课时分层检测(20)原子核的组成-【创新大课堂系列】2025-2026学年高中物理选择性必修第三册同步辅导与测试(人教版)

9.解析一群氢原子从=4的能级向低能级跃迁时，能够发出六种！ 故A错误：康普顿效应实验证明了光的粒子性，B错误：千涉、衍射 不同频率的光。六种情况发出光子能量依次为： 现象是波特有的现象，因此电子双缝干涉实验以及衍射实验均说明 n=4到n=3时， 了粒子具有波动性，C、D正确。 -0.85eV-(-1.51eV)=0.66eV2.22eV, 答案C n=3到n=2时， -1.51eV-(-3.4eV)=1.89eV<2.22eV, 5,解析 中子的动量=杂，氛枚的动童： -,对撞后形成的氚 n=2到n=1时， -3.4eV-(-13.6eV)=10.2eV>2.22eV, 核的动量力：=p:十p1,所以氚核的德布罗意波长为入= P: n=4到n=1时， 0.85eV-(-13.6eV)=12.75eV>2.22eV, 1,故A正确，B、CD错误。 n=4到n=2时， 答案A -0.85eV-(-3.4eV)=2.55eV>2.22eV, 16.解析由表可知，弹子球的波长为3.3×10一0m,远小于宏观物质 n=3到n=1时， 和微观物质的尺寸，故要检测弹子球的波动性几乎不可能，故A正 -1.51eV-(-13.6eV)=12.09eV>2.22eV, 确：B.无线电波的波长为3.0×102m,大于普通物体的尺寸，很容易 前两种不能从金属钾表面打出电子，后四种可以，故C正确。 发生衍射，故通常情况下只能表现出波动性，故B正确：C,电子的波 答案C 10.解析设原来光语线教目为C=mm”卫，调高电子的能量后， 长为12X100m,与原子的尺寸接近，故照射到金属晶体上才能 观察到它的波动性，故C正确：D.根据德布罗意的物质波理论，电磁 2 波和实物粒子都具有波粒二象性，故D错误：故选ABC。 光搭线敦日为C=n",卫。依题意有C-C=5,得两组解： 答案ABC 2 n=4m二2或n=6,m=5。故当△n=2时，E1一E≤E<E；一E1,7.解析离子加速后的动能Ek=gU,离子的德布罗意波长A=上 选项D正确：当△n=1时，E6一E1≤E<E,一E1,选项A正确。 答案AD 所以H /24X2_45,故选项D正确。 1 11.解析Ew=E2一E1,E6=E3一E1,E。=E3一E2,故E6=E。十E,CI /2mEw √/2m·gU 答案D 入。 确：a光恰能使某金属发生光电效应，而E。>E,故c光不能使该 h 金属发生光电效应，D项错误。 答案BC 12解析（①)根据系公式=R-()得 h h 当n=6时，有1≈1.09×10-6m。 所以入= (2)帕邢系形成的谱线在红外线区域，而红外线属于电磁波，在真 √/2moEk√J/2emoU 空中以光速传播，故波速为光速c=3×108m/s 把U=200V,mo=9.1×10-31kg, 3×10 代入上式解得1≈8.69X10-2nm。 v-六-=1.09x10Hz≈2.75×104H. 答案 8.69×10-2nm 9.解析设带电粒子加速后的速度为， 答案(1)1.09×10-im(2)3×108m/s2.75×1011Hz 13.解析)由E。=京E得 根据动能定理可得gU=】 2qU E一 =-0.85eV。 所以vm 由德布罗意波长公式可得 (2)由rn=nr1,得r1=16n1,由圈周运动知识得 h h 2gU 2mgU √2mgU m 所以4子- ke29.0×10×(1.6×10-1") 所以选项C正确。 -J=0.85eV。 32×0.53×10-10 答案C (3)要使处于=2轨道的氢原子电离，照射光的光子能量应能使！10，解析，以速率2发射电子时，O点到两个狭缝的路程差仍为零， 电子从第2能级跃迁到无限远处，爱小频率的电磁波的光子能量} 故()点仍然是亮纹，故A错误，B正确：以速度2发射电子，动量 应为 变为2倍，根据公式入=么知，波长减小为原来的之，根据条纹间 E v=0- 距公式△x= 得≈8.21×1014Hz。 知，条纹间距减小为原来的号，故C正确，D 答案(1)-0.85eV(2)0.85eV(3)8.21×104Hz 错误。 答案BC 课时分层检测（十九） 11.解析设加速电压为U,电子电荷量为e,质量为m,则Ek=U 1.解析实物粒子与光子一样都具有波粒二象性，但实物粒子与光子 本质不同，故A错误；德布罗意把光的波粒二象性推广到实物粒子， p ,又力= ,故eU= h 认为实物粒子也具有波动性，故B正确：康普顿效应表明光具有粒！ 2m,可得入√m0对电子来说，加速 子性，即光子不仅具有能量还具有动量，故C错误：根据德布罗意的 电压越高，则入越小，衍射现象越不明显，显微镜分辨本领越强，故 物质波公式=么可知，粒子的动量越小，波长越长，其波动性越明！ AB错误：电子与质子相比较，质子质量远大于电子质量，在电荷 量和加速电压相同的情况下，质子加速后的波长要比电子小得多， 显，故D错误。 衍射不明显，分辨本领强，故C正确、D错误。 答案C 答案B 2解折光电效应表明光具有“二份一份“的能量，康普领效应说明光2，解析 (1)电子在电场中加速，根据动能定理， 具有动量，均能说明光具有粒子性，A正确：电子束射到晶体上产生 电子动能Ek=eU=之m 的衍射图样说明实物粒子具有波动性，B正确；动量p=√2mEk,因 为质子与电子的质量不同，所以动能相等的质子与电子的动量是不 对应的德布罗意波长入。=上=么 p mv h 同的，根据德布罗意波长公式入= 么可知它们的德布罗意波长不相 联立得入= ≈1.3×101m。 等，C错误；因为电磁波的频率越低，能量值越小，频率越高，能量值 √2m.E√2meeU (2)当电子与固体撞击后，其动能全部失去， 越大，所以低频电磁波的波动性显著，高频电磁波的粒子性显著，D 错误。 其中光子能量Ek=hym,eU=Ek 答案AB 解得X%1.4X1010m: 3.解析 个别或少数光子表现出光的粒子性，大量光子表现出光的波 动性。使光子一个一个地通过狭缝，如果时间足够长，通过狭缝的 光子数足够多，光子的分布遵循波动规律，则底片上将会显示出衍 一个光子的装大动童pa名≈4.7X10短·m/ 射图样，选项A、C正确。单个光子通过狭缝后，路径是随机的，底 答案(1)1.3×10-1m 片上不会出现完整的衍射图样，选项B、D错误。 (2)1.4×1010m4.7×10-21kg·m/s 答案AC 课时分层检测（二十） 4,解析通过研究金属的遇止电压与入射光频率的关系，证明爱因斯1解析 卢瑟福通过α粒子的散射现象发现了原子核式结构模型，故 坦光电效应方程的正确性，这句话正确，但是这证明了光的粒子性，： A不符合题意：贝克勃尔最早发现了天然放射现象，故B符合题意： 231 爱因斯坦提出了相对论及光子说，故C不符合题意：查德威克发现· 经历了2次α衰变，电荷数少2，知经历了2次衰变，故C可能：因 了中子，故D不符合题意。 为B衰变质量数不变，质量数变化由α衰变产生，则质量数从232变 答案 B 2.解析 元素周期表中不是所有元素都具有天然放射性，故A错误；3！ 为203经过a袭变的次数1=232一203=7.25次，这是不可能的， 射线实质是高速运动的电子流，Y射线是波长极短，频率极高的电磁！ 故D不可能。 波，故B错误：放射性元素与别的元素形成化合物时仍具有放射性， 答案ABC 故C正确；B和y三种射线中，α射线的电离能力最强，而Y射线的！2.解析根据质量数守恒和电荷数守恒可知，X的质子数为1，质量数 穿透能力最强，故D错误，] 为1，即为H,A正确：常用的示踪原子有：C,8(),H,B正确：1e 答案C 由原子核内的一个中子转化为一个质子和一个电子，电子被释放出 3.解析α射线是高速运动的氦原子核，不是氦原子，故A错误：三种 来，所以1e来自原子核内，C错误：半衰期是一个统计规律，对于大 天然放射线中穿透能力最强的是Y射线，故B错误；天然放射线的 发现说明原子核具有复杂结构，故C正确：α射线是三种天然射线中 量原子核衰变是成立的，个数较少时规律不成立，D错误。 的一种，它的电离作用强而穿透能力较弱，不能用它做医学检查，故 答案 AB D错误。 3.解析 a衰变的过程中电荷敦少2，质量数少4，则c=a一4，d=b 答案C 2:B衰变的过程中，电荷数多1，质量数不变，则e=c,f=d十1，则 4.解析α粒子的质量比较大，在空气中飞行时不易改变方向，由于它 a=e十4，c=e,d十1=f,b=f十1，故C正确，A、B、D错误。 的电离本领大，沿途产生的离子多，所以它在云室中的径迹直而清 答案 晰，故A正确：3粒子的质量小，跟气体碰撞时易改变方向，并且电 4.解析 该元素的半衰期为4天，则经过12天即3个半衰期，未衰变 离本领小，沿途产生的高子少，高速B粒子的径迹又细又直，低速B 粒子的径迹又短又粗而且是弯曲的，Y粒子的电离本领更小，在云室 原子核的质量为m=(侵）-管，所以未表支的原子横质量与 中一般看不到它的径迹，故B、C、D错误。 已经衰变的原子核质量之比为1：7，故B正确，A、C、D错误。 答案 A 答案B 5.解析α射线的穿透能力景弱，一张纸即可把它挡住，Y射线的穿透 !5.解析根据质量数守恒和电荷数守恒可知，Y的电荷数为2，质量数 能力最强，其能穿透几厘米厚的铅板，故①是α射线，②是3射线， 为4，则核子数为4，Y是He,此衰变为a衰，而Y射线是伴随着a ③是Y射线，故A正确，B、C、D错误 衰产生的，故A、B错误：衰变形成的铅核处于高能级，自发向低能级 答案 A m（2）,其中n= t 6.解析 根据原子核的表示方法得质子数为83，质量数为210，故中 跃迁时释放Y射线，故C正确：根据= 子数为210一83=127，而质子和中子统称为核子，故核子数为210， 276 因此C,D两项正确：由于不知道原子的电性，不能判断核外电子数，！ 138 -2可知，200g的P0经276天，还剩余50g,故已发生衰变的质 故A、B两项不正确。 量为150g,故D错误。 答案CD 答案 C 7.解析同位素的质子数相同，中子数不同，而质量数等于质子数加！6.解析设半衰期为。的元素原子核效为x,另一种元素原子核数为 中子数，设质子数为Z,则有A=N十Z,即N=A一Z,所以C正确。 答案C y,依题意有x十y=N,经历2o后有年x十2y=3 ,联立可得 8.解析并不是任何元素都具有放射性，原子序数大的元素大部分具 有放射性，故A错误：放射性是一种物理现象，由原子核内部因素决 3 N。在t=4虹。时，原子核数为x的元素经历了4个半衰 -N,y=3 定，与它是以单质还是化合物形式存在无关，与温度无关，与所处物 期，原子核数为的元素经历了2个半衰期，则此时未衰变的原子 理环境无关，故C正确，B、D错误。 y 答案C 核总数为n=2x十2产v=8· 9,解析质量数等于质子数和中子数之和，子核相较于母核质子数减 答案C 少1个但中子数增加1个，说明母核质量数等于子核的质量数，故A 7.解析 3衰变所释放的电子来自原子核，是原子核中的一个中子转 错误：一个静止的原子核，动量为零，发生“轨道电子俘获”，系统动 量守恒仍为零，所以子核的动量与中微子的动量大小相同，方向相 变为一个质子时产生的，故A正确：半衰期具有统计意义，只对大量 的原子核适用，故B错误：Y射线一般伴随着《或3射线产生，在这 反，故B正确；母核失去了一个质子变成子核，因此电荷数大于子核 三种射线中，α射线的穿透能力最弱，电离能力最强，故C错误；发生 的电荷数，故C错误：子核和中微子动量大小相等，动量和动能关系！ α衰变时，电荷数少2，质量数少4，则中子数少2，故D错误。 b 为=加，因子核质量大，所以子核的动能小于中微子的动能，故 答案A 8.解析 半衰期为24天，经过72天，发生3次衰变，则m D错误。 答案B m02 ,代入数据，解得m=4X(2）=0.5g,故A正确，B、 10.解析根据原子核的表示方法得核外电子数=质子数=67，中子！ C、D错误 数为166一67=99，故核内中子数与核外电子数之差为99一67= 答案A 32,故A正确。 {9.解析衰变方程为H→He十0，e,所以氚核发生B衰变后生成 答客A 11.解析α射线带正电，3射线带负电，Y射线不带电，Y射线不受电 的新核是3H,故A正确：氚核衰变放出的3射线的贯穿本额不是最 场力和洛伦兹力，故射到b处的一定不是Y射线，故C错误；射线 强的，伴随产生的Y射线的贯穿本领才是最强的，故B错误：经过一 和3射线在电场、磁场中受到电场力和洛伦蓝力，若电场力大于洛 个半衰期，是有一半氚核发生衰变，所以剩余物的质量不是初始质 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 量的，故C错误：氚核B衰变过程放出能量，新核平均核子质量会 处的是3射线，故D正确，A、B错误。 答案 减小，故D错误。 12.解析(1)因α粒子穿透本领弱，穿过下层纸的只有3射线和Y射 答案A 线，3射线、Y射线在上面的印相纸上留下两个暗斑。 :10.解析设开始时轴238的总质量为m,经过两个半衰期后剩余质 (2)下面印相纸上从左向右依次是3射线、Y射线、《射线留下的暗 斑。设α射线、3射线留下的暗斑到中央Y射线留下暗斑的距离分！ 量为m1,则=m(2】二三公，则发生袭变的为手m,故A错 别为xa、xB 误：α衰后，电荷数少2，质量数少4，知质子数少2，中子敦少2，故B 则对粒子，有x。=2a,。2=a。·(） H 错误：根据3衰变的特点可知，3衰变所释放的电子是原子核中的 中子转化成质子时产生的，故C正确：半衰期由原子核内部因素决 定，与原子核所处的物理，化学环境无关，故D错误。 对B粒子，有g=2a2=2ag·（)】 答案 11.解析根据电荷数守恒、质量数守恒可知，镍63发生3衰变时的 联立解得 5 方程是8Ni →Cu十1e,铜片得到电子带负电，镍63带正电，知 -1841 外接负载时镍63的电势比铜片的高，电阻R上的电流方向是从a (3)若使a射线不偏转，则q,E=q,.B。,所以B。=E,同理，若使B 到b,故A、B错误：半衰期由原子核自身因素决定，与外界因素无 关，故C错误：B衰变所释放的电子是原子核内的中子转化成质子 射线不偏转，则B=E, B==10 同时释放的电子，故D正确。 Bg。 1。 答案 ) 答案(1)两个暗斑3射线和Y射线(2)5：184(3)10：1 ·12.解析原子核A进行一次3衰变后，一个中子转变为一个质子并释放 课时分层检测（二十一） 一个电子，再进行一次α衰变，又释放两个中子和两个质子，所以核A 1.解析282Pb与原子核Th相比，质量数少28，知经历了7次α衰！ 比核C多3个中子和1个质子，选项C正确，A、B、D错误。 答案C 变，电荷数少8，知经历了6次B衰变，故A可能：P0与原于核13.解析 (1)因为新核与α粒子动量大小相等，所以轨道半径与粒子 Th相比，质量数少16，知经历了4次4衰变，电荷数少6，知经历1 的电荷量成反比，所以圈轨道2是α粒子的径迹，圈轨道1是新生 了2次B衰变，故B可能；R与原子核Th相比，质量数少8，知 核的径迹。 232班级 姓名 得分 课时分层检测（二十） 原子核的组成 :6.(多选)关于原子核29Bi,下列说法正确的是 …0 基础达标练。… ( 1.最早发现天然放射现象的科学家为 ( A.核外有83个电子，核内有127个质子 A.卢瑟福 B.贝克勒尔 B.核外有83个电子，核内有83个质子 C.爱因斯坦 D.查德威克 C.核内有83个质子，127个中子 2.关于天然放射性，下列说法正确的是( ): D.核内有210个核子 A.元素周期表中的所有元素都具有天然放7.某种元素的不同同位素的原子核内的中子 射性 数N与原子核质量数A的关系是() B.Y射线的实质是高速运动的电子流 C.放射性元素形成化合物后，该元素仍具有 放射性 D.a、3和Y三种射线中，Y射线的电离能力 最强 3.关于三种天然放射线，下列说法正确的是 ( A.&射线是高速运动的氦原子 B.穿透能力最强的是B射线 C.天然放射线的发现说明原子核具有复杂！ …0能力提升练0… 结构 D.&射线是三种天然放射线中的一种，常利：8.下列说法正确的是 用它的穿透本领做医学检查 A.任何元素都具有放射性 4.用威耳逊云室探测射线，其中粒子在威耳逊 B.同一元素，单质具有放射性，化合物可能 云室中径迹直而清晰的是 ( 没有 A.a粒子 B.B粒子 C.元素的放射性与温度无关 C.Y粒子 D.以上都不是 D.放射性就是该元素的化学性质 5.如图为天然放射性元素放出的a、B、Y三种射9.“轨道电子俘获”是放射性同位素衰变的一 线贯穿物体情况的示意图，其中 种形式，它是指原子核（称为母核）俘获一个 铝铅 核外电子，使其内部的一个质子变为中子， ① 并放出一个中微子，从而变成一个新核（称 ③ 为子核)的过程。中微子的质量远小于质子 的质量，且不带电，很难被探测到，人们最早 A.①是a射线 B.②是Y射线 就是通过核的反冲而间接证明中微子的存 C.③是B射线 D.③是a射线 在的，一个静止的原子核发生“轨道电子俘 165 班级 姓名 得分 获”，衰变为子核并放出中微子，下面说法正 确的是 ( ) A.母核的质量数小于子核的质量数 B.子核的动量与中微子的动量大小相同 C.母核的电荷数小于子核的电荷数 D.子核的动能大于中微子的动能 (1)上面的印相纸有几个暗斑？各是什么 10.据最新报道，放射性同位素钬Ho可有效 射线的痕迹？ 治疗癌症。该同位素原子核内中子数与该 (2)下面的印相纸显出一串三个暗斑，试估 原子核外电子数之差是 算中间暗斑与两边暗斑的距离之比。 A.32 B.67 C.99 D.166 (3)若在此空间再加上与电场方向垂直的 …0 创新应用练0 匀强磁场，一次使α射线不偏转，一次使 射线不偏转，则两次所加匀强磁场的磁感 11.一天然放射性物质发 e b 应强度之比是多少？ 出三种射线，经过方向 ×Bx××E 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&射线 B.射到b处的一定是B射线 C.射到b处的可能是Y射线 D.射到b处的可能是a射线 12.在暗室的真空装置中做如下实验：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、B、Y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，在与放射源距离为H高： 处，水平放置两张叠放着的、涂药品面朝下 的印相纸（比一般纸厚且涂有感光药品的： 纸)，经射线照射一段时间后两张印相纸显 1 影。（已知m。=4u,mg=1840u。=10' vB=c) 166