课时作业20 原子核的组成（Word练习）-【金榜题名】2025-2026学年高二物理选择性必修第三册同步学案（人教版）

课时作业（二十）　原子核的组成 [基础达标练] 1.下列说法符合物理学史的是(　　) A．玻尔根据α粒子散射实验的结果首先提出了原子核式结构模型 B．居里夫人最早发现了天然放射现象 C．汤姆孙用“油滴实验”精确测定了电子的电荷量 D．中子是查德威克最早发现的 解析：选D　A．卢瑟福根据α粒子散射实验的结果首先提出了原子核式结构模型，故A错误； B．贝克勒尔最早发现了天然放射现象，故B错误； C．密立根用“油滴实验”精确测定了电子的电荷量，故C错误； D．中子是查德威克最早发现的，故D正确。故选D。 2.（多选）关于天然放射现象，下列说法正确的是(　　) A．天然放射现象说明原子核具有复杂结构 B．β射线是由原子核外电子电离产生的 C．物质的放射性与物质的存在状态有关 D．通过化学反应不能改变物质的放射性 解析：选AD　A．天然放射现象中放出的射线是由原子核放出的，说明原子核具有复杂结构，故A正确； B．β射线是由原子核放出的，不是核外电子电离产生的，故B错误； CD.放射性元素的放射性是原子核自身决定的，而化学反应不能改变原子的原子核，故化学反应并不能改变物质的放射性，故C错误，D正确； 故选AD。 3.从原子核中能放出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，只有质子和中子 B．原子核中，有质子、中子，还有α粒子 C．原子核中，有质子、中子，还有β粒子 D．原子核中，有质子、中子，还有γ粒子 解析：选A　原子核中，只有质子和中子，在β衰变中，核内的一个中子转变为质子，同时释放一个电子，在α衰变中，核内的两个质子和两个中子作为整体即α粒子从原子核中抛出，在发生α衰变和β衰变过程中伴随能量以γ粒子的形式放出。 故选A。 4.下列能说明放射性元素放出的射线来自于原子核的是(　　) A．放射性元素无论是以单质存在还是以化合物形式存在，放射性都不受影响 B．放射源发射的一束α射线照射到金箔上，穿过金箔后绝大部分仍沿原来的方向前进 C．放射性元素放出的γ射线和伦琴射线相似，它们都能穿透黑纸使照相底片感光 D．放射性元素放出的一束α射线照射带正电的验电器的金属球，箔片的张角减小 解析：选A　A．放射性元素无论是以单质存在还是以化合物形式存在，放射性都不受影响，这说明射线与核外电子无关，射线来自于原子核，A项正确； B．α粒子散射实验能说明原子具有核式结构，不能说明α射线来自于原子核，B项错误； C．放射性元素放出的γ射线和伦琴射线都是电磁波，它们都能穿透黑纸使照相底片感光，并不能说明γ射线来自于原子核，C项错误； D．由于α粒子带电，质量又比较大，通过气体时很容易把气体分子中的电子剥离，使气体电离，从而使验电器上的正电荷转移或中和，使箔片的张角减小，但并不能说明射线来自于原子核，D项错误。 故选A。 5.关于原子核内部的信息，最早来自天然放射现象。人们从破解天然放射现象入手，一步步揭开了原子核的秘密。下列说法正确的是(　　) A．法国物理学家贝可勒尔发现了X射线 B．德国物理学家伦琴发现，铀和含铀的矿物能够发出α射线 C．卢瑟福用α粒子轰击氮原子核，发现了质子 D．居里夫妇通过实验发现了中子 解析：选C　A．法国物理学家贝可勒尔发现了铀和含铀的矿物能够发出射线，A错误； B．德国物理学家伦琴，发现了伦琴射线又叫X射线，B错误； C．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，C正确； D．查德威克通过实验发现了中子，D错误。 故选C。 6.原子核的表示符号为X，下列说法正确的是(　　) A．原子核的质子数为A B．原子的电子数为A C．原子的质量数为Z D．原子核的质子数为Z 解析：选D　原子核的符号中A表示质量数，Z表示质子数。 故选D。 7.（多选）氢有三种同位素，分别是氕（H）、氘（H）、氚（H），则(　　) A．它们的质子数相等 B．若为中性原子它们的核外电子数相等 C．它们的核子数相等 D．它们的化学性质相同 解析：选ABD　C．氕、氘、氚的核子数分别为1、2、3，故C错误； AB.由中性原子状态可知质子数和核外电子数均相同，都是1，故AB正确； D．中子数等于核子数减去质子数，故中子数各不相同，它们三个是同位素，同位素化学性质相同，只是物理性质不同，故D正确。 故选ABD。 8.（多选）近几年来，我国引进了多台γ刀，治疗效果极好，成为治疗脑肿瘤的最佳仪器。令人感叹的是，用γ刀治疗时不用麻醉，病人清醒，时间短，半小时完成手术，无须住院，因而γ刀被誉为“神刀”。据报道，我国自己研制的旋式γ刀性能更好，即将进入各大医院为患者服务。γ刀治疗脑肿瘤主要是利用(　　) A．γ射线具有很强的穿透能力 B．γ射线具有很强的电离作用 C．γ射线波长很短，具有很高的能量 D．γ射线能很容易绕过阻碍物到达脑肿瘤位置 解析：选AC　AC.γ射线是波长很短、频率很高的电磁波，具有很高的能量和穿透能力，γ射线立体定向治疗系统，它将许多束很细的伽玛射线从不同的角度和方向照射过人体，并使它们都在一点上会聚起来形成焦点，所以“γ刀”治疗脑肿瘤主要是利用具有很高的能量与很强的穿透能力，故AC正确； BD.γ射线具有的电离作用最弱，γ射线的频率很高，波长很短，根据明显衍射的条件，可得很难绕过障碍物到达目的地，故BD错误。 故选AC。 9.（多选）法国里昂的科学家发现一种只由四个中子构成的粒子，这种粒子称为“四中子”，也有人称之为“零号元素”。下列有关“四中子”粒子的说法正确的是(　　 ) A．该粒子不显电性 B．在周期表中与氢元素占同一位置 C．该粒子质量比氢原子小 D．该粒子质量数为4 解析：选AD　AB.由题意可知，此粒子是由四个中子构成的，所以它的核电荷数为零，不显电性，A正确，B错误； CD.该粒子的质量数为4，故质量比氢原子大，C错误，D正确。 故选AD。 [能力提升练] 10.（多选）质子数与中子数互换的核互为“镜像核”，例如He是H的“镜像核”，同样H也是He的“镜像核”，则下列说法正确的是(　　) A．N和O互为“镜像核” B．N和C互为“镜像核” C．β衰变的本质是一个中子转变为一个质子，同时放出一个电子 D．核反应H＋H→He＋n的生成物中有α粒子，该反应是α衰变 解析：选BC　AB.根据“镜像核”的定义，N和C互为“镜像核”，选项B正确，A错误； C．β衰变的本质是一个中子转变为一个质子，同时放出一个电子，选项C正确； D．核反应H＋H→He＋n的生成物中虽有α粒子，但该反应是聚变反应，选项D错误；故选BC。 11.下列表示某种元素的各同位素间的质量数(A)、质子数(Z)和中子数(N)三者关系的图像正确的是(　　 ) A．　B． C．　D． 解析：选B　BC.各同位素间的质子数相同，为一定值，同位素的质量数不同，故B正确，C错误。 AD.同位素的质子数相同，中子数不同，质量数等于质子数加中子数，则有A＝N＋Z 且质子数不可能为零即Z>0为常数，中子数可能为零即N≥0，整理得N＝A－Z A－N和N－A图像应该与A轴有截距，故AD错误。 故选B。 12.以下说法正确的是(　　) A．Th为钍核，由此可知，钍核的质量数为90，钍核的质子数为234 B．Be为铍核，由此可知，铍核的质量数为9，铍核的中子数为4 C．同一元素的两种同位素具有相同的质量数 D．同一元素的两种同位素具有不同的中子数 解析：选D　A．A项让核的质量数为234，质子数为90，所以A错； B．B项铍核的质子数为4，中子数为5，所以B错； CD.由于同位素质子数相同而中子数不同，即质量数不同，因而C错，D对。 13.如图所示，R是一种放射性物质，虚线框内是匀强磁场，LL′是厚纸板，MN是荧光屏，实验时发现在荧光屏的O、P两点处有亮斑，由此可知磁场的方向、到达O点的射线种类、到达P点的射线种类应属于下表中的(　　) 选项 磁场方向 到达O点 的射线 到达P点 的射线 A 竖直向上 β α B 竖直向下 α β C 垂直纸面向里 γ β D 垂直纸面向外 γ α A.A选项　　　　　　　B．B选项 C．C选项 D．D选项 解析：选C　R放射出来的射线共有α、β、γ三种，其中α、β射线垂直于磁场方向进入磁场区域时将受到洛伦兹力作用，γ射线不偏转，故打在O点的应为γ射线；由于α射线贯穿本领弱，不能射穿厚纸板故到达P点的应是射线；依据β射线的偏转方向及左手定则可知磁场方向垂直纸面向里。故选C。 14.质谱仪是一种测量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（初速度可视为零），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、H、H从离子源S出发，到达底片的位置距S1的距离之比xH：xD：xT为多少？ 解析：(1)离子在电场中被加速时，由动能定理得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∶∶ 答案：(1) 　(2)1∶∶ 学科网（北京）股份有限公司 $