5.1 原子核的组成 拔高练习卷 -2025-2026学年高二下学期物理人教版选择性必修第三册

原子核的组成拔高练习卷 一、单选题 1．关于近代物理研究，下列叙述符合事实的是（　　） A．天然放射现象的发现，揭示了原子核是由质子和中子组成的 B．玻尔理论表明，氢原子能量越高，氢原子核外电子做圆周运动的动能越小 C．α粒子散射实验中极少数α粒子发生大角度偏转的原因是α粒子和电子发生了相互作用 D．电子束穿过铝箔后的衍射图样揭示了电子的粒子性 2．与原子核内部变化有关的现象是（　　） A．电离现象 B．磁效应现象 C．天然放射现象 D．粒子散射现象 3．下列关于原子和原子核的说法正确的是（　　） A．α粒子的穿透能力比β粒子的穿透能力强 B．天然放射现象的发现说明了原子有复杂的结构 C．紫外线照射到锌板表面能够发生光电效应，则当增大紫外线的照射强度时，从锌板表面逸出的光电子的最大初动能不变 D．按照玻尔理论，氢原子由较高能级跃迁到较低能级，核外电子的动能和电势能都减小 4．关于物理学家和他们对物理学的贡献，下列说法正确的是（　　） A．贝克勒尔通过对天然放射现象的研究，确定了原子核的存在 B．卢瑟福根据α粒子散射实验的结果提出了原子的核式结构模型 C．玻尔建立了量子理论，并成功解释了各种原子的发光原理 D．麦克斯韦预言并证实了电磁波的存在 5．关于天然放射现象，下列说法正确的是（　　） A．天然放射现象表明原子内部是有结构的 B．β 射线是原子核内电子形成的电子流 C．增大压强可以增加放射性元素的半衰期 D．α射线比β 射线的电离能力弱 6．物理学理论是建立在对事实观察的基础上，下列说法正确的是（　　） A．天然放射现象说明原子核内部是有结构的 B．电子的发现使人们认识到原子具有核式结构 C．粒子散射实验的重要发现是电荷是量子化的 D．密立根油滴实验表明核外电子的轨道是不连续的 7．下列叙述中不正确的是（　　） A．光电效应实验中，只有照射阴极的光线足够强时，阴极才会有光电子逸出 B．黑体虽然不反射电磁波，却可以向外辐射电磁波 C．β射线是电子流，可以穿透几毫米厚的铝板 D．如果一种元素具有放射性，那么无论它是以单质存在，还是以化合物形式存在、都具有放射性 8．下列物质中，本质不是电子的是（　　） A．阴极射线 B．射线 C．伦琴射线 D．光电子 9．某实验室利用水平向右的匀强电场，研究放射性元素的衰变产物。、、三束射线均垂直射入电场，如图为射线在电场中运动的径迹示意图，下列说法正确的是（　　） A．径迹①对应射线，其动量最大且电离能力最强 B．径迹②对应射线，其速度为光速的0.99倍 C．径迹③对应射线，其穿透能力最强 D．若将电场换为同方向匀强磁场，三束射线的运动径迹都在图示平面示意图中径迹②所在竖直平面内 10．在物理学发展的过程中许多科学家作出了重要的贡献。下列说法符合物理学史实的是（　　） A．托马斯杨的双缝干涉实验说明光具有粒子性 B．玻尔的原子理论可以解释氢原子光谱的实验规律 C．卢瑟福通过分析粒子散射实验，发现了质子 D．普朗克通过对阴极射线的研究揭示了原子核有复杂结构 11．关于物理学史和物理思想方法，下列说法正确的是（　　） A．速度、加速度和时间都是矢量 B．质点、轻绳和光滑平面都是理想化模型 C．普朗克提出了能量子理论并成功解释了光电效应现象 D．贝可勒尔最早发现了天然放射现象，并指出原子核是由质子和中子组成的 12．下列说法中正确的是（　　） A．电子的发现说明原子由电子和原子核组成 B．α粒子散射实验的结果说明原子核由质子和中子组成 C．天然放射现象说明原子核由质子和中子组成 D．电子衍射实验图样和X射线衍射图样相似，说明电子有波动性 13．关于天然放射现象，下列说法正确的是（　　） A．射线在磁场中不能发生偏转 B．射线是由氦原子核衰变产生的 C．射线是原子核外的电子受激跃迁而产生的 D．工业上常用射线来探测塑料板或金属板的厚度 14．下列关于近代物理学的研究，说法正确的是（　　） A．贝克勒尔最早发现铀和含铀的矿物能够发出看不见的射线 B．查德威克研究阴极射线，发现了电子和中子 C．爱因斯坦为解释黑体辐射的规律，提出了能量子假说 D．康普顿在研究石墨对X射线的散射时，发现了康普顿效应，揭示了光的波动性 15．从原子核中能放出、射线，关于原子核的组成，以下说法中正确的是（　　） A．原子核中有质子、中子，还有粒子 B．原子核中有质子、中子，还有粒子 C．原子核中有质子、中子，还有光子 D．原子核中只有质子和中子 二、多选题 16．如图，为原来都静止在同一匀强磁场中的两个放射性元素原子核的变化示意图，其中一个放出一粒子，另一个放出一粒子，运动方向都与磁场方向垂直。图中与分别表示各粒子的运动轨迹，下列说法中正确的是（　　） A．放出的是粒子，放出的是粒子 B．为粒子的运动轨迹，为粒子的运动轨迹 C．为粒子的运动轨迹，为粒子的运动轨迹 D．磁场方向一定垂直纸面向里 17．将α、β、γ三种射线分别射入匀强磁场和匀强电场，（已知α粒子质量为4mp，β粒子质量为）下图表示射线偏转情况中正确的是（　　） A． B． C． D． 18．关于天然放射现象，下列说法正确的是（　　） A．是玛丽·居里夫妇首先发现的 B．说明了原子核不是单一的粒子 C．原子序数大于83的元素都能自发地发出射线 D．γ射线的实质是高速电子流 19．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射线的轨迹都是抛物线 C．α射线和β射线的轨迹都是圆弧 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 20．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射线，但不能挡住射线和射线 B．射线电离作用强而穿透能力较弱 C．三种射线中对气体电离作用最强的是射线 D．粒子是电子，但不是原来绕核旋转的核外电子 答案第10页，共12页 2 学科网（北京）股份有限公司 $ 原子核的组成拔高练习卷 一、单选题 1．关于近代物理研究，下列叙述符合事实的是（　　） A．天然放射现象的发现，揭示了原子核是由质子和中子组成的 B．玻尔理论表明，氢原子能量越高，氢原子核外电子做圆周运动的动能越小 C．α粒子散射实验中极少数α粒子发生大角度偏转的原因是α粒子和电子发生了相互作用 D．电子束穿过铝箔后的衍射图样揭示了电子的粒子性 【答案】B 【详解】A．天然放射现象的发现，揭示了原子核有复杂结构，不能揭示了原子核是由质子和中子组成，故A错误； B．玻尔理论表明，氢原子能量越高，电子绕核运动的半径越大，由得半径越大，动能越小，故B正确； C．造成α粒子散射角度大的原因，是在原子中极小的区域内集中着对α粒子产生库仑力的正电荷，受到的斥力比较大，故C错误； D．电子束穿过铝箔后的衍射图样揭示了电子的波动性，故D错误； 故选B。 2．与原子核内部变化有关的现象是（　　） A．电离现象 B．磁效应现象 C．天然放射现象 D．粒子散射现象 【答案】C 【详解】与原子核内部变化有关的现象是天然放射现象；电离现象、磁效应现象和粒子散射现象均与原子核内部变化无关。 故选C。 3．下列关于原子和原子核的说法正确的是（　　） A．α粒子的穿透能力比β粒子的穿透能力强 B．天然放射现象的发现说明了原子有复杂的结构 C．紫外线照射到锌板表面能够发生光电效应，则当增大紫外线的照射强度时，从锌板表面逸出的光电子的最大初动能不变 D．按照玻尔理论，氢原子由较高能级跃迁到较低能级，核外电子的动能和电势能都减小 【答案】C 【详解】A．α粒子的穿透能力比β粒子的穿透能力弱，A错误； B．天然放射现象的发现说明了原子核有复杂的结构，B错误； C．发生光电效应时，逸出的光电子的最大初动能只与入射光频率有关，与照射强度无关，C正确； D．按照玻尔理论，氢原子由较高能级跃迁到较低能级，核外电子的动能增大，电势能减小，D错误。 故选C。 4．关于物理学家和他们对物理学的贡献，下列说法正确的是（　　） A．贝克勒尔通过对天然放射现象的研究，确定了原子核的存在 B．卢瑟福根据α粒子散射实验的结果提出了原子的核式结构模型 C．玻尔建立了量子理论，并成功解释了各种原子的发光原理 D．麦克斯韦预言并证实了电磁波的存在 【答案】B 【详解】A．贝克勒尔通过对天然放射现象的研究，确定了原子核具有复杂结构还可再分，卢瑟福确定了原子核的存在，故A错误； B．卢瑟福根据α粒子散射实验的结果提出了原子的核式结构模型，故B正确； C．玻尔结合普朗克的量子概念、爱因斯坦的光子概念和卢瑟福的原子核式结构模型提出了玻尔理论，成功解释了氢原子发光现象；但由于过多保留了经典电磁学的理论，不能很好地解释其他原子的发光现象，故C错误； D．麦克斯韦预言了电磁波，赫兹通过实验证实了电磁波的存在，故D错误。 故选B。 5．关于天然放射现象，下列说法正确的是（　　） A．天然放射现象表明原子内部是有结构的 B．β 射线是原子核内电子形成的电子流 C．增大压强可以增加放射性元素的半衰期 D．α射线比β 射线的电离能力弱 【答案】B 【详解】A．射线的放射表明原子核内部存在着复杂的结构和相互作用。例如α衰变过程中，2个质子和2个中子结合在一起形成α粒子。所以天然放射现象表明原子核内部有一定结构，故A错误； B．发生一次β衰变，实际是原子核内的一个中子转化为一个质子和一个电子，这个电子被抛射出来，故B正确； C．原子核衰变的半衰期由自身结构决定，与物理条件和化学状态无关，故增大压强不能改变原子核衰变的半衰期，故C错误； D．放射性元素衰变时放出的三种射线，α射线电离能力最强，β射线电离能力居中，γ射线电离能力最弱，故D错误。 故选B。 6．物理学理论是建立在对事实观察的基础上，下列说法正确的是（　　） A．天然放射现象说明原子核内部是有结构的 B．电子的发现使人们认识到原子具有核式结构 C．粒子散射实验的重要发现是电荷是量子化的 D．密立根油滴实验表明核外电子的轨道是不连续的 【答案】A 【详解】A．天然放射现象中原子核自发释放α、β、γ射线，说明原子核内部存在复杂结构，故A正确； B．电子的发现（汤姆逊）证明原子可分，但核式结构由卢瑟福的α粒子散射实验确立，故B错误； C．α粒子散射实验的核心结论是原子的核式结构模型，电荷量子化由密立根实验证实，故C错误； D．密立根油滴实验测得元电荷量，电子轨道不连续属于玻尔原子模型，与密立根油滴实验无关，故D错误。 故选A。 7．下列叙述中不正确的是（　　） A．光电效应实验中，只有照射阴极的光线足够强时，阴极才会有光电子逸出 B．黑体虽然不反射电磁波，却可以向外辐射电磁波 C．β射线是电子流，可以穿透几毫米厚的铝板 D．如果一种元素具有放射性，那么无论它是以单质存在，还是以化合物形式存在、都具有放射性 【答案】A 【详解】A．在光电效应实验中，能否发生光电效应取决于入射光的频率是否高于金属的极限频率，而不是光线的强弱，光线强只是光子数目多，故A错误，符合题意； B．黑体是指能够完全吸收外来的任何电磁辐射而不发生反射的物体，同时它也能向外辐射电磁波，故B正确，不符合题意； C．β射线是高速电子流，它的穿透能力较强，可以穿透几毫米厚的铝板，故C正确，不符合题意； D．放射性是元素的一种固有属性，由原子核内部结构决定，与元素是以单质还是化合物形式存在无关，故D正确，不符合题意。 故选A。 8．下列物质中，本质不是电子的是（　　） A．阴极射线 B．射线 C．伦琴射线 D．光电子 【答案】C 【详解】A．阴极射线是高速电子流，本质为电子，A错误； B．射线是原子核衰变时释放的电子流，本质为电子，B错误； C．伦琴射线（X射线）是电磁波，本质为光子，而非电子，C正确； D．光电子是金属表面逸出的电子，本质为电子，D错误。 故选C。 9．某实验室利用水平向右的匀强电场，研究放射性元素的衰变产物。、、三束射线均垂直射入电场，如图为射线在电场中运动的径迹示意图，下列说法正确的是（　　） A．径迹①对应射线，其动量最大且电离能力最强 B．径迹②对应射线，其速度为光速的0.99倍 C．径迹③对应射线，其穿透能力最强 D．若将电场换为同方向匀强磁场，三束射线的运动径迹都在图示平面示意图中径迹②所在竖直平面内 【答案】D 【详解】ABC．根据题图中轨迹可知，径迹①对应射线带负电，所以径迹①对应射线；径迹②对应射线不带电，所以径迹②对应射线，其速度为光速；径迹③对应射线带正电，所以径迹③对应射线；其中射线电离能力最强，射线穿透能力最强，故ABC错误； D．若将电场换为同方向匀强磁场，根据左手定则可知带正电的射线垂直纸面向里偏转，带负电的射线垂直纸面向外偏转，不带电的射线不偏转，所以三束射线的运动径迹都在图示平面示意图中径迹②所在竖直平面内，故D正确。 故选D。 10．在物理学发展的过程中许多科学家作出了重要的贡献。下列说法符合物理学史实的是（　　） A．托马斯杨的双缝干涉实验说明光具有粒子性 B．玻尔的原子理论可以解释氢原子光谱的实验规律 C．卢瑟福通过分析粒子散射实验，发现了质子 D．普朗克通过对阴极射线的研究揭示了原子核有复杂结构 【答案】B 【详解】A．托马斯·杨的双缝干涉实验证明了光的波动性，故A错误。 B．玻尔的原子理论成功解释了氢原子光谱的分立谱线规律（如巴尔末系），故B正确。 C．卢瑟福通过α粒子散射实验提出了原子核式结构模型，但质子是卢瑟福用粒子轰击氮核实验发现的，故C错误。 D．普朗克通过对黑体辐射的研究提出能量量子化（黑体辐射），阴极射线研究由汤姆孙发现电子，原子核复杂结构由卢瑟福散射实验揭示，故D错误。 故选B。 11．关于物理学史和物理思想方法，下列说法正确的是（　　） A．速度、加速度和时间都是矢量 B．质点、轻绳和光滑平面都是理想化模型 C．普朗克提出了能量子理论并成功解释了光电效应现象 D．贝可勒尔最早发现了天然放射现象，并指出原子核是由质子和中子组成的 【答案】B 【详解】A．时间只有大小没有方向是标量，速度加速度既有大小又有方向是矢量，A错误； B．质点、轻绳和光滑平面都是理想化模型，B正确； C．普朗克提出了能量子理论，爱因斯坦成功解释了光电效应现象，C错误； D．贝克勒尔发现了天然放射现象，揭示了原子核具有复杂的结构， D错误。 故选B。 12．下列说法中正确的是（　　） A．电子的发现说明原子由电子和原子核组成 B．α粒子散射实验的结果说明原子核由质子和中子组成 C．天然放射现象说明原子核由质子和中子组成 D．电子衍射实验图样和X射线衍射图样相似，说明电子有波动性 【答案】D 【详解】A．电子的发现说明原子是可分的，原子有较复杂的结构，故A错误； B．α粒子散射实验的结果说明原子具有核式结构，故B错误； C．天然放射现象说明原子核具有复杂结构，故C错误； D．电子衍射实验图样和X射线衍射图样相似，说明电子有波动性，故D正确。 故选D。 13．关于天然放射现象，下列说法正确的是（　　） A．射线在磁场中不能发生偏转 B．射线是由氦原子核衰变产生的 C．射线是原子核外的电子受激跃迁而产生的 D．工业上常用射线来探测塑料板或金属板的厚度 【答案】A 【详解】A．射线不带电，为电磁波，故其在磁场中运动时不会发生偏转，故A正确； B．射线是由衰变产生的氦原子核组成的，故B错误； C．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，即粒子，故C错误； D．射线的穿透性较强，工业上常用射线来探测塑料板或金属板的厚度，故D错误。 故选A。 14．下列关于近代物理学的研究，说法正确的是（　　） A．贝克勒尔最早发现铀和含铀的矿物能够发出看不见的射线 B．查德威克研究阴极射线，发现了电子和中子 C．爱因斯坦为解释黑体辐射的规律，提出了能量子假说 D．康普顿在研究石墨对X射线的散射时，发现了康普顿效应，揭示了光的波动性 【答案】A 【详解】A．贝克勒尔最早发现铀和含铀的矿物能够发出看不见的射线，故A正确； B．汤姆孙研究阴极射线，发现了电子并精确测定了电子的比荷，故B错误； C．普朗克为解释黑体辐射的规律，提出了能量子假说，故C错误； D．康普顿在研究石墨对X射线的散射时，发现了康普顿效应，揭示了光的粒子性，故D错误。 故选A。 15．从原子核中能放出、射线，关于原子核的组成，以下说法中正确的是（　　） A．原子核中有质子、中子，还有粒子 B．原子核中有质子、中子，还有粒子 C．原子核中有质子、中子，还有光子 D．原子核中只有质子和中子 【答案】D 【详解】原子核内只有质子和中子、原子核放出的粒子是核内两个质子和两个中子结合形成的；放出的粒子是核内的一个中子转变成一个质子时产生的；原子核发生衰变或衰变时处于激发态，向低能级跃迁时，将多余的能量以光子的形式辐射出去。 故选D。 二、多选题 16．如图，为原来都静止在同一匀强磁场中的两个放射性元素原子核的变化示意图，其中一个放出一粒子，另一个放出一粒子，运动方向都与磁场方向垂直。图中与分别表示各粒子的运动轨迹，下列说法中正确的是（　　） A．放出的是粒子，放出的是粒子 B．为粒子的运动轨迹，为粒子的运动轨迹 C．为粒子的运动轨迹，为粒子的运动轨迹 D．磁场方向一定垂直纸面向里 【答案】AB 【详解】A．放射性元素放出粒子时，粒子与反冲核的速度相反，而电性相同，则两个粒子受到的洛伦兹力方向相反，两个粒子的轨迹应为外切圆；而放射性元素放出粒子时，粒子与反冲核的速度相反，而电性相反，则两个粒子受到的洛伦兹力方向相同，两个粒子的轨迹应为内切圆，故放出的是粒子，放出的是粒子，A正确； BC．放射性元素放出粒子过程中动量守恒，由半径公式可得 轨迹半径与动量成正比，与电荷量成反比，而粒子和粒子的电荷量比反冲核的电荷量小，则粒子和粒子的轨迹半径比反冲核的轨迹半径大，故为粒子的运动轨迹，为粒子的运动轨迹，B正确，C错误； D．粒子在磁场中做匀速圆周运动，磁场方向不同，粒子做圆周运动的方向相反，由于粒子和粒子的速度方向未知，所以不能判断磁场的方向，D错误。 故选AB。 17．将α、β、γ三种射线分别射入匀强磁场和匀强电场，（已知α粒子质量为4mp，β粒子质量为）下图表示射线偏转情况中正确的是（　　） A． B． C． D． 【答案】AD 【详解】AB．已知α粒子带正电，β粒子带负电，γ射线不带电，根据左手定则，可知选项中α、β粒子在磁场中的偏转方向都是正确的。因α、β粒子的速度约为，，带电粒子在磁场中做匀速圆周运动 其半径 则α粒子与β粒子的半径之比为 ，故A正确，B错误； CD．选项中α、β粒子在电场中的偏转方向都是正确的。根据带电粒子在匀强电场中偏转运动的规律可知，当α、β粒子垂直电场方向位移相等时，根据 沿电场方向偏转距离之比为 故C错误，D正确。 故选AD。 18．关于天然放射现象，下列说法正确的是（　　） A．是玛丽·居里夫妇首先发现的 B．说明了原子核不是单一的粒子 C．原子序数大于83的元素都能自发地发出射线 D．γ射线的实质是高速电子流 【答案】BC 【详解】AB．首次发现天然放射现象的是法国物理学家贝克勒尔，放射现象表明了原子核的可变性，即原子核不是单一的粒子。故A错误，B正确； C．原子序数大于83的元素都能自发地发出射线，故C正确； D．γ射线的实质是光子流。故D错误。 故选BC。 19．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射线的轨迹都是抛物线 C．α射线和β射线的轨迹都是圆弧 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 【答案】AC 【详解】A．由左手定则可知正电荷向上偏转，负电荷向下偏转，所以打在图中a、b、c三点的依次是α射线、γ射线、β射线，故A正确； BC．α射线和β射线受到的洛伦兹力与粒子速度方向垂直，洛伦兹力提供向心力，所以α射线和β射线的轨迹都是圆弧，故B错误，C正确； D．如果在铅盒和荧光屏间再加一竖直向下的匀强电场，当洛伦兹力与电场力平衡时，有 可得 由于α射线、β射线的速度大小不相等，所以α射线、β射线不可能都做直线运动，则屏上的亮斑不可能只剩下b，故D错误。 故选AC。 20．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射线，但不能挡住射线和射线 B．射线电离作用强而穿透能力较弱 C．三种射线中对气体电离作用最强的是射线 D．粒子是电子，但不是原来绕核旋转的核外电子 【答案】ACD 【详解】A．由三种射线的本质和特点可知，射线穿透本领最弱，一张黑纸都能挡住，而挡不住射线和射线，故A正确； B．射线是一种波长很短的光子，三种射线中，射线电离作用最弱，但其穿透能力最强，故B错误； C．三种射线中射线电离作用最强，故C正确； D．粒子是电子，来源于原子核，故D正确。 故选ACD。 答案第10页，共12页 2 学科网（北京）股份有限公司 $