高中物理：原子核的组成课后练习
基础巩固
1．下列哪些现象能说明射线来自原子核( )
A．三种射线的能量都很高
B．放射线的强度不受温度、外界压强等物理条件的影响
C．元素的放射性与所处的化学状态(单质、化合态)无关
D．α射线、β射线都是带电的粒子流
2．如图所示是利用放射线自动控制铝板厚度生产的装置,放射源能放出α、β、γ三种射线。根据设计要求,该生产线压制的是3 mm厚的铝板。那么,在三种射线中哪种射线对控制厚度起主要作用( )
A．α射线B．β射线
C．γ射线D．α、β和γ射线都行
3．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．原子核的核电荷数只是质量数的一半或少一些
D．质子和中子的质量几乎相等
4．以下说法中正确的是( )
A．原子中含有带负电的电子,所以原子带负电
B．原子核中的质子数,一定跟核外电子数相等
C．用α粒子轰击氮、氟、钠、铝等元素的原子核都可以打出质子,因此人们断定质子是原子核的组成部分
D．绝大多数原子核的质量跟质子质量之比都大于原子核的电荷量跟质子的电荷量之比,因而原子核内还存在一种不带电的中性粒子
5．以下说法正确的是( )
A．222 86Rn为氡核,由此可知,氡核的质量数为86,氡核的质子数为222
B．94Be为铍核,由此可知,铍核的质量数为9,铍核的中子数为4
C．同一元素的两种同位素具有相同的质量数
D．同一元素的两种同位素具有不同的中子数
6．如图所示,一天然放射性物质射出三种射线,经过一个匀强电场和匀强磁场共存的区域(其方向如图所示),调整电场强度E和磁感应强度B的大小,使得在胶片MN上只有两个点受到射线照射。则射到b点的是________射线。
能力提升
7．在天然放射性物质附近放置一带电体,带电体所带的电荷很快消失的根本原因是( )
A ．γ射线的贯穿作用
B ．α射线的电离作用
C ．β射线的贯穿作用
D ．β射线的中和作用
8．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个竖直向下的场强适当的匀强电场,可能使屏上的亮斑只剩下b
9．如图所示,R 为放射源,虚线范围内有垂直于纸面的磁场B ,LL ′为厚纸板,MN 为荧光屏,今在屏上P 点处发现亮斑,则到达P 点处的放射性物质微粒和虚线范围内B 的方向分别为
( )
A ．α粒子,
B 垂直于纸面向外
B ．α粒子,B 垂直于纸面向内
C ．β粒子,B 垂直于纸面向外
D ．β粒子,B 垂直于纸面向内
10．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S 1的距离为x 。
(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11H 、21H 、3
1H 从离子源S 出发,到达照相底片的位置距入口处S 1的距离之比x H ∶x D ∶x T 为多少？
参考答案
1. 答案：BC 点拨：能说明放射线来自原子核的证据是,元素的放射性与其所处的化学状态和受到的物理条件无关,B 、C 正确。
2. 答案：B 点拨：α射线不能穿过3 mm 厚的铝板,γ射线又很容易穿过3 mm 厚的铝板,基本不受铝板的影响。而β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β的射线的强度发生较明显变化,即β射线对控制厚度起主要作用。
3. 答案：C 点拨：质量数是质子数的2倍或2倍还多些。
4. 答案：CD 点拨：原子中除了带负电的电子外,还有带正电的质子,故A 错。对于中性原子来说原子核中的质子数才跟核外电子数相等,故B 不正确。正是用α粒子轰击原子核的实验才发现了质子,故C 正确。因为绝大多数的原子核的质量跟质子质量之比都大于原子核的电荷量跟质子的电荷量之比,才确定原子核内必还有别的中性粒子存在,故D 正确。
5. 答案：D 点拨：A 项氡核的质量数为222,质子数为86,所以A 错误；B 项铍核的质子数为4,中子数为5,所以B 错误；由于同位素是指质子数相同而中子数不同,即质量数不同,因而C 错误,D 正确。
6. 答案：α或β
点拨：γ射线不发生偏转,只能射到a 点。α粒子受向右的电场力和向左的洛伦兹力,若q αE ＝q αv αB ,则α粒子不偏转,射到a 点,此时E ＝v αB 。β粒子受向左的电场力q βE 和向右的洛伦兹力q βv βB ,又有v β＞v α,得q βv βB ＞q βE ,故β粒子向右偏转射到b 点；若q βE ＝q βv βB ,则β粒子不偏转,但α粒子,q αE ＞q αv αB ,合力向右,α粒子向右偏转射到b 点,故射到b 点的是α射线或β射线。
7. 答案：B 点拨：由于α粒子电离作用较强,能使空气分子电离,电离产生的电荷与带电体的电荷中和,使带电体所带的电荷很快消失。
8. 答案：AC 点拨：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粒子受的落伦兹力向下,轨迹都是圆弧。由于α粒子速度约是光速的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。本题应选A 、C 。
9. 答案：D 点拨：由于α粒子贯穿本领很弱,只能穿透几厘米空气,因此穿透厚纸板到达屏上P 点的不可能是α粒子；由于γ粒子不带电,穿过B 区域不会发生偏转,因此到达P 点的也不可能是γ粒子；因此可知,到达P 点的必然是β粒子。又由于β粒子带的是负电,因此用左手定则便可判断B 的方向应该是垂直于纸面向内。所以应选D 。
10. 答案：(2)1点拨：(1)离子被加速时,由动能定理得qU ＝212
mv ,进入磁场时洛伦兹力提供向心力
qvB ＝2mv r ,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,
x H ∶x D ∶x T ＝1