高中物理 第19章《原子核》同步测试 新人教版选修3-5

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原子物理

一选择题

1．天然放射物质的放射线包含三种成分，下面的说法中错误的是（）

A.一层厚的黑纸可以挡住a射线，不能挡住β射线和γ射线

B.某原子核在放出γ粒子后会变成另一种元素的原子核

C.三种射线中对气体电离作用最强的是a射线

D. β粒子是电子，但不是原来绕核旋转的核外电子

2．在物理发展过程中有许多重大的物理事件，以下叙述中符合事实的是（）

A卢瑟福首先发现天然放射现象，揭开了对原子核结构探索的序幕

B贝克勒尔所做的a粒子散射实验证明原子具有核式结构

C.汤姆生发现电子，证明原子也具有复杂的结构

D.托马斯·杨所做的双缝干涉实验，证明光具有波动性

3．静止的铀核发生a衰变时释放出一个a粒子；和一个反冲核．设a粒子的动能为E1，反冲核的动能为E2那么下列说法中正确的是（）

A根据能量守恒有E1 +E2=0

B. E1 <E2

C. E1 >E2

D. E1 =E2

4.静止在匀强磁场中的某放射性元素的原子核，沿垂直于磁场方向放射出一个粒子后得到两个圆形轨迹，经测量轨迹半径之比为42:1，则（）

A.反冲核的核电荷数与粒子电荷数的比为42：1

B.反冲核的速率与粒子速率的比为1：42

C.反冲核的质量与粒子的质量比为42：1

D反冲核运动的周期与粒子的运动周期比为1：42

5.关于核力，以下说法正确的是（）

A.核力的本质是电磁力

B.核力只存在于质子和质子间，中子和中子间，且只在2X10 -15m内起作用

C.每个核子只跟它邻近的核子间存在核力作用

用心爱心专心

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用心 爱心 专心 D.核力存在于原子核内所有核子之间

二填空题

6. 10克的铋（210）经过10天，有

7. 5克的铋衰变成其他原子，铋的半衰期是---------------------天．

7.质子和a 粒子相距较近，并同时由静止释放，某时刻质子的速度v 、加速度为a ，则此时刻a 粒子的速度大小为------------------------------，加速度为-------------------------------．这一过 程中，电势能的减少量为---------------------------- (已知质子的质量为m)．

8.如图3所示，为演示光电效应现象的实验装置．弧光 灯发出的光照射到锌板上时验电器的指针发生了偏转，这是因为＿----------，然后用一

个放射源代替弧光 灯，则可以观察到的现象是

验电器的指针又闭合，这是因为

------------------------------------------

9.一个质子轰击一个锂核变成两个a 粒子，其核反应方程是＿--------------------．在这一核反应过程中同时放出17.5 Me V 的能量，则这一核反应过程的质量亏损 Δm= --------------kg.

10. 1999年4月，在美国劳仑斯—柏克莱国家实验室，研究人员通过88英寸回旋加速器用高能氪一86原子轰击铅一208靶，氪核与铅核融合，放出一个中子，生成了一种新元素（记作

A)；120微秒后， 该核分裂出一个a 粒子，衰变为另一个新核（记作B)；该新核在600微秒后又放出一个a 粒子，衰变为114号元素的同位素（记作C).衰变链至少延续到不久前被IUP AC 命名的106号元素．在11天的实验时间内共观察到3个这样的衰变事件．试回答下列问题：

（1）写出新核(B)的原子符号（如208

82Pb ）--------------并

指出该元素在周期表中的位置：----------周期--------------- 族，元素的类型---------------------

(2)写出新核（B ）衰变为114号元素(C)的核反应

方程：------------------------------------

(3)你认为该实验室在11天的这项实验中共合成

了新核(A) (B)原子各--------------------------------个．

三计算题

11云室处在磁感应强度为B 的匀强磁场中，一静止质量为m 1,的原子核在云室中发生一次a 衰变a 粒子的质量为m2，电量为q ，其运动轨迹在与磁垂直的平面内．现测得a

粒子的运动轨

图3 弧光灯 验电器

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道半径R，试求在衰变过程中的质量亏损．（涉及动量问题时，亏损的质量可忽略不计）

12．在暗室的真空装置中做如下实验：在竖直放置行金属板间的匀强电场中，有一个能产生α、β、γ、三种射线的射线源，从射线源射出的一束射线垂直于电场方向射人电场，如图5所示，在与射线源距离为h高处水平放置的两张叠放着的、涂药面朝下的印象纸（比一般纸厚且坚韧的、涂有感光药的）经射线照射一段时间后，把两张印象纸显影

（1）上面的印象纸上有几个暗斑？各是什么射线的痕迹？

(2)下面的印象纸上显出一串三个暗斑，试估算中间暗斑与两边暗斑的距离之比．

(3)若将匀强电场换成方向相同的匀强磁场时粒子的轨道半径之比是多大？周期之比是多大（‘已知m a =4u,mβ=u/1840,vα=c/10,vβ=c）

参考答案：

1.B

2.CD 3C 4A 5BC 6. 5 7. v/4 a/4 5mv2/8

8.弧光灯发出的紫外线照到锌板时，锌板中的电子吸收了光子后飞出锌板，使验电器与锌板这个整体带上了正电荷；放射源发出的α粒子的电离作用很强，使空气电离后验电器所带的

正电被大气中负电荷中和，因此指针又闭合。

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9. 11H+37Li→224He 3.11×10-29

10.(1) 116289B 7 氧金属

（2）116289B→114285C+42 He (3) 3

11..解析;衰变放出的α粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动qvB=m2v2/R ⑴,衰变过程，动量

守恒,设新核速度为v1,则有0=m2v-（m1-m2）v1 ⑵衰变过程α粒子、新核的动

能来自亏损的质量，所以⊿mc2=（m1-m2）v12/2+m2v2/2 ⑶由⑴⑵⑶得

Δm=m1(qBR)2/2C2m2(m1-m2)

12．（1）因为α粒子贯穿本领小，能被纸挡住，所以印象纸上的暗斑是β、γ射线的痕迹（2）中间的暗斑为γ射线留下的痕迹，左、右两侧分别是射线β、α留下的痕迹，β、α粒子由放射源射出后作平抛运动，与中间斑的距离分别为Lβ=eEtβ2/2mβ, tβ=h/c, Lα=eEtα2/2mα,

tα=h/c/10,由以上各式得，Lβ：Lα=184：5

（2）由qvB=mv2/R，得R=mv/qB,所以Rα/Rβ=368:1,Tα:Tβ=3680:1

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