后 其速 度方向与磁场方向垂直 测得 粒子和反冲核轨道半径之比为 44 1 图中半径大小没有按 比例画 如图所示 则 A 粒子与反冲核动量大小相等 方向相反 B 原来放射性元素的原子核电荷数为 90 C 反冲核的核电荷数为 88 D 粒子和反冲核的速度之比为 1 88 解析 粒子之间作用过程中满足动量守恒 由于初始动量为零 则末动量为零 即 粒子和反冲核的动量大小相等 方向相反 由于释放 粒子和反冲核均处于垂直于磁 场的平面内 且在洛伦兹力作用下做匀速圆周运动 由 qvB 得 R 若原来放射性 mv2 R mv qB 元素的核电荷数为 Z 则 粒子有 R1 对反冲核 R2 P1 B 2e P2 B Z 2e 由于 P1 P2 R1 R2 44 1 得 Z 90 它们的速度大小与质量成反比 可知选项 D 错误 答案 ABC 4 如图所示 是利用射线自动控制铝板厚度的装置 假如放射源能放射出 三 种射线 而根据设计 该生产线压制的是 3 mm 厚的铝板 那么是三种射线中的 射线对控制厚度起主要作用 当探测接收器单位时间内接收到的放射性粒子的个数超过标 准值时 将会通过自动装置将 M N 两个轧辊间的距离调节得 些 解析 射线不能穿过 3 mm 厚的铝板 射线又很容易穿过 3 mm 厚的铝板 基 本不受铝板厚度的影响 而 射线刚好能穿透几毫米厚的铝板 因此厚度的微小变化会使 穿过铝板的 射线的强度发生较明显变化 即是 射线对控制厚度起主要作用 若超过标 准值 说明铝板太薄了 应该将两个轧辊间的距离调节得大些 答案 大 5 茫茫宇宙空间存在大量的宇宙射线 对宇航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 画在题图上 3 用磁场可以区分 和 射线 但不能把 射线从 和 射线束中分离出来 为什么 已