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1、本文格式为Word版，下载可任意编辑高中物理 第4章 从原子核到夸克章末分层突破教师用书 沪科版选修 1 第4章 从原子核到夸克 2 自我校对 氮 17 8O 11H 查德威克 12 6C 1 0n 质子 42He 01e 3015P 10 n _ _ _ _ 1.放射性元素的原子核由于放出某种粒子而转变为新核的变化称为衰变. 2.衰变规律 电荷数和质量数都守恒. 3.衰变的分类 (1)衰变的一般方程：A Z XA 4Z 2Y 42He ，每发生一次衰变，新元素与原元素相对比，核电荷数减小2，质量数裁减4. 衰变的实质：是某元素的原子核同时放出由两个质子和两个中子组成的粒子(即氦 3 核).(
2、核内211H 210n42He) (2)衰变的一般方程：A Z XA Z 1Y 0 1e.每发生一次衰变，新元素与原元素相对比，核电荷数增加1，质量数不变. 衰变的实质：是元素的原子核内的一个中子变成质子时放射出一个电子(核内10n11H 01e).衰变：3015P3014Si 01e. (3)射线是伴随衰变或衰变同时产生的，射线不变更原子核的电荷数和质量数. 射线实质：是放射性原子核在发生衰变或衰变时，产生的某些新核由于具有过多的能量(核处于激发态)而辐射出的光子. 4.半衰期 (1)剩余核数：N N 0? ? ?1 2. (2)剩余质量：m m 0? ? ?1 2 . 238 92U 放射
3、性衰变有多种可能途径，其中一种途径是先变成210 83Bi ，而210 83Bi 可以经一次衰变变成210 a X(X 代表某一种元素)，也可以经一次衰变变成 b 81Ti ，210 a X 和 b 81Ti 结果都 变成206 82Pb ，衰变路径如图4-1所示，那么图中( ) 【导学号：67080041】 A.a 84，b 206 B.是衰变，是衰变 C.是衰变，是衰变 D. b 81Ti 经过一次衰变变成206 82Pb E. b 81Ti 经过一次衰变变成206 82Pb 【解析】 210 83Bi 经一次衰变变成210 a X ，由于质量数不变，所以只能发生了一次衰变， 电荷数增加1
4、即a 83184，是衰变，210 83Bi 经一次衰变变成 b 81Ti ，由于电荷数裁减 2，所以只能发生了一次衰变，质量数裁减4，即b 2104206，是衰变，故A 、B 正确，C 错误；206 81Ti 变成206 82Pb ，质量数不变，电荷数增加1，所以只能经过一次衰变， 4 故D 项错误，E 项正确. 【答案】 ABE 1. 2.核回响遵守两个守恒：核电荷数守恒，质量数守恒. 3.核回响方程用“”表示核回响的方向，不能用等号；熟记常见粒子的符号，如： 4 2He 11H 10n 01e 01e 21H 31H 235 92U 4.确定衰变次数的方法 A Z XA Z Y n 42H
5、e m 01e 根据质量数、核电荷数守恒得 Z Z 2n m A A 4n 二式联立求解得衰变次数n ，衰变次数m . 一个质子以1.0107 m/s 的速度撞一个静止的铝原子核后被俘获，铝 原子核变成硅原子核.已知铝原子核的质量是质子的27倍，硅原子核的质量是质子的28倍，那么以下说法正确的是( ) A.核回响方程为2713Al 11H2814Si 5 B.核回响方程为2713Al 10n28 14Si C.硅原子核速度的数量级为107 m/s ，方向跟质子的初速度方向一致 D.硅原子核速度的数量级为105 m/s ，方向跟质子的初速度方向一致 E.质子撞击铝原子核变成硅原子核的过程属于原子
6、核的人工转变回响 【解析】 由核回响中电荷数和质量数守恒可知A 选项正确，B 选项错误；由动量守恒定律求得硅原子核速度的数量级为105 m/s ，即D 选项正确，C 选项错误；用质子撞击铝原子核变成硅原子核的过程属于原子核的人工转变回响，E 正确. 【答案】 ADE (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供给向心力. (4)当静止的原子核在匀强磁场中发生衰变且衰变后粒子运动方向与磁场方向垂直时，大圆确定是粒子或 粒子的轨迹，小圆确定是反冲核的轨迹.衰变时两圆外切 (如图4-2甲所示)，衰变时两圆内切(如图4-
7、2乙所示).假设已知磁场方向，还可根据左手定那么判断绕行方向是顺时针还是逆时针. 图4-2 静止在匀强磁场中的某放射性元素的原子核，当它放出一个粒子 后，其速度方向与磁场方向垂直，测得粒子和反冲核的轨道半径之比为R 1R 2441，如图4-3所示，那么( ) 图4-3 A.粒子与反冲核的动量大小相等，方向相反 B.原来放射性元素的原子核电荷数为88 C.反冲核的核电荷数为88 D.粒子和反冲核的速度之比为188 6 E.原来放射性元素的原子核电荷数为90 【解析】 微粒之间相互作用的过程遵循动量守恒定律，由于初始总动量为零，那么末动量也为零，即粒子和反冲核的动量大小相等，方向相反，选项A 正确
8、. 放出的粒子和反冲核均在垂直于磁场的平面内做匀速圆周运动. 由Bqv m v 2R 得R mv Bq 若原来放射性元素的原子核电荷数为Q ，那么 对粒子：R 1 p 1B 2e 对反冲核：R 2p 2B Q e 由于p 1p 2，且R 1R 2441， 解得Q 90，应选项C 、E 正确，B 错误. 它们的速度大小与质量成反比，应选项D 错误. 【答案】 ACE (1)根据衰变后粒子在磁场中的运动轨迹是外切圆还是内切圆判断是衰变还是衰变. (2)无论是哪种核回响，回响过程中确定得志质量数守恒和核电荷数守恒 . 1.(2022新课标全国卷)在人类对微观世界举行探索的过程中，科学测验起到了分外重要的作用.以下说法符合历史事实的是_. A.密立根通过油滴测验测出了根本电荷的数值 B.贝可勒尔通过对自然放射现象的研究，察觉了原子中存在原子核 C.居里夫妇从沥青铀矿中分开出了钋(Po)和镭(Ra)两种新元素 D.卢瑟福通过粒子散射测验表明了在原子核内部存在质子 E.汤姆生通过阴极射线在电场和磁场中偏转的测验，察觉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】 密立根通过油滴测验，验证了物体所带的电荷量都是某一值的整数倍，测出了根本电荷的数值，选项A 正确.贝可勒尔通过对自然放射现象的研究，明确了原子核具有 8
