2019-2020年高中物理 19.1原子核的组成课时训练（含解析）新人教版选修3-5.doc

2019-2020年高中物理 19.1原子核的组成课时训练（含解析）新人教版选修3-5一、选择题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.进行粒子散射实验开始的D.发现天然放射现象开始的【解析】选D。自从贝可勒尔发现天然放射现象,科学家对放射性元素及射线的组成、产生的原因等进行了大量研究,逐步认识到原子核的复杂结构,故D正确,A、B、C错误。2.(xx宿州高二检测)据报道,放射性同位素钬Ho可以有效治疗癌症,该同位素原子核内中子数是()A.32B.67C.99D.166【解析】选C。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C对,A、B、D错。【互动探究】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】选A。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A对,B、C、D错。3.(多选)天然放射物质的射线包含三种成分,下列说法中正确的是()A.射线的本质是高速氦核流B.射线是不带电的光子流C.三种射线中电离作用最强的是射线D.一张厚的黑纸可以挡住射线,但挡不住射线和射线【解析】选A、D。射线的本质是高速氦核流,A正确。射线是高速电子流,B错误。三种射线中电离作用最强的是射线,C错误;一张厚的黑纸可以挡住射线,但挡不住射线和射线,D正确。4.(xx青岛高二检测)两个同位素原子核的符号分别是X和Y,那么()A.M=N B.A=B C.M-A=N-B D.M+N=A+B【解析】选B。具有相同质子数不同中子数的同一元素互称同位素,所以A=B。5.在粒子轰击金箔的散射实验中,粒子可以表示为HeHe中的4和2分别表示()A.4为核子数,2为中子数B.4为质子数和中子数之和,2为质子数C.4为核外电子数,2为中子数D.4为中子数,2为质子数【解析】选B。根据He所表示的物理意义,原子核的质子数决定核外电子数,原子核的电荷数就是核内的质子数,也就是这种元素的原子序数。原子核的质量数就是核内质子数和中子数之和,即为核内的核子数He符号的左下角表示的是质子数或核外电子数,即为2He符号左上角表示的是核子数,即为4,故选项B正确。6.(多选)(xx通辽高二检测)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里的匀强磁场,则下列说法中正确的有()A.打在图中a、b、c三点的依次是射线、射线和射线B.射线和射线的轨迹是抛物线C.射线和射线的轨迹是圆弧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b【解析】选A、C。由于射线不带电,故不偏转,打在b点。由左手定则可知粒子向右射出后,在匀强磁场中粒子受的洛伦兹力向上,粒子受的洛伦兹力向下,轨迹都是圆弧,A、C正确;B错误,由于粒子速度约是光速的,而粒子速度接近光速,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)。D错误。【总结提升】三种射线的偏转特点(1)射线和射线在电场和磁场中都会发生偏转,射线在电场和磁场中均不发生偏转,沿直线传播。(2)射线和射线带电性质相反,所以在同一电场或磁场中,射线和射线偏转方向相反。(3)射线和射线在电场中的偏转轨迹是抛物线,在磁场中的偏转轨迹是圆弧。7.(多选)某空间内可能存在磁场或电场,可能磁场和电场同时存在或都不存在,一束包含射线、射线和射线的射线束以同方向进入此空间,如它们的运动轨迹仍为一束,则此空间可能的情形是()A.存在互相垂直的匀强电场及匀强磁场B.磁场及电场都存在C.有电场,无磁场D.有磁场,无电场【解析】选B、C、D。射线带正电、射线带负电、射线不带电,它们以同方向不同速度进入某空间,运动轨迹仍为一束,则它们不受力作用或受力方向与运动方向一致。空间中可有与运动方向平行的电场,无磁场,C正确;空间中可有与运动方向平行的磁场,无电场,D正确;空间中可有与运动方向平行的电场、磁场,B正确;空间中存在互相垂直的匀强电场及匀强磁场时,不同速度的粒子受到的洛伦兹力不同,不同的粒子受到的电场力不同,三种粒子不可能向同一方向运动,A错误。【易错提醒】解答本题的两个易错点:(1)认为符合速度选择器的条件时,三条射线可以都沿直线运动,忽略了射线和射线速度不同的特点,而错选A。(2)正是考虑了射线和射线速度不同的特点,认为同时存在磁场和电场不可能,忽略了磁场与电场可以与粒子速度在同一条直线上,而漏选B。二、非选择题8.如图所示是利用放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。【解题指南】解答本题可从以下两个方面考虑:(1)射线、射线、射线的穿透本领依次增强,一张纸就可以把射线挡住,故不是射线,射线太强甚至可以穿透几厘米厚的铅板,故也不是射线,故本题射线最合适。(2)当接收个数超过标准值时,说明铝板太薄,需要加厚。【解析】因射线能穿过几毫米厚的铝板,故射线对厚度起主要作用。通过铝板的粒子数超标是指通过铝板的粒子个数太多,铝板的厚度偏薄,应加大铝板的厚度,即将M、N两轧辊间距离调大一些。答案:大【补偿训练】(xx南昌高二检测)若让氢的三种同位素先以相同的速度进入相同的匀强磁场做匀速圆周运动,再以相同的动量进入相同的匀强磁场做匀速圆周运动,其受到的向心力和轨道半径大小顺序如何?【解析】当同位素以相同速度进入相同的匀强磁场,由洛伦兹力提供向心力得qvB=,则R=,B、q一定,当v相同时,Rm,则R氕R氘F氘F氚。答案:以相同速度进入磁场时,F氕=F氘=F氚,R氕R氘F氘F氚,R氕=R氘=R氚【大题提升练】1.(1)(多选)下列说法正确的是()A.玻尔对氢原子光谱的研究导致原子的核式结构模型的建立B.可利用某些物质在紫外线照射下发出荧光来设计防伪措施C.天然放射现象中产生的射线都能在电场或磁场中发生偏转D.观察者与波源互相远离时接收到波的频率与波源频率不同(2)1896年法国物理学家发现了放射线,人们从破解入手,一步步揭开原子核的秘密,原子核是由和组成的。【解析】(1)选B、D。原子的核式结构模型源于卢瑟福的粒子散射实验,A错;紫外线可使荧光物质发光,此现象广泛应用于人民币等的防伪措施,B对;天然放射现象中的射线是电磁波,不会在电磁场中偏转,C错;由多普勒效应可知,观察者与波源靠近或远离时,接收到波的频率相对于波源频率会增大或减小,D对。(2)研究原子核是从破解天然放射现象入手的,原子核是由质子和中子组成的。答案:(1)B、D(2)天然放射现象质子中子2.(1)(多选)下列描述中正确的是()A.卢瑟福的原子核式结构学说能很好地解释粒子散射实验事实B.放射性元素发射射线时所释放的电子来源于原子的核外电子C.氢原子吸收一个光子跃迁到激发态后,再向低能级跃迁时放出光子的频率一定等于入射光子的频率D.分别用X射线和紫光照射同一金属表面都能发生光电效应,则用X射线照射时光电子的最大初动能较大E.Th(钍)核衰变为Pa(镤)核时,核内减少一个中子(2)射线、射线和射线它们具有不同的特点,穿透能力最强的是,电离能力最强的是。互称为同位素的原子核具有相同的数而数不同。【解析】(1)选A、D、E。卢瑟福的原子核式结构学说能很好地解释粒子散射实验事实,A正确;放射性元素发射射线时所释放的电子来源于中子转化为质子后产生的电子,B错误,E正确;氢原子吸收一个光子跃迁到激发态后,再向低能级跃迁时放出光子的频率有多种,C错误;分别用X射线和紫光照射同一金属表面都能发生光电效应,X射线的频率大,则用X射线照射时光电子的最大初动能较大,D正确。(2)射线、射线和射线中穿透能力最强的是射线,电离能力最强的是射线。质子数相同而中子数不同的原子核互称为同位素。答案:(1)A、D、E(2)射线射线质子中子