人教版 (2019)选择性必修 第三册1 原子核的组成课后练习题

课时跟踪训练（十八）  原子核的组成

A级—双基达标

1．下列现象中，与原子核内部结构变化有关的是(　　)

A．α粒子散射现象　　　　　 B．天然放射现象

C．光电效应现象   D．原子发光现象

解析：选B　天然放射现象是原子核内部结构变化引起的，B正确。

2．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：选C　同一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C正确。

3．以下说法正确的是(　　)

A. 23490Th为钍核，由此可知，钍核的质量数为90，钍核的质子数为234

B．49Be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

解析：选D　A项钍核的质量数为234，质子数为90，所以A错；B项铍核的质子数为4，中子数为5，所以B错；由于同位素质子数相同而中子数不同，即质量数不同，因而C错，D对。

4．在元素周期表中查到铅的原子序数为82，一个铅原子质量数为207，下列说法正确的是(　　)

A．核外有82个电子，核内有207个质子

B．核外有82个电子，核内有82个质子

C．核内有82个质子，207个中子

D．核内有125个核子

解析：选B　在元素周期表中查到铅的原子序数为82，即一个铅原子中有82个质子，由于原子是电中性的，则核外电子有82个。根据质量数等于质子数与中子数之和可知，铅原子核的中子数为207－82＝125。只有选项B正确。

5．关于天然放射性，下列说法正确的是(　　)

A．元素周期表中的所有元素都具有天然放射性

B．γ射线的实质是高速运动的电子流

C．放射性元素形成化合物后，该元素仍具有放射性

D．α、β和γ三种射线中，γ射线的电离能力最强

解析：选C　不是所有元素都具有天然放射性，故A错误；β射线实质是高速运动的电子流，γ射线是波长极短，频率极高的电磁波，故B错误；放射性元素与别的元素形成化合物时仍具有放射性，故C正确；α、β和γ三种射线中，α射线的电离能力最强，而γ射线的穿透能力最强，故D错误。

6.

如图所示，天然放射性元素放出α、β、γ三种射线，同时射入互相垂直的匀强电场和匀强磁场中，射入时速度方向和电场、磁场方向都垂直，进入场区后发现β射线和γ射线都沿直线前进，则α射线(　　)

A．向右偏   B．向左偏

C．直线前进   D．无法判断

解析：选A　γ射线不带电，故在电磁场中不偏转，β射线不偏转是因为电场力与洛伦兹力是一对平衡力，故Eq＝Bqv即v＝，而α射线的速度比β射线小，因此α射线受向右的电场力远大于向左的洛伦兹力，故α射线向右偏，A正确，B、C、D错。

7.

如图所示中R是一种放射性物质，虚线方框是匀强磁场，LL′是厚纸板，MM′是荧光屏。实验时发现在荧光屏的O、P两点处有亮斑，则此时磁场的方向、到达O点的射线、到达P点的射线应为(　　)

A．向上，β射线，α射线

B．向下，α射线，β射线

C．由外向里，γ射线，β射线

D．由里向外，γ射线，α射线

解析：选C　因为α粒子的贯穿本领较小，一张纸即可把它挡住，所以亮斑中不可能有α射线，A、B、D错误；因为γ射线不带电，所以不受磁场约束，直接打在O点，故C正确。

8.

[多选]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外的匀强磁场，则下列说法中正确的有(　　)

A．打在图中a、b、c三点的依次是β射线、γ射线和α射线

B．α射线和β射线的轨迹都是抛物线

C．α射线和β射线的轨迹都是圆弧

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AC　由左手定则可知放射性物质向右射出后，在匀强磁场中α射线受到的洛伦兹力向下，β射线受到的洛伦兹力向上，轨迹都是圆弧；由于α射线速度约是光速的，而β射线速度接近光速，所以在同样的混合场中不可能都做直线运动，A、C正确。

9．在茫茫宇宙空间存在大量宇宙射线，对航天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)余下的这束射线经过如图所示的一个使它们分开的磁场区域，请画出β和γ射线进入该磁场区域后轨迹的示意图；

(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8 000倍，α射线速度约为光速的十分之一，β射线速度约为光速)

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)β射线带负电，由左手定则可知向上偏转，γ射线方向不变，轨迹如图所示。

(3)α粒子和β粒子在磁场中偏转，由半径公式得R＝，

对α射线R1＝，

对β射线 R2＝，

故＝＝400。

α射线穿过磁场时，圆周运动的半径很大，几乎不偏转，故与γ射线无法分离。

答案：(1)用一张纸放在射线前即可除去α射线

(2)见解析图　(3)见解析

B级—选考提能

10．[多选]将α、β、γ三种射线分别射入匀强磁场和匀强电场，如图所示射线偏转情况中正确的是(　　)

解析：选AD　已知α粒子带正电，β粒子带负电，γ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不同，可知A、B、C、D四幅图中，α、β粒子的偏转方向都是正确的，但偏转的程度需要进一步判断。带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动，其半径r＝，将其数据代入，则α粒子与β粒子的半径之比为：

＝··＝××≈。

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y，α、β粒子沿电场偏转距离之比为：

＝··＝××≈。

由此可见，C错误，D正确。

11.

如图所示，铅盒中的放射性物质从小孔中不断向外辐射含有α、β、γ三种射线的放射线(α射线的速度为0.1c，β射线的速度约为0.99c)，空间未加电场和磁场时，右边荧光屏M上仅在其中心O处有一光斑，若在该空间施加如图所示的互相垂直的匀强电场和匀强磁场后，荧光屏上显示出了两个亮点，关于此时各种射线在荧光屏上的分布情况，以下说法正确的是(　　)

A．可能是α、γ射线打在O点，β射线打在O点上方的某一点

B．可能是α、γ射线打在O点，β射线打在O点下方的某一点

C．可能是β、γ射线打在O点，α射线打在O点上方的某一点

D．可能是β射线打在O点，α、γ射线打在O点下方的某一点

解析：选B　因γ射线不带电，一定打在O点，若α粒子打到O点，则有Eq＝Bvαq。由于vα＝0.1c，vβ＝0.99c，对β粒子，必有Eq<Bvβq，β粒子打在O点下方的某一点，故A、D错误，B正确；若β粒子打到O点，则有Eq＝Bvβq，因vα<vβ，则有：Eq>Bvαq，α粒子必定向下偏转，打到O点下方的某一点，故C错误。

12.

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，粒子源S产生的各种不同带正电粒子束(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，设粒子在P上的位置到入口处S1的距离为x。

(1)设粒子质量为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H、H、H从粒子源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？

解析：(1)粒子在电场中被加速时，由动能定理得

qU＝mv2，

进入磁场时洛伦兹力提供向心力，qvB＝，

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，xH∶xD∶xT＝∶∶＝1∶∶。

答案：(1) 　(2)1∶∶