5.1 认识原子核 分层同步作业 -2025-2026学年高二下学期物理鲁科版选择性必修第三册

第1节　认识原子核 一、必备知识基础 1.在研究原子核结构的过程中,人们首先发现了质子,之后就认定原子核中一定还存在另外不同种类的粒子(后来把它称为中子),理由是(　　) A.质子不带电,原子核带正电 B.质子带正电,原子核也带正电 C.原子核中质子的质量小于原子核的质量 D.质子的电荷量小于原子核的电荷量 2.如图所示,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(图中未画出)。以下判断可能正确的是(　　) 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 3.查德威克实验示意图如图所示,由天然放射性元素钋放射的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,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 4.(2025江苏模拟)某放射性元素衰变放出三种射线的穿透能力如图所示,射线2是(　　) A.高速中子流 B.高速电子流 C.高速氦核粒子流 D.波长极短的电磁波 5.如图所示,x为未知放射源,它向右方发射放射线,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。实验时,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和β的混合放射源 B.α和γ的混合放射源 C.β和γ的混合放射源 D.α、β和γ的混合放射源 6.(多选)下列说法正确的是(　　) AX与Y互为同位素 BX与Y互为同位素 CX与Y中子数相同 DU核内有92个质子、235个中子 7.(多选)下列关于放射性元素发出的三种射线的说法正确的是(　　) A.α粒子就是氢原子核,它的穿透本领和电离本领都很强 B.β射线是电子流,其速度接近光速 C.γ射线是一种频率很高的电磁波,它可以穿过几厘米厚的铅板 D.以上三种说法均正确 8.(2024湖北卷)硼中子俘获疗法是目前治疗癌症最先进的手段之一nX+Y是该疗法中一种核反应的方程,其中X、Y代表两种不同的原子核,则(　　) A.a=7,b=1 B.a=7,b=2 C.a=6,b=1 D.a=6,b=2 二、关键能力提升 9.(多选Ra是镭Ra的一种同位素,对于这两种镭的原子核而言,下列说法正确的是(　　) 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 10.(多选)某空间内可能存在磁场或电场,可能磁场和电场同时存在或都不存在,一束包含α射线、β射线和γ射线的射线束以同方向进入此空间,如它们的运动轨迹仍为一束,则此空间可能的情形是(　　) A.存在互相垂直的匀强电场及匀强磁场 B.磁场及电场都存在 C.有电场,无磁场 D.有磁场,无电场 11.两个同位素原子核的符号分别是X和Y,那么(　　) A.M=N B.A=B C.M-A=N-B D.M+N=A+B 12.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Th的原子x=　　　,y=　　　,z=　　　。 13.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S1的距离为x。 (1)设离子质量为m、电荷量为q、加速电压为U、磁感应强度大小为B,求x的大小; (2)氢的三种同位素H从离子源S出发,到达照相底片的位置距入口处S1的距离之比xH∶xD∶xT为多少? 参考答案 1.C　原子核中质子的质量小于原子核的质量,使人们想到原子核中还有另外的组成部分,后来发现是不带电的中子,故选C。 2.D　由于α粒子带正电,β粒子带负电,γ粒子不带电,据左手定则可判断a、b可能为α粒子的径迹,c、d可能为β粒子的径迹,选项D正确。 3.A　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,即中子流,中子轰击石蜡,将氢中的质子打出,即形成质子流。故A正确。 4.B　射线2能穿透铝板但是不能穿透铅板,穿透能力介于1、3之间,可知该射线为β射线,即高速电子流。故选B。 5.B　将磁场撤去,每分钟观察到荧光屏上的亮点数没有变化,说明磁场对射线粒子没有影响,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,所以此放射源应是α和γ的混合放射源。故B正确。 6.BC　A选项中X与Y的质子数不同,不是互为同位素;B选项中X与Y的质子数都为m,而质量数不同,所以互为同位素;C选项中X内中子数为n-mY内中子数为(n-2)-(m-2)=n-m,所以中子数相同;D选项中U核内有143个中子,而不是235个中子。故B、C正确。 7.BC　α粒子是氦原子核,它的穿透本领很弱而电离本领很强,A项错误;β射线是电子流,其速度接近光速,B项正确;γ射线的穿透能力很强,可以穿透几厘米厚的铅板,C项正确。 8.B　本题考查核反应方程。在核反应中,由质量数守恒和核电荷数守恒可得10+1=a+4,5+0=3+b,解得a=7,b=2,故选B。 9.AC　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A、C正确。 10.BCD　α射线带正电、β射线带负电、γ射线不带电,它们以同方向不同速度进入某空间,运动轨迹仍为一束,则它们不受力作用或受力方向与运动方向一致。空间中存在互相垂直的匀强电场及匀强磁场时,三种粒子不可能向同一方向运动,A错误;空间中可有与运动方向平行的电场、磁场,B正确;空间中可有与运动方向平行的电场,无磁场,C正确;空间中可有与运动方向平行的磁场,无电场,D正确。 11.B　具有相同质子数,不同中子数的同一元素互称同位素,所以A=B、M≠N,故B正确。 12.答案 90　90　144 解析 质量数=质子数+中子数,在中性原子中,质子数=核外电子数。 13.答案 (1)　(2)1∶ 解析 (1)离子在电场中被加速时,由动能定理 qU=mv2 进入磁场时洛伦兹力提供向心力 qvB=,又x=2r 由以上三式得x=。 (2)氢的三种同位素的质量数分别为1、2、3,由(1)结果知, xH∶xD∶xT==1∶。 学科网（北京）股份有限公司 $