第五章　1一、選擇題(本題共8小題，每題5分，共40分)1．(2021·河南省洛陽(yáng)市第一中學(xué)高二5月) 在人類對(duì)微觀世界進(jìn)行探索的過程中，科學(xué)實(shí)驗(yàn)起到了非常重要的作用，下列說法符合歷史事實(shí)的是(　A　)A．德布羅意大膽地把光的波粒二象性推廣到了實(shí)物粒子，提出實(shí)物粒子也具有波動(dòng)性的假設(shè)B．貝克勒爾通過對(duì)天然放射性現(xiàn)象的研究，發(fā)現(xiàn)了原子中存在原子核C．盧瑟福通過α粒子散射實(shí)驗(yàn)，證實(shí)了在原子核內(nèi)存在質(zhì)子D．湯姆孫通過陰極射線在電場(chǎng)和在磁場(chǎng)中的偏轉(zhuǎn)實(shí)驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)了陰極射線就是高速氦核流解析：德布羅意大膽地把光的波粒二象性推廣到了實(shí)物粒子，提出實(shí)物粒子也具有波動(dòng)性的假設(shè)，選項(xiàng)A正確；貝克勒爾首先發(fā)現(xiàn)天然放射性現(xiàn)象，但沒有發(fā)現(xiàn)原子中存在原子核，選項(xiàng)B錯(cuò)誤； 盧瑟福通過α粒子散射實(shí)驗(yàn)的研究得到了原子的核式結(jié)構(gòu)理論，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；湯姆孫通過陰極射線在電場(chǎng)和在磁場(chǎng)中的偏轉(zhuǎn)實(shí)驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)了陰極射線就是高速電子流，選項(xiàng)D錯(cuò)誤。2．下面與原子核內(nèi)部變化有關(guān)的現(xiàn)象是(　A　)A．天然放射現(xiàn)象 B．光電效應(yīng)現(xiàn)象C．電離現(xiàn)象  D．α粒子散射現(xiàn)象解析：與原子核內(nèi)部變化有關(guān)的現(xiàn)象是天然放射現(xiàn)象。3．在天然放射性物質(zhì)附近放置一帶電體，帶電體所帶的電荷很快消失的根本原因是(　B　)A．γ射線的貫穿作用 B．α射線的電離作用C．β射線的貫穿作用  D．β射線的中和作用解析：帶電體所帶電荷消失是由于α射線將空氣電離所致。故選B。4．人類探測(cè)月球發(fā)現(xiàn)，在月球的土壤中含有較豐富的質(zhì)量數(shù)為3的氦，它可以作為未來核聚變的重要原料之一。氦的該種同位素應(yīng)表示為(　B　)A．He B．He C．He  D．He解析：氦的同位素質(zhì)子數(shù)一定相同，質(zhì)量數(shù)為3，故可寫作He，因此B正確，A、C、D錯(cuò)誤。5．(2021·山西省太原高三模擬)一個(gè)Pa原子核內(nèi)的質(zhì)子數(shù)、中子數(shù)、核子數(shù)分別為(　C　)A．91　91　234 B．143　91　234C．91　143　234  D．234　91　143解析：原子核是由質(zhì)子和中子組成的，質(zhì)子和中子統(tǒng)稱為核子，Pa的原子序數(shù)為91，即質(zhì)子數(shù)為91，核子數(shù)為234，中子數(shù)等于核子數(shù)減去質(zhì)子數(shù)，即234－91＝143，故C正確，A、B、D錯(cuò)誤。6．(多選)近幾年，γ刀已成為治療腦腫瘤的最佳儀器，令人感嘆的是，用γ刀治療時(shí)不用麻醉，病人清醒，時(shí)間短，半小時(shí)內(nèi)完成手術(shù)，無(wú)須住院，因而γ刀被譽(yù)為“神刀”。據(jù)報(bào)道，我國(guó)自己研制的旋式γ刀性能更好，已進(jìn)入各大醫(yī)院為患者服務(wù)。問：γ刀治療腦腫瘤主要是利用(　AC　)A．γ射線具有很強(qiáng)的貫穿本領(lǐng)B．γ射線具有很強(qiáng)的電離作用C．γ射線具有很高的能量D．γ射線能容易地繞過障礙物到達(dá)目的地解析：γ射線是一種波長(zhǎng)很短的電磁波，具有較高的能量，它的貫穿本領(lǐng)很強(qiáng)，甚至可以穿透幾厘米厚的鉛板，但它的電離作用很小。γ刀治療腫瘤時(shí)，通常是同時(shí)用多束γ射線，使它們穿透腦顱和健康區(qū)域在病灶處匯聚，利用γ射線的高能量殺死腫瘤細(xì)胞，綜上所述，正確選項(xiàng)為A、C。7．(多選)如圖所示，鉛盒A中裝有天然放射性物質(zhì)，放射線從其右端小孔中水平向右射出，在小孔和熒光屏之間有垂直于紙面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，則下列說法中正確的有(　AC　)A．打在圖中a、b、c三點(diǎn)的依次是β射線、γ射線和α射線B．α射線和β射線的軌跡都是拋物線C．α射線和β射線的軌跡都是圓弧D．如果在鉛盒和熒光屏間再加一豎直向下的勻強(qiáng)電場(chǎng)，則屏上的亮斑可能只剩下b解析：由左手定則可知粒子向右射出后，在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中α粒子受的洛倫茲力向下，β粒子受的洛倫茲力向上，軌跡都是圓弧。由于α粒子速度約是光速的1/10，而β粒子速度接近光速，所以在同樣的混合場(chǎng)中不可能都做直線運(yùn)動(dòng)，A、C正確。8．(多選)下面說法正確的是(　BD　)A．β射線的粒子和電子是兩種不同的粒子B．紅外線的波長(zhǎng)比X射線的波長(zhǎng)長(zhǎng)C．α粒子不同于氦原子核D．γ射線的貫穿本領(lǐng)比α粒子的強(qiáng)解析：由電磁波譜知紅外線的波長(zhǎng)比X射線波長(zhǎng)要長(zhǎng)。另外，β射線是電子流，α粒子是氦核，從α、β、γ三者的穿透本領(lǐng)而言，γ射線最強(qiáng)，α粒子最弱，故B、D正確。二、非選擇題(共20分)9．(8分)如圖所示，是利用放射線自動(dòng)控制鋁板厚度的裝置，假如放射源能放射出α、β、γ三種射線，而根據(jù)設(shè)計(jì)，該生產(chǎn)線壓制的是3 mm厚的鋁板，那么是三種射線中的__β__射線對(duì)控制厚度起主要作用。當(dāng)探測(cè)接收器單位時(shí)間內(nèi)接收的放射性粒子的個(gè)數(shù)超過標(biāo)準(zhǔn)值時(shí)，將會(huì)通過自動(dòng)裝置將M、N 兩個(gè)軋輥間的距離調(diào)__大__一些。解析：α射線不能穿過3 mm厚的鋁板，γ射線又很容易穿過3 mm厚的鋁板，基本不受鋁板厚度的影響，而β射線剛好能穿透幾毫米厚的鋁板，因此厚度的微小變化會(huì)使穿過鋁板β射線的強(qiáng)度發(fā)生較明顯變化，所以是β射線對(duì)控制厚度起主要作用。若超過標(biāo)準(zhǔn)值，說明鋁板太薄了，應(yīng)將兩個(gè)軋輥間的距離調(diào)節(jié)得大些。10．(12分)如圖所示，R是放射源，虛線方框是勻強(qiáng)磁場(chǎng)，L是厚紙板，M是熒光屏，實(shí)驗(yàn)時(shí)，發(fā)現(xiàn)在熒光屏的O、P兩處有亮斑，則磁場(chǎng)方向、到達(dá)O點(diǎn)和P點(diǎn)的射線，屬于表中哪種情況？說明理由。選項(xiàng)磁場(chǎng)方向O點(diǎn)P點(diǎn)A βαB αβC×γβD·γα 答案：C解析：因?yàn)?/span>α射線是氦原子核流，它的貫穿本領(lǐng)很小，所以它不能穿透厚紙板；β射線是高速電子流，它的貫穿本領(lǐng)很強(qiáng)，可以穿透厚紙板而到達(dá)熒光屏；γ射線是波長(zhǎng)極短的光子流，是貫穿本領(lǐng)最強(qiáng)的，但它在磁場(chǎng)中不偏轉(zhuǎn)，所以γ射線射到O點(diǎn)、β射線射到P點(diǎn)，根據(jù)左手定則便可確定磁場(chǎng)是垂直紙面向里的。一、選擇題(本題共3小題，每題6分，共18分)1．如圖所示，天然放射性元素，放出α、β、γ三種射線同時(shí)射入互相垂直的勻強(qiáng)電場(chǎng)和勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，射入時(shí)速度方向和電場(chǎng)、磁場(chǎng)方向都垂直，進(jìn)入場(chǎng)區(qū)后發(fā)現(xiàn)β射線和γ射線都沿直線前進(jìn)，則α射線(　A　)A．向右偏 B．向左偏C．直線前進(jìn)  D．無(wú)法判斷解析：γ射線不帶電，故在電磁場(chǎng)中不偏轉(zhuǎn)，β射線不偏轉(zhuǎn)是因?yàn)殡妶?chǎng)力與洛倫茲力是一對(duì)平衡力，故Eq＝Bqv即v＝，而α射線的速度比β射線小，因此α射線受向右的電場(chǎng)力遠(yuǎn)大于向左的洛倫茲力，故α射線向右偏，A正確，B、C、D錯(cuò)。2．(2021·廣東省湛江市高二下學(xué)期月考)某一放射性元素放出的射線通過電場(chǎng)后分成三束，如圖所示，下列說法正確的是(　D　)A．射線1的電離作用在三種射線中最強(qiáng)B．射線2貫穿本領(lǐng)最弱，用一張白紙就可以將它擋住C．放出一個(gè)射線1的粒子后，形成的新核比原來的電荷數(shù)少1個(gè)D．一個(gè)原子核放出一個(gè)射線3的粒子后，質(zhì)子數(shù)和中子數(shù)都比原來少2個(gè)解析：射線3在電場(chǎng)中向負(fù)極板偏轉(zhuǎn)，射線3為α粒子，電離作用在三種射線中最強(qiáng)，故A錯(cuò)誤；射線2在電場(chǎng)中不偏轉(zhuǎn)，射線2為γ射線，其貫穿本領(lǐng)最強(qiáng)，故B錯(cuò)誤；射線1在電場(chǎng)中向正極板偏轉(zhuǎn)，射線1是β粒子，放出一個(gè)射線1的粒子后，形成的新核比原來的電荷數(shù)多1個(gè)，故C錯(cuò)誤；射線3為α粒子，一個(gè)原子核放出一個(gè)射線3的粒子后，質(zhì)子數(shù)和中子數(shù)都比原來少2個(gè)，故D正確。3．如圖所示，x為未知的放射源，L為薄鋁片，若在放射源和計(jì)數(shù)器之間加上L后，計(jì)數(shù)器的計(jì)數(shù)率大幅度減小，在L和計(jì)數(shù)器之間再加豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，計(jì)數(shù)器的計(jì)數(shù)率不變，則x可能是(　C　)A．α和β的混合放射源 B．純α放射源C．α和γ的混合放射源  D．純γ放射源解析：此題考查運(yùn)用三種射線的性質(zhì)分析問題的能力。在放射源和計(jì)數(shù)器之間加上鋁片后，計(jì)數(shù)器的計(jì)數(shù)率大幅度減小，說明射線中有穿透力很弱的粒子，即α粒子，在鋁片和計(jì)數(shù)器之間再加豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，計(jì)數(shù)器的計(jì)數(shù)率不變，說明穿過鋁片的粒子中無(wú)帶電粒子，故只有γ射線。因此，放射源可能是α和γ的混合放射源。二、非選擇題(共22分)4．(10分)(2021·山西懷仁第一中學(xué)高二月考)茫茫宇宙空間存在大量的宇宙射線，對(duì)航天員構(gòu)成了很大的威脅，現(xiàn)有一束射線(含有α、β、γ三種射線)。(1)在不影響β和γ射線的情況下，如何用最簡(jiǎn)單的辦法除去α射線？(2)余下的β和γ射線經(jīng)過如圖所示的一個(gè)使它們分開的磁場(chǎng)區(qū)域，請(qǐng)畫出β和γ射線進(jìn)入磁場(chǎng)區(qū)域后軌跡的示意圖。(3)用磁場(chǎng)可以區(qū)分β和γ射線，但不能把α射線和γ射線區(qū)分開來，為什么？(已知α粒子的質(zhì)量約是β粒子質(zhì)量的8 000倍，α射線速度約為光速的，β射線速度約為光速)解析：(1)由于α射線貫穿能力很弱，用一張紙放在射線前即可除去α射線。(2)γ射線不帶電，垂直磁場(chǎng)進(jìn)入磁場(chǎng)中不會(huì)受到洛倫茲力，故不會(huì)發(fā)生偏轉(zhuǎn)，由左手定則可判斷出β射線進(jìn)入磁場(chǎng)中時(shí)受豎直向上的洛倫茲力，如圖所示。(3)α粒子和電子在磁場(chǎng)中偏轉(zhuǎn)，根據(jù)：qvB＝m，得：R＝；對(duì)α射線有：R1＝；對(duì)β射線有：R2＝，故：＝＝400，α射線穿過此磁場(chǎng)時(shí)，半徑很大，幾乎不偏轉(zhuǎn)，故與γ射線無(wú)法區(qū)分開來。5．(12分)在暗x室的真空管裝置中做如下實(shí)驗(yàn)：在豎直放置的平行金屬板間的勻強(qiáng)電場(chǎng)中，有一個(gè)能產(chǎn)生α、β、γ三種射線的放射源，從放射源射出的一束射線垂直于電場(chǎng)方向射入電場(chǎng)，如圖所示，在與放射源距離為H高處水平放置兩張疊放著的涂藥面朝下的顯影紙(比一般紙厚且堅(jiān)韌的涂有感光藥的紙)，經(jīng)射線照射一段時(shí)間后使兩張顯影紙顯影。(1)上面的顯影紙有幾個(gè)暗斑？各是什么射線的痕跡？(2)下面的顯影紙顯出3個(gè)暗斑，試估算中間暗斑與兩邊暗斑的距離之比；(3)若在此空間再加上與電場(chǎng)方向垂直的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，一次使α射線不偏轉(zhuǎn)，一次使β 射線不偏轉(zhuǎn)，則兩次所加勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度之比是多少？(已知mα＝4 u，mβ＝ u，vα＝，vβ＝c)答案：(1)2個(gè)暗斑，分別是β、γ射線的痕跡(2)sα∶sβ＝5∶184(3)Bα∶Bβ＝10∶1解析：(1)一張顯影紙即可擋住α射線。(2)s＝at2，而a＝qE/m，t＝，故s＝即sα∶sβ＝∶＝5∶184。(3)qE＝qvB，所以B＝∝故Bα∶Bβ＝vβ∶vα＝10∶1。

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高中物理人教版 (2019)選擇性必修 第三冊(cè)電子課本

1 原子核的組成

版本： 人教版 (2019)

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