5.1 认识原子核 同步练习-2025-2026学年高二下学期物理鲁科版选择性必修第三册

第1节 认识原子核 同步练习 一、选择题: 1．为提出原子核式结构模型提供依据的实验或现象是(　　) A．α粒子散射实验 B．电子的发现 C．质子的发现 D．天然放射现象 2．关于α、β、γ三种射线，下列说法正确的是(　　) A．α射线是一种波长很短的电磁波 B．γ射线是一种波长很短的电磁波 C．β射线的电离能力最强 D．γ射线的电离能力最强 3．下列说法正确的是(　　) A．用α粒子轰击铍核Be，铍核变为碳核C，同时放出β射线 B．β射线是由原子核外电子受到激发而产生的 C．γ射线是波长很短的电磁波，它的贯穿能力很强 D．利用γ射线的电离作用，可检查金属内部有无砂眼和裂纹 4.1934年，约里奥—居里夫妇用α粒子轰击铝核Al，产生了第一个人工放射性核素X：α＋Al→n＋X．X的原子序数和质量数分别为(　　) A．15和28　　　　 B．15和30 C．16和30 D．17和31 5．如图所示为查德威克研究原子核内部结构的实验示意图，由天然放射性元素钋(Po)放出α射线轰击铍(Be)时会产生粒子流a，用粒子流a轰击石蜡后会打出粒子流b，下列说法正确的是(　　) A． a为质子，b为中子 B．a为γ射线，b为中子 C．a为中子，b为γ射线 D．a为中子，b为质子 6．一个Pa原子核内的质子数、中子数、核子数分别为(　　) A．91　91　234 B．143　91　234 C．91　143　234 D．234　91　143 7．某一放射性元素放出的射线通过电场后分成三束，如图所示，下列说法正确的是(　　) A．射线1的电离作用在三种射线中最强 B．射线2贯穿本领最弱，用一张白纸就可以将它挡住 C．放出一个射线1的粒子后，形成的新核比原来的电荷数少1个 D．一个原子核放出一个射线3的粒子后，质子数和中子数都比原来少2个 8．(多选)关于质子与中子，下列说法正确的是(　　) A．原子核(除氢核外)由质子和中子组成 B．质子和中子统称为核子 C．卢瑟福发现了质子，并预言了中子的存在 D．卢瑟福发现了中子，并预言了质子的存在 9．(多选)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．一张厚的黑纸能挡住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 10.(多选)已知Ra是Ra的一种同位素，则下列说法正确的是(　　) 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中子数 D．它们具有相同的核外电子数和不同的化学性质 11．(多选)下列说法正确的是(　　) A．1896年，法国的玛丽·居里首先发现了天然放射线 B．查德威克通过实验验证了原子核内有中子 C．人类认识原子核的复杂结构并进行研究是从发现天然放射现象开始的 D．氢有三种同位素[氕(H)、氘(H)、氚(H)]化学性质不同 12.(多选)将α、β、γ三种射线分别射入匀强磁场和匀强电场，图中表示射线偏转情况正确的是(　　) 二、计算题： 13.已知镭的原子序数是88，原子核的质量数是226，试问： (1)镭核中质子数和中子数分别是多少？ (2)镭核的核电荷数和所带的电荷量分别是多少？ (3)若镭原子呈中性，它核外有几个电子？ (4)Ra是镭的一种同位素，让Ra和Ra以相同的速度垂直射入磁感应强度为B的匀强磁场中，它们运动的轨道半径之比是多少？ 参考答案： 1.A　[卢瑟福根据α粒子散射实验的现象，提出了原子核式结构模型，故选项A正确；电子的发现使人们认识到原子有复杂的结构；质子的发现说明了原子核是由质子和中子组成的；天然放射现象的发现使人们认识到原子核有复杂的结构，故选项B、C、D错误．] 2.B　[α射线电离本领最大，贯穿本领最小，但不属于电磁波，故A错误；γ射线是原子核在发生α衰变和β衰变时产生的能量以γ光子的形式释放，是高频电磁波，波长很短，故B正确；β射线是具有放射性的元素的原子核中的一个中子转化成一个质子同时释放出一个高速电子即β粒子，但电离能力没有α射线强，故C错误；γ射线不带电，没有电离能力，故D错误．] 3.C　[α粒子轰击Be核，核反应方程是Be＋He→C＋n，放出的是中子，A错误；β射线是核衰变而产生的，B错误；γ射线是光子流，波长很短，具有很强的贯穿能力，但电离作用很弱，C正确，D错误．] 4.B　[据α粒子和中子的质量数和电荷数写出核反应方程：He＋Al→n＋X，结合质量数守恒和电荷数守恒得，A＝4＋27－1＝30，Z＝2＋13－0＝15，原子序数等于电荷数，故B正确．] 5.D　[α粒子轰击铍(Be)产生中子，中子轰击石蜡产生质子，故a为中子，b为质子，D正确．] 6.C　[原子核是由质子和中子组成的，质子和中子统称为核子．Pa的原子序数为91，即质子数为91，核子数为234，中子数等于核子数减去质子数，即234－91＝143，故C正确，A、B、D错误．] 7.D　[射线3在电场中向负极板偏转，射线3为α粒子，电离作用在三种射线中最强，故A错误；射线2在电场中不偏转，射线2为γ射线，其贯穿本领最强，故B错误；射线1在电场中向正极板偏转，射线1是β粒子，放出一个射线1的粒子后，形成的新核比原来的电荷数多1个，故C错误；射线3为α粒子，一个原子核放出一个射线3的粒子后，质子数和中子数都比原来少2个，故D正确．] 8.ABC　[原子核(除氢核外)由质子和中子组成，质子和中子统称为核子，卢瑟福发现了质子，并预言了中子的存在，查德威克用α粒子轰击铍发现了中子，故A、B、C正确，D错误．] 9.ACD　[由三种射线的本质和特点可知，α射线穿透本领最弱，一张黑纸都能挡住，而挡不住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，来源于原子核，故D正确．] 10.AC　[原子核的原子序数与核内质子数、核电荷数、核外电子数都是相等的，且原子核内的质量数(核子数)等于核内质子数与中子数之和．由此知这两种镭的同位素核内的质子数均为88，核子数分别为228和226，中子数分别为140和138；原子的化学性质由核外电子数决定，因为它们的核外电子数相同，所以它们的化学性质也相同．故正确答案为A、C．] 11.BC　[贝可勒尔首先发现了天然放射现象，故A错误；查德威克通过实验验证了原子核内有中子，故B正确；人类认识原子核的复杂结构并进行研究是从发现天然放射现象开始的，故C正确；同位素最外层电子排布相同，化学性质几乎完全相同，故D错误．] 12.AD　[已知α粒子带正电，β粒子带负电，γ射线不带电，根据正、负电荷在磁场中运动受洛伦兹力方向和正、负电荷在电场中受电场力方向可知，A、B、C、D四幅图中α、β粒子的偏转方向都是正确的，但偏转的程度需进一步判断．带电粒子在磁场中做匀速圆周运动，其半径r＝， 将数据代入，则α粒子与β粒子的半径之比 ＝··＝××＝371，A对，B错；带电粒子垂直进入匀强电场，设初速度为v0，垂直电场线方向位移为x，沿电场线方向位移为y，则有x＝v0t，y＝t2，消去t可得y＝， 对某一确定的x值，α、β粒子沿电场线偏转距离之比 ＝··＝××＝，C错，D对．] 13.答案　(1)88　138　(2)88　1.408×10－17 C　(3)88　(4)113∶114 解析　(1)原子序数与核内质子数、核电荷数、中性原子的核外电子数都是相等的．原子核的质量数等于核内质子数与中子数之和，镭核中的质子数等于原子序数，故质子数为88，中子数N等于原子核的质量数A与质子数Z之差，即： N＝A－Z＝226－88＝138. (2)镭核的核电荷数和所带的电荷量分别是：Z＝88 Q＝Ze＝88×1.6×10－19 C＝1.408×10－17 C. (3)核外电子数等于核电荷数，故核外电子数为88. (4)带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动，洛伦兹力提向心力， 故有qvB＝m 解得r＝ 二者的速度相同，又由于同位素具有相同的核电荷数，但质量数不同， 故＝＝＝. 学科网（北京）股份有限公司 $