高中物理人教版5第十九章原子核 學業(yè)分層測評1

學業(yè)分層測評(十三)(建議用時：45分鐘)[學業(yè)達標]1．由原子核符號eq\o\al(235,)92U，可知()\o\al(235,)92U原子核中有質子92個\o\al(235,)92U原子核中有電子92個\o\al(235,)92U原子核中有中子235個\o\al(235,)92U原子核中有中子143個\o\al(235,)92U原子核中有核子235個【解析】原子核符號為eq\o\al(A,Z)X，A為核子數(shù)，Z為質子數(shù)，可見eq\o\al(235,)92U原子核中核子數(shù)是235個，質子數(shù)是92個，中子數(shù)為235－92＝143個，故B、C錯誤，A、D、E正確．【答案】ADE2．如圖19-1-6所示，鉛盒A中裝有天然放射性物質，放射線從其右端小孔中水平向右射出，在小孔和熒光屏之間有垂直于紙面向里的勻強磁場，則下列說法中正確的有()【導學號：66390044】圖19-1-6A．打在圖中a、b、c三點的依次是α射線、γ射線和β射線B．α射線和β射線的軌跡是拋物線C．α射線和β射線的軌跡是圓弧D．如果在鉛盒和熒光屏間再加一豎直向下的勻強電場，則屏上的亮斑可能只剩下bE．如果在鉛盒和熒光屏間再一豎直向下的勻強電場，則屏上可能出現(xiàn)兩個亮斑【解析】由左手定則可知粒子向右射出后，在勻強磁場中α粒子受的洛倫茲力向上，β粒子受的洛倫茲力向下，軌跡都是圓弧．由于α粒子速度約是光速的eq\f(1,10)，而β粒子速度接近光速，所以在同樣的混合場中不可能都做直線運動(如果一個打在b，則另一個必然打在b點下方)．故A、C、E正確，B、D錯誤．【答案】ACE3．據最新報道，放射性同位素鈥eq\o\al(166,67)Ho，可有效治療癌癥，該同位素原子核內中子數(shù)與核外電子數(shù)之差是________．【解析】根據原子核的表示方法得核外電子數(shù)＝質子數(shù)＝67，中子數(shù)為166－67＝99，故核內中子數(shù)與核外電子數(shù)之差為99－67＝32.【答案】324．在軋制鋼板時需要動態(tài)地監(jiān)測鋼板的厚度，其檢測裝置由放射源、探測器等構成，如圖19-1-7所示．該裝置中探測器接收到的是________．圖19-1-7【解析】α射線的穿透本領最弱，一張紙就能將其擋住，而β射線的穿透本領較強，能穿透幾毫米厚的鋁板，γ射線的穿透本領最強，可以穿透幾厘米厚的鉛板，故探測器接收到的應該是γ射線．【答案】γ射線[能力提升]5．靜止在勻強磁場中的某放射性元素的原子核，當它放出一個α粒子后，其速度方向與磁場方向垂直，測得α粒子和反沖核的軌道半徑之比為44∶1，如圖19-1-8所示，則()【導學號：66390045】圖19-1-8A．α粒子與反沖核的動量大小相等、方向相反B．原來放射性元素的核電荷數(shù)為90C．反沖核的核電荷數(shù)為88D．α粒子和反沖核的速度之比大1∶88E．反沖核的電荷數(shù)為90【解析】由于微粒之間相互作用的過程中動量守恒，初始總動量為零，則最終總動量也為零，即α粒子和反沖核的動量大小相等、方向相反，A正確；由于釋放的α粒子和反沖核均在垂直于磁場的平面內且在洛倫茲力作用下做圓周運動，由qvB＝eq\f(mv2,R)得R＝eq\f(mv,qB)，若原來放射性元素的核電荷數(shù)為Q，則對α粒子：R1＝eq\f(p1,B·2e)對反沖核：R2＝eq\f(p2,BQ－2e)由p1＝p2，R1∶R2＝44∶1，得Q＝90，B、C正確；它們的速度大小與質量成反比，故D、E錯誤．【答案】ABC6．質譜儀是一種測定帶電粒子的質量及分析同位素的重要工具，它的構造原理如圖19-1-9所示，離子源S產生的各種不同正離子束(速度可看成為零)，經加速電場加速后垂直進入有界勻強磁場，到達記錄它的照相底片P上，設離子在P上的位置到入口處S1的距離為x.圖19-1-9(1)設離子質量為m、電荷量為q、加速電壓為U、磁感應強度大小為B，求x的大??；(2)氫的三種同位素eq\o\al(1,1)H、eq\o\al(2,1)H、eq\o\al(3,1)H從離子源S出發(fā)，到達照相底片的位置距入口處S1的距離之比xH∶xD∶xT為多少？【導學號：66390046】【解析】(1)離子在電場中被加速時，由動能定理qU＝eq\f(1,2)mv2，進入磁場時洛倫茲力提供向心力，qvB＝eq\f(mv2,r)，又x＝2r，由以上三式得x＝eq\f(2,B)eq\r(\f(2mU,q)).(2)氫的三種同位素的質量數(shù)分別為1、2、3，由(1)結果知，xH∶xD∶xT＝eq\r(mH)∶eq\r(mD)∶eq\r(mT)＝1∶eq\r(2)∶eq\r(3).【答案】(1)eq\f(2,B)eq\r(\f(2mU,q))(2)1∶eq\r(2)∶eq\r(3)7．茫茫宇宙空間存在大量的宇宙射線，對宇航員構成了很大的威脅．現(xiàn)有一束射線(含有α、β、γ三種射線)，(1)在不影響β和γ射線的情況下，如何用最簡單的方法除去α射線？(2)余下的這束β和γ射線經過如圖19-1-10所示的一個使它們分開的磁場區(qū)域，請畫出β和γ射線進入磁場區(qū)域后軌跡的示意圖．(畫在圖上)圖19-1-10(3)用磁場可以區(qū)分β和γ射線，但不能把α射線從γ射線束中分離出來，為什么？(已知α粒子的質量約是β粒子質量的8000倍，α射線速度約為光速的十分之一，β射線速度約為光速)【導學號：66390047】【解析】(1)由于α射線貫穿能力很弱，用一張紙放在射線前即可除去α射線．(2)如圖所示．(3)α粒子和電子在磁場中偏轉據R＝eq\f(mv,Bq)，對α射線有Rα＝eq\f(mαvα,Bqα)對β射線有Re＝eq\f(meve,Bqe)故eq\f(