高中物理人教版5第十九章原子核 学业分层测评1

学业分层测评(十三)(建议用时：45分钟)[学业达标]1．由原子核符号eq\o\al(235,)92U，可知()\o\al(235,)92U原子核中有质子92个\o\al(235,)92U原子核中有电子92个\o\al(235,)92U原子核中有中子235个\o\al(235,)92U原子核中有中子143个\o\al(235,)92U原子核中有核子235个【解析】原子核符号为eq\o\al(A,Z)X，A为核子数，Z为质子数，可见eq\o\al(235,)92U原子核中核子数是235个，质子数是92个，中子数为235－92＝143个，故B、C错误，A、D、E正确．【答案】ADE2．如图19­1­6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里的匀强磁场，则下列说法中正确的有()【导学号：66390044】图19­1­6A．打在图中a、b、c三点的依次是α射线、γ射线和β射线B．α射线和β射线的轨迹是抛物线C．α射线和β射线的轨迹是圆弧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bE．如果在铅盒和荧光屏间再一竖直向下的匀强电场，则屏上可能出现两个亮斑【解析】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上，β粒子受的洛伦兹力向下，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(如果一个打在b，则另一个必然打在b点下方)．故A、C、E正确，B、D错误．【答案】ACE3．据最新报道，放射性同位素钬eq\o\al(166,67)Ho，可有效治疗癌症，该同位素原子核内中子数与核外电子数之差是________．【解析】根据原子核的表示方法得核外电子数＝质子数＝67，中子数为166－67＝99，故核内中子数与核外电子数之差为99－67＝32.【答案】324．在轧制钢板时需要动态地监测钢板的厚度，其检测装置由放射源、探测器等构成，如图19­1­7所示．该装置中探测器接收到的是________．图19­1­7【解析】α射线的穿透本领最弱，一张纸就能将其挡住，而β射线的穿透本领较强，能穿透几毫米厚的铝板，γ射线的穿透本领最强，可以穿透几厘米厚的铅板，故探测器接收到的应该是γ射线．【答案】γ射线[能力提升]5．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α粒子后，其速度方向与磁场方向垂直，测得α粒子和反冲核的轨道半径之比为44∶1，如图19­1­8所示，则()【导学号：66390045】图19­1­8A．α粒子与反冲核的动量大小相等、方向相反B．原来放射性元素的核电荷数为90C．反冲核的核电荷数为88D．α粒子和反冲核的速度之比大1∶88E．反冲核的电荷数为90【解析】由于微粒之间相互作用的过程中动量守恒，初始总动量为零，则最终总动量也为零，即α粒子和反冲核的动量大小相等、方向相反，A正确；由于释放的α粒子和反冲核均在垂直于磁场的平面内且在洛伦兹力作用下做圆周运动，由qvB＝eq\f(mv2,R)得R＝eq\f(mv,qB)，若原来放射性元素的核电荷数为Q，则对α粒子：R1＝eq\f(p1,B·2e)对反冲核：R2＝eq\f(p2,BQ－2e)由p1＝p2，R1∶R2＝44∶1，得Q＝90，B、C正确；它们的速度大小与质量成反比，故D、E错误．【答案】ABC6．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19­1­9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.图19­1­9(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？【导学号：66390046】【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)7．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α、β、γ三种射线)，(1)在不影响β和γ射线的情况下，如何用最简单的方法除去α射线？(2)余下的这束β和γ射线经过如图19­1­10所示的一个使它们分开的磁场区域，请画出β和γ射线进入磁场区域后轨迹的示意图．(画在图上)图19­1­10(3)用磁场可以区分β和γ射线，但不能把α射线从γ射线束中分离出来，为什么？(已知α粒子的质量约是β粒子质量的8000倍，α射线速度约为光速的十分之一，β射线速度约为光速)【导学号：66390047】【解析】(1)由于α射线贯穿能力很弱，用一张纸放在射线前即可除去α射线．(2)如图所示．(3)α粒子和电子在磁场中偏转据R＝eq\f(mv,Bq)，对α射线有Rα＝eq\f(mαvα,Bqα)对β射线有Re＝eq\f(meve,Bqe)故eq\f(