专题5.1 原子核的组成（六大题型）-2024-2025学年高二物理举一反三系列（人教版2019选择性必修第三册）

专题5.1 原子核的组成（六大题型） 知识点1 天然放射现象及三种射线 知识点2 原子核的组成 题型一：天然放射现象的发现过程 题型二：放射性元素与放射性现象 题型三：α和β、γ三种射线的性质 题型四：理解核子、电荷数和质量数 题型五：用符号表示原子核 题型六：计算某原子核中的质子数和中子数 作业 巩固训练 天然放射现象及三种射线 知识点1 一、天然放射现象 1、天然放射现象 1896年，法国物理学家贝克勒尔发现某些物质具有放射性。 物质发射射线的性质称为放射性，具有放射性的元素称为放射性元素，放射性元素自发地发出射线的现象叫作天然放射现象。 原子序数大于或等于83的元素，都能自发地发出射线，原子序数小于83的元素，有的也能放出射线。 玛丽·居里和她的丈夫皮埃尔·居里发现了两种放射性更强的新元素，命名为钋Po和镭Pa。 天然放射现象：放射性元素自发地发出射线的现象，首先由贝可勒尔发现。天然放射现象的发现，说明原子核具有复杂的结构。 二、三种射线 1、α射线 实际上就是氦原子核，速度可达到光速的，其电离能力强，穿透能力较差，在空气中只能前进几厘米，用一张纸就能把它挡住。 2、β射线 是高速电子流，它速度很大，可达光速的99%，它的穿透能力较强，电离能量较弱，很容易穿透黑纸，也能穿透几毫米厚的铝板。 3、γ射线 呈电中性，是能量很高的电磁波，波长很短，在10－10 m以下，它的电离作用更小，但穿透能力很强，甚至能穿透几厘米厚的铅板或几十厘米厚的混凝土。 4、三种射线的比较 种类 α射线 β射线 γ射线 本质 高速氦核流 高速电子流 光子流(高频电磁波) 电荷量 2e -e 0 质量 4mp, mp=1.67×10-27 kg 静止质量为零 速度 0.1c 0.99c c 在电场磁场中 偏转 与α射线偏转方向相反 不偏转 贯穿本领 最弱,用纸能挡住 较强,能穿透几毫米的铝板 最强,能穿透几厘米的铅板 对空气的 电离作用 很强 较弱 很弱 【易混易错警示】 三种射线在电场和磁场中的偏转。 在匀强磁场中，α射线偏转半径较大，β射线偏转半径较小，γ射线不会偏转；在匀强电场中，α射线偏离较小，β射线偏离较大，γ射线不会偏离，如下图所示。 题型一：天然放射现象的发现过程 【典例1-1】2020年1月10日，中国核潜艇之父黄旭华获国家最高科学技术奖，他为核潜艇研制和跨越式发展作出巨大贡献。物理学史上许多物理学家的科学研究推动了人类文明的进程，下列说法正确的是（　　） A．康普顿效应表明光子具有波动性 B．波尔原子理论第一次将量子观念引入原子领域，提出了定态和跃迁的概念，成功地解释了各种原子光谱的实验规律 C．1896年贝克勒尔发现天然放射现象揭开原子核内部信息，认为原子核是可分的 D．麦克斯韦认为，变化的电场一定能产生电磁波 【变式1-1】下列叙述符合物理学史的有（　　） A．汤姆孙通过研究阴极射线实验，发现了质子的存在 B．卢瑟福通过对粒子散射实验现象的分析，提出原子的核式结构模型 C．巴耳末发现天然放射性现象 D．玻尔提出的原子模型，可以成功地解释所有原子的光谱现象 题型二：放射性元素与放射性现象 【典例1-2】关于天然放射现象，下列说法正确的是（　　） A．射线在磁场中不能发生偏转 B．射线是由氦原子核衰变产生的 C．射线是原子核外的电子受激跃迁而产生的 D．工业上常用射线来探测塑料板或金属板的厚度 【变式1-2】下列有关物理学史叙述正确的是（　　） A．库仑通过油滴实验测得了基本电荷的数值 B．戴维孙的电子晶体衍射实验实验说明电子具有粒子性 C．居里夫妇从沥青铀矿中分离出了钋（Po）和镭（Ra）两种新元素 D．卢瑟福通过α粒子散射实验，证实了在原子核内存在质子 题型三：α和β、γ三种射线的性质 【典例1-3】为保证生产安全，大型钢铁部件内部不允许有砂眼、裂纹等伤痕存在。利用射线检测钢柱内部是否存在砂眼或裂纹情况的示意图如图所示，若钢柱的直径为20cm，则下列说法正确的是（　　） A．射线源放出的射线应该是β射线 B．射线源放出的射线应该是α射线 C．射线源放出的射线应该是γ射线 D．若钢件内部有伤痕，探测器接收到的射线粒子将减少 【变式1-3】从原子核中能放出、射线，关于原子核的组成，以下说法中正确的是（　　） A．原子核中有质子、中子，还有粒子 B．原子核中有质子、中子，还有粒子 C．原子核中有质子、中子，还有光子 D．原子核中只有质子和中子 原子核的组成 知识点2 一、原子核的组成 1、原子核的组成 原子核是由质子和中子组成的，原子核的电荷数等于核内的质子数。 2、原子核的符号 原子核常用X表示，X为元素符号，上角标A表示核的质量数，下角标Z表示核的电荷数(原子序数)。 质量数：原子核的质量等于核内质子和中子的质量的总和，而质子与中子的质量几乎相等，所以原子核的质量几乎等于单个核子质量的整数倍，这个倍数叫做原子核的质量数，用A表示。 电荷数：原子核所带的电荷总是质子电荷的整数倍，这个整数表示原子核的电荷量，叫做原子核的电荷数，用Z表示。 3、同位素 同位素是具有相同的质子数而中子数不同的原子核，在元素周期表中处于同一位置。 原子核内的质子数决定了核外电子的数目，进而也决定了元素的化学性质。 同种元素的原子，质子数相同，核外电子数也相同，所以有相同的化学性质，但它们的中子数不同，所以它们的物理性质不同。 例如氢的三种同位素：氕(H)、氘(H)、氚(H) 【易混易错警示】 基本关系：①核电荷数＝质子数(Z)＝元素的原子序数＝核外电子数；②质量数(A)＝核子数＝质子数＋中子数。 题型四：理解核子、电荷数和质量数 【典例2-1】下列表示某种元素的各同位素间的质量数（）、质子数（）和中子数（）三者关系的图像正确的是（　　） A． B． C． D． 【变式2-1】关于原子核中质子和中子的说法，正确的 A．原子核中质子数和中子数一定相等 B．稳定的重原子核里，中子数比质子数多 C．原子核都是非常稳定的 D．两个质子之间，不管距离如何，核力总是大于库仑力 题型五：用符号表示原子核 【典例2-2】原子核符号中，12表示（　　） A．中子数 B．质子数 C．电子数 D．质量数 【变式2-2】原子核符号中，12表示（　　） A．电子数 B．质子数 C．中子数 D．核子数 题型六：计算某原子核中的质子数和中子数 【典例2-3】在衰变中通常会产生一种被称为“中微子”的粒子。中微子很难被直接探测，但是可以利用中微子与的核反应间接证实中微子的存在。相应的核反应方程为：中微子。由此可知，中微子的质量数和电荷数分别是（　　） A．0和0 B．0和1 C．1和0 D．1和1 【变式2-3】一个镭核中，有（　　） A．226个核子，88个中子 B．88个核子，226个中子 C．138个核子，88个中子 D．226个核子，138个中子 多选题 1．质子数与中子数互换的核互为镜像核，例如是的镜像核，同样也是的镜像核。下列说法正确的是（　　） A．和互为镜像核 B．和互为镜像核 C．和互为镜像核 D．互为镜像核的两个核质量数相同 2．关于天然放射现象，下列说法正确的是（　　） A．是玛丽·居里夫妇首先发现的 B．说明了原子核不是单一的粒子 C．原子序数大于83的元素都能自发地发出射线 D．γ射线的实质是高速电子流 3．1896年，法国物理学家贝克勒尔发现，铀和含铀的矿物能够发出看不见的射线，它能穿透黑纸使照相底版感光。如图所示，这种射线的粒子流进入磁场中分裂成①、②、③三束，则（　　） A．①一定带正电 B．②一定带正电 C．③一定带负电 D．②一定带负电 4．有些核反应堆里要让中子与原子核碰撞，以便把中子的速率降下来，包含这种原子核的物质被称作慢化剂，常用的慢化剂有重水（核）和石墨（核），若视被碰原子核在碰前是静止的，且视中子与原子核的碰撞为弹性正碰，则对这两种慢化过程的说法中正确的有（　　） A．与原子核碰撞后，中子速度均会反向 B．与原子核碰撞后，中子速度改变相同 C．与核碰撞后，中子速率改变更大 D．与核碰撞后，中子速率改变更大 5．原子弹的核反应原理是通过热中子撞击铀，如果中子动能不够大，将无法引发核反应，假设某中子以的速度撞击静止的原子核，撞击后中子与铀原子核粘在一起，发生核反应，已知中子质量为，铀原子核质量为，下列说法正确的是（　　） A． B． C．碰撞过程中中子损失的动能等于铀原子核增加的动能 D．碰撞过程中中子损失的动能大于铀原子核增加的动能 6．如图所示，在铅制盒子中存放有放射性元素铀，射线只能从盒子上的小孔射出，形成细细的一束。在射线经过的区域施加垂直于纸面向外的匀强磁场，发现射线分裂成了1、2和3三束，则（　　） A．射线1带负电 B．射线2为X射线，穿透能力最强 C．射线3的粒子与光照射金属时所逸出的带电粒子是同一种粒子 D．三束射线速度大小不同，穿透能力也不同 7．如图，为原来都静止在同一匀强磁场中的两个放射性元素原子核的变化示意图，其中一个放出一粒子，另一个放出一粒子，运动方向都与磁场方向垂直。图中与分别表示各粒子的运动轨迹，下列说法中正确的是（　　） A．放出的是粒子，放出的是粒子 B．为粒子的运动轨迹，为粒子的运动轨迹 C．为粒子的运动轨迹，为粒子的运动轨迹 D．磁场方向一定垂直纸面向里 / 学科网（北京）股份有限公司 $$ 专题5.1 原子核的组成（六大题型） 知识点1 天然放射现象及三种射线 知识点2 原子核的组成 题型一：天然放射现象的发现过程 题型二：放射性元素与放射性现象 题型三：α和β、γ三种射线的性质 题型四：理解核子、电荷数和质量数 题型五：用符号表示原子核 题型六：计算某原子核中的质子数和中子数 作业 巩固训练 天然放射现象及三种射线 知识点1 一、天然放射现象 1、天然放射现象 1896年，法国物理学家贝克勒尔发现某些物质具有放射性。 物质发射射线的性质称为放射性，具有放射性的元素称为放射性元素，放射性元素自发地发出射线的现象叫作天然放射现象。 原子序数大于或等于83的元素，都能自发地发出射线，原子序数小于83的元素，有的也能放出射线。 玛丽·居里和她的丈夫皮埃尔·居里发现了两种放射性更强的新元素，命名为钋Po和镭Pa。 天然放射现象：放射性元素自发地发出射线的现象，首先由贝可勒尔发现。天然放射现象的发现，说明原子核具有复杂的结构。 二、三种射线 1、α射线 实际上就是氦原子核，速度可达到光速的，其电离能力强，穿透能力较差，在空气中只能前进几厘米，用一张纸就能把它挡住。 2、β射线 是高速电子流，它速度很大，可达光速的99%，它的穿透能力较强，电离能量较弱，很容易穿透黑纸，也能穿透几毫米厚的铝板。 3、γ射线 呈电中性，是能量很高的电磁波，波长很短，在10－10 m以下，它的电离作用更小，但穿透能力很强，甚至能穿透几厘米厚的铅板或几十厘米厚的混凝土。 4、三种射线的比较 种类 α射线 β射线 γ射线 本质 高速氦核流 高速电子流 光子流(高频电磁波) 电荷量 2e -e 0 质量 4mp, mp=1.67×10-27 kg 静止质量为零 速度 0.1c 0.99c c 在电场磁场中 偏转 与α射线偏转方向相反 不偏转 贯穿本领 最弱,用纸能挡住 较强,能穿透几毫米的铝板 最强,能穿透几厘米的铅板 对空气的 电离作用 很强 较弱 很弱 【易混易错警示】 三种射线在电场和磁场中的偏转。 在匀强磁场中，α射线偏转半径较大，β射线偏转半径较小，γ射线不会偏转；在匀强电场中，α射线偏离较小，β射线偏离较大，γ射线不会偏离，如下图所示。 题型一：天然放射现象的发现过程 【典例1-1】2020年1月10日，中国核潜艇之父黄旭华获国家最高科学技术奖，他为核潜艇研制和跨越式发展作出巨大贡献。物理学史上许多物理学家的科学研究推动了人类文明的进程，下列说法正确的是（　　） A．康普顿效应表明光子具有波动性 B．波尔原子理论第一次将量子观念引入原子领域，提出了定态和跃迁的概念，成功地解释了各种原子光谱的实验规律 C．1896年贝克勒尔发现天然放射现象揭开原子核内部信息，认为原子核是可分的 D．麦克斯韦认为，变化的电场一定能产生电磁波 【答案】C 【详解】A．康普顿效应表明光子具有粒子性，故A错误； B．玻尔原子理论第一次将量子观念引入原子领域，提出了定态和跃迁的概念，成功地解释了氢原子光谱的实验规律，并不是各种原子光谱，故B错误； C．1896年贝克勒尔发现天然放射现象揭开原子核内部信息，认为原子核是可分的，故C正确； D．变化的电场（磁场）可以产生磁场（电场）；但均匀变化的电场只能产生恒定的磁场，所以不能产生电磁波，故D错误。 故选C。 【变式1-1】下列叙述符合物理学史的有（　　） A．汤姆孙通过研究阴极射线实验，发现了质子的存在 B．卢瑟福通过对粒子散射实验现象的分析，提出原子的核式结构模型 C．巴耳末发现天然放射性现象 D．玻尔提出的原子模型，可以成功地解释所有原子的光谱现象 【答案】B 【详解】A．汤姆孙通过研究阴极射线实验，发现了电子的存在，A错误； B．卢瑟福通过对粒子散射实验现象的分析，提出原子的核式结构模型，B正确； C．贝克勒尔发现天然放射性现象，C错误； D．玻尔提出的原子模型，可以成功地解释氢光谱现象，D错误。 故选B。 题型二：放射性元素与放射性现象 【典例1-2】关于天然放射现象，下列说法正确的是（　　） A．射线在磁场中不能发生偏转 B．射线是由氦原子核衰变产生的 C．射线是原子核外的电子受激跃迁而产生的 D．工业上常用射线来探测塑料板或金属板的厚度 【答案】A 【详解】A．射线不带电，为电磁波，故其在磁场中运动时不会发生偏转，故A正确； B．射线是由衰变产生的氦原子核组成的，故B错误； C．射线是具有放射性的元素的原子核中的一个中子转化成一个质子同时释放出一个高速电子，即粒子，故C错误； D．射线的穿透性较强，工业上常用射线来探测塑料板或金属板的厚度，故D错误。 故选A。 【变式1-2】下列有关物理学史叙述正确的是（　　） A．库仑通过油滴实验测得了基本电荷的数值 B．戴维孙的电子晶体衍射实验实验说明电子具有粒子性 C．居里夫妇从沥青铀矿中分离出了钋（Po）和镭（Ra）两种新元素 D．卢瑟福通过α粒子散射实验，证实了在原子核内存在质子 【答案】C 【详解】A．密立根通过油滴实验测得了基本电荷的数值，故A错误； B．戴维孙的电子晶体衍射实验说明电子具有波动性，故B错误； C．居里夫妇从沥青铀矿中分离出了钋（Po）和镭（Ra）两种新元素，为放射性的研究上做出了贡献，故C正确； D．卢瑟福通过α粒子散射实验，证实了在原子的核式结构，故D错误。 故选C。 题型三：α和β、γ三种射线的性质 【典例1-3】为保证生产安全，大型钢铁部件内部不允许有砂眼、裂纹等伤痕存在。利用射线检测钢柱内部是否存在砂眼或裂纹情况的示意图如图所示，若钢柱的直径为20cm，则下列说法正确的是（　　） A．射线源放出的射线应该是β射线 B．射线源放出的射线应该是α射线 C．射线源放出的射线应该是γ射线 D．若钢件内部有伤痕，探测器接收到的射线粒子将减少 【答案】C 【详解】ABC．此射线必须能穿透部件，接收器才能接收到射线粒子，用一张纸就能将α射线挡住，β射线只能穿透几毫米厚的铝板，γ射线能穿透几厘米厚的铅板和几十厘米厚的混凝土，显然应该用γ射线检查直径为20cm的钢铁部件内部是否有伤痕存在，故C正确，AB错误； D．当遇到钢件内部有砂眼或裂纹时，穿过钢柱到达探测器的γ射线比没有砂眼或裂纹处的要多一些，故D错误。 故选C。 【变式1-3】从原子核中能放出、射线，关于原子核的组成，以下说法中正确的是（　　） A．原子核中有质子、中子，还有粒子 B．原子核中有质子、中子，还有粒子 C．原子核中有质子、中子，还有光子 D．原子核中只有质子和中子 【答案】D 【详解】原子核内只有质子和中子、原子核放出的粒子是核内两个质子和两个中子结合形成的；放出的粒子是核内的一个中子转变成一个质子时产生的；原子核发生衰变或衰变时处于激发态，向低能级跃迁时，将多余的能量以光子的形式辐射出去。 故选D。 原子核的组成 知识点2 一、原子核的组成 1、原子核的组成 原子核是由质子和中子组成的，原子核的电荷数等于核内的质子数。 2、原子核的符号 原子核常用X表示，X为元素符号，上角标A表示核的质量数，下角标Z表示核的电荷数(原子序数)。 质量数：原子核的质量等于核内质子和中子的质量的总和，而质子与中子的质量几乎相等，所以原子核的质量几乎等于单个核子质量的整数倍，这个倍数叫做原子核的质量数，用A表示。 电荷数：原子核所带的电荷总是质子电荷的整数倍，这个整数表示原子核的电荷量，叫做原子核的电荷数，用Z表示。 3、同位素 同位素是具有相同的质子数而中子数不同的原子核，在元素周期表中处于同一位置。 原子核内的质子数决定了核外电子的数目，进而也决定了元素的化学性质。 同种元素的原子，质子数相同，核外电子数也相同，所以有相同的化学性质，但它们的中子数不同，所以它们的物理性质不同。 例如氢的三种同位素：氕(H)、氘(H)、氚(H) 【易混易错警示】 基本关系：①核电荷数＝质子数(Z)＝元素的原子序数＝核外电子数；②质量数(A)＝核子数＝质子数＋中子数。 题型四：理解核子、电荷数和质量数 【典例2-1】下列表示某种元素的各同位素间的质量数（）、质子数（）和中子数（）三者关系的图像正确的是（　　） A． B． C． D． 【答案】B 【详解】BC．各同位素间的质子数相同，为一定值，同位素的质量数不同，故B正确，C错误。 AD．同位素的质子数相同，中子数不同，质量数等于质子数加中子数，则有 且质子数不可能为零即为常数，中子数可能为零即，整理得 A-N和N-A图像应该与A轴有截距，故AD错误。 故选B。 【变式2-1】关于原子核中质子和中子的说法，正确的 A．原子核中质子数和中子数一定相等 B．稳定的重原子核里，中子数比质子数多 C．原子核都是非常稳定的 D．两个质子之间，不管距离如何，核力总是大于库仑力 【答案】B 【详解】ABC．原子核中质子数和中子数不一定相等，特别是在原子序数大的重原子核中，中子数比质子数多，且原子序数大的和原子序数小的都没有中等质量的原子核稳定，故AC错误，B正确. D．核力是短程力，作用范围在内，超过此范围，核力急剧减小，会小于库仑力，D错误. 故选B. 题型五：用符号表示原子核 【典例2-2】原子核符号中，12表示（　　） A．中子数 B．质子数 C．电子数 D．质量数 【答案】D 【详解】原子核符号中，12表示质量数。 故选D。 【变式2-2】原子核符号中，12表示（　　） A．电子数 B．质子数 C．中子数 D．核子数 【答案】D 【详解】在原子核的符号中，X为元素符号，A表示质量数，Z表示电荷数（即原子序数），质量数有 质量数（A）=核子数=质子数+中子数 因此原子核符号中，12表示核子数。 故选D。 题型六：计算某原子核中的质子数和中子数 【典例2-3】在衰变中通常会产生一种被称为“中微子”的粒子。中微子很难被直接探测，但是可以利用中微子与的核反应间接证实中微子的存在。相应的核反应方程为：中微子。由此可知，中微子的质量数和电荷数分别是（　　） A．0和0 B．0和1 C．1和0 D．1和1 【答案】A 【详解】发生核反应前后，粒子的质量数和核电荷数均不变，据此可知中微子的质量数和电荷数分都是0。 故选A。 【变式2-3】一个镭核中，有（　　） A．226个核子，88个中子 B．88个核子，226个中子 C．138个核子，88个中子 D．226个核子，138个中子 【答案】D 【详解】一个镭核中，有88个质子，226个核子，则中子数为 故选D。 多选题 1．质子数与中子数互换的核互为镜像核，例如是的镜像核，同样也是的镜像核。下列说法正确的是（　　） A．和互为镜像核 B．和互为镜像核 C．和互为镜像核 D．互为镜像核的两个核质量数相同 【答案】ACD 【详解】AC．根据镜像核的定义及质量数A等于质子数Z和中子数N之和，可知和的质子数与中子数互换了，互为镜像核；和的质子数与中子数互换了，互为镜像核，故AC正确； B．的质子数为7，中子数为8；而的质子数和中子数都为8，没有互换，不是镜像核，故B错误； D．互为镜像核的质子数与中子数互换，质子数与中子数之和不变，所以互为镜像核的两个核质量数相同，故D正确。 故选ACD。 2．关于天然放射现象，下列说法正确的是（　　） A．是玛丽·居里夫妇首先发现的 B．说明了原子核不是单一的粒子 C．原子序数大于83的元素都能自发地发出射线 D．γ射线的实质是高速电子流 【答案】BC 【详解】AB．首次发现天然放射现象的是法国物理学家贝克勒尔，放射现象表明了原子核的可变性，即原子核不是单一的粒子。故A错误，B正确； C．原子序数大于83的元素都能自发地发出射线，故C正确； D．γ射线的实质是光子流。故D错误。 故选BC。 3．1896年，法国物理学家贝克勒尔发现，铀和含铀的矿物能够发出看不见的射线，它能穿透黑纸使照相底版感光。如图所示，这种射线的粒子流进入磁场中分裂成①、②、③三束，则（　　） A．①一定带正电 B．②一定带正电 C．③一定带负电 D．②一定带负电 【答案】AC 【详解】A．根据带点粒子在磁场中的偏转情况，结合左手定则，可知：①受力方向向左，故其带正电，A正确； BD．②在磁场中没有偏转，因此不带电，BD错误； C．③向右偏转，受到磁场力向右，根据左手定则可知其带负电,C正确； 故选AC。 4．有些核反应堆里要让中子与原子核碰撞，以便把中子的速率降下来，包含这种原子核的物质被称作慢化剂，常用的慢化剂有重水（核）和石墨（核），若视被碰原子核在碰前是静止的，且视中子与原子核的碰撞为弹性正碰，则对这两种慢化过程的说法中正确的有（　　） A．与原子核碰撞后，中子速度均会反向 B．与原子核碰撞后，中子速度改变相同 C．与核碰撞后，中子速率改变更大 D．与核碰撞后，中子速率改变更大 【答案】AD 【详解】A．设中子质量为m，原子核质量为M，则有 由 和 可得 故与原子核碰撞后，中子速度均会反向，故A正确； B．中子速度的变化量为 故M不同时，中子速度的改变不同，故B错误； CD．中子速率的改变量为 故被碰原子核质量M越小，越大，故C错误，D正确。 故选AD。 5．原子弹的核反应原理是通过热中子撞击铀，如果中子动能不够大，将无法引发核反应，假设某中子以的速度撞击静止的原子核，撞击后中子与铀原子核粘在一起，发生核反应，已知中子质量为，铀原子核质量为，下列说法正确的是（　　） A． B． C．碰撞过程中中子损失的动能等于铀原子核增加的动能 D．碰撞过程中中子损失的动能大于铀原子核增加的动能 【答案】AD 【详解】AB．元素左上方数字表示元素的质量数，则有 故A正确，B错误； CD．撞击后中子与铀原子核粘在一起，可知碰撞为非弹性碰撞，碰撞过程系统有能量损失，所以碰撞过程中中子损失的动能大于铀原子核增加的动能，故C错误，D正确。 故选AD。 6．如图所示，在铅制盒子中存放有放射性元素铀，射线只能从盒子上的小孔射出，形成细细的一束。在射线经过的区域施加垂直于纸面向外的匀强磁场，发现射线分裂成了1、2和3三束，则（　　） A．射线1带负电 B．射线2为X射线，穿透能力最强 C．射线3的粒子与光照射金属时所逸出的带电粒子是同一种粒子 D．三束射线速度大小不同，穿透能力也不同 【答案】CD 【详解】A．由左手定则可知1是α粒子，带正电，2是γ射线，不带电，3是β粒子，带负电，故A错误； B．射线2是γ射线，穿透本领最强，故B错误； C．射线3是β粒子，本质是电子，与光照射金属时所逸出的带电粒子是同一种粒子，故C正确； D．三种射线速度大小不同，其中α粒子速度最小，穿透能力最弱，电离本领最强，β粒子穿透能力和电离能力都较弱，γ射线速度最大，穿透本领最强，电离本领最弱，故D正确。 故选CD。 7．如图，为原来都静止在同一匀强磁场中的两个放射性元素原子核的变化示意图，其中一个放出一粒子，另一个放出一粒子，运动方向都与磁场方向垂直。图中与分别表示各粒子的运动轨迹，下列说法中正确的是（　　） A．放出的是粒子，放出的是粒子 B．为粒子的运动轨迹，为粒子的运动轨迹 C．为粒子的运动轨迹，为粒子的运动轨迹 D．磁场方向一定垂直纸面向里 【答案】AB 【详解】A．放射性元素放出粒子时，粒子与反冲核的速度相反，而电性相同，则两个粒子受到的洛伦兹力方向相反，两个粒子的轨迹应为外切圆；而放射性元素放出粒子时，粒子与反冲核的速度相反，而电性相反，则两个粒子受到的洛伦兹力方向相同，两个粒子的轨迹应为内切圆，故放出的是粒子，放出的是粒子，A正确； BC．放射性元素放出粒子过程中动量守恒，由半径公式可得 轨迹半径与动量成正比，与电荷量成反比，而粒子和粒子的电荷量比反冲核的电荷量小，则粒子和粒子的轨迹半径比反冲核的轨迹半径大，故为粒子的运动轨迹，为粒子的运动轨迹，B正确，C错误； D．粒子在磁场中做匀速圆周运动，磁场方向不同，粒子做圆周运动的方向相反，由于粒子和粒子的速度方向未知，所以不能判断磁场的方向，D错误。 故选AB。 / 学科网（北京）股份有限公司 $$