内容正文:
第五章 原子核
1 原子核的组成
基础过关练
题组一 天然放射现象
1.(2025广东清远期中)下列现象中,与原子核内部变化有关的是( )
A.α粒子散射 B.光电效应
C.天然放射现象 D.氢原子光谱
题组二 射线的本质
2.(2025湖北宜昌期中)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
3.(2025安徽芜湖期中)如图所示,x为未知放射源,它向右方发射放射线,p为一张厚度为0.5 mm左右的薄铝箔,铝箔右侧是一真空区域,内有较强磁场,q为荧光屏,h是观察装置。实验时,若将磁场撤去,每分钟观察到荧光屏上的亮点数基本没有变化,再将铝箔移开,则每分钟观察到荧光屏上的亮点数明显增加,则可知放射源x可能为( )
A.α射线和β射线的混合放射源
B.α射线和γ射线的混合放射源
C.β射线和γ射线的混合放射源
D.α射线、β射线和γ射线的混合放射源
题组三 原子核的组成
4.(教材习题改编)若用x代表一个中性原子核外的电子数,y代表此原子核内的质子数,z代表此原子核内的中子数,则对Th的原子来说( )
A.x=90 y=90 z=234
B.x=90 y=90 z=144
C.x=144 y=144 z=90
D.x=234 y=234 z=324
5.(多选题)(2025河南南阳期中)质谱仪是测量带电粒子的质量和分析同位素的重要工具,某种质谱仪的原理图如图所示,现利用这种质谱仪对氢元素进行测量。氢元素的三种同位素从容器A的下方的小孔无初速度飘入电势差为U的加速电场中,加速后垂直进入磁感应强度为B的匀强磁场中,最后打在照相底片D上,形成a、b、c三条光谱线。关于三种同位素进入磁场时速度大小的排列顺序和a、b、c三条光谱线的排列顺序,下列判断正确的是( )
A.进入磁场时速度从大到小的排列顺序是氚、氘、氕
B.进入磁场时速度从大到小的排列顺序是氕、氘、氚
C.a、b、c三条光谱线依次排列的顺序是氕、氘、氚
D.a、b、c三条光谱线依次排列的顺序是氚、氘、氕
答案与分层梯度式解析
基础过关练
1.C
2.C
3.B
4.B
5.BD
1.C α粒子散射实验表明了原子内部有一个很小的核,并没有涉及原子核内部的变化,A错误;光电效应是原子核外的电子脱离原子核的束缚而逸出,没有涉及原子核内部的变化,B错误;天然放射现象是原子核内部自发地放射出α粒子或电子,从而发生α衰变或β衰变,过程中原子核内质子数、中子数发生变化,C正确;氢原子光谱是氢原子内的电子在不同能级跃迁时所发射或吸收不同波长、能量的光子而得到的光谱,不涉及原子核内部的变化,D错误。
2.C 由放射现象中α射线是α粒子流,带正电,β射线是电子流,带负电,γ射线是电磁波,不带电(破题关键),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,C正确。
归纳总结
α、β、γ三种射线在电场或磁场中的运动特点
(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。
(2)α射线和β射线在磁场中的偏转特点:沿相同方向垂直进入同一匀强磁场中时,α粒子和β粒子偏转方向相反,均做匀速圆周运动,α粒子的运动半径较大。
(3)α射线和β射线在电场中的偏转特点:垂直进入同一匀强电场中时,α粒子和β粒子偏转方向相反,α粒子向电场方向偏转、β粒子向电场方向的反方向偏转。
如果电场和磁场方向未知,也可以根据偏转的情况及其他已知条件区分射线的种类。
3.B 将磁场撤去,每分钟观察到荧光屏上的亮点数基本没有变化,说明磁场对射线粒子没有影响,可知射到屏上的是不带电的γ射线;再将厚0.5 mm左右的薄铝箔移开,则每分钟观察到荧光屏上的亮点数明显增加,说明除接收到γ射线外,又接收到了原来被薄铝箔p挡住的射线,而厚度为0.5 mm左右的铝箔能挡住的只有α射线,所以此放射源是α射线和γ射线的混合放射源。故选B。
4.BTh的左下角标为质子数,左上角标为质量数,则y=90,中性原子的核外电子数等于质子数,所以x=90,中子数等于质量数减去质子数,即z=234-90=144,B正确。
5.BD 加速过程中由动能定理得qU=mv2,则有v=,三种同位素电荷量相同,质量从小到大的顺序是氕、氘、氚,所以速度从大到小的排列顺序是氕、氘、氚,A错误,B正确;进入磁场后三种同位素均做匀速圆周运动,则有qvB=m,可得r=,由于三种同位素电荷量相同,质量从小到大的顺序是氕、氘、氚,所以a、b、c三条光谱线依次排列的顺序是氚、氘、氕,故C错误,D正确。
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