高中物理人教版物理选修3-5练习 第十九章　1　原子核的组成 Word版含解析

19第十九章原子核
1　原子核的组成
基础巩固
1.人们是通过下列什么物理事实知道了原子核有复杂的结构的(　　)
A.X射线的发现 B.α粒子散射实验
C.电子的发现 D.天然放射现象的发现
解析:天然放射现象说明了原子核有复杂的结构。
答案:D
2.原子核中能放出α、β、γ射线,关于原子核的组成,下列说法正确的是(　　)
A.原子核中有质子、中子,还有α粒子
B.原子核中有质子、中子,还有β粒子
C.原子核中有质子、中子,还有γ粒子
D.原子核中只有质子和中子
答案:D
3.(多选)下面关于β射线的说法正确的是(　　)
A.它是高速电子流
B.β粒子是放射出来的原子内层电子
C.β粒子是从原子核中放射出来的
D.它的电离作用比较弱,但它的穿透能力很强,能穿透几厘米厚的铅板
解析:β射线是高速电子流,它是从原子核内部放射出来的,它的电离作用较弱,穿透能力较强,能穿透几毫米厚的铝板,故选项A、C正确。
答案:AC
4.γ射线是(　　)
A.氦核流 B.电子流
C.质子流 D.电磁波
解析:γ射线是光子流,属于电磁波,故A、B、C错误,D正确。
答案:D
5.下面说法正确的是(　　)
①β射线的粒子和电子是两种不同的粒子　②红外线的波长比X射线的波长长　③α粒子不同于氦原子核　④γ射线的穿透本领比α粒子的强
A.①② B.①③
C.②④ D.①④
答案:C
6.据最新报道,放射性同位素钬?67166Ho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(　　)
A.32 B.67 C.99 D.166
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,故选项A正确,B、C、D错误。
答案:A
7.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为氦原子核组成的粒子流
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射线向电场线方向偏转,应为带正电的粒子组成的射线,所以是α射线;B射线在电场中不偏转,所以是γ射线;C射线在电场中受到与电场方向相反的作用力,应为带负电的粒子流,所以是β射线。
答案:C
8.有关?816O、817O、818O三种同位素的比较,试回答下列问题:
(1)三种同位素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)三种同位素的化学性质是否相同?　　　　。?
解析:(1)同位素质子数相同,中子数不同,原子的核外电子数相同,故不相同的是中子。
(2)816O、817O、818O的质量数分别是16、17、18,故?818O质量最大。
(3)三种同位素质子数相同,故化学性质相同。
答案:(1)B　(2)818O　(3)相同
能力提升
1.卢瑟福预想到原子核内除质子外,还有中子的事实依据是(　　)
A.电子数与质子数相等
B.原子核的质量大约是质子质量的整数倍
C.绝大多数原子核的质量与电荷量之比都大于质子的相应比值
D.质子和中子的质量几乎相等
答案:C
2.如图所示,R是一种放射性物质,虚线方框内是匀强磁场,LL'是厚纸板,MN是荧光屏,实验时,发现在荧光屏的O、P两点处有亮斑,由此可知磁场的方向、到达O点的射线、到达P点的射线应属于下面的哪一项(　　)
选项
磁场方向
到达O点的射线
到达P点的射线
A
竖直向上
β
α
B
竖直向下
α
β
C
垂直纸面向里
γ
β
D
垂直纸面向外
γ
α
解析:α、β射线垂直于磁场方向进入磁场区时将受洛伦兹力作用发生偏转,γ射线不受洛伦兹力作用,故打在O点射线应为γ射线,由于α射线贯穿本领弱,不能射穿厚纸板,故到达P点的应是β射线。依据β射线的偏转方向及左手定则可知磁场方向垂直纸面向里,故正确选项应为C。
答案:C
3.★若用x代表一个中性原子的核外的电子数,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?92235U的原子来说(　　)
A.x=92,y=92,z=235
B.x=92,y=92,z=143
C.x=143,y=143,z=92
D.x=235,y=235,z=235
解析:在?92235U中,左下标为质子数,左上标为质量数,则 y=92;中性原子的核外电子数等于质子数,所以x=92;中子数等于质量数减去质子数,z=235-92=143,所以选项B对。
答案:B
4.(多选)下列说法正确的是(　　)
A.mnX与?m-1nY互为同位素
B.mnX与?mn-1Y互为同位素
C.mnX与?m-2n-2Y中子数相同
D.92235U核内有92个质子,235个中子
解析:A选项中,X核与Y核的质子数不同,不能互为同位素;B选项中?mnX核与?mn-1Y核质子数都为m,而质量数不同,则中子数不同,所以互为同位素;C选项中?mnX核内中子数为n-m,m-2n-2Y核内中子数为(n-2)-(m-2)=n-m,所以中子数相同;D选项中?92235U核内有235-92=143个中子,而不是235个中子。
答案:BC
5.天然放射性元素放出的三种射线的穿透能力实验结果如图所示,由此可推知(　　)
A.②来自原子核外的电子
B.①的电离作用最强,是一种电磁波
C.③的电离作用较强,是一种电磁波
D.③的电离作用最弱,属于原子核内释放的光子
解析:原子核放出的射线均来自核内,A错;从题图中可看出,一张纸能挡住①射线,则①射线一定是α射线,其贯穿本领最差,电离能力最强,但不是电磁波,而是高速粒子流,B错;铅板能挡住②,而不能挡住③,说明③一定是γ射线,其电离能力最弱,贯穿本领最强,是一种电磁波,属于原子核内以能量形式释放出来的光子,C错,D对。
答案:D
6.已知镭的原子序数是88,原子核质量数是226。试问:
(1)镭核中有几个质子?几个中子?
(2)镭核所带的电荷量是多少?
(3)若镭原子呈中性,则它的原子核核外有几个电子?
解析:原子序数与核内质子数、核电荷数、中性原子的核外电子数都是相等的。原子核的质量数等于核内质子数与中子数之和。由此可得
(1)镭核中的质子数等于其原子序数,故质子数为88,中子数N等于原子核的质量数A与质子数Z之差,即N=A-Z=226-88=138。
(2)镭核所带电荷量为
Q=Ze=88×1.6×10-19C≈1.41×10-17 C。
(3)核外电子数等于电荷数,故核外电子数为88。
答案:(1)88　138　(2)1.41×10-17 C　(3)88
7.★在暗室的真空装置中做如下实验: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。在与射线源一定距离的上方,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)最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,试分析左边的暗斑是哪种射线留下的?
(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,则两次所加的磁场方向分别朝哪?
解析:(1)因α粒子穿透本领弱,穿过下层纸的只有β射线、γ射线,β射线、γ射线在上面的印像纸上留下两个暗斑。
(2)β射线带负电荷,所受电场力水平向左,向左偏;α射线带正电荷,所受电场力水平向右,向右偏;γ射线不带电,在电场中不偏转。所以下面印像纸从左向右依次是β射线、γ射线、α射线留下的暗斑。
(3)若使α射线不偏转,洛伦兹力应与电场力方向相反,大小相等,由左手定则可知所加磁场方向应垂直于电场向里;同理若使β射线不偏转,所加磁场方向也应垂直于电场向里。
答案:(1)两个暗斑　β射线、γ射线　(2)β射线　(3)两次所加的磁场方向都应垂直于电场向里