课时跟踪检测(十五) 认识原子核（Word练习）-【新课程学案】2025-2026学年高中物理选择性必修第三册（鲁科版）

课时跟踪检测(十五)　认识原子核 (网阅作业，选择题请在答题区内作答) 　　　　　　 　　　　　 　　　　　 　　　　　　　　　　　　　　　　 1.(2025·石狮高二检测)以下实验中，能说明原子核具有复杂结构的是 (　　) A.光电效应实验 B.原子发光产生明线光谱 C.α粒子散射实验 D.天然放射现象 2.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 (　　) 3.卢瑟福发现质子后，猜想原子核中还有中子的存在，他的主要依据是 (　　) A.原子核外电子数与质子数相等 B.原子核的质量大约是质子质量的整数倍 C.原子核的核电荷数只是质量数的一半或少一些 D.质子和中子的质量几乎相等 4.(2024·河北高考)锂是新能源汽车、储能和信息通信等新兴产业的关键材料。研究表明，锂元素主要来自宇宙线高能粒子与星际物质的原子核产生的散裂反应，其中一种核反应方程为CHLi+H+X，式中的X为 (　　) An Be Ce DHe 5.放射性元素放出的射线，在电场中分成A、B、C三束，如图所示，其中 (　　) A.C为氦核组成的粒子流 B.A的电离能力最强 C.B的穿透能力最弱 D.B为比X射线波长更长的光子流 6.(2025·福清高二质检Ra是镭Ra的一种同位素，对于这两种镭的原子而言，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质子数 D.它们具有相同的核外电子数和不同的化学性质 7.为保证生产安全，大型钢铁部件内部不允许有砂眼、裂纹等伤痕存在。如图所示是利用射线检测钢柱内部是否存在砂眼或裂纹情况的示意图，若钢柱的直径为20 cm，则下列说法正确的是 (　　) A.射线源放出的射线应该是β射线 B.射线源放出的射线应该是α射线 C.射线源放出的射线应该是γ射线 D.若钢柱内部有伤痕，探测器接收到的射线粒子将减少 8.(2025·莆田高二阶段练习)下列关于原子核的相关说法中正确的是 (　　) A.天然放射现象的发现说明了原子核是可以再分的 B.原子核的电荷数不是它的电荷量，但质量数是它的质量 C.卢瑟福通过实验发现了质子和中子 D.原子核Th的核内有90个中子 9.(双选)目前已知的碳元素共有十五种，由碳-8至碳-22。最常见的同位素有碳-12、碳-13和碳-14，已知在地球的自然界里，碳-12在所有碳的含量中占98.93%，碳-13则有1.07%。医学当中可以应用碳-13呼气实验来检测人体胃中的幽门螺杆菌的含量，在考古当中可以用碳-14来进行文物断代，下列关于碳的同位素的说法中正确的是 (　　) A.碳-13具有放射性 B.碳-13是一种稳定的同位素 C.碳-14是一种稳定的同位素 D.除碳-12、碳-13具有稳定性以外，碳的其他同位素均具有放射性 10.如图所示是α、β、γ三种射线穿透能力的示意图，下列说法正确的是 (　　) A.甲为α射线，它的穿透能力和电离作用都很弱 B.乙为β射线，它的穿透能力和电离作用都较强 C.丙为γ射线，它在真空中的传播速度是3.0×108 m/s D.以上说法都不对 11.一天然放射性物质发出三种射线，经过方向如图所示的匀强磁场、匀强电场共存的区域后射到足够大的荧光屏上，荧光屏上只有a、b两处出现亮斑，下列判断中正确的是 (　　) A.射到b处的一定是α射线 B.射到b处的一定是β射线 C.射到b处的可能是γ射线 D.射到b处的可能是α射线 12.(12分)科学家成功合成了具有极强放射性的117号新元素，该元素是在实验室人工创造的最新的超重元素。新元素有两种同位素，其中一种有176个中子，而另一种有177个中子，则： (1)该元素两种同位素的原子核的核电荷数各为多少?原子的核外电子数各为多少?(4分) (2)该元素两种同位素的原子核的质量数各为多少?(4分) (3)若用X表示117号元素的元素符号，该元素的两种同位素用原子核符号如何表示?(4分) 13.(12分)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。粒子源S产生的各种不同带正电粒子束(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，设粒子在P上的位置到入口处S1的距离为x。 (1)设粒子质量为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?(6分) (2)氢的三种同位素HHH从粒子源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?(6分) 3 / 4 学科网（北京）股份有限公司 课时跟踪检测(十五) 1.选D　原子核的天然放射现象说明原子核有复杂的结构，故选D。 2.选B　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。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A、D错误。 3.选C　当卢瑟福发现质子后，接着又发现原子核的核电荷数与原子核的质量数不相等，大约是原子核质量数的一半或者更少一些，因此猜想在原子核内还存在有质量且不带电的中性粒子，即中子，故选C。 4.选D　根据核反应前后质量数和电荷数守恒得A=12+1-7-2×1=4，Z=6+1-3-2×1=2，故式中的X为He，故选D。 5.选B　根据带电粒子在电场中的受力方向和曲线运动的条件可以判断，C带负电，为β射线，是电子流，故A错误；A带正电，为α射线，是氦核组成的粒子流，电离能力最强，故B正确；B不带电，为γ射线，是一种电磁波，穿透能力最强，故C错误；B比X射线的频率高，比X射线的波长短，故D错误。 6.选ARa的质子数与核电荷数均为88，质量数为228Ra的质子数与核电荷数均为88，质量数为226，两者具有相同的质子数和不同的质量数，A正确，C错误Ra的原子序数为88，中子数为228-88=140Ra的原子序数为88，中子数为226-88=138，两者具有不同的中子数和相同的原子序数，B错误；原子的核外电子数目与核内质子数目相等，而核外电子数目决定了原子的化学性质，两者质子数相等，则具有相同的核外电子数与化学性质，D错误。 7.选C　此射线必须能穿透部件，探测器才能接收到射线粒子，用一张薄纸就能将α射线挡住，β射线只能穿透几毫米厚的铝板，γ射线能穿透几厘米厚的铅板和几十厘米厚的混凝土，故应用γ射线检查直径为20 cm的钢柱内部是否有伤痕存在，C正确，A、B错误；当遇到钢柱内部有砂眼或裂纹时，穿过钢柱到达探测器的γ射线比没有砂眼或裂纹处的要强一些，即探测器接收到的粒子将增多，D错误。 8.选A　天然放射现象中，原子核发生衰变，生成新核，因此说明了原子核可以再分，故A正确；原子核的电荷数不是它的电荷量，质量数也不是它的质量，故B错误；卢瑟福通过实验发现了质子，查德威克通过实验发现了中子，故C错误；原子核Th的质子数为90，中子数为144，故D错误。 9.选BD　由题意可知，自然界的碳-12占到所有碳元素含量的98.93%，而碳-13占到所有碳元素含量的1.07%，两者占有稳定比例，故可知碳-12和碳-13的总量是稳定的，意味着两者具有稳定性，而碳的其他的同位素不稳定，具有放射性，则B、D正确，A、C错误。 10.选C　α射线的穿透能力很弱，电离作用很强，一张薄纸就能把它挡住；β射线能贯穿几毫米厚的铝板，穿透能力较强，电离作用较弱；γ射线穿透能力最强，甚至能穿透几厘米厚的铅板，故甲为α射线，乙为β射线，丙为γ射线，γ射线在真空中的传播速度是3.0×108 m/s，C正确，A、B、D错误。 11.选D　α射线带正电，β射线带负电，γ射线不带电，γ射线不受电场力和洛伦兹力，故射到b处的一定不是γ射线，故C错误；α射线和β射线在电场、磁场中受到电场力和洛伦兹力，若电场力大于洛伦兹力，则射到b处的是α射线，若洛伦兹力大于电场力，则射到b处的是β射线，故D正确，A、B错误。 12.解析:(1)元素的原子序数等于该元素原子核的核电荷数，等于核内质子数。故117号元素的核电荷数和核内质子数均为117，原子呈中性，故核外电子数等于核内质子数，也为117。 (2)原子核的质量数等于质子数与中子数之和，故该元素中子数为176的原子核的质量数为117+176=293，中子数为177的原子核的质量数为117+177=294。 (3)元素符号一般用X 表示，其中A表示质量数，Z表示核电荷数，由前两问可得该元素的两种同位素的原子核符号，中子数为176的原子核的符号为X，中子数为177的原子核的符号为X。 答案:(1)均为117　均为117　(2)293　294　(3XX 13.解析:(1)粒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，有qvB=， 又x=2r，联立解得x=。 (2)氢的三种同位素的质量数分别为1、2、3，由x= 知，xH∶xD∶xT=∶∶=1∶∶。 答案:(1)　(2)1∶∶ $