【拔高教育】2017_2018学年高中物理第十九章原子核1原子核的组成同步备课学案新人教版选修3_5

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高中物理第十九章原子核1原子核的组成课后作业含解析新人教版选修3_5

原子核的组成时间：45分钟一、选择题(1～6题为单选，7～9题为多选)1．关于γ射线，下列说法不正确的是( B )A．它是处于激发态的原子核放射的B．它是原子内层电子受到激发时产生的C．它是一种不带电的光子流D．它是波长极短的电磁波解析：γ射线是处于激发态的原子核发出的波长极短的电磁波，是一种光子．2．如图为查德威克实验示意图，由天然放射性元素钋(Po)放射的α射线轰击铍时会产生粒子流A，用粒子流A轰击石蜡时，会打出粒子流B，经研究知道( A )A．A为中子，B为质子B．A为质子，B为中子C．A为γ射线，B为中子D．A为中子，B为γ射线解析：用放射源钋的α射线轰击铍时，能发射出一种穿透力极强的中性射线，这就是所谓铍“辐射”，即中子流，中子轰击石蜡，将氢中的质子打出，即形成质子流，所以A 为中子，B为质子，所以A正确．3.32He可以作为核聚变材料(核聚变是利用轻核聚合为较重核释放出巨大能量为人类提供能源)，下列关于32He的叙述正确的是( C )A.32He与31H互为同位素B.32He原子核内中子数为2C.32He原子核外电子数为2D.32He代表原子核内有2个质子和3个中子的氦原子解析：32He核内质子数为2，31H核内质子数为1.两者质子数不等，不是同位素，A错误.32 He核内中子数为1，B错误，C正确.32He代表原子核内有2个质子和1个中子的氦原子，D错误．4.放射性元素放出的射线，在电场中分成A、B、C三束，如图所示，其中( C )A．C为氦原子核组成的粒子流B．B为比X射线波长更长的光子流C．B为比X射线波长更短的光子流D．A为高速电子组成的电子流解析：根据射线在电场中的偏转情况，可以判断，A射线向电场线方向偏转，应为带正电的粒子组成的射线，所以是α射线；B射线在电场中不偏转，所以是γ射线；C射线在电场中受到与电场方向相反的作用力，应为带负电的粒子，所以是β射线．5.图中曲线a、b、c、d为气泡室中某放射物发生衰变放出的部分粒子的径迹，气泡室中磁感应强度方向垂直于纸面向里．以下判断可能正确的是( D )A．a、b为β粒子的径迹 B．a、b为γ粒子的径迹C．c、d为α粒子的径迹 D．c、d为β粒子的径迹解析：γ粒子不带电，不会发生偏转，故B错．由左手定则可判定，a、b粒子带正电，c、d粒子带负电，又知α粒子带正电，β粒子带负电，故A、C均错，D正确．6．若用x代表一个中性原子的核外电子数，y代表此原子的原子核内的质子数，z代表此原子的原子核内的中子数，则对234 90Th的原子来说( B )A．x＝90，y＝90，z＝234B．x＝90，y＝90，z＝144C．x＝144，y＝144，z＝90D．x＝234，y＝234，z＝324解析：在234 90Th中，左下标为质子数，左上标为质量数，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，z＝234－90＝144.所以B项正确．7.在贝可勒尔发现天然放射现象后，人们对放射线的性质进行了深入研究，发现在天然放射现象中共放出了三种射线，图为这三种射线贯穿物体情况的示意图，①②③各代表一种射线，以下说法正确的是( ADE )A．三种射线均来源于原子核B．射线①的电离能力最弱C．射线②为高速的质子流D．射线③可以用来检查金属内部有无砂眼和裂纹E．射线③是一种高能的电磁波解析：α、β、γ三种射线均来源于原子核，其中γ射线是原子核从较高能级向较低能级跃迁时发出的，故A正确；射线①用纸可以挡住，说明穿透能力最弱，是α射线，α射线电离能力最强，B错误；射线②是高速电子流，故C错误；射线③是γ射线，γ射线是能量很高的电磁波，穿透能力最强，可以用来检查金属内部有无砂眼和裂纹，故D、E正确．8.228 88Ra是镭226 88Ra的一种同位素，对于这两种镭的原子而言，下列说法中正确的是( AC )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解析：原子核的原子序数与核内质子数、核电荷数、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．由此知这两种镭的同位素，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．故正确选项为A 、C.9.质谱仪是测量带电粒子的质量和分析同位素的重要工具，如图所示为某种质谱仪的原理图，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 下方的小孔无初速度飘入电势差为U 的加速电场，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三条光谱的排列顺序，下列判断正确的是( BD )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、氕解析：加速过程中由动能定理得qU ＝12mv 2，则有v ＝2qUm，三种同位素电荷量q 相同，速度的大小取决于质量的倒数，所以速度从大到小的排列顺序是氕、氘、氚，选项A错误，B 正确；进入磁场后粒子做匀速圆周运动，由qvB ＝m v 2r ，并把v 代入，得r ＝1B2mUq，由于它们的电荷量均相同，则氚核的偏转半径最大，所以a 、b 、c 三条光谱线依次排列的顺序是氚、氘、氕，故选项C 错误，D 正确．二、非选择题10．有J 、K 、L 三种原子核，已知J 、K 的核子数相同，K 、L 的质子数相同，试完成下列表格.原子核原子序数质量数质子数中子数 J91899K ZA10 8 L1019109解析：原子核的质量数是质子和中子的总和．11.质谱仪是一种测定带电粒子的质量及分析同位素的重要工具，它的构造原理如图所示，离子源S 产生的各种不同正离子束(速度可看成零)，经加速电场加速后垂直进入有界匀强磁场，到达记录它的照相底片P 上，设离子在P 上的位置到入口处S 1的距离为x .(1)若离子质量为m 、电荷量为q 、加速电压为U 、磁感应强度大小为B ，求x 的大小． (2)氢的三种同位素11H 、21H 、31H 从离子源S 出发，到达照相底片的位置距入口处S 1的距离之比x H ∶x D ∶x T 为多少？答案：(1)2B2mUq(2)1∶2∶ 3解析：(1)离子被加速时，由动能定理得qU ＝12mv 2，进入磁场时洛伦兹力提供向心力qvB＝mv 2r ，又x ＝2r ，由以上三式得x ＝2B2mUq.(2)氢的三种同位素的质量数分别为1、2、3.由(1)结果知x H ∶x D ∶x T ＝m H ∶m D ∶m T ＝1∶2∶ 3.。

高中物理人教版选修3-5 第十九章原子核 1.原子核的组成

高中物理人教版选修3-5 第十九章原子核 1.原子核的组成选择题人类认识原子核的复杂结构并进行研究从(? )A．发现电子开始的B．发现质子开始的C．进行α粒子散射实验开始的D．发现天然放射现象开始的【答案】D【解析】自从贝可勒尔发现天然放射现象，科学家对放射性元素及射线的组成、产生的原因等进行了大量研究，逐步认识到原子核的复杂结构，故D正确，A、B、C错误。

选择题关于质子与中子，下列说法错误的是(? )A．原子核由质子和中子构成B．质子和中子统称为核子C．卢瑟福发现了质子，并预言了中子的存在D．卢瑟福发现了中子，并预言了质子的存在【答案】D【解析】原子核内存在质子和中子，中子和质子统称为核子，卢瑟福只发现了质子，以后又预言了中子的存在。

选择题如图，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【答案】C【解析】α带正电，β带负电，γ不带电，γ射线在磁场中一定不偏转，②⑤为γ射线；如左图所示的电场中，α射线向右偏，β射线向左偏，①为β射线，③为α射线；在如右图所示磁场中，由左手定则判断，α射线向左偏，β射线向右偏，即④为α射线，⑥为β射线，故正确选项是C。

选择题原子核中能放出α、β、γ射线，关于原子核的组成，以下说法中正确的是(? )A．原子核中，有质子、中子，还有α粒子B．原子核中，有质子、中子，还有β粒子C．原子核中，有质子、中子，还有γ粒子D．原子核中，只有质子和中子【答案】D【解析】在放射性元素的原子核中，2个质子和2个中子结合得较紧密，有时作为一个整体放出，这就是α粒子的来源．说到底它仍是由质子和中子组成的，不能据此认为它是原子核的组成部分．原子核里是没有电子的，但中子可以转化成质子，并向核外释放一个电子，这就是β粒子．原子核发生衰变后处于高能级，在回到低能级时多余的能量以γ粒子的形式辐射出来，形成γ射线．故原子核里也没有γ粒子．选择题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来自于原子核外的电子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，属于原子核内释放的光子【答案】D【解析】衰变的射线均来自于核内，A错；从图中可看出，一张纸能挡住①射线，则①射线一定是α射线，其贯穿本领最差，电离能力最强，但不是电磁波，而是高速粒子流，B错；铝板能挡住②，而不能挡住③，说明③一定是γ射线，其电离能力最弱，贯穿本领最强，是一种电磁波，属于原子核内以能量形式释放出来的以光速运行的高能光子，D对．选择题一个原来静止的原子核，辐射出α粒子，它的两个产物在垂直于它们速度方向的匀强磁场中运动，它们的轨迹和运动方向(图中用箭头表示)可能是下图中哪一个(下图中半径大小没有按比例画)(? )【答案】D【解析】由于发生的是α衰变，产生物是两个带正电的粒子，根据动量守恒Mv1＋mvα＝0知这两个新核的运动方向相反，受到的洛伦兹力方向相反，即轨迹应该是外切圆，再利用左手定则，判断洛伦兹力方向，可知选项D是正确的．选择题如图所示，某种元素的不同同位素的原子核内的中子数N与原子核质量数A的关系是(? )【答案】C【解析】元素的不同同位素的原子核内质子数是一定的，只是中子数不同，设质子数为Q，则N＋Q＝A，故N＝AQ，Q是定值，故选C.选择题一个原子核为，关于这个原子核，下列说法中正确的是(? ) A．核外有83个电子，核内有127个质子B．核外有83个电子，核内有83个质子C．核内有83个质子，127个中子D．核内有210个核子【答案】CD【解析】根据原子核的表示方法得质子数为83，质量数为210，故中子数为21083＝127个，而质子和中子统称核子，故核子数为210个，因此C、D项正确．由于不知道原子的电性，就不能判断核外电子数，故A、B项不正确．填空题一置于铅盒中的放射源发射出的α、β和γ射线，由铅盒的小孔射出，在小孔外放一铝箔，铝箔后的空间有一匀强电场．进入电场后，射线变为a、b两束，射线a沿原来方向行进，射线b发生了偏转，如图所示，则图中的射线a为________射线，射线b为________射线．【答案】γβ【解析】在三种射线中，α射线带正电，穿透能力最弱，γ射线不带电，穿透能力最强；β射线带负电，穿透能力一般，综上所述，结合题意可知，a射线应为γ射线，b射线应为β射线．填空题现在，科学家正在设法探寻“反物质”。

高中物理第十九章原子核 1 原子核的组成课后检测高中物理试题

积盾市安家阳光实验学校1 原子核的组成记一记原子核的组成知识体系1个现象——天然放射现象2种粒子——质子、中子3种射线——α射线、β射线、γ射线辨一辨1.天然放射现象的发现揭示了原子核还可再分．(√)2．α粒子是氦核，其速度可达光速的99%.(×)3．β射线是高速电子流，很容易穿透黑纸，也能穿透几毫米厚的铝板．(√) 4．γ射线是能量很高的电磁波，电离作用很强．(×)5．质子和中子都不带电，是原子核的组分，统称为核子．(×)6．原子核的电荷数于核内的质子数，也于这种元素的原子序数．(√)想一想1.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？(2)α射线的偏转半径大于β射线的偏转半径说明什么问题？提示：(1)说明α射线带正电，β射线带负电，γ射线不带电．(2)说明α射线比荷小于β射线的比荷．2．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？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：质子是原子核的组成．原子核由质子和中子组成，原子核的质量数是其质子数加中子数．思考感悟：练一练1.[2019·一模]以下事实可作为“原子核可再分”的依据的是( )A．天然放射现象B．α粒子散射C．电子的发现 D．氢原子发光解析：贝可勒尔发现了天然放射现象，说明原子核也是有着复杂的结构的，揭示了原子核还可再分；卢瑟福通过α粒子散射提出了原子的核式结构模型；汤姆孙发现了电子，说明原子可再分；氢原子发光是能级跃迁引起的，不能说明原子核可再分．故本题选A.答案：A2．下列说法正确的是( )A．质子和中子的质量不，但质量数相B．质子和中子构成原子核，原子核的质量数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于质子和电子的总电荷量之和解析：质子和中子的质量不同，但质量数相同，A对；质子和中子构成原子核，原子核的质量数于质子和中子的质量数总和，B错；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；中子不带电，所以原子核的总电荷量于质子总电荷量之和，D错．答案：A3．(多选)天然放射性物质的射线包含三种成分，下列说法中正确的是( )A．α射线的本质是高速氦核流B．β射线是不带电的光子流C．三种射线中电离作用最强的是γ射线D．一张厚的黑纸可以挡住α射线，但挡不住β射线和γ射线解析：α射线的本质是高速氦核流，A正确．β射线是高速电子流，B错误．三种射线中电离作用最强的是α射线．C错误，一张厚的黑纸可以挡住α射线，但挡不住β射线和γ射线，D正确．答案：AD要点一三种射线1.与原子核内部变化有关的现象是( )A．电离现象B．光电效现象C．天然放射现象 D．α粒子散射现象解析：电离现象和光电效现象都是核外电子脱离原子核的束缚，α粒子散射现象也是在原子核外进行的，没有涉及原子核内部的变化，只有天然放射现象是在原子核内部发生的．答案：C2．(多选)α、β、γ三种射线分别射入匀强磁场和匀强电场中，图中表示的射线偏转情况正确的是( )解析：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到的洛伦兹力的方向和正、负电荷在电场中受到的电场力的方向，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．带电粒子在磁场中做匀速圆周运动，其半径r＝mvBq，将其数据代入，则α粒子与β粒子的偏转半径的比值为rαrβ＝mαmβ·vαvβ·qβqα＝411 836×0.1c0.99c×12≈370.9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x ＝v 0t ，y ＝12·qE mt 2消去t 可得y ＝qEx 22mv 20对某一确的x 值，α、β粒子沿电场线偏转距离的比值为y αy β＝q αq β·m βm α·v 2βv 2α＝21×11 8364×0.99c20.1c 2＝137.5由此可见，C 错误，D 正确．答案：AD3．(多选)下列说法正确的是( ) A.n m X 与 nm －1Y 互为同位素 B.n m X 与n －1m Y 互为同位素 C.n m X 与n －2m －2Y 中子数相同D.23592U 核内有92个质子，235个中子解析：A 选项中，nm X 核与 nm －1Y 核的质子数不同，不能互为同位素．B 选项中n mX 核与n －1 m Y 核质子数都为m ，而质量数不同，所以互为同位素．C 选项中，nm X 核内中子数为n －m ，n －2m －2Y 核内中子数为(n －2)－(m －2)＝n －m ，所子数相同．D 选项中23592U 核内有143个中子，而不是235个中子．答案：BC4.如图所示，x 为未知放射源，它向右方放出射线，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．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射线的混合放射源解析：将强磁场撤去，每分钟观察到荧光屏上的亮点数基本没有变化，说明磁场对穿过p 的射线粒子没有影响，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．故正确选项为B.答案：B5．[2019·模拟]α、β和γ射线穿透物质的能力是不同的，为把辐射强度减到一半所需铝板的厚度分别为0.000 5 cm 、0.05 cm 和8 cm ，而钢板降低辐射强度的能力比铝板强一些．工业部门可以使用射线来测厚度．如图所示，轧钢厂的热轧机上可以安装射线测厚仪，探测器探测到的射线强度与钢板的厚度有关，轧出的钢板越厚，透过的射线越弱．因此，将射线测厚仪接收到的信号输入计算机，就可以对钢板的厚度进行自动控制．如果钢板的厚度需要控制为5 cm，请推测测厚仪使用的射线是( )A．α射线 B．β射线C．γ射线 D．可见光解析：根据α、β、γ三种射线的特点可知，γ射线穿透能力最强，电离能力最弱；α射线电离能力最强，穿透能力最弱，为了能够准确控制钢板的厚度，探测射线该用γ射线，选项C正确．答案：C要点二原子核的组成6.[2019·云南检测]如图为查德威克示意图，用天然放射性元素钋(Po)放射的α射线轰击铍时会产生粒子流A，用粒子流A轰击石蜡时，会打出粒子流B，经研究知道( )A．A为中子流，B为质子流B．A为质子流，B为中子流C．A为γ射线，B为中子流D．A为中子流，B为γ射线解析：用粒子流A轰击石蜡时打出的是质子流，因为质子就是氢核，而石蜡中含有大量氢原子，轰击石蜡的粒子流该是中子流．A正确．答案：A7．放射性元素钴6027Co可以有效治疗癌症，该元素原子核内中子数与核外电子数之差是( )A．6 B．27C．33 D．60解析：中子数为60－27＝33个，核外电子数于质子数于原子序数27，所子数33与核外电子数27之差于6，A正确．答案：A8．某种元素的原子核用A Z X表示，下列说法中正确的是( )A．原子核的质子数为Z，中子数为AB．原子核的质子数为Z，中子数为A－ZC．原子核的质子数为A，中子数为ZD．原子核的质子数为A－Z，中子数为Z解析：根据原子核的符号的含义：A表示质量数，Z表示质子数，则中子数为A－Z，所以B正确．答案：B9．已知镭的原子序数是88，原子核的质量数是226.试问：(1)镭核中质子数和中子数分别是多少？(2)镭核的核电荷数和所带的电荷量分别是多少？ (3)若镭原子呈中性，它核外有几个电子？(4)22888Ra 是镭的一种同位素，让22688Ra 和22888Ra 以相同的速度垂直射入磁感强度为B 的匀强磁场中，它们运动的轨道半径之比是多少？解析：原子序数与核内质子数、核电荷数、中性原子的核外电子数都是相的．原子核的质量数于核内质子数与中子数之和．(1)镭核中的质子数于原子序数，故质子数为88，中子数N 于原子核的质量数A 与质子数Z 之差，即N ＝A －Z ＝226－88＝138.(2)镭核的核电荷数和所带的电荷量分别是Z ＝88，Q ＝Ze ＝88×1.6×10－19 C ＝1.408×10－17 C.(3)核外电子数于核电荷数，故核外电子数为88.(4)带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动，洛伦兹力充当向心力，故有qvB ＝m v 2r ，解得r ＝mv qB二者的速度相同，又由于同位素具有相同的核电荷数，但质量数不同，故r 226r 228＝226228＝113114. 答案：(1)88 138 (2)88 1.408×10－17C(3)88 (4)113114基础达标1. [2019·检测]原子核中能放出α、β、γ射线，关于原子核的组成，以下说法中正确的是( )A ．原子核中，有质子、中子，还有α粒子B ．原子核中，有质子、中子，还有β粒子C ．原子核中，有质子、中子，还有γ粒子D ．原子核中，只有质子和中子解析：原子核是由质子和中子组成的．所发出的三种射线是由于核内发生核反所致，并不是原子核内有这三种粒子，D 正确．答案：D2．了解物理规律的发现过程，像家那样观察和思考，往往比掌握知识本身更重要．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：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．答案：D3．[2019·二模]关于α、β、γ三种射线，下列说法正确的是( )A．α射线是一种波长很短的电磁波B．γ射线是一种波长很短的电磁波C．β射线的电离能力最强D．γ射线的电离能力最强解析：α射线是高速氦核流，β射线是高速电子流，γ射线是光子流(高频电磁波)，A错误，B正确；α射线的电离能力最强，β射线次之，γ射线最弱，C、D错误．答案：B4．(多选)关于质子和中子，下列说法正确的是( )A．原子核由质子和中子组成B．质子和中子统称为核子C．质子带正电，中子不带电D．质子和中子都是卢瑟福通过发现的解析：中子是查德威克发现的．D项错误，A、B、C正确．答案：ABC5．[2019·模拟]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( )解析：质量数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．答案：B6．[2019·模拟]如图所示，一天然放射性物质放射出的三种射线经过一个匀强电场和匀强磁场共存的区域(方向如图所示)，调整电场强度E和磁感强度B的大小，使得在MN上只有两个点受到射线照射，下面的哪种判断是正确的( )A．射到a点的是α射线B．射到b点的是β射线C．射到b点的是α射线或β射线D．射到b点的是γ射线解析：因为γ射线不带电，所以γ射线一射到a点；α、β两种射线在电磁场中受到电场力和洛伦兹力，若满足qvB＝Eq，即v＝EB，则α、β两种射线都能射到a点，故不合题意；若电场力大于洛伦兹力，则射到b点的是α射线；若洛伦兹力大于电场力，则射到b点的是β射线．故C正确，A、B、D错误．答案：C7．[2019·期末]在天然放射性物质附近放置一带电体，带电体所带的电荷很快消失的根本原因是( )A．γ射线的贯穿作用B．α射线的电离作用C．β射线的贯穿作用 D．β射线的作用解析：α射线电离作用较强，能使空气分子电离，电离产生的电荷与带电体的电荷，使带电体所带的电荷很快消失．答案：B8．[2019·模拟]关于天然放射现象中产生的三种射线，以下说法中正确的是( )A．α、β、γ三种射线中，α射线的电离作用最强，穿透能力也最强B．α、β、γ三种射线中，β射线的速度最快，可以达到0.9cC．β射线是由原子核外电子电离产生的D．人们利用γ射线照射种子，可以使种子内的遗传物质发生变异，培育出的优良品种解析：α、β、γ三种射线中，α射线的电离作用最强，穿透能力最弱，故A错误；α、β、γ三种射线中，α射线射出速度约0.1c，β射线射出速度接近c，γ射线射出速度为c，所以三种射线中γ射线的速度最快，故B错误；β射线是由原子核内的中子转化为质子时放出的电子，选项C错误；人们利用γ射线照射种子，可以使种子内的遗传物质发生变异，培育出的优良品种，故D正确．答案：D能力达标9.(多选)226 88Ra是228 88Ra的一种同位素，对于这两种镭的原子而言，下列说法正确的有( )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解析：原子核的原子序数与核内质子数、核电荷数、核外电子数都是相的，原子核的质量数(核子数)于核内质子数与中子数之和，由此可知这两种镭是同位素，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，由于它们的核外电子数相同，故它们的化学性质也相同．故正确答案为A、C.答案：AC10．关于图中甲、乙、丙、丁四幅图的说法正确的是( )A．甲图中A处能观察到大量的闪光点，B处能看到较多的闪光点，C处观察不到闪光点B．乙图中处于基态的氢原子能吸收能量为10.4 eV的光子而发生跃迁C．丙图中用弧光灯照射原来就带电的锌板时，发现验电器的张角变大，则锌板原来带负电D．丁图中1为α射线，它的电离作用很强，可消除静电解析：甲图中A处能观察到大量的闪光点，B处能看到较多的闪光点，C处也可以观察到很少的闪光点，故A错误；乙图中，处于基态的氢原子吸收光子能量发生跃迁，吸收的光子能量需于两能级间的能级差，基态氢原子跃迁到n＝2能级，需要吸收的能量最小，吸收的能量为－3.4 eV－(－13.6 eV)＝10.2 eV，即吸收能量为10.2 eV的光子，可以从基态跃迁到n＝2能级，能量为10.4 eV的光子不能被处于基态的氢原子吸收，故B错误；丙图中用弧光灯照射锌板，锌板上的电子逸出，锌板带上正电，发现验电器的张角变大，说明锌板原来就带正电，故C错误；丁图中，根据左手则可知，1带正电，为α射线，α射线的电离作用很强，可消除静电，故D正确．答案：D11．[卷Ⅱ](多选)在人类对微观进行探索的过程中，起到了非常重要的作用．下列说法符合历史事实的是( )A．密立根通过油滴测出了基本电荷的数值B．贝可勒尔通过对天然放射现象的研究，发现了原子中存在原子核C．居里夫妇从沥青铀分离出了钋(Po)和镭(Ra)两种元素D．卢瑟福通过α粒子散射证实了在原子核内部存在质子E．汤姆孙通过阴极射线在电场和磁场中偏转的，发现了阴极射线是由带负电的粒子组成的，并测出了该粒子的比荷解析：密立根通过油滴测出了基本电荷的数值，选项A正确；原子中存在原子核是卢瑟福通过α粒子散射发现的，选项B、D错误；居里夫妇发现的钋和镭是从沥青铀分离出来的，选项C正确；汤姆孙通过阴极射线在电场和磁场中的偏转，发现阴极射线是由带负电的粒子组成的，并测出了其比荷，选项E 正确．答案：ACE12．[2019·检测]若让氢的三种同位素先以相同的速度进入相同的匀强磁场做匀速圆周运动，再以相同的动量进入相同的匀强磁场做匀速圆周运动，其受到的向心力和轨道半径大小顺序如何？解析：当同位素以相同速度进入相同的匀强磁场，由洛伦兹力提供向心力得qvB＝mv2R，则R＝mvqB，B、q一，当v相同时，R∝m，则R氕<R氘<R氚，由于动量p＝mv，当动量相同时，则R氕＝R氘＝R氚．由F n＝qvB知速度相同时向心力大小相同，即F 氕＝F 氘＝F 氚，又因为F ＝qvB ＝qpB m ，q 、p 、B 一，F ∝1m，故F 氕>F 氘>F 氚．答案：以相同速度进入磁场时，F 氕＝F 氘＝F 氚，R 氕<R 氘<R 氚以相同动量进入磁场时，F 氕>F 氘>F 氚，R 氕＝R 氘＝R 氚13.[2019·质检]质谱仪是一种测带电粒子的质量和分析同位素的重要工具，它的构造原理如图所示，离子源S 产生的各种不同正离子束(速度可看成为零)，经加速电场加速后垂直进入有界匀强磁场，到达记录它的照相底片P 上，设离子在P 上的位置到入口处S 1的距离为x .(1)设离子质量为m 、电荷量为q ，加速电压为U ，磁感强度大小为B ，求x 的大小；(2)氢的三种同位素11H 、21H 、31H 从离子源S 出发，到达照相底片的位置距入口处S 1的距离之比x H ：x D ：x T 为多少？解析：(1)离子在电场中加速时，由动能理得 qU ＝12mv 2进入磁场后洛伦兹力提供向心力，qvB ＝mv 2r，又x ＝2r由以上三式得x ＝2B 2mUq(2)氢的三种同位素的质量数分别为1、2、3，由(1)结果知x H ：x D ：x T ＝m H ：m D ：m T ＝1：2：3答案：(1)2B 2mUq(2)1：2：3。

高中物理第十九章原子核1核聚变同步训练(含解析)

19.7核聚变一、选择题1、原子核Z A X与氘核12H反应生成一个α粒子和一个质子．由此可知（)A、A=2，Z=1B、A=2，Z=2C、A=3，Z=3D、A=3，Z=22、太阳辐射能量主要来自太阳内部的（)A、化学反应B、放射性衰变C、裂变反应D、热核反应3、秦山核电站是我国第一座自主研究、设计和建造的核电站,它为中国核电事业的发展奠定了基础．秦山核电站的能量来自于（）A、天然放射性元素衰变放出的能量B、人工放射性同位素衰变放出的能量C、重核裂变放出的能量D、轻核聚变放出的能量4、关于原子物理的相关知识，下列说法正确的是（）A、太阳辐射能量主要来自太阳内部的核聚变反应B、一束单色光照射到某种金属表面不能发生光电效应，是因为该光的波长太短C、发生光电效应时，入射光的频率越高,逸出的光电子的最大初动能就越小D、大量的氢原子从n=3能级向低能级跃迁时，只能辐射两种不同频率的光5、太阳辐射能量主要来自太阳内部的（）A、裂变反应B、热核反应C、化学反应D、放射性衰变6、下列说法不正确的是（）A、太阳辐射的能量主要来自于太阳内部的热核反应B、波尔根据氢原子光谱分立的特性提出电子轨道和原子能量是量子化的C、核力是强相互作用的一种表现，在原子核内核力比库仑大得多D、光电效应和α粒子散射实验都证明了原子核式结构模型7、原子能资源的综合利用已成为世界各国的发展方向，我国在综合利用原子能方面进展较快，目前我国核电站已建成9座、正在建设的3座、即将开建的有4座．届时将较好地改变我国能源结构．对有关原子核的下列说法中正确的是(）A、太阳辐射的能量主要来源于重核裂变B、β衰变所释放的电子是原子核内的中子转化成质子时所产生的C、X射线是处于激发态的原子核辐射出来的D、核力是强相互作用的一种表现，在原子核内核力与库仑力差不多大8、以下物理过程中原子核发生变化而产生新核的有()A、光电效应现象B、卢瑟福的α粒子散射实验C、X射线的产生过程D、太阳内部发生的剧烈反应9、核反应堆是人工控制链式反应速度、并获得核能的装置．它是由以下几个主要部件构成：(1）铀棒；（2）控制棒；（3）减速剂;（4)冷却剂．关于控制棒的主要作用，下面说法正确的是（）A、使快中子减速，维持链式反应的进行B、吸收中子，控制链式反应的速度C、冷却降温，控制核反应堆的温度不要持续升高D、控制铀的体积不要超过临界体积10、链式反应中，重核聚变时放出的可使裂变不断进行下去的粒子是(）A、质子B、中子C、β粒子D、α粒子11、下列说法正确的是（）A、原子核发生α衰变时，新核与α粒子的总质量等于原来的原子核的质量B、在原子核中，比结合能越小表示原子核中的核子结合得越牢固C、按照玻尔理论，氢原子核外电子从半径较小的轨道跃迁到半径较大的轨道时，电子的动能减小，电势能增大,原子的总能量不变D、太阳辐射的能量主要来自太阳内部的热核反应．12、以下是有关近代物理内容的若干叙述，其中正确的有（）A、每个核子跟所有的核子发生核力作用B、太阳内部发生的核反应是热核反应C、紫外线照射到金属锌板表面时能产生光电效应，则当增大紫外线的照射强度时,从锌板表面逸出的光电子的最大初动能也随之增大D、卢瑟福提出的原子核式结构模型，可以解释原子的稳定性和原子光谱的分立特征13、发生轻核聚变的方法是（)A、用中子轰击B、保持室温环境，增大压强C、用γ光子照射D、把参与反应的物质加热到几百万度以上的高温14、下列说法不正确的是（)A、太阳辐射的能量主要来自太阳内部的核聚变反应B、天然放射现象的发现揭示了原子核有复杂的结构C、一束单色光照射到某种金属表面不能发生光电效应，是因为该束光的波长太短D、发生光电效应时,入射光的光强一定，频率越高，逸出的光电子的最大初动能就越大15、下列说法正确的是（）A、汤姆生发现电子,表明原子具有核式结构B、接收无线电波时需要对电磁波进行调制C、核聚变又称热核反应，可见核聚变时要吸收能量D、真空中的光速在不同的惯性参考系中都是相同的二、填空题16、核能是一种高效的能源：①在核电站中，为了防止放射性物质泄漏，核反应堆有三道防护屏障：燃料包壳，压力壳和安全壳（见图甲）．结合图乙可知，安全壳应当选用的材料是________．②图丙是用来监测工作人员受到辐射情况的胸章，通过照相底片被射线感光的区域，可以判断工作人员受到何种辐射．当胸章上1mm 铝片和3mm铝片下的照相底片被感光，而铅片下的照相底片未被感光时,分析工作人员受到了________射线的辐射；当所有照相底片被感光时,工作人员受到了________射线的辐射．17、核电站是人类和平利用核能的一个实例．目前核电站是利用________释放的核能来发电的．（选填“核裂变”或“核聚变”）18、太阳内部不停地进行着热核反应（氢聚变为氦），同时释放出巨大的能量．太阳能的特点之一是不________环境,太阳能电池是根据在半导体中发生的________效应制成的．19、人类利用的大部分能量都是直接或间接来自于太阳能．在太阳内部，氢原子核在超高温下发生________，释放出巨大的________．今天我们开采化石燃料来获取能量，实际上是在开采上亿年前地球所接收的________．20、2006年11月21日,中国、欧盟、美国、日本、韩国、俄罗斯和印度七方在法国总统府正式签署一个能源方面的联合实施协定及相关文件,该协定中的能源是指________能源．三、解答题21、一个氘核和一个氚核发生聚变，放出一个中子和17.6MeV的能量．计算2克氘和3克氚聚变放出的能量，并写出核反应方程．22、核聚变能是一种具有经济性能优越、安全可靠、无环境污染等优势的新能源．近年来,受控核聚变的科学可行性已得到验证，目前正在突破关键技术,最终将建成商用核聚变电站．一种常见的核聚变反应是由氢的同位素氘（又叫重氢）和氚(又叫超重氢）聚合成氦,并释放一个中子．若已知氘原子的质量为m1，氚原子的质量为m2，氦原子的质量为m3，中子的质量为m4，真空中光速为C(1）写出氘和氚聚变的核反应方程；（2）试计算这个核反应释放出来的能量．23、科学家初步估计月球土壤中至少有100万吨“氦3"（即23He），它是热核聚变的重要原料如果月球开发成功,将为地球带来取之不尽的能源．已知氨3核与氘核发生聚变反应有质子流产生（1）写出核反应方程，（2）若该反应中质量亏损为9.0×l0﹣30kg,且释放的能量全部转化为生成物的总动能．试计算生成物的总动能(聚变前粒子的动能可忽略不计）．24、物理学家们普遍相信太阳发光是由于其内部不断发生从氢核到氦核的核聚变反应．根据这一理论，在太阳内部4个氢核(11H）转化成一个氦核（24He）相两个正电子10e)并放出能量．已知质子质量m P=1。

2017-2018学年高中物理选修3-5教学案：第十九章第2节放射性元素的衰变含解析

第2节放射性元素的衰变1．原子核衰变时电荷数和质量数都守恒。

2．α衰变:错误!U→错误!Th＋错误!He3．β衰变：234， 90Th→234， 91Pa＋错误!e4．放射性元素的原子核有半数发生衰变所需的时间叫做这种元素的半衰期.一、原子核的衰变1．定义原子核放出α粒子或β粒子，则核电荷数变了，变成另一种原子核，这种变化称为原子核的衰变。

2．衰变分类（1）α衰变:放出α粒子的衰变。

（2）β衰变：放出β粒子的衰变。

3．衰变方程238， 92U→234 90Th＋错误!He错误!Th→错误!Pa＋错误!e。

4．衰变规律（1）原子核衰变时电荷数和质量数都守恒。

(2)当放射性物质连续衰变时，原子核中有的发生α衰变,有的发生β衰变,同时伴随着γ辐射。

这时,放射性物质发出的射线中就会同时具有α、β和γ三种射线.二、半衰期1．定义放射性元素的原子核有半数发生衰变所需的时间。

2．决定因素放射性元素衰变的快慢是由核内部自身的因素决定的，跟原子所处的化学状态和外部条件没有关系。

不同的放射性元素，半衰期不同.3．应用利用半衰期非常稳定这一特点,可以测量其衰变程度、推断时间。

1．自主思考-—判一判（1）原子核发生α衰变时，核的质子数减少2，而质量数减少4.(√)(2）原子核发生β衰变时，原子核的质量不变.(×）（3）原子核发生衰变时，质量数和电荷数都守恒。

(√）(4)半衰期就是放射性元素全部衰变所用时间的一半。

(×）（5）半衰期是放射性元素的大量原子核衰变的统计规律。

（√)（6)半衰期可以通过人工进行控制。

（×）2．合作探究——议一议(1)发生β衰变时，新核的电荷数变化多少？新核在元素周期表中的位置怎样变化?提示:根据β衰变方程错误!Th→错误!Pa＋错误!e知道,新核核电荷数增加了1个，原子序数增加1个，故在元素周期表上向后移了1位。

（2）放射性元素衰变有一定的速率.镭226衰变为氡222的半衰期为1 620年，有人说：10 g镭226经过1 620年有一半发生衰变,镭226还有5 g，再经过1 620年另一半镭226也发生了衰变,镭226就没有了。

高中物理第十九章原子核1核力与结合能同步训练(含解析)

19。

5核力与结合能一、选择题1、氦原子核由两个质子与两个中子组成，这两个质子之间存在着万有引力、库仑力和核力，则3种力从大到小的排列顺序是（)A、核力、万有引力、库仑力B、万有引力、库仑力、核力C、库仑力、核力、万有引力D、核力、库仑力、万有引力2、下列说法不正确的是（)A、天然放射现象的发现揭示了原子核有复杂的结构B、氢原子从n=3的能级向低能级跃迁时只会辐射出两种不同频率的光C、比结合能大的原子核分解成比结合能小的原子核时要吸收能量D、放射性元素每经过一个半衰期,其质量减少一半3、随着科技的发展，大量的科学实验促进了人们对微观领域的认识，下列说法正确的是(）A、德布罗意首先提出了物质波的猜想，而电子衍射实验证实了他的猜想B、比结合能越大表示原子核中的核子结合得越牢固C、β衰变中产生的β射线是原子核外电子挣脱原子核束缚后形成的D、一个处于n=4能级的氢原子向低能级跃迁时可能只放出三种不同频率的光子4、关于原子核的结合能，下列说法不正确的是（)A、自由核子与自由核子结合成原子核时核力作正功，将放出能量,这能量就是原子核的结合能B、原子核的结合能等于使其完全分解成自由核子所需的最小能量C、一重原子核衰变成α粒子和另一原子核，衰变产物的结合能之和一定大于原来重核的结合能D、结合能是由于核子结合成原子核而具有的能量5、严重雾霾天气要求我们尽快开发利用清洁能源，2014年，一大批核电项目立项并开始实施．核能利用与原子核的结合能和质量亏损关系密切，下列说法不正确的是（）A、原子核的结合能等于使其完全分解成自由核子所需的最小能量B、一重原子核衰变成α粒子和另一原子核，衰变产物的质量之和一定小于原来重核的质量C、核电站的核能来源于聚变反应D、比结合能越大，原子核越稳定6、以下说法正确的是（）A、汤姆生发现电子并提出了原子核式结构模型B、放射性元素放出的α粒子就是质子C、放射性元素放出的β粒子就是原子的核外电子D、比结合能（平均结合能）越大，表示原子核中核子结合得越牢固，原子核越稳定7、下列说法正确的是（）A、核子结合为原子核时总质量将增加B、天然放射现象说明原子具有核式结构C、发生核反应时遵守电荷守恒和质量守恒D、原子核发生一次β衰变核内增加一个质子8、下列说法正确的是（）A、用紫外线照射锌板时，逸出的光电子的动能可能不同B、从某种金属表面飞出的光电子的最大初动能越大，这种金属的逸出功就越大C、比结合能越大，原子核越不稳定D、原子核所含核子单独存在时的总质量大于该原子核的质量9、氘核、氚核、中子、氦核的质量分别是m1、m2、m3和m4，如果氘核和氚核结合生成氦核，则下列说法中正确的是(）A、核反应方程为21H+31H→52HE+10nB、这是一个裂变反应C、核反应过程中的质量亏损△m=m1+m2﹣m3D、核反应过程中释放的核能△E=（m1+m2﹣m3﹣m4）c210、已知氘核的比结合能是1。

《原子核的组成》教案

《原子核的组成》教案一、教学目标：1. 让学生了解原子的基本结构，掌握原子核的概念。

2. 使学生理解原子核是由质子和中子组成的，并能描述它们的特点。

3. 引导学生掌握原子核的稳定性与衰变，了解半衰期的概念。

4. 培养学生运用原子核知识解决实际问题的能力。

二、教学内容：1. 原子结构的基本概念2. 原子核的组成：质子、中子3. 原子核的稳定性与衰变4. 半衰期的概念及应用5. 原子核在科学技术中的应用三、教学重点与难点：1. 教学重点：原子核的组成，原子核的稳定性与衰变，半衰期的概念及应用。

2. 教学难点：原子核内部结构，质子、中子的相互作用。

四、教学方法：1. 采用问题驱动的教学方法，引导学生主动探究原子核的组成和性质。

2. 利用多媒体课件，生动形象地展示原子核结构，增强学生的直观感受。

3. 开展小组讨论，培养学生合作学习的能力。

4. 结合实际案例，让学生了解原子核在科学技术中的应用。

五、教学过程：1. 引入：通过讲解原子结构的基本概念，引导学生了解原子的组成。

2. 讲解原子核的组成：介绍质子、中子的发现和性质，阐述原子核的结构。

3. 讨论原子核的稳定性与衰变：分析影响原子核稳定性的因素，讲解衰变的过程。

4. 讲解半衰期的概念及应用：阐述半衰期的意义，举例说明其在实际应用中的重要性。

5. 原子核在科学技术中的应用：介绍放射性同位素在医学、地质学等领域的应用。

7. 布置作业：设计具有针对性的作业，巩固所学知识。

8. 课后反思：教师对本节课的教学效果进行反思，为下一节课的教学做好准备。

六、教学评估：1. 课堂提问：通过提问了解学生对原子核组成的掌握情况，针对学生的回答进行及时引导和纠正。

2. 作业批改：检查学生作业完成情况，评估学生对原子核知识的理解和应用能力。

3. 小组讨论：观察学生在讨论中的参与程度，了解学生对原子核问题的思考和分析能力。

七、教学拓展：1. 邀请相关领域的专家进行讲座，加深学生对原子核科学的理解。

高中物理选修3-5第19章同步教学课件：19.1 原子核的组成共23张精品

天然放射现象
放射性不是少数几种元素才有的，研究发现，原子序数大于83的所有元素，都能自发的放出射线，原子序数小于83的元素，有的也具有放射性．
放大了1000倍的铀矿石
二、射线到底是什么?
在天然放射性现象中放出的射线是什么东西呢？
它们除了能穿透黑纸使照相底片感光以外，还有些什么性质呢？
中子的发现
1932年英国物理学家查德威克又发现了中子，通过研究证明中子的质量和质子的质量基本相同，但是不带电.是中性粒子.在对各种原子核进行的实验中，发现质子和中子是组成原子核的两种基本粒子.
mn = 1. 6749286 × 10 -27 Kg
原子核的组成
质子
统称核子
中子
质量数（核）电荷数
第十九章原子核
第1节原子核的组成
人们通过什么现象或实验发现原子核是由更小的微粒构成的？
人们认识原子核的结构就是从天然放射性开始的。
钡铀云母
翠砷铜铀矿
斜水钼铀矿
铀钙石矿
一、天然放射现象
1896年，法国物理学家贝克勒尔发现，铀和含铀的矿物能够发出看不见的射线，这种射线可以穿透黑纸使照相底片感光，物质发射射线的性质称为放射性．具有放射性的元素称为放射性元素．元素这种自发的放出射线的现象叫做天然放射现象．
mp= 1.6726231×10-2K7 g
同样的方法，从氟、钠、铝的原子核中打出了质子。------质子是原子核的组成部分。
原子核是否只是由质子组成呢？
？核的质量
核的电量
质子质量
质子电量
核的质量质子质量
> 核的电量质子电量
卢瑟福进而猜想原子核内存在不带电的中子，这一猜

高中物理第十九章原子核 1 原子核的组成共同成长素材新人教版选修35

1 原子核的组成共同成长见仁见智关于原子核，以下同学发表了自己的看法：人物甲：原子是原子核与核外电子组成的.原子核又由带正电的质子和不带电的中子组成.核外电子带负电，在核外高速运动.质子和中子统称核子，它们相对质量均约等于1（中子稍重一些）.电子质量仅约1/1 837氢原子质量，所以原子核集中了原子几乎全部的质量. 人物乙：组成原子的基本粒子之间的关系是：原子核中的质子数等于核外电子数，所以原子是电中性体.原子核内的核子数即质量数（A），即原子核内的质子数（Z）与中子数（N）的总和.质子数也是原子序数.质量数（A）=质子数（Z）+中子数（N），原子的质量数均取正整数.人物丙：原子核是原子的组成部分，位于原子的中央，占有原子的大部分质量.组成原子核的有中子和质子.当周围有和其中质子等量的电子围绕时，构成的是原子.原子核很小，如果原子像一幢大厦，原子核只像一张桌子那么大.我的观点：___________________________________________________________.读书做人查德威克（James Chadwick，1897—1794）英国实验物理学家.1891年10月20日出生于英国.1911年以优异成绩毕业于曼彻斯特大学理学院，随即留校在卢瑟福指导下进行放射性研究并获得硕士学位.1913年到德国柏林在盖革指导下继续研究放射性，第一次世界大战开始后作为“敌侨”被关入德国战俘营，在这里他仍在继续搞“在光照射下光气的生成”等物理实验.1919年，入英国剑桥大学从事α粒子人工轰击各种元素的试验.1923年被任命为剑桥大学卡文迪许实验室主任助理.1935—1948年任利物浦大学教授.1939—1943年参加英国及美国曼哈顿工程的原子弹研究，获得多种荣誉.1935年获诺贝尔物理学奖.1974年7月24日去世.1932年，他在《皇家学会学报》上以《中子的存在》为题写成了论文.中子的发现既从实验方面导致了中子核反应、核裂变等现象的研究、导致了核能利用的新时代，同时又从理论上导致了核结构与核力的研究并且解释了为什么许多化学元素会有不同原子质量的许多“同位素”存在.由此逐渐建立与发展了中子物理学这一分支.阅读以上材料，思考下列问题：（1）查德威克的成长经历对你有什么启发？（2）查德威克发现中子的过程对你树立远大的理想、将来报效祖国有什么帮助？1。

高中物理第十九章 1原子核的组成教案新人教版选修35

原子核的组成第一课时一、教学目标1．在物理知识方面要求．(1)了解原子核的人工转变．了解它的方法和物理过程．(2)了解质子和中子是如何被发现的．(3)会写核反应方程式．(4)了解原子核的组成，知道核子和同位素的概念．2．掌握利用能量和动量守恒的思想来分析核反应过程．从而培养学生运用已知规律来分析和解决问题的能力．3．通过发现质子和中子的历史过程，使学生认识通过物理实验研究和探索微观结构的研究方法及体会科学研究的艰巨性和严谨性．二、重点、难点分析1．重点是使学生了解原子核的人工转变和原子核的组成．在原子核的人工转变中发现了质子和中子，它是确定原子核组成的实验基础．2．用已经学过的能量和动量守恒以及有关的知识来分析核反应过程，是本节的难点．三、教具1．分析卢瑟福做的“α粒子轰击氮原子核的实验”．2．讲解约里奥·居里和伊丽芙·居里夫妇做的“用来自铍的射线去轰击石蜡的实验”．用投影幻灯、投影片．四、主要教学过程(一)引入新课复习提问：1．什么是天然放射现象？天然放射性元素放射出哪几种射线？这些射线的成分是什么？天然放射现象说明原子核存在着复杂的内部结构，为了了解原子核的组成，人们开始寻找研究原子核组成的有效方法，那就是原子核的人工转变．(二)教学过程设计1．质子的发现．(1)原子核的人工转变．是指为了了解原子核的组成，人们有目的的用高速粒子去轰击某些元素的原子核，通过对核反应过程及其产生的新粒子的研究，了解原子核的内部结构和粒子的本质及特点．(2)α粒子轰击氮原子核的实验．1919年，卢瑟福做了用α粒子轰击氮原子核的实验，第一次实现了原子核的人工转变，有了很重要的发现．实验装置如图1所示(用投影幻灯打出装置的示意图)，容器C中放有放射性物质A，从A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后面放一荧光屏S，用显微镜M观察荧光屏．实验现象：当在荧光屏上恰好观察不到闪光后，通过阀门T往容器C里通入氮气，此时卢瑟福从荧光屏S上又观察到了闪光．实验结论：实验表明，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．(3)质子的发现．讨论提问：引导学生用已经学过的知识分析怎样知道新粒子的性质．①若想知道新粒子的性质，必须测出粒子的什么有关物理量？归纳得到：测出粒子的电性、电量、质量和速度等．②用什么方法可以知道新粒子的电性？归纳得到：可将粒子引入电场或磁场中，观察粒子的偏转轨迹．如图2所示，在匀强电场中粒子的轨道是抛物线，若粒子向下偏转，说明粒子带正电；若向上偏转，说明粒子带负电．如图3所示，在匀强磁场中粒子的轨道是圆，若粒子向上做圆运动，说明粒子带正电，若粒子向下做圆运动，说明粒子带负电．实验证明：这个新粒子带正电．③用什么方法可测出粒子的速度？归纳得到：使粒子通过一个正交的电磁场，如图4所示，调节B或E的值，使粒子在正交场中，沿入射方向做匀速直线运动，则可知此时实验说明：这个新粒子速度很大，有很强的穿透能力．归纳得到：使粒子通过匀强电场，根据粒子的偏转量y求出．或使粒子在匀强磁场中做圆周运动，根据半径R求．如图5，在匀强电场中，粒子的偏转量为y：U为两极板间电压，则可测出荷质比为：如图6，在匀强磁场中，粒子做圆运动的半经为R．结论：通过对新粒子的研究与测定，确定它就是氢原子核，又叫质(4)对核反应过程的研究．这个质子是α粒子从氮核中直接打出的，还是α粒子打进氮核后形成的复核发生衰变时放出的呢？分析：若质子是α粒子从氮核中直接打出来的，如图7中甲图，碰撞过程中应有四条径迹；若α粒子打进氮核后形成一个复核，这个复核立即衰变后放出一个质子，碰撞过程中应如图7中乙图所示，有三条径迹．为弄清这个问题，英国物理学家布拉凯特在充满氮的云室里做了α粒子轰击氮核的实验，并拍摄了两万多张云室的照片，终于从40多万条α粒子径迹中发现有8条产生了分叉(见课本上图)，分析可知有三条径迹，分叉后的细长径迹是质子的径迹，另一条短粗的径迹是新生核的径迹，α粒子的径迹在跟核碰撞后不再出现，因此这个核反应过程中α粒子打进氮核后形成复核，复核衰变后放出质子．从质量数守恒和电量数守恒可知，其反应方程式为从布拉凯特的实验中，可知40多万条径迹中只有8条分叉，可见科学研究工作的艰巨性，并且可以看到科学实验的重要作用．5．结论．后来人们用同样的方法使氟、钠、铝等发生了类似的转变，都产生了质子．由于各种原子核里都能打出质子来，可见质子是原子核的组成部分．(三)课堂小结1．原子核的人工转变是研究原子核内部结构的重要方法．2．为了了解原子核的内部结构，卢瑟福首先做α粒子轰击氮核的实验．即用高能粒子轰击原子核是实现原子核人工转变的基本方法．3．用α粒子轰击原子核的核反应过程是α粒子先与被轰击的原子核形成新的不稳定的复核，然后复核立即衰变放出质子并形成新核．4．质子是原子核的组成部分．(四)作业1．练习二(1)．方程式．第二课时(一)引入新课复习提问：1．卢瑟福通过什么实验产生了质子？试写出这个实验的核反应方程式．质子的发现引导人们更进一步去研究原子核的内部结构，10多年后，科学家经过深入研究发现了原子核中另一种新的基本粒子——中子．(二)教学过程设计1．中子的发现．(1)卢瑟福的假说．质子发现后，有人提出原子核可能是由带正电的质子组成的．但这设想在解释除氢原子核外的其他原子核时遇到了困难，大多数原子核的电荷数与质量数不相等，如铀238的电荷数为92，若都由质子组成，其质量数也应是92，而除质子外剩下146的质量数是什么呢？1920年，根据以上分析，卢瑟福曾预言：可能有一种质量与质子相近的不带电的中性粒子存在，他把它叫做中子．(2)约里奥·居里夫妇的实验．1930年发现，用钋(Po)放出的α粒子轰击铍(Be)时产生一种射线，这种射线贯穿能力极强，能穿透十几厘米厚的铅板，当时人们已知的射线中只有γ射线能穿透铅板，所以认为这种射线为γ射线．1932年约里奥·居里夫妇用这种射线去轰击石蜡(含有大量氢原子)，竟从石蜡中打出质子，如图8(用投影幻灯片打出)，由于被打出质子能量很大，与γ射线的能量不符合，但这射线究竟是什么？约里奥·居里夫妇没有得出最后的结论．(3)查德威克实验．1932年英国物理学家查德威克仔细研究了这种射线，发现它是中性粒子流，在磁场中不偏转，它的速度不到光速的十分之一，因此排除了它是γ射线的可能．后查德威克用这种射线轰击氢原子和氮原子，结果打击了一些氢核(质子)和氮核，并测量出被打出的氢核和氮核的速度，由此推算出这种射线的质量．测量结果表明，被打出的原子核的速度是不同的，如被打出的氢核的速度有大有小，查德威克认为其中速度最大的氢核是由于未知射线中的粒子与它正碰的结果，其他速度较小的是由于斜碰的结果．(4)中子的发现．分析：查德威克认为它们之间的碰撞是弹性正碰；设未知粒子质量为m，速度为v，氢核的质量为mH，最大速度为v′H，并认为氢核在打出前为静止的，那么根据动量守恒和能量守恒可知：mv=mv′+mH·v′H，(1)其中v′是碰撞后未知粒子的速度，由此可得：同样可求出未知射线与氮原子碰撞后，打出的氮核的速度查德威克在实验中测得氢核的最大速度为v′H=3.3×109cm/s，氮核的最大速度为v′N=4.7×108cm/s．将速度的最大值代入方程(6)，可得：可得：m=1.15mH．查德威克还用别的物质代替氢和氮重做这个实验，可得到同样的结果．后来更精确实验测出，此粒子质量非常接近于质子质量，只比后者大千分之一多(此粒子质量是1.674920×10-27kg，质子质量是1.672614×10-27kg)．查德威克发现的这种与质子质量差不多的粒子，由于不带电，所以发现中子的核反应方程式为实验证实，从许多原子核里都能打出中子，可见中子也是原子核的组成部分．中子的发现是物理学发展史上的一件大事，由于中子不带电，所以更容易接近或打进原子核．不少科学家用中子轰击原子核，进一步揭示了物质的微观结构，对近代物理学的发展起了很大作用．由此也可看出科学的预言和假说的重要作用，它可引导人们发现新的事实和规律．中子的发现的历史事实也使我们明确，在科学研究中要时刻保持严谨的态度，否则会像约里奥．居里夫妇一样与中子这样重要的发现失之交臂．由于发现了中子，查德威克获得1935年诺贝尔物理学奖．中子的发现是科学假设和理论推证相结合的产物，也是查德威克与许多物理学家共同努力的结果．查德威克事后说：“先进的科学知识通常是很多人劳动的成果．”2．原子核的组成．中子发现后，原子核是由质子和中子组成的看法很快得到了公认．质子和中子统称为核子，质子带一个单位正电荷，质量数为1；中子不带电，质量数也是1．在核中：电荷数=质子数=核外电子数．质量数=质子数+中子数．14，所以中子数为14-7=7，则氮核是由7个质子和7个中子组成的．同位素：具有相同的质子数和不同的中子数的原子互称同位素．如在天然放射现象中，放射出的三种射线：α粒子是氦核，它是由2个质子和2个中子结合在一起从核中发射出来的，其核反应方程式为β粒子是电子，这是由中子转化为质子和电子，其核反应方程式为γ射线是由光子组成，后面会讲到．(三)课堂小结1．在原子核由质子组成的说法遇到困难时，卢瑟福预言：原子核中可能存在着与质子质量差不多的不带电粒子，称为中子．2．查德威克通过对许多实验的分析，并运用动量守恒和能量守恒的规律，测量并计算出被一些人误认为γ射线的粒子的电性和质量，从而发现了质量与质子差不多，不带电的中性粒子——中子．3．原子核是由质子和中子组成的．它的电荷数等于质子数，它的质量数等于质子数加中子数．4．了解同位素的意义．知道天然放射现象中α粒子和β粒子的形成及核反应方程式．(四)复习提问2．一个中子以速度v0与一静止的原子核作正面弹性碰撞，原子核的质量为A，则该原子核得到的能量E2与中子的起始能量E0之比为(1)证明上述关系式．根据弹性碰撞的规律可列出动量守恒和动能守恒的方程：若中子质量为m0．原子核质量为mA=Am0．(1)m0v0=m0v′+mAv，(1)(2)因为A=12，则可求。

高中物理第十九章原子核第1节原子核的组成课堂达标新人教版选修35

第十九章第一节原子核的组成1．(江西省上高二中2017～2018学年高二下学期期末)( B )A．甲图中A处能观察到大量的闪光点，B处能看到较多的闪光点，C处观察不到闪光点B．乙图中黑体辐射的强度，随着温度的升高，各种波长的辐射强度都增加且极大值向波长较短的方向移动C．丙图中处于基态的氢原子能吸收能量为10.4eV的光子而发生跃迁D．丁图中1为α射线，在三种射线中它的穿透能力最强，电离作用最弱解析：甲图中C处亦可观察到闪光点，A错；观察乙图可知选项B正确；－13.6eV＋10.4eV ＝－3.2eV，故氢原子不能发生跃迁，选项C错；丁图中1为α射线，它的穿透能力最弱，电离作用最强，故D错。

2．(北京临川育人学校2017～2018学年高二下学期期中)关于天然放射线性质的说法正确的是( D )A．γ射线就是中子流B．α射线有较强的穿透性C．电离本领最强的是γ射线 D．β射线是高速电子流解析：γ射线是高频率的电磁波，它是伴随α或β衰变放出的，故A错误；三种射线中穿透能力最强的是γ射线，α射线穿透能力最弱，电离能力最强的是α射线，γ射线电离能力最弱，故B、C错误；β射线是原子核内的中子变为质子时放出的电子，是高速的电子流，故D正确。

3．(青州市实验中学2015～2016学年高二下学期检测)如图所示，天然放射性元素，放出α、β、γ三种射线同时射入互相垂直的匀强电场和匀强磁场中，射入时速度方向和电场、磁场方向都垂直，进入场区后发现β射线和γ射线都沿直线前进，则α射线( A )A ．向右偏B ．向左偏C ．直线前进D ．无法判断解析：γ射线不带电，故在电磁场中不偏转，β射线不偏转是因为电场力与洛伦兹力是一对平衡力，故Eq ＝Bqv 即v ＝E B ，而α射线的速度比β射线小，因此α射线受向右的电场力远大于向左的洛伦兹力，故α射线向右偏，A 正确，B 、C 、D 错。

4．(山东昌乐二中2016～2017学年高二月考)若用x 代表一个中性原子中核外的电子数，y 代表此原子的原子核内的质子数，z 代表此原子的原子核内的中子数，则对23490Th 的原子来说( B )A ．x ＝90，y ＝90，z ＝234B ．x ＝90，y ＝90，z ＝144C ．x ＝144，y ＝144，z ＝90D ．x ＝234，y ＝234，z ＝324 解析：在234 90Th 中，左下标为质子数，左上标为质量数，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，z ＝234－90＝144，所以B 正确。

高中物理第十九章原子核1原子核的组成学案选修3_5

1 原子核的组成学习目标知识脉络1.知道天然放射现象及其规律．2．理解三种射线的本质，以及如何利用磁场区分它们．(重点)3．掌握原子核的组成，知道核子和同位素的概念．(重点)4．掌握质量数、电荷数和核子数间的关系．(重点)天然放射现象及三种射线[先填空]1．天然放射现象(1)1896年，法国物理学家贝可勒尔发现某些物质具有放射性．(2)物质发射射线的性质称为放射性，具有放射性的元素称为放射性元素，放射性元素自发地发出射线的现象叫作天然放射现象．(3)原子序数大于或等于83的元素，都能自发地发出射线，原子序数小于83的元素，有的也能放出射线．(4)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，命名为钋(Po)和镭(Ra)．2．三种射线(1)α射线：实际上就是氦原子核，速度可达到光速的110，其电离能力强，穿透能力较差，在空气中只能前进几厘米，用一张纸就能把它挡住．(2)β射线：是高速电子流，它速度很大，可达光速的99%，它的穿透能力较强，电离能力较弱，很容易穿透黑纸，也能穿透几毫米厚的铝板．(3)γ射线：呈电中性，是能量很高的电磁波，波长很短，在10－10 m以下，它的电离作用更小，但穿透能力更强，甚至能穿透几厘米厚的铅板或几十厘米厚的混凝土．[再判断]1．放射性元素发出的射线的强度可以人工控制．(×)2．放射性元素的放射性都是自发的现象．(√)3．α射线是由高速运动的氦核组成的，其运行速度接近光速．(×)4．β射线能穿透几毫米厚的铅板．(×)5．γ射线的穿透能力最强，电离能力最弱．(√)[后思考]β射线的本质是高速电子流，示波器中的阴极射线的本质也是高速电子流，这两种射线的来源相同吗？【提示】不同．阴极射线的电子来源于核外电子，β射线的电子来源于原子核．[合作探讨]1896年，法国物理学家贝可勒尔，研究铀和含铀的矿物，发现天然放射现象．探讨1：为什么说天然放射现象的发现使人们认识到原子核具有内部结构？【提示】因为原子核可以放出α、β、γ射线，所以认为原子核具有内部结构．探讨2：让放射源放出的射线垂直于电场方向向上进入水平向左的匀强电场，将会分为几部分？【提示】射线会分为三部分，其中向左偏转的一束为α射线，向右偏转的一束为β射线，向上不发生偏转的一束为γ射线．[核心点击]1．α、β、γ射线性质、特征比较射线种类组成速度贯穿本领电离作用α射线α粒子是氦原子核42He约110c很小，一张薄纸就能挡住很强β射线β粒子是高速电子流－1e接近c很大，能穿过几毫米厚的铝板较弱γ射线波长很短的电磁波等于c 最大，能穿过几厘米厚的铅板很小2.(1)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1911所示．图1911(2)在匀强电场中，α射线偏离较小，β射线偏离较大，γ射线不偏离，如图所示．3．元素的放射性如果一种元素具有放射性，那么不论它是以单质的形式存在，还是以某种化合物的形式存在，放射性都不受影响．也就是说，放射性与元素存在的状态无关，放射性仅与原子核有关．因此，原子核不是组成物质的最小微粒，原子核也存在着一定结构．1．天然放射性物质的放射线包括三种成分，下列说法正确的是 ( )A．一张厚的黑纸能挡住α射线，但不能挡住β射线和γ射线B．某原子核在放出γ射线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α射线D．β粒子是电子，但不是原来绕核旋转的核外电子E．γ射线是波长很长的光子【解析】由三种射线的本质和特点可知，α射线穿透本领最弱，一张黑纸都能挡住，而挡不住β射线和γ射线，故A正确；γ射线是一种波长很短的光子，不会使原核变成新核．三种射线中α射线电离作用最强，故C正确，E错误；β粒子是电子，来源于原子核，故D正确．【答案】ACD2．如图1912所示，放射性元素镭释放出α、β、γ三种射线，分别进入匀强电场和匀强磁场中，其中________是α射线，________是β射线，________是γ射线．图1912【解析】由放射现象中α射线带正电，β射线带负电，γ射线不带电，结合在电场与磁场中的偏转可知②⑤是γ射线，③④是α射线．【答案】③④、①⑥、②⑤3．一置于铅盒中的放射源发射出的α、β和γ射线，由铅盒的小孔射出，在小孔外放一铝箔，铝箔后的空间有一匀强电场．进入电场后，射线变为a、b两束，射线a沿原来方向行进，射线b发生了偏转，如图1913所示，则图中的射线a为________射线，射线b为________射线．图1913【解析】在三种射线中，α射线带正电，穿透能力最弱，γ射线不带电，穿透能力最强，β射线带负电，穿透能力一般，综上所述，结合题意可知，a射线应为γ射线，b射线应为β射线．【答案】γβ三种射线的比较方法1．知道三种射线带电的性质，α射线带正电、β射线带负电、γ射线不带电．α、β是实物粒子，而γ射线是光子流，属于电磁波的一种．2．在电场或磁场中，通过其受力及运动轨迹半径的大小来判断α和β射线，由于γ射线不带电，故运动轨迹仍为直线．3．α射线穿透能力较弱，β射线穿透能力较强，γ射线穿透能力最强．原子核的组成[先填空]1．质子的发现图19142．中子的发现图19153．原子核的组成由质子和中子组成，它们统称为核子．4．原子核的符号5．同位素具有相同质子数而中子数不同的原子核，在元素周期表中处于同一位置，它们互称同位素．例如，氢有三种同位素，11H、21H、31H.[再判断]1．原子核的核子数等于质子数．(×)2．质量数就是原子核的质量．(×)3．在元素周期表中处在同一位置上，而质量数不同的元素叫同位素．(√)[后思考]同一种元素的几种同位素，它们的化学性质相同吗？为什么？【提示】相同．因为同位素具有相同的质子数，所以具有相同的核外电子数，元素的化学性质取决于核外电子，所以同位素的化学性质相同．[合作探讨]探讨1：既然β射线来源于原子核，那么原子核内存在电子吗？【提示】不存在．β射线是原子核变化时产生的，电子并不是原子核的组成部分．探讨2：原子核的电荷数是不是电荷量？质量数是不是质量？【提示】不是．原子核所带的电荷量总是质子电荷量的整数倍，这个倍数叫作原子核的电荷数．原子核的质量几乎等于单个核子质量的整数倍，这个倍数叫原子核的质量数．[核心点击]1．原子核的组成原子核是由质子、中子构成的，质子带正电，中子不带电．不同的原子核内质子和中子的个数并不相同．2．原子核的符号和数量关系(1)符号：A Z X.(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．4．α粒子可以表示为42He，42He中的4为________，2为________．【解析】根据42He所表示的物理意义，原子核的质子数决定核外电子数，原子核的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.42He符号的左下角表示的是质子数或核外电子数，即为2，42He符号左上角表示的是核子数，即为4.【答案】质子数与中子数之和(或质量数) 质子数5．下列说法正确的是( )A.n m X与n m－1Y互为同位素B.n m X与n－1m Y互为同位素C.n m X与n－2m－2Y中子数相同D.235 92U核内有92个质子，235个中子E.235 92U核内有92个质子，143个中子【解析】A选项中，X核与Y核的质子数不同，不能互为同位素；B选项中n m X核与n－1mY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；C选项中n m X核内中子数为n－m，n－2m－2Y核内中子数为(n－2)－(m－2)＝n－m，所以中子数相同；23592U核内有143个中子，而不是235个中子．【答案】BCE6．已知镭的原子序数是88，原子核的质量数是226.试问：(1)镭核中有几个质子？几个中子？ (2)镭核所带电荷量是多少？(3)若镭原子呈电中性，它核外有几个电子？(4)22888Ra 是镭的一种同位素，让22688Ra 和22888Ra 以相同速度垂直射入磁感应强度为B 的匀强磁场中，它们运动的轨迹半径之比是多少？【解析】因为原子序数与核内质子数、核电荷数、中性原子的核外电子数都是相等的，原子核的质量数等于核内质子数与中子数之和．由此可得：(1)镭核中的质子数等于其原子序数，故质子数为88，中子数N 等于原子核的质量数A 与质子数Z 之差，即N ＝A －Z ＝226－88＝138.(2)镭核所带电荷量Q ＝Ze ＝88×1.6×10－19C≈1.41×10－17C.(3)镭原子呈电中性，则核外电子数等于质子数，故核外电子数为88.(4)带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动的向心力为洛伦兹力，故有Bqv ＝m v 2r ，r ＝mvqB .两种同位素具有相同的核电荷数，但质量数不同，故r 226r 228＝226228＝113114.【答案】 (1)88 138 (2)1.41×10－17C (3)88 (4)113∶114原子核的“数”与“量”辨析1．核电荷数与原子核的电荷量是不同的，组成原子核的质子的电荷量都是相同的，所以原子核的电荷量一定是质子电荷量的整数倍，我们把核内的质子数叫核电荷数，而这些质子所带电荷量的总和才是原子核的电荷量．2．原子核的质量数与质量是不同的，也与元素的原子量不同．原子核内质子和中子的总数叫作核的质量数，原子核的质量等于质子和中子的质量的总和．学业分层测评(十三) (建议用时：45分钟) [学业达标]1．由原子核符号23592U ，可知( ) A.23592U 原子核中有质子92个 B.235 92U 原子核中有电子92个 C.235 92U 原子核中有中子235个 D.235 92U 原子核中有中子143个 E.235 92U 原子核中有核子235个【解析】原子核符号为AZ X ，A 为核子数，Z 为质子数，可见23592U 原子核中核子数是235个，质子数是92个，中子数为235－92＝143个，故B 、C 错误，A 、D 、E 正确．【答案】ADE2．如图1916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( )【导学号：66390044】图1916A．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bE．如果在铅盒和荧光屏间再一竖直向下的匀强电场，则屏上可能出现两个亮斑【解析】由左手定则可知粒子向右射出后，在匀强磁场中α粒子受的洛伦兹力向上，β粒子受的洛伦兹力向下，轨迹都是圆弧．由于α粒子速度约是光速的110，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(如果一个打在b，则另一个必然打在b点下方)．故A、C、E正确，B、D错误．【答案】ACE3．据最新报道，放射性同位素钬166 67Ho，可有效治疗癌症，该同位素原子核内中子数与核外电子数之差是________．【解析】根据原子核的表示方法得核外电子数＝质子数＝67，中子数为166－67＝99，故核内中子数与核外电子数之差为99－67＝32.【答案】324．在轧制钢板时需要动态地监测钢板的厚度，其检测装置由放射源、探测器等构成，如图1917所示．该装置中探测器接收到的是________．图1917【解析】α射线的穿透本领最弱，一张纸就能将其挡住，而β射线的穿透本领较强，能穿透几毫米厚的铝板，γ射线的穿透本领最强，可以穿透几厘米厚的铅板，故探测器接收到的应该是γ射线．【答案】γ射线[能力提升]5．静止在匀强磁场中的某放射性元素的原子核，当它放出一个α粒子后，其速度方向与磁场方向垂直，测得α粒子和反冲核的轨道半径之比为44∶1，如图1918所示，则( )【导学号：66390045】图1918A ．α粒子与反冲核的动量大小相等、方向相反B ．原来放射性元素的核电荷数为90C ．反冲核的核电荷数为88D ．α粒子和反冲核的速度之比大1∶88E ．反冲核的电荷数为90【解析】由于微粒之间相互作用的过程中动量守恒，初始总动量为零，则最终总动量也为零，即α粒子和反冲核的动量大小相等、方向相反，A 正确；由于释放的α粒子和反冲核均在垂直于磁场的平面内且在洛伦兹力作用下做圆周运动，由qvB ＝mv 2R 得R ＝mvqB，若原来放射性元素的核电荷数为Q ，则对α粒子：R 1＝p 1B·2e对反冲核：R 2＝p 2BQ －2e由p 1＝p 2，R 1∶R 2＝44∶1，得Q ＝90，B 、C 正确；它们的速度大小与质量成反比，故D 、E 错误．【答案】 ABC6．质谱仪是一种测定带电粒子的质量及分析同位素的重要工具，它的构造原理如图1919所示，离子源S 产生的各种不同正离子束(速度可看成为零)，经加速电场加速后垂直进入有界匀强磁场，到达记录它的照相底片P 上，设离子在P 上的位置到入口处S 1的距离为x.图1919(1)设离子质量为m 、电荷量为q 、加速电压为U 、磁感应强度大小为B ，求x 的大小；(2)氢的三种同位素11H 、21H 、31H 从离子源S 出发，到达照相底片的位置距入口处S 1的距离之比x H ∶x D ∶x T 为多少？【导学号：66390046】【解析】 (1)离子在电场中被加速时，由动能定理 qU ＝12mv 2，进入磁场时洛伦兹力提供向心力，qvB ＝mv2r ，又x ＝2r ，由以上三式得x ＝2B2mUq. (2)氢的三种同位素的质量数分别为1、2、3，由(1)结果知， x H ∶x D ∶x T ＝m H ∶m D ∶m T ＝1∶2∶ 3.【答案】 (1)2B 2mUq(2)1∶2∶ 3 7．茫茫宇宙空间存在大量的宇宙射线，对宇航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，如何用最简单的方法除去α射线？(2)余下的这束β和γ射线经过如图19110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．(画在图上)图19110(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)【导学号：66390047】【解析】 (1)由于α射线贯穿能力很弱，用一张纸放在射线前即可除去α射线． (2)如图所示．(3)α粒子和电子在磁场中偏转据R ＝mv Bq ，对α射线有R α＝m αv αBq α对β射线有R e ＝m e v eBq e故R αR e ＝m αv αq em e v e q α＝400. α射线穿过此磁场时，半径很大，几乎不偏转，故与γ射线无法分离．【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)α射线的圆周运动的半径很大，几乎不偏转，故与γ射线无法分离2019-2020学年高考物理模拟试卷一、单项选择题：本题共10小题，每小题3分，共30分．在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的1．如图所示,长为L的轻直棒一端可绕固定轴O转动,另一端固定一质量为m的小球,小球搁在水平升降台上,升降平台以速度v匀速上升,下列说法正确的是( )A．小球做匀速圆周运动B．当棒与竖直方向的夹角为α时,小球的速度为v cos LαC．棒的角速度逐渐增大D．当棒与竖直方向的夹角为时,棒的角速度为v sin Lα2．关于做简谐运动的单摆，下列说法正确的是（）A．单摆做稳定的受迫振动时，单摆振动的频率等于周期性驱动力的频率B．秒摆的摆长和振幅均减为原来的四分之一，周期变为0.5sC．已知摆球初始时刻的位置及其周期，就可知摆球在任意时刻运动速度的方向D．单摆经过平衡位置时摆球所受的合外力为零3．空中飞椅是游乐场里少年儿童们十分喜爱的娱乐项目，其模型如图所示，顶端转盘上吊着多个座椅，甲、乙两个儿童分别坐在A、B两个吊椅中，当转盘以一定的角速度稳定匀速转动时，连接座椅的钢丝绳与竖直方向的夹角分别为a、θ。

全国通用高中物理第十九章原子核第一节原子核的组成学案新人教版选修3-5(2021年整理)

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第一节原子核的组成〔情景切入〕我们已经知道，原子是由原子核和核外电子组成的.天然放射现象让人们认识到小小的原子核也具有复杂的结构，原子核内蕴藏着巨大的能量。

你想了解原子核的奥秘吗?请我们一起走进核世界吧。

〔知识导航〕本章从天然放射现象入手，通过研究三种射线（α射线、β射线、γ射线)的性质及来源，揭示原子核内部是有结构的，卢瑟福揭示了原子核是由质子、中子组成的。

本章从内容上可分为三个单元,第一单元(第1～2节）揭示了原子核的组成及衰变，第二单元(第3～4节)介绍了射线的探测及应用与防护，第三单元(第5～8节)主要讲述了原子能及其利用。

本章的重点：原子核的组成、天然放射现象、三种射线、衰变和半衰期、核能、裂变、聚变等。

难点：对半衰期概念的准确理解及爱因斯坦的质能方程及其应用.〔学法指导〕1．在学习本章前，应首先复习有关磁场的基本知识、爱因斯坦质能方程、四种基本相互作用等知识。

2．学好本章要抓住以原子核的结构为核心的知识点的内在联系,掌握各知识点的具体内容，从现象中总结出规律，提出科学假设，再用实验、理论验证各相关知识的内在联系,这是学习物理知识的科学方法，这样可以全面系统地掌握本章内容。

2018_2019高中物理第19章原子核19.1原子核的组成课件新人教版选修3_520190227313

依次是:无线电波、红外线、可见光、紫外线、 X射线、
γ 射线,因此B正确。
2 3 3.氢有三种同位素分别为氕( 1 H) 、氘 ( H) 、氚 ( ， 1 1 1 H)
下列说法正确的是 A.它们的质子数相同 C.它们的核子数相同
(
) B.它们的质量,核电荷数相同,中子数不同、质量数不同、核子数不同,选项A正确。
3.人们通过实验得到了质子和中子,它们都是来源于原子核,所以原子核的组成和人们假设的相同,那么原子核的组成是怎样的?组成原子核的粒子之间有什么联系?
提示:(1)原子核是由质子和中子构成的,质子带正电, 中子不带电。质子和中子统称为核子,质子数和中子数之和叫核子数。 (2)原子核中的两个等式
到达P点处的必然是β 粒子。又由于β 粒子带的是负电,
因此用左手定则便可判断B的方向应该是垂直于纸面向
内。所以D选项正确。
主题二【互动探究】
原子核的组成
1.质子是怎么发现的?它有什么特点? 提示:(1)1919年,卢瑟福用α 粒子轰击氮原子核,从中
打出了质子;以后人们用同样的方法从氟、钠、铝等原
3.射线的本质和特性: (1)种类:α 、β 、γ 三种射线。 (2)组成:分别由氦核、电子和高能量的光子组成。 (3)特性:分别表现在速度、贯穿能力和电离作用三个
方面的不同。
【典例示范】如图甲、乙所示,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( )
主题一【互动探究】
射线的本质和特性的确定
1.天然放射现象使人们认识到原子核是有结构的,为什
么说射线来自原子核的内部?为什么说原子核是可分的,
是有结构的?