5.1 原子核的组成 课时对点练-2025-2026学年高二下学期物理人教版选择性必修第三册

第1节 原子核的组成 课时对点练 基础对点练 一、选择题: 考点一　天然放射现象　射线的本质 1．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．法国物理学家贝克勒尔发现了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 2．天然放射现象通常会放出三种射线，即α、β、γ射线，关于这三种射线，以下说法正确的是(　　) A．云室中α射线径迹长而粗，这是因为α射线具有较强的穿透能力 B．β射线是高速质子流，很容易穿透黑纸，也能穿透几毫米厚的铝板 C．γ射线是能量很高的电磁波，在电场和磁场中都不偏转 D．用β射线照射带正电的验电器，则验电器的张角会变大 3．以下事实可作为“原子核可再分”的依据是(　　) A．天然放射现象 B．α粒子散射实验 C．电子的发现 D．氢原子发光 4．在贝克勒尔发现天然放射现象后，人们对射线的性质进行了深入的研究，发现α、β、γ射线的穿透本领不同．如图为这三种射线穿透能力的比较，图中射线①、②、③分别是(　　) A．γ、β、α B．β、γ、α C．α、β、γ D．γ、α、β 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为氦原子核组成的粒子流 B．B为比X射线波长更长的光子流 C．B为比X射线波长更短的光子流 D．A为高速电子组成的电子流 6.(多选)如图所示，铅盒A中装有天然放射性物质，放射线从其右端小孔中水平向右射出，在小孔和荧光屏之间有垂直于纸面向里的匀强磁场，则下列说法中正确的有(　　) A．打在图中a、b、c三点的依次是α射线、γ射线、β射线 B．α射线和β射线的轨迹是抛物线 C．α射线和β射线的轨迹是圆弧 D．如果在铅盒和荧光屏间再加一竖直向下的匀强电场，则屏上的亮斑可能只剩下b 考点二　原子核的组成 7．原子核中能放出α、β、γ射线，关于原子核的组成，下列说法正确的是(　　) A．原子核中有质子、中子，还有α粒子 B．原子核中有质子、中子，还有β粒子 C．原子核中有质子、中子，还有γ粒子 D．原子核中只有质子和中子 8．某种元素的原子核用X表示，下列说法中正确的是(　　) A．原子核的质子数为Z，中子数为A B．原子核的质子数为Z，中子数为A－Z C．原子核的质子数为A，中子数为Z D．原子核的质子数为A－Z，中子数为Z 9．(多选)以下说法中正确的是(　　) A．原子中含有带负电的电子，所以原子带负电 B．原子核中的中子数一定跟核外电子数相等 C．用α粒子轰击氮、氟、钠、铝等元素的原子核都可以打出质子，因此人们断定质子是原子核的组成部分 D．绝大多数原子核的质量跟质子质量之比都大于原子核的电荷量跟质子的电荷量之比，因而原子核内还存在一种不带电的粒子 10．(多选)已知Ra是Ra的一种同位素，则下列说法正确的是(　　) A．两者具有相同的质子数和不同的质量数 B．两者具有相同的中子数和不同的原子序数 C．两者具有相同的核电荷数和不同的中子数 D．两者具有相同的核外电子数和不同的化学性质 能力综合练 一、选择题: 11.如图所示，x为未知放射源，它向右方放出射线，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射线和β射线的混合放射源 B．α射线和γ射线的混合放射源 C．β射线和γ射线的混合放射源 D．α射线、β射线和γ射线的混合放射源 12．(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．下列说法正确的是(　　) A.N和C互为镜像核 B.N和O互为镜像核 C.N和O互为镜像核 D．互为镜像核的两个核质量数相同 2． 计算题： 13.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.答案　C解析　法国物理学家贝克勒尔发现了铀和含铀的矿物能够发出射线，A错误；德国物理学家伦琴发现了伦琴射线，又叫X射线，B错误；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；查德威克通过实验发现了中子，D错误． 2.答案　C解析　由于α粒子的电离本领大，贯穿本领小，所以α射线在云室中的径迹粗而短，故A错误；β射线是高速电子流，这种射线来源于原子核内部，很容易穿透黑纸，也能穿透几毫米厚的铝板，故B错误；γ射线是能量很高的电磁波，因其不带电，所以在电场和磁场中都不偏转，故C正确；β射线是高速电子流，用β射线照射带正电的验电器，与验电器中的正电荷中和，则验电器的张角会变小，故D错误． 3.答案　A解析　粒子散射实验说明了原子的核式结构模型，故B错误．电子位于原子核外，不能说明原子核可再分，故C错误．氢原子发光说明核外电子的跃迁，不能说明原子核可再分，故D错误． 4.答案　C解析　α射线穿透能力最弱，不能穿透黑纸，故①为α射线；γ射线穿透能力最强，能穿透厚铝板和铅板，故③为γ射线；β射线穿透能力较强，能穿透黑纸，但不能穿透厚铝板，故②是β射线，故C正确． 5.答案　C解析　A沿电场线方向偏转，应为带正电的粒子组成的射线，所以是α射线；B在电场中不偏转，所以是γ射线；C在电场中受到与电场方向相反的作用力，应为带负电的粒子流，所以是β射线；γ射线的波长比X射线短，故本题选C. 6.答案　AC解析　由于γ射线不带电，故不偏转，打在b点；由左手定则可知，粒子向右射出后，在匀强磁场中α粒子受的洛伦兹力向上，β粒子受的洛伦兹力向下，轨迹都是圆弧，A、C正确，B错误．由于α粒子的速度约是光速的，而β粒子的速度接近光速，所以在同样的复合场中不可能都做直线运动，D错误． 7.答案　D解析　在放射性元素的原子核中，2个质子和2个中子结合得较紧密，有时作为一个整体放出，这就是α粒子的来源，不能据此认为α粒子是原子核的组成部分．原子核里是没有电子的，但中子可以转化成质子，并向核外释放一个电子，这就是β粒子．原子核发出射线后处于高能级，在跃迁到低能级时多余的能量以γ光子的形式辐射出来，形成γ射线，故原子核里也没有γ粒子，故D正确． 8.答案　B解析　根据原子核的符号的含义可知，A表示质量数，Z表示质子数，则中子数为A－Z，故A、C、D错误，B正确． 9.答案　CD解析　原子中除了有带负电的电子外，还有带正电的质子，故A错误；原子核中的中子数不一定跟核外电子数相等，故B错误；正是用α粒子轰击原子核的实验才发现了质子，故C正确；因为绝大多数原子核的质量跟质子质量之比都大于原子核的电荷量跟质子的电荷量之比，才确定原子核内还存在一种不带电的粒子，故D正确． 10.答案　AC解析　同位素是同一种元素，故质子数、核外电子数及化学性质相同，但中子数不同，故A、C正确，B、D错误． 11.答案　B解析　将强磁场撤去，每分钟观察到荧光屏上的亮点数基本没有变化，说明磁场对穿过p的射线粒子没有影响，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，又收到了原来被薄铝箔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射线和γ射线的混合放射源，故选项B正确． 12.答案　ACD解析　根据镜像核的定义及质量数A等于核电荷数Z和中子数n之和，可知N和C的质子数与中子数互换了，互为镜像核；N和O的质子数与中子数互换了，互为镜像核，故A、C正确. N的质子数为7，中子数为8；而O的质子数和中子数都为8，没有互换，不是镜像核，故B错误．互为镜像核的质子数与中子数互换，质子数与中子数之和不变，所以互为镜像核的两个核质量数相同，故D项正确． 13.答案　(1)　(2)1∶∶ 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∶∶. 学科网（北京）股份有限公司 $