内容正文:
5.1 认识原子核
1、(多选)将α、β、γ三种射线分别射入匀强磁场和匀强电场,图中表示射线偏转情况中正确的是( )
【解析】选A、D。带电粒子在磁场中做匀速圆周运动,其半径为r=,将其数据代入,则α粒子与β粒子的半径之比为=··=××≈,故A项正确,B项错误;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x,沿电场线方向位移为y,则有x=v0t,y=
·t2,消去t可得y=,对某一确定的x值,α、β粒子沿电场线偏转距离之比为=··=××≈,故C项错误,D项正确。
2、如图,放射性元素镭衰变过程中释放出α、β、γ三种射线,分别进入匀强电场和匀强磁场中,下列说法正确的是( )
A.①表示γ射线,③表示α射线
B.②表示β射线,③表示α射线
C.④表示α射线,⑤表示γ射线
D.⑤表示β射线,⑥表示α射线
【解析】选C。由放射现象中α射线带正电,β射线带负电,γ射线不带电,结合在电场与磁场中的偏转可知②⑤是γ射线,③④是α射线,①⑥是β射线,故选C。
3、放射性元素衰变时放出三种射线,按穿透能力由强到弱的排列顺序是( )
A.α射线,β射线,γ射线
B.γ射线,β射线,α射线
C.γ射线,α射线,β射线
D.β射线,α射线,γ射线
【解析】选B。由三种射线的性质可以知道,α射线的贯穿本领最弱,而γ射线的贯穿本领最强。
4、(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。由左手定则可知粒子向右射出后,在匀强磁场中α射线受的洛伦兹力向上,β射线受的洛伦兹力向下,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(如果一个打在b,则另一个必然打在b点下方)。故A、C正确。
5、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
【解析】选C。卢瑟福发现中子后,设想原子核只由质子组成,但核电荷数只是质量数的一半或少一些,这与假设相矛盾,因此他又设想原子核内除质子外还有不带电的中子存在,所以选项C正确。
6、由天然放射性元素钋(Po)放出的α射线轰击铍(Be)时会产生A粒子流,用粒子流A轰击石蜡时,会打出粒子流B。下列叙述正确的是( )
A.该实验核反应方程是:Be+He→C+n
B.该实验是查德威克发现质子的实验
C.粒子A为质子,粒子B为中子
D.粒子A为中子,粒子B为质子
【解析】选D。该实验核反应方程是:Be+He→C+n,选项A错误;该实验是查德威克发现中子的实验,选项B错误;图中粒子A为中子,粒子B为质子,选项D正确,C错误。
7、如图为卢瑟福发现质子的实验装置,M是显微镜,S是荧光屏,窗口F处装铝箔,氮气从阀门T充入,A是放射源。在观察由质子引起的闪烁之前需进行的必要调整是( )
A.充入氮气后,调整铝箔厚度,使S上有α粒子引起的闪烁
B.充入氮气后,调整铝箔厚度,使S上见不到质子引起的闪烁
C.充入氮气前,调整铝箔厚度,使S上能见到质子引起的闪烁
D.充入氮气前,调整铝箔厚度,使S上见不到α粒子引起的闪烁
【解析】选D。实验目的是观察α粒子轰击氮核产生新核并放出质子,所以实验前应调整铝箔的厚度,恰使α粒子不能透过,但质子仍能透过,故选D。
8、(多选)(2020·全国Ⅰ卷)下列核反应方程中,X1、X2、X3、X4代表α粒子的有( )
A.H+H→n+X1
B.H+H→n+X2
C.U+n→Ba+Kr+3X3
D.n+Li→H+X4
【解析】选B、D。α粒子为氦原子核He,根据核反应方程遵守电荷数守恒和质量数守恒可判断:A选项中的X1为He,B选项中的X2为He,C选项中的X3为中子n,D选项中的X4为He,故选项B、D正确,A、C错误。
9、(多选)已知Ra是Ra的一种同位素,则下列说法正确的是( )
A.它们具有相同的质子数和不同的质量数
B.它们具有相同的中子数和不同的原子序数
C.它们具有相同的核电荷数和不同的中子数
D.它们具有相同的核外电子数和不同的化学性质
【解析】选A、C。原子核的原子序数与核内质子数、核电荷数、核外电子数都是相等的,且原子核内的质量数(核子数)等于核内质子数与中子数之和。由此知这两种镭的同位素核内的质子数均为88,核子数分别为228和226,中子数