内容正文:
1.据报道,放射性同位素钬Ho可以有效治疗癌症,该同位素原子核内中子数是( )
A.32 B.67
C.99 D.166
解析:选C。根据原子核的表示方法得核电荷数=核内质子数=67,核内中子数为166-67=99,故C正确,A、B、D错误。
2.了解物理规律的发现过程,学会像科学家那样观察和思考,往往比掌握知识本身更有启发性。以下符合物理发展史实的是( )
A.汤姆孙通过对天然放射性现象的研究发现了电子
B.玻尔进行了α粒子散射实验并提出了著名的原子核式模型
C.约里奥-居里夫妇用α粒子轰击金属铍发现了中子
D.卢瑟福用α粒子轰击氮原子核发现了质子,并预言了中子的存在
解析:选D。汤姆孙通过对阴极射线的研究发现了电子;卢瑟福进行了α粒子散射实验并提出了著名的原子核式模型;查德威克用α粒子轰击金属铍发现了中子;卢瑟福用α粒子轰击氮原子核发现了质子,并预言了中子的存在;故D正确。
3.天然放射现象通常会放出三种射线,即α、β、γ射线,关于这三种射线,以下说法正确的是( )
A.云室中α射线径迹长而粗,这是因为α射线具有较强的穿透能力
B.β射线是高速质子流,很容易穿透黑纸,也能穿透几毫米厚的铝板
C.γ射线是能量很高的电磁波,在电场和磁场中都不偏转
D.用β射线照射带正电的验电器,则验电器的张角会变大
解析:选C。由于α粒子的电离本领大,贯穿本领小,所以α射线在云室中的径迹粗而短,故A错误;β射线是高速电子流,这种射线来源于原子核内部,很容易穿透黑纸,也能穿透几毫米厚的铝板,故B错误;γ射线是能量很高的电磁波,因其不带电,所以在电场和磁场中都不偏转,故C正确;β射线是高速电子流,用β射线照射带正电的验电器,与验电器中的正电荷中和,则验电器的张角会变小,故D错误。
4.原子核符号 O中,17表示( )
A.电子数 B.质子数
C.中子数 D.核子数
解析:选D。17表示O原子的中子数与质子数之和即核子数,故D正确,A、B、C错误。
5.天然放射性元素放出的α、β、γ射线中( )
A.三种射线的速度相同
B.α射线的穿透本领最强
C.β射线的本质是高速运动的电子流
D.γ射线在真空中的速度比X射线的大
解析:选C。α射线的速度可达0.1c,β射线的速度可达0.99c,γ射线的速度为c,故A错误;三种射线中,α射线的穿透本领最弱,故B错误;β射线的本质是高速运动的电子流,故C正确;γ射线和X射线都是电磁波,它们在真空中的速度相同,故D错误。
6.α粒子可以表示为He,He中的4和2分别表示 ( )
A.4为核子数,2为中子数
B.4为质子数和中子数之和,2为质子数
C.4为核外电子数,2为中子数
D.4为中子数,2为质子数
解析:选B。根据X所表示的意义,原子核的质子数决定核外电子数,原子核的核电荷数就是核内的质子数,也就是这种元素的原子序数。原子核的质量数就是核内质子数和中子数之和,即为核内的核子数。He中的2表示的是质子数或核外电子数,He中的4表示的是核子数,故B正确。
7.(多选)如图所示,铅盒A中装有天然放射性物质,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,则下列说法正确的有( )
A.打在荧光屏上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AC。由左手定则可知粒子向右射出后,在匀强磁场中α粒子受到的洛伦兹力方向向上,β粒子受到的洛伦兹力方向向下,轨迹都是圆弧。由于α粒子速度约是光速的,而β粒子速度接近光速,所以在同样的混合场中不可能都做直线运动,最终只打在b处,故A、C正确,B、D错误。
8.以下说法正确的是( )
A.Rn为氡核,由此可知,氡核的质量数为86,氡核的质子数为222
B.Be为铍核,由此可知,铍核的质量数为9,铍核的中子数为4
C.同一元素的两种同位素具有相同的质量数
D.同一元素的两种同位素具有不同的中子数
解析:选D。A项氡核的质量数为222,质子数为86,A错误;B项铍核的质量数为9,中子数为5,B错误;质子数相同而中子数不同的原子核互称为同位素,即它们的质量数不同,C错误,D正确。
9.α、β、γ三种射线穿透能力的示意图如图所示,下列说法正确的是( )
A.甲为α射线,它的贯穿能力和电离能力都很弱
B.乙为β射线,它是由原子核外的电子电离后形成的高速电子流
C.丙为γ射线,它在真空中的传播速度是3.0×108 m/s
D.以上说法都不对
解析:选C。α射线贯穿能力很弱,电离作用很强,一张纸就能把它挡住;β射线能贯穿几毫米厚的铝板,电离作用较弱;γ射线穿透本领最强,甚至能穿透几厘米厚的铅板和几十厘米厚的混凝土。α射线电离作用强,A错误。三种射线都来自原子核,B错误。γ射线是一种电磁波,在真空中的传播速度是3.0×108 m/s,C正确,D错误。
10.(2025·重庆北碚区期末)如图所示,在铅制盒子中存放有放射性元素铀,射线只能从盒子右侧面上的小孔射出,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,发现射线分成了1、2和3三束,则( )
A.射线1带负电
B.射线2为γ射线,电离能力最强
C.射线3的粒子与光电效应现象中从金属板中逸出的带电粒子是同一种粒子
D.三束射线的穿透能力相同
解析:选C。根据原子物理相关知识可知,天然放射现象可发出三种不同的射线:α射线、β射线和γ射线。根据左手定则判断粒子所受洛伦兹力的方向特性可知,射线1向下偏转,带正电,所以为α射线。射线2不偏转,不带电,所以为γ射线。射线3向上偏转,带负电,所以为β射线。由以上分析可知:射线1为α射线,带正电,A错误;射线2为γ射线,电离能力很弱,B错误;射线3为β射线,带负电,光电效应现象中从金属板中逸出的为核外电子,带负电,二者为同一种粒子,C正确;三束射线穿透能力不同,2最强,3比较强,1最弱,D错误。
11.(多选)用α粒子照射充满氮气的云室,摄得如图所示的照片。下列说法正确的是( )
A.A是α粒子的径迹
B.B是α粒子的径迹
C.C是α粒子的径迹
D.C是质子的径迹
解析:选BD。入射的是α粒子,所以B是α粒子产生的径迹;质量大、电离作用强的新核O,径迹粗而短,故A是新核径迹;质子电离作用弱一些,贯穿作用强,所以细而长的径迹C是质子的径迹。所以B、D正确。
12.(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?(4分)
(2)如图所示,余下的这束β和γ射线经过一个使它们分开的磁场区域,请在图上画出β和γ射线进入磁场区域后轨迹的示意图。(4分)
(3)用磁场可以区分β和γ射线,但不能把α射线从γ射线束中分离出来,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十分之一,β射线速度约为光速)(6分)
解析:(1)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)如图所示。
(3)由r=和题设条件可知,α射线粒子的圆周运动半径很大,比β射线粒子的大得多,在磁场中偏转量很小,几乎不偏转,故无法与γ射线分离。
答案:(1)用一张纸放在射线前即可除去α射线
(2)见解析图 (3)见解析
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