第5章 第1节 认识原子核（同步练习）-【学而思·PPT课件分层练习】2025-2026学年高二物理选择性必修第三册（鲁科版）

第5章　原子核与核能 　第1节　认识原子核 基础过关练 题组一　天然放射现象的三种射线 1.(多选题)天然放射性物质的放射线包括三种成分,下列说法正确的是 (　　) A.一张黑纸能挡住α射线,但不能挡住β射线和γ射线 B.某原子核在放出γ射线后会变成另一种元素的原子核 C.三种射线中对气体电离作用最强的是α射线 D.β粒子是电子,但不是原来绕核旋转的核外电子 2.1896年,法国物理学家贝可勒尔发现,铀和含铀的矿物能够发出看不见的射线。把放射源铀放入铅做成的容器中,会有射线从容器的小孔中射出,在射线经过的空间施加磁场,发现射线分裂成三束,如图所示。a、b、c三种射线分别是 (　　) A.α射线、β射线、γ射线 B.α射线、γ射线、β射线 C.β射线、γ射线、α射线 D.β射线、α射线、γ射线 3.如图所示,在某次实验中把放射源放入铅制成的容器中,射线只能从容器的小孔射出。在小孔前Q处放置一张黑纸,在黑纸后P处放置照相机底片,Q、P之间为垂直纸(非黑纸)面的匀强磁场(图中未画出),整个装置放在暗室中。实验中发现,在照相机底片的a、b两处被感光(b点正对铅盒的小孔),则下列有关说法正确的是 (　　) A.天然放射现象说明原子具有复杂的结构 B.Q、P之间的匀强磁场垂直纸面向里 C.通过分析可知,打到a处的射线为β射线 D.此放射性元素放出的射线中只有α射线和β射线 题组二　质子和中子的发现 4.(2023福建莆田锦江中学第一次考试)如图为查德威克实验示意图,用天然放射性元素钋(Po)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,经研究可知 (　　) A.A为中子流,B为质子流 B.A为质子流,B为中子流 C.A为γ射线,B为中子流 D.A为中子流,B为γ射线 5.(2023河南焦作四中月考)用α粒子轰击充满氮的云室,得到如图所示的照片,下列说法中正确的是 (　　) A.A是α粒子的径迹,B是质子的径迹,C是新核的径迹 B.B是α粒子的径迹,A是质子的径迹,C是新核的径迹 C.C是α粒子的径迹,A是质子的径迹,B是新核的径迹 D.B是α粒子的径迹,C是质子的径迹,A是新核的径迹 6.(2024江西抚州一模)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.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 题组三　对原子核组成及同位素的理解 7.人类探测月球发现,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,氦的这种同位素应表示为 (　　) A.He　　　　B.He　　　　C.He　　　　D.He 8.(多选题)法国里昂的科学家发现了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 题组四　核反应及核反应方程 9.(多选题)(2023湖北十堰天河英才高中月考)一静止的铝原子核Al俘获一速度为1.0×107 m/s的质子p后,变为处于激发态的硅原子核Si。下列说法正确的是 (　　) A.核反应方程为pAlSi B.核反应过程中系统动量守恒 C.核反应过程中系统能量不守恒 D.核反应前后满足核电荷数守恒 10.(2024山东部分学校联合调研)放射性同位素热电机是各种深空探测器中最理想的能量源,它不受温度及宇宙射线的影响,使用寿命可达十几年。我国的火星探测车用放射性材料Pu作为燃料,其原理为Pu发生α衰变时将释放的能量转化为电能,衰变方程为Pu→XHe,以Z和N分别表示X的电荷数和中子数,下列判断正确的是 (　　) A.Z=90,N=142　　　　　　B.Z=92,N=144 C.Z=92,N=142　　　　　　D.Z=90,N=144 11.(2023山东青岛十七中期末)在下列两个核反应方程中XNYOYLi→2X,X和Y代表两种不同的原子核,以Z和A分别表示Y的电荷数和质量数,则 (　　) A.Z=1,A=1　　　　　　B.Z=1,A=2 C.Z=2,A=3　　　　　　D.Z=2,A=4 12.在暗室的真空管装置中做如下实验:在竖直放置的平行金属板间的匀强电场中,有一个能产生α、β、γ三种射线的放射源,从放射源射出的一束射线垂直于电场方向射入电场,如图所示,在与出射口距离为H高处水平放置两张叠放着的涂药面朝下的显影纸(比一般纸厚且坚韧的涂有感光药的纸),经射线照射一段时间后使两张显影纸显影。(已知mα=4 u,mβ= u,vα=,vβ=c) (1)上面的显影纸有几个暗斑?各是什么射线的痕迹? (2)下面的显影纸显出3个暗斑,试估算中间暗斑与左右两边暗斑的距离之比; (3)若在此空间再加上与电场方向垂直的匀强磁场,一次使α射线不偏转,一次使β射线不偏转,则两次所加匀强磁场的磁感应强度之比是多少? 答案与分层梯度式解析 第5章　原子核与核能 第1节　认识原子核 基础过关练 1.ACD　由三种射线的本质和特点可知,一张黑纸就能挡住α射线,但挡不住β射线和γ射线,故A正确;γ射线是一种波长很短的光子,不会使原子核变成新核,故B错误;三种射线中α射线电离作用最强,故C正确;β粒子是电子,来自原子核,故D正确。 2.B　α射线带正电,β射线带负电,γ射线不带电,根据左手定则可知a、b、c三种射线分别是α射线、γ射线、β射线。故选B。 方法技巧　判断三种射线性质的方法 (1)射线的电性:α射线带正电、β射线带负电、γ射线不带电。α、β是实物粒子,而γ射线是光子流,它是波长很短的电磁波。 (2)射线的偏转:在电场或磁场中,通过其受力及运动轨迹半径的大小来判断α和β射线偏转方向,由于γ射线不带电,故运动轨迹仍为直线。 (3)射线的穿透能力:α粒子穿透能力较弱,β粒子穿透能力较强,γ射线穿透能力最强;而电离作用相反。 3.C　天然放射现象说明原子核具有复杂的结构,选项A错误;因黑纸只能挡住α射线,则打到a点的为β射线,打到b点的为γ射线,由左手定则可知,Q、P之间的匀强磁场垂直纸面向外,选项B错误,C正确;此放射性元素放出的射线中一定有β射线和γ射线,选项D错误。 4.A　用粒子流A轰击石蜡时打出的应是质子流,因为质子就是氢核,而石蜡中含有大量氢原子,所以轰击石蜡的粒子流应该是中子流,A正确。 5.D　用α粒子轰击氮核产生一个新核并放出质子,入射的是α粒子,所以B是α粒子的径迹;产生的新核质量大且电离作用强,所以径迹粗而短,故A是新核的径迹;质子电离作用弱一些,贯穿作用强,所以细而长的C是质子的径迹,正确选项为D。 6.C　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。 7.B　氦的同位素的质子数一定相同,质量数为3,故可写作He,因此B正确,A、C、D错误。 8.AD　由题目中信息可得,此粒子是由四个中子构成的粒子,所以它的核电荷数为零,故A对,B错;而它的质量数为4,故C错,D对。 9.ABD　根据质量数和核电荷数守恒可得,核反应方程为pAlSi,A正确;核反应过程中释放的核力远远大于外力,故系统动量守恒,B正确;核反应过程中系统能量守恒,C错误;核反应过程中满足核电荷数和质量数守恒,D正确。 10.C　根据质量数守恒和电荷数守恒,可知X的电荷数为92,质量数为234,电荷数等于质子数,质量数等于质子数加中子数,所以中子数为142,即Z=92,N=142,故选C。 11.A　设X的电荷数和质量数分别为m和n,根据核反应方程质量数守恒和电荷数守恒可知第一个核反应方程的核电荷数和质量数分别满足A+8=m+7,Z+17=n+14,第二个核反应方程的核电荷数和质量数分别满足A+3=2m,Z+7=2n,联立解得Z=1,A=1,故选A。 12.答案　(1)2个　β射线和γ射线　(2)184∶5　(3)10∶1 解析　(1)一张显影纸即可挡住α射线,所以上面的显影纸有2个暗斑,分别为β射线和γ射线的痕迹。 (2)根据三种射线的性质可知,左右两边暗斑分别为β射线和α射线的痕迹,在水平方向有s=at2,其中a=,t= 故s= 即sβ∶sα=∶=184∶5。 (3)当α射线或β射线不偏转时,电场力与磁场力平衡,qE=qvB 所以有B=∝ 故Bα∶Bβ=vβ∶vα=10∶1。 7 学科网（北京）股份有限公司 $