高中物理放射性的发现 同步测试

放射性的发现同步测试一、单选题（共8题；共16分）1.关于天然放射现象，下列说法正确的是（）A. 放射性元素的原子核内的核子有半数发生变化所需的时间就是半衰期B. 氡半衰期为3.8天，若取40个氡原子核，经7.6天后就一定剩下10个氡原子核了C. 当放射性元素的原子的核外电子具有较高能量时，将发生β衰变D. 放射性的原子核发生衰变后产生的新核从高能级向低能级跃迁时，辐射出γ射线2.图为查德威克实验示意图，由天然放射性元素钋（Po）放出的A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，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3.关于天然放射现象，下列说法正确的是（）A. 放射性元素的原子核内的核子有半数发生变化所需的时间就是半衰期B. 氡半衰期为3.8天，若取40个氡原子核，经7.6天后就一定剩下10个氡原子核了C. 当放射性元素的原子的核外电子具有较高能量时，将发生β衰变D. 放射性的原子核发生衰变后产生的新核从高能级向低能级跃迁时，辐射出γ射线4.卢瑟福通过对a粒子散射实验结果的分析，提出（）A. 原子的核式结构模型B. 原子核内有中子存在C. 电子是原子的组成部分D. 原子核是由质子和中子组成的5.与原子核内部变化有关的现象是（）A. α粒子散射现象B. 光电效应现象C. 电离现象D. 天然放射现象6.如图所示的阴极射线管的玻璃管内已经抽成真空，当左右两个电极连接到高压电源时，阴极会发射电子，电子在电场的加速下飞向阳极，挡板上有一个扁平的狭缝，电子飞过挡板后形成一个扁平的电子束，长条形的荧光板在阳极端稍稍倾向轴线，电子束掠射到荧光板上，显示出电子束的径迹，现在用该装置研究磁场对运动电荷的作用的实验，下列对该实验的说法正确的是（）A. 没有施加磁场时，电子束的径迹是一条抛物线B. 若图中左侧是阴极射线管的阴极，加上图示的磁场，电子束会向上偏转C. 施加磁场后，根据电子束在磁场中运动径迹和磁场方向，可由相关知识判断出阴极射线管两个电极的极性D. 施加磁场后，结合阴极射线管的两个电极的极性和电子束在磁场中运动的径迹，可以判断出磁场的方向，但无法判断出磁场的强弱7.阴极射线是（）A. 光子流B. 电子流C. 质子流D. 中子流8.下列关于电磁污染的说法，不正确的是（）A. 电磁污染主要是指电磁辐射B. 电磁辐射会干扰其他仪器的正常工作C. 电磁辐射对人体和动物都有危害D. 频率越高的电磁波，电磁辐射的危害就越小二、多选题（共4题；共12分）9.在α粒子散射实验中，少数α粒子发生了大角度偏转，这些α粒子（）A. 一直受到重金属原子核的斥力作用B. 动能不断减小C. 电势能先增大后减小D. 出现大角度偏转是与电子碰撞的结果10.如图所示为α粒子散射实验装置，粒子打到荧光屏上都会引起闪烁，若将带有荧光屏的显微镜分别放在图中A、B、C、D四处位置．则这四处位置在相等时间内统计的闪烁次数一定不符合事实的是（）A. 1 305、25、7、1B. 202、405、625、825C. 1 202、1 010、723、203D. 1 202、1 305、723、20311.下列说法正确的是（）A. α粒子散射实验的结果证明原子核是由质子和中子构成B. 比结合能越大，原子核中核子结合得越牢固，原子核越稳定C. 波尔理论认为：氢原子核外电子轨道能量变化是不连续的，存在着能级D. 核力是短程力，只存在质子和质子之间．12.关于α粒子散射实验，下列说法正确的是（）A. 在实验中，观察到的现象是：绝大多数α粒子穿过金箔后，仍沿原来的方向前进，极少数发生了较大角度的偏转B. 使α粒子发生明显偏转的力来自带正电的核和核外电子，当α粒子接近核时，是核的斥力使α粒子发生明显偏转；当α粒子接近电子时，是电子的吸引力使之发生明显偏转C. 实验表明：原子中心有一个极小的核，它占有原子体积的极小部分D. 实验表明：原子中心的核带有原子的全部正电荷和全部原子的质量三、填空题（共4题；共7分）13.用α粒子（）轰击氮核（），结果生成氧核（）和x粒子，则x粒子为________，生成的氧核中有________个核子．14.如图所示，是利用放射线自动控制铝板厚度的装置．假如放射源能放射出α、β、γ三种射线，而根据设计，该生产线压制的是3mm厚的铝板，那么是三种射线中的________射线对控制厚度起主要作用．当探测接收器单位时间内接收到的放射性粒子的个数超过标准值时，将会通过自动装置将M、N两个轧辊间的距离调________一些．15.卢瑟福用α粒子轰击氮核发现了质子，其核反应方程为________．查德威克用α粒子轰击铍核，打出了一种粒子流，其核反应方程为________．16.用γ光子轰击氘核，使之产生中子和质子，已知氘核的质量为2.0135u ，质子质量为1.0072u ，中子的质量为1.0086u ，1u=1.6605×10﹣27kg ，普朗克常量H=6.63X10﹣34J•s ，则γ光子的波长应为________ m ．四、综合题（共1题；共10分）17.在电脑显示器的真空示波管内，控制电子束扫描的偏转场是匀强磁场，磁场区域是宽度为3.0cm的矩形，右边界距荧光屏20.0cm ，高度足够．某段时间内磁场方向垂直纸面向外，磁感应强度B=4.55×10﹣3T不变．电子初速度不计，经U=4550V电压加速后沿中心线射入磁场，偏转后打在屏上产生亮点（若无磁场，亮点在屏中心），已知电子的质量m=0.91×10﹣30kg ，电荷量e=1.6×10﹣19C ．（1）在图中大致图出电子运动的径迹；（2）求亮点偏离荧光屏中心的距离．答案解析部分一、单选题1.【答案】D【解析】【解答】A、放射性元素的半衰期是有一半该元素的原子核发生衰变所用的时间．放射性元素的原子核内的核子并不都要发生变化，故A错误．B、半衰期适用于大量原子核．故B错误．C、在放射性元素的原子核中，2个中子和2个质子结合得比较紧密，有时会作为一个整体从较大的原子核中抛射出来，这就是放射性元素发生的衰变现象，原子核里虽然没有电子，但是核内的中子可以转化成质子和电子，产生的电子从核内发射出来，这就是β衰变．故C错误．D、放射性的原子核在发生α衰变和β衰变后产生的新核往往处于高能级，这时它要向低能级跃迁，辐射γ光子，即射线，故D正确．故选：D．【分析】解答本题需掌握：半衰期是放射性元素的原子有一半发生衰变的时间，且适用于大量核子数；β衰变产生的电子不是核外电子跑出来的，而是核内的中子转化成质子和电子产生的．2.【答案】A【解析】【解答】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．故选A【分析】天然放射性元素钋（Po）放出的α射线轰击铍时会产生高速中子流，轰击石蜡时会打出质子．3.【答案】D【解析】【解答】A、放射性元素的半衰期是有一半该元素的原子核发生衰变所用的时间．放射性元素的原子核内的核子并不都要发生变化，故A错误．B、半衰期适用于大量原子核．故B错误．C、在放射性元素的原子核中，2个中子和2个质子结合得比较紧密，有时会作为一个整体从较大的原子核中抛射出来，这就是放射性元素发生的衰变现象，原子核里虽然没有电子，但是核内的中子可以转化成质子和电子，产生的电子从核内发射出来，这就是β衰变．故C错误．D、放射性的原子核在发生α衰变和β衰变后产生的新核往往处于高能级，这时它要向低能级跃迁，辐射γ光子，即射线，故D正确．故选：D．【分析】解答本题需掌握：半衰期是放射性元素的原子有一半发生衰变的时间，且适用于大量核子数；β衰变产生的电子不是核外电子跑出来的，而是核内的中子转化成质子和电子产生的．4.【答案】A【解析】【解答】解：a粒子散射实验现象为：绝大多数α粒子穿过金箔后仍沿原来的方向前进，但有少数α粒子发生了较大的偏转，并有极少数α粒子的偏转超过90°，有的甚至几乎达到180°而被反弹回来．卢瑟福根据该实验现象提出了原子核式结构模型：原子的全部正电荷和几乎全部质量都集中在原子核里，带负电的电子在核外空间里绕着核旋转，故BCD错误，A正确．故选A．【分析】本题比较简单，只要正确理解a粒子散射实验现象及其结论即可正确解答．5.【答案】D【解析】【解答】A、α粒子散射实验表明了原子内部有一个很小的核，并没有涉及到核内部的变化．故A 错误．B、光电效应是原子核外层电子脱离原子核的束缚而逸出，没有涉及到原子核的变化，故B错误．C、电离现象是电子脱离原子核的束缚，不涉及原子核内部变化．故C错误．D、天然放射现象是原子核内部自发的放射出α粒子或电子的现象，反应的过程中核内核子数，质子数，中子数发生变化，涉及到原子核内部的变化．故D正确．故选：D．【分析】电离现象是电子脱离原子核的束缚．光电效应是原子核外层电子脱离原子核的束缚而逸出；天然放射现象是原子核内部自发的放射出α粒子或电子的现象；α粒子散射现象是用α粒子打到金箔上，受到原子核的库伦斥力而发生偏折的现象；6.【答案】C【解析】【解答】A、没有施加磁场时，电子束只受电场离，在电场力作用下做加速直线运动，故A错误；B、因为左边是阴极，右边是阳极，所以电子在阴极管中的运动方向是左到右，产生的电流方向是右到左（注意是电子带负电），根据左手定则，四指指向左，手掌对向N极（就是这个角度看过去指向纸面向里），此时大拇指指向下面，所以电子在洛伦兹力作用下轨迹向下偏转，故B错误；C、根据轨迹和左手定则即可判断阴极射线管两个电极的极性，故C正确；D、施加磁场后，结合阴极射线管的两个电极的极性和电子束在磁场中运动的径迹，可以判断出磁场的方向，根据曲率半径可判断出磁场强弱，故D错误；故选：C【分析】此题要求要了解电子射线管的构造和原理，阴极是发射电子的电极，电子在磁场中运动，受到洛伦兹力的作用而发生偏转．从而显示电子运动的径迹，偏转方向有左手定则判断；根据曲率半径可判断磁场强弱；7.【答案】B【解析】【解答】阴极射线是电子流，电子带负电．而γ射线是光子流，故B正确，ACD错误．故选：B．【分析】阴极射线的实质是电子流，而电子流、质子流与中子流均是实物粒子，而光子流，属于电磁波，是特殊的物质，从而即可求解．8.【答案】D【解析】【解答】A、电磁污染主要是指各种电磁辐射；如手机、雷达等；故A正确；B、电磁辐射会干扰其他仪器并能人和动物造成伤害；故BC正确；D、频率越高的电磁波，电磁辐射的危害就越大；故D错误；本题选错误的；故选：D．【分析】各种电器在工作中均会造成电磁辐射，从而对环境造成污染！频率越高，电磁辐射远严重．二、多选题9.【答案】A,C【解析】【解答】解：A、α粒子和原子核均带正电荷，相互排斥，故A正确；B、C、D、少数α粒子发生了大角度偏转，α粒子与原子核先靠近后远离，故库仑斥力先做负功后做正功，根据功能关系，电势能先增加后减小，动能先减小后增加，故BD错误，C正确；故选：AC．【分析】少数α粒子发生了大角度偏转是因为原子核带正电荷且质量很大，α粒子也带正电荷，由于同种电荷相互排斥和阿尔法粒子被质量较大的原子核弹回．10.【答案】B,C,D【解析】【解答】解：根据α粒子散射实验的统计结果，大多数粒子能按原来方向前进，少数粒子方向发生了偏移，极少数粒子偏转超过90°，甚至有的被反向弹回．所以在相等时间内A处闪烁次数最多，其次是B、C、D三处，并且数据相差比较大，所以只有选项A符合事实，BCD错误．本题选择错误的，故选：BCD．【分析】在α粒子散射实验中，绝大多数α粒子运动方向基本不变，少数发生了偏转，极少数粒子发生了大角度偏转．11.【答案】B,C【解析】【解答】解：A、卢瑟福通过α粒子散射实验，发现原子核式结构，不能证明原子核是由质子和中子构成，故A错误；B、比结合能越大，原子核中核子结合得越牢固，原子核越稳定，故B正确；C、波尔理论认为：氢原子核外电子轨道能量变化是不连续的，存在着能级，故C正确；D、核力是短程力，存在与质子和质子之间、中子与中子间、质子与中子间，故D错误；故选：BC．【分析】卢瑟福通过α粒子散射实验，发现原子核式结构；核结合能除以质量数称为比结合能；α射线是α衰变中释放的射线；质能方程E=mc2，可知一定质量相当于一定能量；放射元素的半衰期与外界环境无关．12.【答案】AC【解析】【解答】解：A、α粒子散射实验的内容是：绝大多数α粒子几乎不发生偏转；少数α粒子发生了较大的角度偏转；极少数α粒子发生了大角度偏转（偏转角度超过90°，有的甚至几乎达到180°，被反弹回来），故A正确；B、当α粒子接近核时，是核的斥力使α粒子发生明显偏转；当α粒子接近电子时，是电子的排斥力使之发生明显偏转，故B错误；C、从绝大多数α粒子几乎不发生偏转，可以推测使粒子受到排斥力的核体积极小，实验表明：原子中心有一个极小的核，它占有原子体积的极小部分，故C正确；D、实验表明原子中心的核带有原子的全部正电，和绝大部分质量，D错误；故选：AC．【分析】明确α粒子散射实验现象的内容以及造成这种现象的原因，正确利用物体受力和运动的关系判断．三、填空题13.【答案】质子；17【解析】【解答】根据质量数守恒4+14=17+1知X粒子的质量数为1，由电荷数守恒2+7=8+1知X粒子的电荷数为1，所以粒子为质子，生成的氧核中有17个核子．故答案为：质子，17【分析】根据电荷数守恒和质量数守恒判断粒子的种类，核子的个数即为质量数．14.【答案】β；大【解析】【解答】α、β、γ三种射线的穿透能力不同，α射线不能穿过3 mm厚的铝板，γ射线又很容易穿过3 mm厚的铝板，厚度的微小变化不会使穿过铝板的γ射线的强度发生较明显变化，所以基本不受铝板厚度的影响．而β射线刚好能穿透几毫米厚的铝板，因此厚度的微小变化会使穿过铝板的β射线的强度发生较明显变化，即是β射线对控制厚度起主要作用．若超过标准值，说明铝板太薄了，应该将两个轧辊间的距离调大些．故答案为：β，大【分析】α射线穿透本领太弱，γ射线穿透能力又太强，而β射线穿透能力β居中．15.【答案】147N+42He→178O+11H；94Be+42He→126C+10N【解析】【解答】在核反应中应保证质量数守恒与电荷守恒，并且注意核反应为单向反应，应用箭头表示反应方向；用α粒子轰击氮核发现了质子，其核反应方程为：147N+42He→178O+11H用α粒子轰击铍核，其核反应方程为：94Be+42He→126C+10N故答案为：147N+42He→178O+11H ，94Be+42He→126C+10N【分析】卢瑟福用α粒子轰击氮核从而发现了质子，产生了质子和氧17，查德威克用α粒子轰击铍原子，生成了中子和126C ．根据质量数守恒和电荷数守恒配平，书写核反应方程．16.【答案】5.8×10﹣13【解析】【解答】由题意可知，质量亏损△m=（1.0072+1.0086﹣2.0135）u；根据质能方程可知，释放的能量E=△mC2=（1.0072+1.0086﹣2.0135）×1.6605×10﹣27×（3×108）2=3.44×10﹣13J而E= ，可得m=5.8×10﹣13m ．故答案为：5.8×10﹣13．【分析】根据核反应方程，确定质量亏损，结合质能方程E=mC2与E= ，即可求解．四、综合题17.【答案】（1）（2）电子经U加速得到速度v0由eU=得v0= = M/s=4×107m/s ．由evB= 得①R= =0.05m=5cm②Sinα=0.6，cosα=0.8，tanα=0.75③亮点偏离屏中心的距离：y=（r﹣rcosα）+20.0tanα=5×（1-0.8）cm+20.0× cm=16cm；【解析】【分析】（1）电子在电场中做直线运动，在磁场中由左手定则判断洛伦兹力方向向上，则电子向上偏转（2）先由动能定理求出粒子离开电场时获得的速度，然后由牛顿第二定律求出粒子在磁场中圆周运动的半径，亮点偏离荧光屏中心的距离为磁场中竖直方向偏离的距离与做匀速直线运动过程竖直方向的位移之和．。