高中物理第3章原子核与放射性章末检测鲁科版选修3_5
高中鲁科版物理新选修3-5 第三章 原子核与放射性 章节练习
高中鲁科版物理新选修3-5 第三章原子核与放射性章节练习一、单选题1.同位素是指（）A. 核子数相同而质子数不同的原子B. 核子数相同而中子数不同的原子C. 质子数相同而核子数不同的原子D. 中子数相同而核子数不同的原子2.关于天然放射现象||，下列说法中正确的是( )A. β衰变说明原子核里有电子B. 某原子核经过一次α衰变和两次β衰变后||，核内中子数减少4个C. 放射性物质的温度升高||，其半衰期将缩短D. γ射线的电离作用很强||，可用来消除有害静电3.阴极射线是（）A. 光子流B. 电子流C. 质子流D. 中子流4.下列说法中正确的是（）A. γ射线是原子受激发后向低能级跃迁时放出的B. 在稳定的重原子核中||，质子数比中子数多C. 核反应过程中如果核子的平均质量减小||，则要吸收核能D. 诊断甲状腺疾病时||，注入的放射性同位素碘131作为示踪原子5.我国已建成的秦山、大亚湾等十几座核电站||，有效的解决了工农业生产中的电力需求问题．目前这些正在工作中的核电站利用的是（）A. 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6.关于阴极射线的本质||，下列说法正确的是（）A. 阴极射线本质是氢原子B. 阴极射线本质是电磁波C. 阴极射线本质是电子D. 阴极射线本质是X射线7.当前房地产很火爆||，在居室装修中经常用到花岗岩||，大理石等材料||，这些岩石都不同程度地含有放射性元素||，如有些含有铀、钍的花岗岩会释放出放射性气体氡||，氡会发生放射性衰变||，放出α、β、γ射线||，已知氡的半衰期为3.8天||，则下列说法正确的是（）A. 发生α衰变时||，生成的核与原来的核相比||，中子数少4B. 发生β衰变时||，释放出电子||，说明原子核内有电子存在C. γ射线一般伴随着α或β射线产生||，其中γ射线的穿透能力最强||，电离能力却最弱D. 若只有4个氡核||，经7.6天一定只剩下1个氡核8.下列说法正确的是（）A. 阴极射线和β射线本质上都是电子流||，都来自于原子的核外电子B. 温度越高||，黑体辐射强度的极大值向频率较小的方向移动C. 天然放射现象的发现||，让人们不知道原子核不是组成物质的最小微粒D. 公安机关对2019年5月初南京丢失铱﹣192放射源的4名责任人采取强制措施是因为该放射源放出大剂量的射线会污染环境和危害生命．二、填空题9.如图所示||，电子射线管（A为其阴极）||，放在蹄形磁铁的N、S两极间（图中C为N极）||，射线管的A、B两极分别接在直流高压电源的负极和正极．此时||，荧光屏上的电子束运动径迹________偏转（填“向上”“向下”或“不”）．10.放射性元素具有半衰期||，如果将某种放射性元素制成核电池||，带到火星上去工作．火星上的温度等环境因素与地球有很大差别||，该放射性元素到火星上之后||，半衰期________（填“发生”或“不发生”）变化．若该放射性元素的半衰期为T年||，经过________年||，该元素还剩余12.5%．11.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________．12.如图是阴极射线管的示意图．接通电源后||，会有电子从阴极K射向阳极A||，并在荧光屏上形成一条亮线．要使荧光屏上的亮线向下偏转||，则可以加一个方向平行纸面________（填“向上”或“向下”）的电场||，或者加一个方向垂直纸面________（填“向里”或“向外”）的磁场．三、综合题13.如图所示为卢瑟福在实验室里第一次成功在实现了原子核人工转变的实验装置示意图||，M是显微镜||，S是荧光屏||，F是铝箔．氮气从阀门T充入||，A是放射源．（1）完成该人工核转变的方程式?（2）（单选题）在观察由新粒子引起的闪烁之前需进行必要的调整的是（）A. 充入氮气后||，调整铝箔厚度||，使S上有α粒子引起的闪烁B. 充入氮气后||，调整铝箔厚度||，使S上见不到新粒子引起的闪烁C. 充入氮气前||，调整铝箔厚度||，使S上能见到新粒子引起的闪烁D. 充入氮气前||，调整铝箔厚度||，使S上见不到α粒子引起的闪烁（3）（单选题）在容器充入氮气后||，屏S上出现闪光||，该闪光是（）A. α粒子射到屏上产生的B. α粒子从F处打出的新粒子射到屏上产生的C. α粒子击中氮核后产生的新粒子射到屏上产生的D. 放射性物质的γ射线射到屏上产生的．14.如图是工厂利用放射线自动控制铝板厚度的装置示意图．（1）请你简述自动控制的原理．（2）如果工厂生产的为的铝板||，在、和三种射线中||，你认为哪一种射线在的厚度控制中起主要作用||，为什么？四、解答题15.射线在真空中的速度与光速相同的是那些？答案解析部分一、单选题1.【答案】C【解析】【解答】同位素是质子数相同||，而中子数或核子数不同的原子||，故C正确||，ABD错误；故选：C．【分析】根据质子数相同||，而中子数或核子数不同的原子互为同位素来分析解答．2.【答案】B【解析】【解答】A、β衰变时||，原子核中的一个中子转化为一个质子和一个电子||，释放出来的电子就是β粒子||，可知β衰变现象不是说明电子是原子核的组成部分．故A错误．B、某放射性元素经过1次α衰变和2次β衰变共产生：1个24He和2个﹣10e所以质量数减少：4||，核电荷数不变||，根据质量数守恒和电荷数守恒得知||，中子数减少：4．故B正确．C、半衰期是由原子核内部性质决定的||，与温度无关||，所以升高放射性物质的温度||，不能缩短其半衰期．故C错误．D、γ射线的电离作用很弱||，不能用来消除有害静电．故D错误．故选B【分析】β衰变中产生的电子是原子核中的一个中子转化而来的；α衰变过程中||，一个原子核释放一个α粒子（由两个中子和两个质子形成的氦原子核）||，并且转变成一个质量数减少4||，核电荷数减少2的新原子核．β衰变过程中||，一个原子核释放一个β粒子（电子）．根据质量数守恒和电荷数守恒求解原子核衰变后核内中子数的变化；升高放射性物质的温度||，不能缩短其半衰期．γ射线的电离作用很弱||，不能用来消除有害静电．3.【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．4.【答案】D【解析】【解答】A、γ射线是一般伴随着α或β射线产生的电磁波||，具有一定的能量||，原子核受激发后向低能级跃迁时放出的．故A错误；B、在稳定的重原子核中||，质子数比中子数少．故B错误；C、核反应过程中如果核子的平均质量减小||，说明核反应的过程中由质量亏损||，属于要释放核能．故C 错误；D、给怀疑患有甲状腺的病人注射碘131||，诊断甲状腺的器质性和功能性疾病||，是将碘131作为示踪原子||，故D正确．故选：D【分析】γ射线一般伴随着α或β射线产生||，γ射线是电磁波；根据核反应的过程中质量的变化判定是释放能量||，还是吸收能量；γ射线的穿透能力最强；放射性同位素碘131能做示踪原子．5.【答案】C【解析】【解答】ABC、核电站采用的是核裂变来释放原子核能；故AB错误||，C正确；D、目前的核电站均采用核裂变；聚变的应用尚在试验阶段；故D错误；故选：C．【分析】本题比较简单||，根据裂变和聚变的特点分析即可．同时明确目前的核电站均采用核裂变；聚变的应用尚在试验阶段．6.【答案】C【解析】【解答】阴极射线是电子流||，电子带负电．故ABD错误||，C正确．故选：C．【分析】首先知道阴极射线的实质是电子流||，电子的电量与氢离子的电量相等||，即可求解．7.【答案】C【解析】【解答】解：A、根据质量数和电荷数守恒可知：发生α衰变放出42He||，导致质子数减小2个||，质量数减小4||，故中子数减小2||，故A错误；B、发生β衰变的过程是：一个中子变为质子同时放出一个电子||，并非原子核内有电子存在||，故B错误；C、根据α、β、γ三种射线特点可知||，γ射线穿透能力最强||，电离能力最弱||，α射线电离能量最强||，穿透能力最弱||，故C正确；D、半衰期的对大量原子核的衰变的统计规律||，对于单个是不成立的||，故D错误．故选：C．【分析】正确解答本题需要掌握：根据质量数和电荷数守恒判断产生α衰变和β衰变次数；明确β衰变的实质；半衰期的物理意义；α、β、γ三种射线的特点以及应用．8.【答案】D【解析】【解答】A、阴极射线和β射线本质上都是电子流||，阴极射线来自原子的核外电子||，而β射线是由原子核中中子转化而来的||，故A错误．B、温度越高||，黑体辐射强度的极大值向频率较大的方向移动；故B错误．C、天然放射现象的发现||，让人们知道原子核具有复杂结构||，不是组成物质的最小微粒．故C不正确．D、放射源放出大剂量的射线会污染环境和危害生命；故D正确．故选：D【分析】β粒子来源于原子核中中子的转化；温度越高||，黑体辐射强度的极大值向频率较大的方向移动；天然放射现象的发现||，让人们知道原子核不是组成物质的最小微粒；放射源放出大剂量的射线会污染环境和危害生命；二、填空题9.【答案】向下【解析】【解答】据题因为A是阴极||，B是阳极||，所以电子在阴极管中的运动方向是A到B ||，产生的电流方向是B到A（注意是电子带负电）||，根据左手定则||，四指由B指向A ||，掌心对着N极此时拇指向下||，所以电子束所受的洛伦兹力向下||，轨迹向下偏转．故答案为：向下【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||，要接到高压的负极上||，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．10.【答案】不发生；3T【解析】【解答】解：原子核的衰变是由原子核内部因素决定的||，与外界环境无关||，因此半衰期不发生变化；该元素还剩余12.5%||，则放射性元素有的原子核发生了衰变||，说明经过了3个半衰期||，所以经过了3T年；故答案为：不发生||，3T．【分析】半衰期是原子核有半数发生衰变所需的时间||，半衰期的大小由原子核内部因素决定||，与所处的物理环境与化学状态无关．11.【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．12.【答案】向上；向里【解析】【解答】由题意||，根据正电荷受力与电场方向相同||，若加一方向平行纸面向上的电场||，电场力使得电子向下偏转．若加一方向垂直纸面向里的磁场||，根据左手定则||，洛伦兹力方向竖直向下||，亮线向下偏转．故答案为：向上||，向里．【分析】电子射线由阴极沿X轴方向射出||，形成的亮线向下偏转||，说明电子受到的洛伦兹力方向向下||，根据左手定则判断分析||，选择可行的磁场方向；或电子受到向下的电场力||，从而确定电场强度的方向．三、综合题13.【答案】（1）He + N→ O+ H（2）D（3）C【解析】【解答】（1）卢瑟福通过用α粒子轰击氮核发现了质子||，根据质量数和电荷数守恒可以判断核反应方程为：He +N→O+H（2）A、B、充入氮气后||，α粒子轰击氮核产生质子||，质子穿过银箔||，引起荧光屏S的闪烁||，故A错误||，B错误；C、D、装置中A为放射源||，放出的为α粒子||，由于F 处装的银箔刚好能阻止α粒子穿过||，因此没有充入氮气之前无质子产生||，不可能在S上见到质子引起的闪烁||，故C正确||，D错误；故选D．（3）充入氮气后||，α粒子轰击氮核产生质子||，质子穿过银箔||，引起荧光屏S的闪烁||，故选C故答案为：（1）He +N→O+H；（2）D||，（3）C．【分析】（1）根据质量数和电荷数守恒判断核反应方程；（2）F处装的银箔刚好能阻止α粒子穿过||，而不能阻止其它粒子如质子穿过；（3）充入氮气后||，α粒子轰击氮核产生质子||，质子穿过银箔||，引起荧光屏S的闪烁．14.【答案】（1）放射线具有穿透本领||，如果向前运动的铝板的厚度有变化||，则探测器接收到的放射线的强度就会随之变化||，这种变化被转化为电信号输入到相应装置||，进而自动地控制图中右侧的两个轮间的距离||，使铝板的厚度恢复正常．（2）β射线起主要作用||。
2020-2021学年鲁科版高中物理选修35 第3章原子核与放射性 单元测试
2021-2021学年鲁科版高中物理选修3-5 第3章原子核与放射性单元测试一、单项选择题1.以下说法中正确的选项是〔〕A. γ射线是原子受激发后向低能级跃迁时放出的B. 在稳定的重原子核中，质子数比中子数多C. 核反响过程中假如核子的平均质量减小，那么要吸收核能D. 诊断甲状腺疾病时，注入的放射性同位素碘131作为示踪原子2.放射性衰变有多种途径，其中一种途径是先衰变成，而可以经一次衰变变成〔X 代表某种元素〕，也可以经一次衰变变成，和最后都衰变变成，衰变途径如下图，那么可知图中〔〕A. 过程①是β衰变，过程③是α衰变；过程②是α衰变，过程④是β衰变B. 过程①是β衰变，过程③是α衰变；过程②是β衰变，过程④是α衰变C. 过程①是α衰变，过程③是β衰变；过程②是α衰变，过程④是β衰变D. 过程①是α衰变，过程③是β衰变；过程②是β衰变，过程④是α衰变3.关于近代物理，以下说法正确的选项是〔〕A. α射线是高速运动的氦原子B. 中，表示质子C. 从金属外表逸出的光电子的最大初动能与照射光的频率成正比D. 玻尔将量子观念引入原子领域，其理论可以解释氦原子光谱的特征4.是人工产生的放射性元素，产生后会自发的衰变为．关于衰变为，以下描绘正确的选项是〔〕A. 上述核反响属于α衰变B. 的半衰期随温度升高、压强增大而变小C. 上述核反响属于β衰变D. 的半衰期随着数量的减少而增大5.一块氡222放在天平的左盘时，需要天平的右盘加444g砝码，天平才能处于平衡，氡222发生α衰变，经过一个半衰期以后，欲使天平再次平衡，应从右盘中取出的砝码为( )A. 222gB. 8gC. 2gD. 4g6.关于原子构造及原子核的知识，以下判断正确的选项是〔〕A. 处于n=3的一个氢原子回到基态时一定会辐射三种频率的光子B. α射线的穿透才能比γ射线强C. 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，原子的总能量增大，电子的动能也增大D. 放射性元素的半衰期与压力、温度无关7.铀裂变的产物之一氪90( )是不稳定的，它经过一系列衰变最终成为稳定的锆90( )，这些衰变是( )A. 1次α衰变，6次β衰变B. 4次β衰变C. 2次α衰变D. 2次α衰变，2次β衰变二、多项选择题8.以下说法正确的选项是〔〕A. Th核发生一次α衰变时，新核与原来的原子核相比，中子数减少了2B. 太阳辐射的能量最主要来自太阳内部的裂变反响C. 假设使放射性物质的温度升高，其半衰期可能变小D. 用14eV的光子照射处于基态的氢原子，可使其电离9.以下说法正确的选项是〔〕A. 原子核的结合能越大，其原子核越稳定B. 德布罗意认为电子具有波动性，且其波长与它的动量成反比C. 铀235 与铀238 原子核内的中子数不同，因此有不同的半衰期D. 某原子核经过一次α衰变和两次β衰变后，核内中子数减少4 个三、填空题年卢瑟福通过如下图的实验装置，第一次完成了原子核的人工转变，并由此发现________．图中A为放射源发出的________粒子，B为________气．11.假设用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代表原子的原子核内的中子数，那么对的原子来说x=________、y=________、z=________．12.钍232经过6次α衰变和4次β衰变后变成一种稳定的元素，这种元素的原子量为________，核电荷数为________．四、解答题13.某放射性元素质量为M ，测得每分钟放出1.2×104个β粒子，21天后再测，发现每分钟放出1.5×103个β粒子，该放射性元素的半衰期是多少？五、综合题14.用人工方法得到放射性同位素，这是一个很重要的发现，天然的放射性同位素只不过40多种，而今天人工制造的放射性同位素已达1000多种，每种元素都有放射性同位素．放射性同位素在工业、农业、医疗卫生和科学研究的许多方面得到了广泛的应用．〔1〕带电的验电器在放射线照射下电荷会很快消失．其原因是( )A. 射线的贯穿作用B. 射线的电离作用C. 射线的物理、化学作用D. 以上三个选项都不是〔2〕以下图是工厂利用放射线自动控制铝板厚度的装置示意图．假如工厂消费的是厚度为1毫米的铝板，在α、β、γ三种射线中，你认为对铝板的厚度控制起主要作用的是________射线．〔3〕在我国首先用人工方法合成牛胰岛素时，需要证明人工合成的牛胰岛素结晶跟天然牛胰岛素的结晶是同一种物质，为此曾采用放射性同位素做________．15.碘131核不稳定，会发生β衰变，其半衰期为8天．〔1〕碘131核的衰变方程：―→________(衰变后的元素用X表示)．〔2〕经过________天75 %的碘131核发生了衰变．答案解析局部一、单项选择题1.【答案】D【解析】【解答】A、γ射线是一般伴随着α或β射线产生的电磁波，具有一定的能量，原子核受激发后向低能级跃迁时放出的．故A错误；B、在稳定的重原子核中，质子数比中子数少．故B错误；C、核反响过程中假如核子的平均质量减小，说明核反响的过程中由质量亏损，属于要释放核能．故C错误；D、给疑心患有甲状腺的病人注射碘131，诊断甲状腺的器质性和功能性疾病，是将碘131作为示踪原子，故D正确．应选：D【分析】γ射线一般伴随着α或β射线产生，γ射线是电磁波；根据核反响的过程中质量的变化断定是释放能量，还是吸收能量；γ射线的穿透才能最强；放射性同位素碘131能做示踪原子．2.【答案】A【解析】【解答】解：Bi经过①变化为X，质量数没有发生变化，为β衰变，经过③变化为Pb，质量数数少4，为α衰变，过程②变化为Ti，电荷数少2，为α衰变，过程④的电荷数增加1，为β衰变．所以选项A正确．应选：A【分析】根据α衰变和β衰变的本质原子核经过一次α衰变，电荷数减小2，质量数减小4，一次β衰变后电荷数增加1，质量数不变．分析即可．3.【答案】D【解析】【解答】α射线是高速运动的氦核流，不是氦原子．故A错误．核聚变反响方程12H+13H-→24He+01n 中，01n表示中子．故B错误．根据光电效应方程E km= -W0，知最大初动能与照射光的频率成线性关系，不是成正比，故C错误．玻尔将量子观念引入原子领域，其理论可以解释氢原子光谱的特征．故D 正确．【分析】α射线是高速运动的氦核流；根据电荷数守恒、质量数守恒判断核聚变方程的正误；根据光电效应方程得出最大初动能与照射光频率的大小关系；玻尔将量子观念引入原子领域，可以很好解释氢原子光谱，但不能解释氦原子光谱特征4.【答案】C【解析】【解答】解：产生后会自发的衰变为．反响方程式，→ + ；A、假设发生α衰变时，生成核与原来的原子核相比，质量数减少4，质子数减少2，所以中子减少2，故A错误；B、半衰期与外界因素无关，B错误；C、β衰变所释放的电子是原子核内的中子转化成质子和电子所产生的，C正确；D、半衰期是统计规律，对少数原子是没有意义的，且半衰期是不变，D错误．应选：C【分析】α衰变生成核原子核，β衰变生成的电子是其中的中子转化为质子同时生成的，半衰期是统计规律，与外界因素无关．5.【答案】D【解析】【解答】衰变前氡的质量为444g，摩尔质量为222g/mol，故共2mol氡。
【2019-2020】高中物理第3章原子核与放射性章末整合提升学案鲁科版选修3_5
教学资料参考范本【2019-2020】高中物理第3章原子核与放射性章末整合提升学案鲁科版选修3_5撰写人：__________________部门：__________________时间：__________________一、对核反应方程及类型的理解1．核反应方程的比较2.解题时注意事项(1)熟记一些粒子的符号：α粒子(He)、质子(H或p)、中子(n)、电子(e)、正电子(e)、氘核(H)、氚核(H)(2)注意在核反应方程中，质量数和电荷数是守恒的；在解有关力学综合问题时，还有动量守恒和能量守恒．【例1】在下列四个核反应中，X表示中子的是________；属于原子核的人工转变的是________．A.N＋He―→O＋XB.Al＋He―→P＋XC.H＋H―→He＋XD.U＋X―→Sr＋Xe＋10X答案BCD AB解析在核反应中，不管是什么类型的核反应，都遵守电荷数守恒和质量数守恒．据此，可以判断未知粒子属于什么粒子，在A中，未知粒子的质量数为：14＋4＝17＋x，x＝1，其电荷数为：7＋2＝8＋y，y＝1，即未知粒子是质子(H)；对B，未知粒子的质量数：27＋4＝30＋x，x＝1，其电荷数为：13＋2＝15＋y，y＝0，所以是中子(n)；对C，未知粒子的质量数为：2＋3＝4＋x，x＝1，电荷数为：1＋1＝2＋y，y＝0，也是中子(n)；对D，未知粒子质量数为235＋x＝90＋136＋10x，x＝1，电荷数为：92＋y＝38＋54＋10y，y＝0，也是中子(n)．故方程中X是中子的核反应为B、C、D.属于原子核的人工转变的是A、B.针对训练完成下列核反应方程．A.7N＋He―→8O＋________B.P―→Si＋________C. U＋n―→Sr＋54Xe＋________D.H＋H―→________＋n其中属于衰变的是________，属于人工转变的是________．答案H e 10n He B A解析根据电荷数守恒和质量数守恒可完成核反应方程，然后由核反应的类型即可判断出反应的类型．二、半衰期及衰变次数的计算1．半衰期：放射性元素的原子核有半数发生衰变需要的时间．计算公式：n＝Nn或m＝Mn，其中n＝，T1/2为半衰期．2．确定衰变次数的方法(1)X―→Y＋nHe＋me根据质量数、电荷数守恒得A＝A′＋4n，Z＝Z′＋2n－m二式联立求解得α衰变次数n和β衰变次数m.(2)根据α衰变和β衰变(β衰变质量数不变)直接求解．【例2】恒星向外辐射的能量来自于其内部发生的各种热核反应，当温度达到108K时，可以发生“氦燃烧”．(1)完成“氦燃烧”的核反应方程：He＋________―→Be＋γ. (2)Be是一种不稳定的粒子，其半衰期为2.6×10－16s.一定质量的Be，经7.8×10－16s后所剩下的Be占开始时的________．答案(1)He或α(2)或12.5%解析(1)由质量数和电荷数守恒可得答案为He或α；(2)由题意可知经过了3个半衰期，故剩余的Be的质量m＝m03＝m0，故应填或12.5%.【例3】放射性元素U衰变有多种可能途径，其中一种途径是先变成Bi，而Bi可以经一次衰变变成X(X代表某种元素)，也可以经一次衰变变成Tl，X和Tl最后都变成Pb，衰变路径如图1所示．则( )图1A．a＝82，b＝211B.Bi―→X是β衰变，Bi―→Tl是α衰变C.Bi―→X是α衰变，Bi―→Tl是β衰变D.Tl经过一次α衰变变成Pb答案B解析 由Bi―→X，质量数不变，说明发生的是β衰变，同时知a ＝84.由Bi―→Tl 是核电荷数减2，说明发生的是α衰变，同时知b ＝206，由Tl―→Pb 发生了一次β衰变．故选B. 三、α衰变和β衰变在磁场中的运动轨迹分析α衰变和β衰变在磁场中的运动轨迹，一般思路为： 1．衰变过程中，质量数守恒、电荷数守恒． 2．衰变过程中动量守恒．3．带电粒子垂直于磁场方向做匀速圆周运动时洛伦兹力提供向心力． 4．静止的原子核发生α衰变和β衰变的规律以及它们在磁场中运动的轨迹特点如下表：【例4】 一个静止的氮核14 7N俘获了一个速度为2.3×107m/s的中子生成一个复核A，A又衰变成B、C两个新核，设B、C的速度方向与中子方向相同，B的质量是中子的11倍，速度是106m/s，B、C在同一磁场中做圆周运动的半径之比R B ∶R C ＝11∶30，轨迹如图2所示，求：图2(1)C核的速度大小．(2)根据计算判断C核是什么？(3)写出核反应方程．答案(1)3×106 m/s(2)氦原子核(3)N＋n→B＋He解析氦核吸收了一个中子变成复核不稳定，发生衰变，整个过程中，中子、氮核以及两个新核组成的系统过程前后都不受外界的干扰，所以整个系统在俘获与衰变过程中动量均守恒，利用这一点，可求出C核的速度，然后根据粒子在磁场中的运动情况就可以判断出新核的种类，写出核反应方程．氮核俘获中子到衰变成B、C两个新核的过程中动量守恒mnvn＝mBvB＋mCvC，①根据衰变规律，可知C核的质量数为14＋1－11＝4.由此解得vC＝3×106 m/s.再由带电粒子在洛伦兹力的作用下做圆周运动的知识R＝可得qB＝＝＝②qCqB＋qC＝7.③将②③联立，qC＝2，而mC＝4，则C核是氦原子核，核反应方程式是N＋n→B＋He.。
高中物理 第三章 原子核与放射性 章综合 鲁科版选修3-5
原子物理单元测试（B 卷）说明：本试卷分为第Ⅰ、Ⅱ卷两部分，请将第Ⅰ卷选择题的答案填入题后括号内，第Ⅱ卷可在各题后直接作答共100分，考试时间90分钟第Ⅰ卷（选择题共40分）一、本题共10小题，每小题4分，共40分在每小题给出的四个选项中，有的小题只有一个选项正确，有的小题有多个选项正确全部选对的得4分，选不全的得2分，有选错或不答的得0分1 1999年9月18日，中共中央、国务院、中央军委在人民大会堂隆重表彰为研制“两弹一星”作出突出贡献的科学家下列核反应方程中属于研究“两弹”的基本核反应方程式是（ ）A →B →Xe 1365410C →Th 23490D →解析：本题考查重核裂变和轻核聚变的核反应方程“两弹”是指原子弹和氢弹，原理分别为重核裂变和轻核聚变，B 为重核裂变方程之一，答案BD2下图为查德威克研究原子核内部结构的实验示意图，由天然放射性元素钋（Th 23490Pu 23994Pu 23994Pu 23994Pu 23994n ，氦核的质量为m α，下列关系式正确的是 （ ）α=2m n α＜2m n α＞2m nD 以上关系都不对解析：本题考查质量亏损两个质子和两个中子结合成氦核时放出能量， 答案B第Ⅱ卷（非选择题共60分）二、本题共5小题，每小题4分，共20分把答案填在题中的横线上11根据宇宙大爆炸理论，在宇宙形成之初是“粒子家族”尽现风采的时期从大爆炸的瞬间产生夸克、轻子、胶子等粒子，到电子与原子核结合成原子，先后经历了四个时代，它们是： 、 、 、解析：根据宇宙大爆炸理论，“粒子家族”在大爆炸开始，到形成原子这105时间内，先后经历了强子时代、轻子时代、核合成时代、复合时代答案强子时代轻子时代核合成时代复合时代12雷蒙德·戴维斯因研究来自太阳的电子中微子（νe ）而获得了2022年度诺贝尔物理学奖他探测中微子所用的探测器的主体是一个贮满615 t 四氯乙烯（C 2C 4）溶液的巨桶电子中微子可以将一个氯核转变为一个氩核，其核反应方程为v e →已知的质量为 58 u, 的质量为 91 u, 的质量为 55 u,1 u 质量对应的能量为 MeV 根据以上数据，可以判断参与上述反应的电子中微子的最小能量为解析：上面核反应过程增加的质量： Δm = 91 u 55 58 u= 88 u 应吸收的能量：ΔE =Δmc 2= 88× MeV= MeV 答案 MeV13一个正电子和一个负电子相遇会发生湮灭而转化为一对光子，设正、负电子的质量均为m ，普朗克常量为h ，则这一对光子的频率为解析：本题考查质能方程及光子论2mc 2=2hv 则v =hm c 2答案hm c 214已知质子的质量为 227 u ，中子的质量为 665 u ，它们结合成碳核的质量为 000 u ，放出的能量为 MeV解析：本题考查质能方程ΔE =Δmc 2=［6× 227 665-12］× MeV= MeV 答案15一个中子和一个质子结合成氘核时要放出 MeV 的能量，这些能量以γ光子的形式辐射出来这一过程的核反应方程是 ，质量亏损为 g,此光子的波长为 m解析：本题考查核反应方程及质量亏损 核反应方程为→γ由ΔE =Δmc 2得Δm =2cE ∆=4×10-30g 由ΔE =hλc 得λ=Ehc ∆=×10-13m 答案→γ4×10-30×10-13三、本题共4小题，共40分解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤，只写出最后答案的不能得分有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位16（8分）中子、质子、氘核D 的质量分别为m n 、m D -m n c 2质子和中子获得的总动能是：ΔEE 所以中子的动能为：E n =21ΔEE = 21［m D -m n c 2E ］ 答案r → 21［m D -m n c 2E ］17（10分）放射性同位素C 被考古学家称为“碳钟”，它可以用来判定古生物体的年代，此项研究获得1960年诺贝尔化学奖（1）宇宙射线中高能量的中子碰到空气中的氮原子后，会形成很不稳定的，它很容易发生衰变，放出β射线变成一个新核，其半衰期为5 730年试写出此核反应方程（2）若测得一古生物遗骸中的含量只有活体中的%，则此遗骸距今约有多少年 解析：本题考查核反应方程及它的实际应用 （1）此衰变的核反应方程：→ →（2）活体中的含量不变，生物死亡后，遗骸中的按其半衰期变化，设活体中的含量为N 0，遗骸中的含量为N ，由半衰期的定义得：N =21）N 0即=21 所以t=3 t =3τ=17 190年答案（1）→ →（2）17 19018（10分）受中子轰击时会发生裂变，产生Ba 13956和，同时放出能量已知每个铀核裂变释放的平均能量为200 MeV （1）写出核反应方程;（2）现在要建设发电功率为5×105W 的核电站，用作核燃料，假设核裂变释放的能量一半转化为电能，那么该核电站一天消耗多少千克（阿伏加德罗常数取×1023 mo -1）解析：（1）核反应方程→Ba 139563200 MeV（2）电站一天发出的电能E 1= g ，核裂变释放的能量为 E 2=m ×103××1023×200×106××10-19/235 ② 由能量转化得E 1=ηE 2③由①②③式得m = g 答案（1）→Ba 139563200 MeV（2） g1912分1920年，质子已被发现，英国物理学家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1930年发现，在真空条件下用α射线轰击铍（）时，会产生一种看不见的、贯穿力极强的不知名射线和另一种粒子经过研究发现，这种不知名射线具有如下的特点：①在任意方向的磁场中均不发生偏转；②这种射线的速度小于光速的十分之一；③用它轰击含有氢核的物质，可以把氢核打出来；用它轰击含有氮核的物质，可以把氮核打出来，并且被打出的氢核的最大速度v H 和被打出的氮核的最大速度v N 之比近似等于15∶2若该射线中的粒子均具有相同的能量，与氢核和氮核碰前氢核和氮核可以为静止，之比等于1∶14（1）写出α射线轰击铍核的核反应方程；（2）试根据上面所述的各种情况，通过具体分析说明该射线是不带电的，但不是γ射线，而是由中子组成的解析：（1）→（2）由①可知，该射线在任何方向的磁场中均不发生偏转，因此该射线不带电 由②可知，该射线速度小于光速，所以它不是γ射线由③可知，由于碰撞中无机械能损失，当被打出的氢核和氮核的速度为最大值时，，碰撞前速度为v 0，与氢核碰撞后速度为v 1，与氮核碰撞后速度为v 2，则有mv 0=mv 1M H v H21mv 02=21mv 1221M H v H 2 解得v H =H2M m m v +同理得v N =NM m m v +02由题意知215N H =v v ,114H N =M M 解得m =M H即该粒子的质量与氢核（质子）的质量相近，因此这种粒子是中子 答案（1）→ （2）略。
高中物理 第3章 原子核与放射性章末整合提升学案 鲁科版选修35
第3章原子核与放射性一、对核反应方程及类型的理解1．核反应方程的比较2.解题时注意事项(1)熟记一些粒子的符号：α粒子(42He)、质子(11H或p)、中子(10n)、电子(0－1e)、正电子(0＋1e)、氘核(21H)、氚核(31H)(2)注意在核反应方程中，质量数和电荷数是守恒的；在解有关力学综合问题时，还有动量守恒和能量守恒．【例1】在下列四个核反应中，X表示中子的是________；属于原子核的人工转变的是________．A.14 7N＋42He―→17 8O＋XB.2713Al＋42He―→3015P＋XC.21H＋31H―→42He＋XD.235 92U＋X―→9038Sr＋136 54Xe＋10X答案BCD AB解析在核反应中，不管是什么类型的核反应，都遵守电荷数守恒和质量数守恒．据此，可以判断未知粒子属于什么粒子，在A中，未知粒子的质量数为：14＋4＝17＋x，x＝1，其电荷数为：7＋2＝8＋y，y＝1，即未知粒子是质子(11H)；对B，未知粒子的质量数：27＋4＝30＋x，x＝1，其电荷数为：13＋2＝15＋y，y＝0，所以是中子(10n)；对C，未知粒子的质量数为：2＋3＝4＋x，x＝1，电荷数为：1＋1＝2＋y，y＝0，也是中子(10n)；对D，未知粒子质量数为235＋x＝90＋136＋10x，x＝1，电荷数为：92＋y＝38＋54＋10y，y＝0，也是中子(10n)．故方程中X是中子的核反应为B、C、D.属于原子核的人工转变的是A、B.针对训练完成下列核反应方程．A.147N＋42He―→178O＋________B.3015P ―→3014Si ＋________C. 23592U ＋10n ―→9038Sr ＋13654Xe ＋________ D.21H ＋31H ―→________＋10n其中属于衰变的是________，属于人工转变的是________． 答案 11H＋1e 1010n 42He B A解析 根据电荷数守恒和质量数守恒可完成核反应方程，然后由核反应的类型即可判断出反应的类型．二、半衰期及衰变次数的计算1．半衰期：放射性元素的原子核有半数发生衰变需要的时间．计算公式：n ＝N ⎝ ⎛⎭⎪⎫12n 或m ＝M ⎝ ⎛⎭⎪⎫12n，其中n ＝t T 1/2，T 1/2为半衰期．2．确定衰变次数的方法 (1)AZ X ―→A ′Z ′Y ＋n 42He ＋m 0－1e 根据质量数、电荷数守恒得A ＝A ′＋4n ，Z ＝Z ′＋2n －m二式联立求解得α衰变次数n 和β衰变次数m .(2)根据α衰变和β衰变(β衰变质量数不变)直接求解．【例2】 恒星向外辐射的能量来自于其内部发生的各种热核反应，当温度达到108K 时，可以发生“氦燃烧”．(1)完成“氦燃烧”的核反应方程：42He ＋________―→84Be ＋γ. (2)84Be 是一种不稳定的粒子，其半衰期为2.6×10－16s.一定质量的84Be ，经7.8×10－16s 后所剩下的84Be 占开始时的________．答案 (1)42He 或α (2)18或12.5%解析 (1)由质量数和电荷数守恒可得答案为42He 或α；(2)由题意可知经过了3个半衰期，故剩余的84Be 的质量m ＝m 0⎝ ⎛⎭⎪⎫123＝18m 0，故应填18或12.5%.【例3】 放射性元素23892U 衰变有多种可能途径，其中一种途径是先变成21083Bi ，而21083Bi 可以经一次衰变变成210a X(X 代表某种元素)，也可以经一次衰变变成 b81Tl ，210a X 和 b81Tl 最后都变成20682Pb ，衰变路径如图1所示．则( )图1A ．a ＝82，b ＝211B.21083Bi ―→210a X 是β衰变，21083Bi ―→ b81Tl 是α衰变 C.21083Bi ―→210a X 是α衰变，21083Bi ―→ b81Tl 是β衰变 D. b81Tl 经过一次α衰变变成20682Pb 答案 B解析 由21083Bi ―→210a X ，质量数不变，说明发生的是β衰变，同时知a ＝84.由21083Bi ―→ b81Tl 是核电荷数减2，说明发生的是α衰变，同时知b ＝206，由20681Tl ―→20682Pb 发生了一次β衰变．故选B.三、α衰变和β衰变在磁场中的运动轨迹分析α衰变和β衰变在磁场中的运动轨迹，一般思路为： 1．衰变过程中，质量数守恒、电荷数守恒． 2．衰变过程中动量守恒．3．带电粒子垂直于磁场方向做匀速圆周运动时洛伦兹力提供向心力．4．静止的原子核发生α衰变和β衰变的规律以及它们在磁场中运动的轨迹特点如下表：【例4】 一个静止的氮核147N 俘获了一个速度为2.3×107m/s 的中子生成一个复核A ，A 又衰变成B 、C 两个新核，设B 、C 的速度方向与中子方向相同，B 的质量是中子的11倍，速度是106m/s ，B 、C 在同一磁场中做圆周运动的半径之比R B ∶R C ＝11∶30，轨迹如图2所示，求：图2(1)C 核的速度大小．(2)根据计算判断C 核是什么？ (3)写出核反应方程．答案 (1)3×106m/s (2)氦原子核(3)14 7N ＋10n→11 5B ＋42He解析 氦核吸收了一个中子变成复核不稳定，发生衰变，整个过程中，中子、氮核以及两个新核组成的系统过程前后都不受外界的干扰，所以整个系统在俘获与衰变过程中动量均守恒，利用这一点，可求出C 核的速度，然后根据粒子在磁场中的运动情况就可以判断出新核的种类，写出核反应方程．氮核俘获中子到衰变成B 、C 两个新核的过程中动量守恒m n v n ＝m B v B ＋m C v C ，①根据衰变规律，可知C 核的质量数为14＋1－11＝4. 由此解得v C ＝3×106m/s.再由带电粒子在洛伦兹力的作用下做圆周运动的知识R ＝mv Bq可得q B q C ＝m B v B R C m C v C R B ＝11×106×304×3×106×11＝52② q B ＋q C ＝7.③将②③联立，q C ＝2，而m C ＝4，则C 核是氦原子核，核反应方程式是147N ＋10n→115B ＋42He.。
高中物理 第3章 原子核与放射性 第3节 放射性的应用与防护 同位素应用素材 鲁科版选修35
同位素应用1. 放射性同位素在工业上的应用（1）工业同位素示踪放射性同位素的探测灵敏度极高，这是常规的化学分析无法比拟的。
利用微量同位素动态追踪物质的运动规律是放射性示踪不可替代的优势。
目前，这一技术已广泛用于石油、化工、冶金、水利水文等部门，并取得显著的经济效益。
（2）同位素电池放射性同位素在进行核衰变时释放的能量，可以用作制造特种电源——同位素电池。
这种电池是目前人类进行深空探索唯一可用的能源。
空间同位素电池（如钚-238电池）的特点是：不需对太阳定向，小巧紧凑，使用寿命长。
（3）同位素监控仪表放射性同位素放出的射线作为一种信息源可取得工业过程中的非电参数和其他信息。
根据这一原理制作的各种同位素监控仪表，如料位计、密度计、测厚仪、核子秤、水分计、γ射线探伤机和离子感烟火灾报警器等可用来监控生产流程，实现无损检测，以及探知火情等。
（4）辐射加工方面辐射加工是利用电离辐射作为一种先进的手段对物质和材料进行加工处理的一门技术。
这种加工方式目前已在交联线缆、热缩材料、橡胶硫化、泡沫塑料、表面固化、医疗用品消毒、食品辐照保藏以及废水、废气处理等领域取得显著成效，形成产业规模。
2. 同位素在农业上的应用（1）辐射育种辐射育种，是利用γ射线等射线诱发作物基因突变，获得有价值的新突变体，从而育成优良品种。
我国辐射突变育种的成就突出育成的新品种占世界总数的四分之一。
特别是粮、棉、油等作物的推广，取得了显著的增产效果。
（2）示踪技术同位素示踪在农业中的应用主要是从事肥料与农药的效用和机理研究、有害物质的分解与残留探测、畜牧兽医研究，以及农用水利方面检查测定堤坝、水库的泄漏等。
另外还可以用于生物固氮、家畜疾病诊断及其妊娠预测等方面的研究。
（3）昆虫辐射不育昆虫受到电离辐射照射可使昆虫丧失生殖能力，从而降低害虫的数量，进一步达到防治甚至根除害虫的目的。
昆虫辐射不育是一种先进的生物防治方法，不存在农药的环境污染问题。
高中物理第3章原子核与放射性章末整合提升学案鲁科版选修3-5(new)
第3章原子核与放射性一、对核反应方程及类型的理解1．核反应方程的比较2。
解题时注意事项(1)熟记一些粒子的符号:α粒子（42He）、质子（错误!H或p）、中子(错误!n)、电子(错误!e)、正电子(0，＋1e）、氘核(错误!H)、氚核（错误!H）(2)注意在核反应方程中，质量数和电荷数是守恒的；在解有关力学综合问题时,还有动量守恒和能量守恒．【例1】在下列四个核反应中，X表示中子的是________；属于原子核的人工转变的是________．A.错误!N＋错误!He―→错误!O＋XB。
错误!Al＋错误!He―→错误!P＋XC.21H＋3，1H―→错误!He＋XD.235 92U＋X―→90，38Sr＋错误!Xe＋10X答案BCD AB解析在核反应中，不管是什么类型的核反应，都遵守电荷数守恒和质量数守恒．据此,可以判断未知粒子属于什么粒子,在A中，未知粒子的质量数为：14＋4＝17＋x，x＝1，其电荷数为：7＋2＝8＋y，y＝1，即未知粒子是质子(错误!H)；对B,未知粒子的质量数:27＋4＝30＋x,x＝1，其电荷数为：13＋2＝15＋y，y＝0，所以是中子（错误!n)；对C，未知粒子的质量数为：2＋3＝4＋x，x＝1，电荷数为:1＋1＝2＋y,y＝0，也是中子（错误! n）；对D，未知粒子质量数为235＋x＝90＋136＋10x，x＝1，电荷数为：92＋y＝38＋54＋10y,y＝0，也是中子（错误!n）．故方程中X是中子的核反应为B、C、D。
属于原子核的人工转变的是A、B。
针对训练完成下列核反应方程．A.错误!7N＋错误!He―→错误!8O＋________B.错误!P―→错误!Si＋________C。
错误!U＋错误!n―→错误!Sr＋错误!54Xe＋________D.错误!H＋错误!H―→________＋错误!n其中属于衰变的是________,属于人工转变的是________．答案1，1H 0＋1e 10错误!n 错误!He B A解析根据电荷数守恒和质量数守恒可完成核反应方程，然后由核反应的类型即可判断出反应的类型．二、半衰期及衰变次数的计算1．半衰期：放射性元素的原子核有半数发生衰变需要的时间．计算公式:n＝N错误!n或m＝M错误!n，其中n＝错误!，T为半衰期．1/22．确定衰变次数的方法（1)错误!X―→错误!Y＋n错误!He＋m错误!e根据质量数、电荷数守恒得A＝A′＋4n，Z＝Z′＋2n－m二式联立求解得α衰变次数n和β衰变次数m。
高中物理 第三章 原子核与放射性 第1节 原子核结构自
原子核结构1.天然放射现象说明( ) A.原子不是单一的基本粒子 B.原子核不是单一的基本粒子 C.原子内部大部分是空的D.原子是由带正电和带负电的基本粒子组成的 2.以下说法中正确的是( )A.原子中含有带负电的电子，所以原子带负电B.原子核中的质子数，一定跟核外电子数相等C.用α粒子轰击氮、氟、钠、铝等元素的原子核都可以打出质子，因此人们断定质子是原子核的组成部分D.绝大多数原子核的质量跟质子质量之比都大于核电荷跟质子电荷之比，因而原子核内还存在一种不带电的中性粒子3.氢有三种同位素，分别是氕H 11、氘H 21、氚H 31，则( ) A.它们的质子数相等 B.它们的核外电子数相等 C.它们的核子数相等 D.它们的中子数相等4.人类探测月球发现，在月球的土壤中含有较丰富的质量数为3的氦，它可以作为未来核聚变的重要原料之一。
氦的该种同位素应表示为( ) A.He 43 B.He 32 C.He 42D.He 335.目前普遍认为，质子和中子都是由被称为u 夸克和d 夸克的两类夸克组成，u 夸克带电荷量为e 32，d 夸克带电荷量为e 31，e 为元电荷。
下列论断中可能正确的是( ) A.质子由1个u 夸克和1个d 夸克组成，中子由1个u 夸克和2个d 夸克组成 B.质子由2个u 夸克和1个d 夸克组成，中子由1个u 夸克和2个d 夸克组成 C.质子由1个u 夸克和2个d 夸克组成，中子由2个u 夸克和1个d 夸克组成 D.质子由2个u 夸克和1个d 夸克组成，中子由1个u 夸克和1个d 夸克组成6.如下图所示，由天然放射性元素钋(Po)放出射线x 1，轰击铍Be)(94时会产生粒子流x 2，用粒子流x 2轰击石蜡时会打出粒子流x 3，经研究知道( )A.x 1为α粒子，x 2为中子B.x 2为中子，x 3为质子C.x 2为质子，x 3为中子D.x 1为质子，x 2为中子7.在下列4个核反应方程中，X 表示质子的是( ) A.X Si P 30143015+→ B.X Th U 2349223892+→C. X Mg n Al 2712102713+→+ D. X P He Al 3015102713+→+8.有关O 168、O 178、O 188三种同位素的比较，试回答下列问题：(1)三种同位素哪一种粒子是不相同的( ) A.质子 B.中子 C.电子(2)三种同位素中，哪一个质量最大?____________。
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第3章 原子核与放射性
章末检测
(时间：90分钟 满分：100分)
一、选择题(本题共10小题，每小题5分，共50分．其中1～4题为单项选择题，5～10题
为多项选择题)
1．放射性同位素钍232经α、β衰变会生成氡，其衰变方程为232 90Th→220 86Rn＋xα＋yβ，
其中( )
A．x＝1，y＝3 B．x＝2，y＝3
C．x＝3，y＝1 D．x＝3，y＝2
答案 D
解析 由衰变规律可知，β衰变不影响质量数，所以质量数的变化由α衰变的次数决定，
由232 90Th变为220 86Rn，质量数减少了232－220＝12，每一次α衰变质量数减少4，因此α衰
变次数为3次；3次α衰变电荷数减少了3×2＝6个，而现在只减少了90－86＝4个，所以
有2次β衰变(每次β衰变增加一个电荷数)，故x＝3，y＝2，故选D.
2．14C测年法是利用14C衰变规律对古生物进行年代测定的方法．若以横坐标t表示时间，纵
坐标m表示任意时刻14C的质量，m0为t＝0时14C的质量．下面四幅图中能正确反映14C衰变
规律的是( )
答案 C
解析 衰变过程中每经过一个半衰期，质量减少为原来的一半，故质量减少得越来越慢，选
项C正确．
3．原子核A发生一次α衰变后变为原子核abX，原子核B发生一次β衰变后变为原子核dcY，
已知原子核A和原子核B的中子数相同，则两个生成核X和Y的中子数以及a、b、c、d的关
系可能是( )
A．X的中子数比Y多1
B．X的中子数比Y少3
C．如果a－d＝2，则b－c＝3
D．如果a－d＝2，则b－c＝1
答案 C
解析 原子核发生一次α衰变，其质子数和中子数都减少2，发生一次β衰变，其质子数
增加1，而中子数减少1，由A、B中子数相同可得a＋4－(b＋2)＝d－(c－1)，即a－b＋2＝
d－c
＋1，故C对，A、B、D错．
4．由中国提供永磁体的阿尔法磁谱仪如图1所示，它曾由航天飞机携带升空，将其安装在阿
尔法国际空间站中，主要使命之一是探索宇宙中的反物质．所谓的反物质即质量与正粒子相
等，带电荷量与正粒子相等但电性相反，例如反质子即为 1－1H，假若使一束质子、反质子、
α粒子和反α粒子组成的射线，以相同速度通过OO′进入匀强磁场B2而形成图1中的4条
径迹，则( )
图1
A．1、2是正粒子径迹 B．3、4为反粒子径迹
C．2为反α粒子径迹 D．4为反α粒子径迹
答案 C
解析 由左手定则判定质子、α粒子受到洛伦兹力向右偏转；反质子、反α粒子向左偏转，
故选项A、B、D错误；进入匀强磁场B2的粒子具有相同的速度，由偏转半径r＝mvBq知，反α
粒子、α粒子在磁场中的半径大，故选项C正确．
5．在人类对微观世界进行探索的过程中，科学实验起到了非常重要的作用．下列说法符合历
史事实的是( )
A．贝克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
B．皮埃尔·居里夫妇从沥青铀矿中分离出了钋(Po)和镭(Ra)两种新元素
C．卢瑟福通过α粒子散射实验证实了在原子核内部存在质子
D．汤姆孙通过阴极射线在电场和磁场中偏转的实验，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
答案 BD
解析 卢瑟福通过α粒子散射实验建立了原子核式结构模型，发现了原子中心有一个核，A、
C两项错误；皮埃尔·居里夫妇从沥青铀矿中分离出了钋和镭两种新元素，并因此获得了诺
贝尔奖，B项正确；汤姆孙通过研究阴极射线，发现了电子，并测出了电子的比荷，D项正确．