第1节 认识原子核-【金版新学案】2025-2026学年高中物理选择性必修第三册同步课堂高效讲义配套课件（鲁科版）

该高中物理课件围绕原子核的组成、三种射线性质及核反应守恒等核心知识点，从天然放射现象入手，通过磁场中射线偏转实验引导探究，衔接质子和中子的发现过程，构建从现象到微观结构的认知支架。 其亮点在于融合科学探究与科学思维，如通过卢瑟福轰击氮核实验分析质子发现，结合核反应守恒推断产物，培养科学推理能力。采用对比表格、针对练等落实物理观念，帮助学生深化理解，也为教师提供系统教学资源，提升课堂效率。

第1节　认识原子核 　　　　 第5章　原子核与核能 核心素养目标 物理观念 了解原子核的组成，知道同位素的概念及在生产生活中的应用。 科学思维 理解核反应过程中守恒的思想。能应用守恒推断核反应产物。 科学探究 了解探究质子和中子在发现过程中运用的物理原理。学习科学家处理信息，形成结论的方法。 科学态度与责任 体会人类对物质结构的探索是不断深入的，确立科学探索无止境的思想。 新知导学　夯实基础 1 合作探究　素能提升 2 随堂演练　对点落实 3 内容索引 课时测评 4 2 3 4 5 6 7 8 9 1 10 11 12 13 新知导学　夯实基础 返回 知识梳理 一、天然放射现象的发现 1．1896年，法国物理学家__________发现某些物质具有放射性。 2．物质放出_____的性质称为放射性，具有放射性的元素称为__________，放射性元素自发地放出射线的现象叫作______________。 3．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______________。 贝可勒尔 射线 放射性元素 天然放射现象 钋(Po)和镭(Ra) 二、认识三种放射线 1．如图所示，让放射线通过强磁场，在磁场的作用下， 放射线能分成三束，这表明有三种射线，且它们电性不 同。带_____的射线向左偏转，为α射线；带_____的射 线向右偏转，为β射线；不发生偏转的射线不带电，为 γ射线。2．α射线是高速运动的_______核粒子流，有很 强的电离作用，但是穿透能力很弱。一张铝箔或一张薄纸就能将它挡住。 3．β射线是高速运动的_______，穿透能力较强，但电离作用较弱。能穿透几毫米厚的铝板。 4．γ射线是波长很短的_______，穿透能力很强，但电离作用很弱。能穿透几厘米的铅板。 正电 负电 氦原子 电子流 电磁波 三、质子和中子的发现 1．质子的发现 (1)实验：为探测原子核的结构，1919年_______用α粒子轰击氮原子核发现了质子。 (2)结论：质子是_______的组成部分。 2．中子的发现 (1)猜想：卢瑟福猜想原子核内存在着质量与质子相近的_____粒子——中子。 (2)实验：__________利用云室进行实验证实了中子的存在。 (3)结论：中子是_______的组成部分。 卢瑟福 原子核 中性 查德威克 原子核 四、原子核的组成 1．组成：原子核由质子和中子组成，并将质子和中子统称为_____。 2．原子核的符号：，其中X为__________，A表示原子核的_______，Z表示__________。 3．两个基本关系 (1)核电荷数＝质子数＝__________。 (2)质量数＝质子数＋中子数＝_______。 4．同位素：具有相同_______、不同中子数的原子核互称同位素。 5．核反应与核反应方程 (1)核反应：原子核在其他粒子的轰击下产生新_______的过程。 (2)核反应方程：用_______符号描述核反应过程的式子。 (3)核反应中，_______和__________守恒。 核子 元素符号 质量数 核电荷数 原子序数 核子数 质子数 原子核 原子核 质量数 核电荷数 自主检测 1．判断正误 (1)α射线穿透本领很弱，电离作用很强。 (　) (2)γ射线是能量很高的电磁波，电离作用很强。 (　) (3)中子是不带电的粒子。 (　) (4)查德威克利用云室进行实验证实了中子的存在。 (　) (5)原子核内只有质子没有中子。 (　) (6)原子核的电荷数就是核内质子数，也就是这种元素的原子序数。 (　) (7)核反应方程只要满足质量数、电荷数守恒就可以随便写。 (　) (8)同位素具有不同的化学性质。 (　) √ × × √ √ × √ × 返回 2．链接实景 J.J.汤姆孙通过确定阴极射线的电性和电荷量，猜测电子来源于原子，通过换用不同的材料作阴极得到相同的阴极射线，证明了电子是原子的组成部分；天然放射线是从原子核中射出的，使人们认识到原子核可分，进而才有质子、中子的发现，那么 (1)质子由谁发现的？怎样发现的？ 提示：卢瑟福用α粒子轰击氮核发现的质子。 (2)中子是由谁发现的？依据是什么？ 提示：查德威克发现的中子。发现依据：如果原子核中只有质子，那么原子核的质量与电荷量之比应等于质子的质量与电荷量之比；但实际却是，绝大多数情况是前者的比值大些，卢瑟福猜想核内还有另一种粒子。查德威克通过实验证实了这个猜想。 合作探究　素能提升 返回 师生互动 知识点一　三种射线的性质特征 如图为三种射线在磁场中的运动轨迹示意图。 (1)α射线向左偏转，β射线向右偏转，γ射线不偏转，说 明了什么？ 提示：说明α射线带正电，β射线带负电，γ射线不带电。 (2)α粒子的速度约为β粒子的速度的十分之一，但α射线 的偏转半径大于β射线的偏转半径说明了什么？ 提示： α粒子的速度小于β粒子的速度，根据带电粒子在匀强磁场中运动的半径公式r＝可知，α粒子的比荷比β粒子的比荷小。 要点归纳 1．三种射线的性质、特征比较 种类 α射线 β射线 γ射线 组成 高速氦核流 高速电子流 光子流(高频电磁波) 带电荷量 2e －e 0 质量 4mp(mp＝1.67×10-27kg) 静止质量为零 速度 0.1c 0.99c c 在电磁场中 偏转 与α射线偏转反向 不偏转 贯穿本领 最弱(用纸能挡住) 较强(穿透几 毫米厚的铝板) 最强(穿透几厘米 厚的铅板) 对空气的 电离作用 很强 较弱 很弱 在空气中 的径迹 清晰、直 细、直 一般看不到 通过胶片 感光 感光 感光 2．三种射线在电场、磁场中偏转情况的比较 (1)在匀强电场中，α射线偏转较小， β射线偏转较大，γ射线不偏转，如图 甲所示。 (2)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射线不偏 转，如图乙所示。 3．元素的放射性 (1)一种元素的放射性与该元素是单质还是化合物无关，放射性的强度也不受温度、外界压强的影响，这就说明射线跟原子核外电子无关，仅与原子核有关。 (2)射线来自原子核，说明原子核内部是有结构的。 (多选)将α、β、γ三种射线分别射入匀强磁场和匀强电场，下图表示射线偏转情况中正确的是 例1 √ √ 因α射线是高速氦核流，一个α粒子带两个正电荷，根据左手定则，α射线受到的洛伦兹力向左，因为α粒子质量大，在磁场中做圆周运动的半径大，β射线是高速电子流，带负电荷，受到的洛伦兹力向右，γ射线是光子流，是电中性的，在磁场中不受磁场的作用力，轨迹不会发生偏转，故A正确，B错误；因α射线为氦核流，带正电，且α粒子的质量大，由类平抛运动规律知，α粒子侧向偏移量小，β射线为电子流，带负电，其侧向偏移量大，γ射线为高频电磁波，根据电荷所受电场力特点可知，向左偏的为β射线，不偏转的为γ射线，向右偏的为α射线，故C错误，D正确。 三种射线在磁场中偏转情况的分析 1．γ射线不论在电场还是磁场中，总是做匀速直线运动，不发生偏转。 规律总结 2．α射线和β射线在电场中偏转的特点：在匀强电场中，α和β粒子沿相反方向做类平抛运动，且在同样的条件下，β粒子的偏移量大，根据粒子在电场力方向做初速度为零的匀加速直线运动，偏移量x可表示为x＝at2＝·)2∝ 所以，在同样条件下β与α粒子偏移量之比为 ＝≈36>1。 规律总结 3．α射线和β射线在磁场中的偏转特点：在匀强磁场中，α和β粒子沿相反方向做匀速圆周运动，且在同样条件下，β粒子的轨迹半径小，偏移量大，根据qvB＝得R＝∝。 所以，在同样条件下β与α粒子的轨迹半径之比为＝≈<1。　　 规律总结 针对练1．天然放射性元素放出的三种射线的穿透能力实验结果如图所 示，由此可推知 A．②来自原子核外的电子 B．①的电离作用最强，是一种电磁波 C．③的电离作用较强，是一种电磁波 D．③的电离作用最弱，是一种电磁波 √ ①射线能被一张纸挡住，说明它的穿透能力较 差，①射线是α射线，α射线是高速运动的氦核 流，它的穿透能力差，电离作用最强，B错误； ②射线的穿透能力较强，说明它是β射线，β射 线是高速电子流，β射线来自原子核，不是来自原子核外的电子，A错误；③射线的穿透能力最强，能够穿透几厘米厚的铅板，③射线是γ射线，γ射线的电离作用最弱，穿透能力最强，它是能量很高的电磁波，故C错误，D正确。 针对练2．(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 √ √ 由左手定则可知粒子向右射出后，在匀强磁场中带正 电的α粒子受到的洛伦兹力向上，带负电的β粒子受到 的洛伦兹力向下，轨迹都是圆弧，而γ射线不带电， 做直线运动，所以B错误，A、C正确；如果在铅盒和 荧光屏间再加一竖直向下的匀强电场时，由于α粒子 速度约是光速的，而β粒子速度接近光速，由qvB＝qE得v＝，所以在同样的混合场中不可能都做直线运动，D错误。 知识点二　质子和中子的发现 1．质子的发现 (1)实验背景：电子的发现使人们认识到，原子不再是构成物质的基本单位。进一步研究发现，原子的中心有一个原子核，原子核集中了原子的全部正电荷和几乎全部的质量。原子核的结构如何？1919年，卢瑟福做了用α粒子轰击氮原子核的实验。 (2)实验装置(如图)：T进气孔、A放射源、F铝箔、 S荧光屏、M显微镜、C真空容器。 (3)实验过程：容器C里放有放射性物质A，从A放射出的α粒子射到铝箔F上，适当选取铝箔的厚度，使α粒子恰好被它完全吸收，而不能透过。在F的后面放一荧光屏S，M是显微镜，通过M可以观察到S是否有闪光。 (4)实验现象：开始，S上无闪光(因为α粒子没有穿过铝箔)。打开进气孔T的阀门，通入氮气，可以观察到S上有闪光。 (5)实验分析：容器C中通入氮气后，用显微镜观察到荧光屏上有闪光，闪光一定是α粒子击中氮核后产生的新粒子透过铝箔引起的。 (6)新粒子性质研究 ①把这种粒子引进电磁场中，根据它在电磁场中的偏转，测出了它的质量和电量，进而确定它就是氢原子核，又叫质子，用符号表示为或。 ②1925年，英国物理学家布莱克特通过云室照片分析表明，α粒子击中氮原子核后形成一个复核，而这个复核不稳定，生成后随即发生变化，放出一个质子。 ③人们用同样的办法从其他元素的原子核中也轰击出了质子。 (7)实验结论：质子是原子核的组成部分。 2．中子的发现 (1)发现背景：有人猜想原子核是由质子组成的，但人们发现除氢元素外，所有元素的原子核的质量大体上是质子质量的整数倍，但原子核的电荷数仅仅是质量数的一半或者更少一些。 (2)猜想：原子核不仅仅是由质子组成的，卢瑟福预想原子核内存在着质量跟质子相近的不带电的中性粒子，他将其称为中子。 (3)研究过程 ①科学家在1930年利用钋发出的α射线轰击铍时，产生了一种看不见的贯穿能力很强、不受电场和磁场影响的射线。 ②1932年，约里奥—居里夫妇发现如果用来自铍的射线去轰击石蜡，能从石蜡中打出质子，如图所示。 ③1932年，查德威克进一步研究这种射线时发现，这种射线是一种不带电的、质量接近质子的粒子流，即是卢瑟福猜想的中子。 ④结论：中子是原子核的组成部分。 如图所示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处装有铝箔，氮气 从阀门K充入，A是放射源，在观察由质子引起的 闪烁亮点之前需进行必要的调整，该调整是 A．充入氮气后，调整铝箔厚度，使S上有α粒子引起的闪烁亮点 B．充入氮气后，调整铝箔厚度，使S上无质子引起的闪烁亮点 C．充入氮气前，调整铝箔厚度，恰使S上有α粒子引起的闪烁亮点 D．充入氮气前，调整铝箔厚度，恰使S上无α粒子引起的闪烁亮点 例2 该实验的目的是观察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粒子不能透过铝箔，故选D。 √ 针对练1．最早提出原子核是由质子和中子组成的科学家是 A．贝可勒尔 B．居里夫人 C．卢瑟福 D．查德威克 由于卢瑟福通过α粒子轰击氮原子核发现了质子，并从其他原子核中都打出了质子，卢瑟福认为质子是原子核的组成部分，并依据质子数与质量数不相等的情况预言了中子的存在，提出了原子核是由质子和中子组成的理论，故C正确。 √ 针对练2．如图所示为查德威克研究原子核内部结构的实验示意图，由天然放射性元素钋(Po)放出α射线轰击铍时会产生粒子流a，用粒子流a轰击石蜡后会打出粒子流b，下列说法正确的是 A．a为质子，b为中子 B．a为γ射线，b为中子 C．a为中子，b为γ射线 D．a为中子，b为质子 不可见的粒子轰击石蜡时打出的应是质子，因为质子就是氢核，而石蜡中含有大量氢原子，轰击石蜡的不可见粒子应该是中子，故D正确。 √ 师生互动 知识点三　原子核的组成与数量关系 1919年，卢瑟福用α粒子轰击氮原子核发现了质子，如图所示为α粒子轰击氮原子核的示意图。 (1)人们用α粒子轰击多种原子核，都打出了质子，说明了什么问题？ 提示：说明质子是原子核的组成部分。 (2)绝大多数原子核的质量数都大于其质子数，说明了什么问题？ 提示：说明原子核中除了质子外还有其他粒子。 要点归纳 1．对核子数、电荷数、质量数的理解 (1)核子数：质子和中子质量差别非常微小，二者统称为核子，所以质子数和中子数之和叫核子数。 (2)电荷数(Z)：原子核所带的电荷等于质子电荷的整数倍，通常用这个整数表示原子核的电荷量，叫作原子核的电荷数。 (3)质量数(A)：原子核的质量等于核内质子和中子的质量总和，而质子与中子质量几乎相等，所以原子核的质量几乎等于单个核子质量的整数倍，这个整数叫作原子核的质量数。 2．原子核的符号和数量关系 (1)符号：。 (2)基本关系：核电荷数＝质子数(Z)＝元素的原子序数＝核外电子数。质量数(A)＝核子数＝质子数＋中子数。 3．同位素：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，但它们的中子数可以不同，所以它们的物理性质不同。把具有相同质子数、不同中子数的原子核互称为同位素。 具有极强放射性的117号元素Ts，是在实验室人工创造的超重元素。Ts元素有两种同位素，其中一种有176个中子，而另一种有177个中子，则： (1)该元素两种同位素的原子核的核电荷数各为多少？原子的核外电子数各为多少？ 答案：均为117　均为117　 例3 元素的原子序数等于该元素原子核的核电荷数，等于核内质子数，故117号元素的核电荷数和核内质子数均为117，原子呈中性，故核外电子数等于核内质子数，也为117。 (2)该元素两种同位素的原子核的质量数各为多少？ 答案：293　294 原子核的质量数等于质子数与中子数之和，故该元素中子数为176的原子核的质量数为117＋176＝293，中子数为177的原子核的质量数为117＋177＝294。 (3)该元素的两种同位素用原子核符号如何表示？ 答案：Ts　 元素符号一般用表示，其中A表示质量数，Z表示核电荷数，由前两问可得该元素的两种同位素的原子核符号，中子数为176的原子核的符号为，中子数为177的原子核的符号为。 针对练1．1934年，约里奥—居里夫妇用α粒子轰击铝核，产生了第一个人工放射性核素X：Al→n＋X。X的原子序数和质量数分别为 A．15和28 B．15和30 C．16和30 D．17和31 因为α粒子是、中子是，所以根据反应方程式前后质量数、质子数相等得出X。故选B。 √ 针对练2．(多选)下列说法正确的是 A．X与互为同位素 B．X与互为同位素 C．X与中子数相同 D．U核内有92个质子，235个中子 X核与Y核的质子数不同，不能互为同位素，A错误；核与核质子数都为m，而质量数不同，则中子数不同，所以互为同位素，B正 确；核内中子数为(n－m)，核内中子数为(n－2)－(m－2)＝n－m，所以中子数相同，C正确；核内有143个中子，而不是235个中子，D错误。 √ √ 返回 随堂演练　对点落实 返回 1．U核中有 A．92个电子　　　　　　　　 B．238个质子 C．146个中子 D．330个核子 原子核中没有电子，故A错误；元素符号左下角表示质子数，所以核中质子数为92，故B错误；元素符号左上角表示质量数，所以其质量数为238，根据质子数＋中子数＝质量数＝核子数，可得其中子数为 146，核子数为238，故C正确，D错误。 √ 2．人类探测月球时发现，在月球的土壤中含有较丰富的质量数为3的氦，它可作为未来核聚变的重要原料之一，氦的该种同位素应表示为 A． B． C． D． 氦的同位素质子数一定相同，故质子数应为2，质量数为3，故应表示为，因此B正确。 √ 3．下列说法正确的是 A．用α粒子轰击铍核，铍核变为碳核，同时放出β射线 B．β射线是由原子核外电子受到激发而产生的 C．γ射线是波长很短的电磁波，它的贯穿能力很强 D．利用γ射线的电离作用，可检查金属内部有无砂眼和裂纹 α粒子轰击核，核反应方程是n，放出的是中子，A错误；β射线是核衰变而产生的，B错误；γ射线是光子流，波长很短，具有很强的贯穿能力，但电离作用差，C正确，D错误。 √ 4．(多选)是的一种同位素，对于这两种镭的原子而言，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 √ √ 原子核的原子序数与核内质子数、核电荷数、基态核外电子数都是相等的，且原子核的质量数(核子数)等于核内质子数与中子数之和。由此可知这两种镭的同位素的原子核内的质子数均为88，核子数分别为228和226，中子数分别为140和138；原子的化学性质由核外电子数决定，因它们的核外电子数相同，故它们的化学性质也相同。正确选项为A、 C。 返回 课时测评 返回 1．下列说法正确的是 A．质子和中子的质量不等，但质量数相等 B．质子和中子构成原子核，原子核的质量数等于质子和中子的质量总和 C．同一种元素的原子核有相同的质量数，但中子数可以不同 D．中子不带电，所以原子核的总电荷量等于质子和电子的总电荷量之和 质子和中子的质量不等，但质量数相等，A正确；质子和中子构成原子核，原子核的质量数等于质子数和中子数的总和，B错误；同一种元素的原子核有相同的质子数，但中子数可以不同，C错误；中子不带电，所以原子核的总电荷量等于质子总电荷量，D错误。 √ 2 3 4 5 6 7 8 9 1 10 11 12 13 2．以下来自原子核内的带负电的射线是 A．阴极射线 B．α射线 C．γ射线 D．β射线 天然放射现象中的α、β、γ射线都是来自放射性元素的原子核，α射线带正电，β射线带负电，γ射线不带电；阴极射线是从低压气体放电管阴极发出的电子在电场加速下形成的电子流。故选D。 √ 2 3 4 5 6 7 8 9 1 10 11 12 13 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。如图所示是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，若钢柱的直径为20 cm，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 √ 2 3 4 5 6 7 8 9 1 10 11 12 13 此射线必须穿透部件，接收器才能接收射线粒子， 用一张纸就能将α射线挡住，β射线只穿透几毫米 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20 cm 的钢铁部件内部是否有伤痕存在，C正确，A、B 错误；当遇到钢柱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强一些，D错误。 2 3 4 5 6 7 8 9 1 10 11 12 13 4．如图所示为研究某未知元素放射性的实验装置，实验开始时在薄铝片和荧光屏之间有图示方向的匀强电场E，通过显微镜可以观察在荧光屏的某一位置上每分钟闪烁的亮点数。若撤去电场后继续观察，发现每分钟闪烁的亮点数没有变化；如果再将薄铝片移开，观察到每分钟闪烁的亮点数大大增加，由此可以判断，放射源发出的射线为 A．β射线和γ射线 B．α射线和β射线 C．β射线和X射线 D．α射线和γ射线 √ 2 3 4 5 6 7 8 9 1 10 11 12 13 三种射线中α射线和β射线带电，进入电场 后会发生偏转，而γ射线不带电，在电场中 不偏转。由题意知，将电场撤去，从显微 镜内观察到荧光屏上每分钟闪烁的亮点数 没有变化，可知射线中含有γ射线。再将薄铝片移开，则从显微镜内观察到的每分钟闪烁的亮点数大大增加，根据α射线的穿透能力最弱，一张纸就能挡住，而β射线能穿透几毫米的铝板，分析得知射线中含有α射线，不含β射线。故放射源所发出的射线为α射线和γ射线，D正确。 2 3 4 5 6 7 8 9 1 10 11 12 13 5．有些元素的原子核可以从很靠近它的核外电子中“俘获”一个电子形成一个新原子(如从离原子核最近的K层电子中俘获电子，叫“K俘获”)，当发生这一过程时 A．新原子是原来原子的同位素 B．新原子核比原来的原子核少一个质子 C．新原子核将带负电 D．新原子核比原来的原子核少一个中子 √ 2 3 4 5 6 7 8 9 1 10 11 12 13 原子核“俘获”一个电子后，带负电的电子与原子核内带正电的质子中和，原子核的质子数减少1，中子数增加1，形成一个新原子，新原子与原来的原子相比，质子数不同，中子数也不同，但核子数相同，不是同位素，所以B正确。 2 3 4 5 6 7 8 9 1 10 11 12 13 6．(多选)元素X的原子核可用符号表示，其中a、b为正整数，下列说法正确的是 A．a等于此原子核中的质子数，b等于此原子核中的中子数 B．a等于此原子核中的中子数，b等于此原子核中的质子数 C．a等于此元素的原子处于中性状态时核外电子数 D．b等于此原子核中的核子数 原子核中，b＝质量数＝核子数，a＝质子数＝中性原子核外电子数，根据质量数＝质子数＋中子数，可知中子数＝b－a，故A、B错误，C、D正确。 √ √ 2 3 4 5 6 7 8 9 1 10 11 12 13 7．某种元素具有多种同位素，能反映这些同位素的质量数A与中子数N关系的是图 原子核的质量数等于质子数与中子数之和，因此当中子数N增大时，质量数A也会增大，选项A、D错误；又因为中子数N为零时，质子数不为零，所以质量数A不为零，选项B正确，C错误。 √ 2 3 4 5 6 7 8 9 1 10 11 12 13 8．以下几个原子核反应中，X代表α粒子的反应式是 A． B． C． D． 核反应方程遵循质量数守恒和电荷数守恒，故各核反应方程补充完整应为：A．。B．。C．。。故选C。 √ 2 3 4 5 6 7 8 9 1 10 11 12 13 9．(多选)将α、β、γ三种射线分别射入匀强磁场和匀强电场(不计粒子重力)，图中表示的射线偏转情况正确的是 √ √ 2 3 4 5 6 7 8 9 1 10 11 12 13 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的方向和正、负电荷在电场中受电场力的方向，可知A、B、C、D四幅图中，α、β粒子的偏转方向都是正确的，但偏转的程度需进一步判断。 2 3 4 5 6 7 8 9 1 10 11 12 13 带电粒子在磁场中做匀速圆周运动，其轨道半径r＝，将其数据代 入，则α粒子与β粒子的轨道半径之比为＝··＝＝，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x，沿电场线方向位移为y，则有 2 3 4 5 6 7 8 9 1 10 11 12 13 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＝··＝＝，由此可见，C错误，D正确。 2 3 4 5 6 7 8 9 1 10 11 12 13 10．(多选)某实验室工作人员，用初速度为v0＝0.09c(c为真空中的光速)的α粒子轰击静止在匀强磁场中的钠原子核，产生了质子。若某次碰撞可看作对心正碰，碰后新核的运动方向与α粒子的初速度方向相同，质子的运动方向与新核运动方向相反，它们在垂直于磁场的平面内分别做匀速圆周运动。通过分析轨迹半径，可得出新核与质子的速度大小之比为1∶10，已知质子质量为m。则 A．该核反应方程是 B．该核反应方程是 C．质子的速度约为0.225c D．质子的速度为0.09c √ √ 2 3 4 5 6 7 8 9 1 10 11 12 13 新原子核的质量数：m＝23＋4－1＝26，核电荷数：z＝11＋2－1＝12，核反应方程：，故A正确，B错误；质子质量为m，α粒子、新核的质量分别为4m、26m，设质子的速度为v，对心正碰，选取α粒子运动的方向为正方向，则由动量守恒得：4mv0＝26m·－mv，解得v＝0.225c，故C正确，D错误。 2 3 4 5 6 7 8 9 1 10 11 12 13 11．放射性元素钋()在放射出α粒子时，会产生一种未知元素，并放出γ射线，下列说法正确的是 A．α射线的穿透能力比γ射线强 B．未知元素的原子核核子数为208 C．未知元素的原子核中子数为124 D．α射线的电离能力比γ射线弱 α射线的穿透能力比γ射线弱，故A错误；由质量数守恒可知未知元素的原子核核子数为210－4＝206，故B错误；由核电荷数守恒可知未知元素的原子核质子数为84－2＝82，故中子数为206－82＝124，故C正确；α射线带电，γ射线不带电，α射线的电离能力比γ射线强，故D错误。故选C。 √ 2 3 4 5 6 7 8 9 1 10 11 12 13 12．(12分)1930年发现，在真空条件下用α粒子()轰击铍()时，会产生一种看不见的、贯穿能力极强且不带电的粒子，查德威克认定这种粒子就是中子。 (1)写出α粒子轰击铍核的核反应方程。 答案： 。 2 3 4 5 6 7 8 9 1 10 11 12 13 (2)若一个中子与一个静止的碳核发生正碰，已知中子的质量为mn、初速度为v0，与碳核碰后的速率为v1，运动方向与原来运动方向相反，碳核质量视为12mn，求碳核与中子碰撞后的速率。 答案：　 根据动量守恒定律有 mnv0＝－mnv1＋12mnv2，解得：v2＝。 2 3 4 5 6 7 8 9 1 10 11 12 13 (3)若与中子碰撞后的碳核垂直于磁场方向射入匀强磁场，测得碳核做圆周运动的半径为R，已知元电荷的电荷量为e，求该磁场的磁感应强度大小。 答案： 根据牛顿第二定律和洛伦兹力公式有 6eBv2＝ 解得：B＝。 2 3 4 5 6 7 8 9 1 10 11 12 13 13．(14分)茫茫宇宙空间存在大量的宇宙射线，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，如何用最简单的办法除去α射线？ 答案：用一张纸放在射线前即可除去α射线 由于α射线穿透能力很弱，用一张纸放在射线前即可除去α射线。 2 3 4 5 6 7 8 9 1 10 11 12 13 (2)余下的β和γ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射线进入磁场区域后轨迹的示意图。 答案：如图所示 如答图所示。 2 3 4 5 6 7 8 9 1 10 11 12 13 (3)用磁场可以区分β和γ射线，但不能把α射线和γ射 线区分开来，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，β射线速 度约为光速) 答案：α射线在磁场中做圆周运动的半径很大，几乎不偏转，故与γ射线无法分离 根据R＝，对α射线有R1＝，对β射线有R2＝，故＝＝400。α射线穿过此磁场时，轨道半径很大，几乎不偏转，故与γ射线无法分离。 返回 2 3 4 5 6 7 8 9 1 10 11 12 13 谢 谢 观 看 第1节　认识原子核 2 3 4 5 6 7 8 9 1 10 11 12 13 $