人教版高中物理选修3-5同步练习：19.1 原子核的组成

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高中物理第十九章原子核1原子核的组成课后作业含解析新人教版选修3_5

原子核的组成时间：45分钟一、选择题(1～6题为单选，7～9题为多选)1．关于γ射线，下列说法不正确的是( B )A．它是处于激发态的原子核放射的B．它是原子内层电子受到激发时产生的C．它是一种不带电的光子流D．它是波长极短的电磁波解析：γ射线是处于激发态的原子核发出的波长极短的电磁波，是一种光子．2．如图为查德威克实验示意图，由天然放射性元素钋(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，经研究知道( A )A．A为中子，B为质子B．A为质子，B为中子C．A为γ射线，B为中子D．A为中子，B为γ射线解析：用放射源钋的α射线轰击铍时，能发射出一种穿透力极强的中性射线，这就是所谓铍“辐射”，即中子流，中子轰击石蜡，将氢中的质子打出，即形成质子流，所以A 为中子，B为质子，所以A正确．3.32He可以作为核聚变材料(核聚变是利用轻核聚合为较重核释放出巨大能量为人类提供能源)，下列关于32He的叙述正确的是( C )A.32He与31H互为同位素B.32He原子核内中子数为2C.32He原子核外电子数为2D.32He代表原子核内有2个质子和3个中子的氦原子解析：32He核内质子数为2，31H核内质子数为1.两者质子数不等，不是同位素，A错误.32 He核内中子数为1，B错误，C正确.32He代表原子核内有2个质子和1个中子的氦原子，D错误．4.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( C )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解析：根据射线在电场中的偏转情况，可以判断，A射线向电场线方向偏转，应为带正电的粒子组成的射线，所以是α射线；B射线在电场中不偏转，所以是γ射线；C射线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，所以是β射线．5.图中曲线a、b、c、d为气泡室中某放射物发生衰变放出的部分粒子的径迹，气泡室中磁感应强度方向垂直于纸面向里．以下判断可能正确的是( D )A．a、b为β粒子的径迹 B．a、b为γ粒子的径迹C．c、d为α粒子的径迹 D．c、d为β粒子的径迹解析：γ粒子不带电，不会发生偏转，故B错．由左手定则可判定，a、b粒子带正电，c、d粒子带负电，又知α粒子带正电，β粒子带负电，故A、C均错，D正确．6．若用x代表一个中性原子的核外电子数，y代表此原子的原子核内的质子数，z代表此原子的原子核内的中子数，则对234 90Th的原子来说( B )A．x＝90，y＝90，z＝234B．x＝90，y＝90，z＝144C．x＝144，y＝144，z＝90D．x＝234，y＝234，z＝324解析：在234 90Th中，左下标为质子数，左上标为质量数，则y＝90；中性原子的核外电子数等于质子数，所以x＝90；中子数等于质量数减去质子数，z＝234－90＝144.所以B项正确．7.在贝可勒尔发现天然放射现象后，人们对放射线的性质进行了深入研究，发现在天然放射现象中共放出了三种射线，图为这三种射线贯穿物体情况的示意图，①②③各代表一种射线，以下说法正确的是( ADE )A．三种射线均来源于原子核B．射线①的电离能力最弱C．射线②为高速的质子流D．射线③可以用来检查金属内部有无砂眼和裂纹E．射线③是一种高能的电磁波解析：α、β、γ三种射线均来源于原子核，其中γ射线是原子核从较高能级向较低能级跃迁时发出的，故A正确；射线①用纸可以挡住，说明穿透能力最弱，是α射线，α射线电离能力最强，B错误；射线②是高速电子流，故C错误；射线③是γ射线，γ射线是能量很高的电磁波，穿透能力最强，可以用来检查金属内部有无砂眼和裂纹，故D、E正确．8.228 88Ra是镭226 88Ra的一种同位素，对于这两种镭的原子而言，下列说法中正确的是( AC )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解析：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，因它们的核外电子数相同，故它们的化学性质也相同．故正确选项为A 、C.9.质谱仪是测量带电粒子的质量和分析同位素的重要工具，如图所示为某种质谱仪的原理图，现利用这种质谱仪对氢元素进行测量．氢元素的三种同位素从容器A 下方的小孔无初速度飘入电势差为U 的加速电场，加速后垂直进入磁感应强度为B 的匀强磁场中，最后打在照相底片D 上，形成a 、b 、c 三条光谱线．关于三种同位素进入磁场时速度大小的排列顺序和三条光谱的排列顺序，下列判断正确的是( BD )A ．进入磁场时速度从大到小的排列顺序是氚、氘、氕B ．进入磁场时速度从大到小的排列顺序是氕、氘、氚C ．a 、b 、c 三条光谱线依次排列的顺序是氕、氘、氚D ．a 、b 、c 三条光谱线依次排列的顺序是氚、氘、氕解析：加速过程中由动能定理得qU ＝12mv 2，则有v ＝2qUm，三种同位素电荷量q 相同，速度的大小取决于质量的倒数，所以速度从大到小的排列顺序是氕、氘、氚，选项A错误，B 正确；进入磁场后粒子做匀速圆周运动，由qvB ＝m v 2r ，并把v 代入，得r ＝1B2mUq，由于它们的电荷量均相同，则氚核的偏转半径最大，所以a 、b 、c 三条光谱线依次排列的顺序是氚、氘、氕，故选项C 错误，D 正确．二、非选择题10．有J 、K 、L 三种原子核，已知J 、K 的核子数相同，K 、L 的质子数相同，试完成下列表格.原子核原子序数质量数质子数中子数 J91899K ZA10 8 L1019109解析：原子核的质量数是质子和中子的总和．11.质谱仪是一种测定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(速度可看成零)，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S 1的距离为x .(1)若离子质量为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11H 、21H 、31H 从离子源S 出发，到达照相底片的位置距入口处S 1的距离之比x H ∶x D ∶x T 为多少？答案：(1)2B2mUq(2)1∶2∶ 3解析：(1)离子被加速时，由动能定理得qU ＝12mv 2，进入磁场时洛伦兹力提供向心力qvB＝mv 2r ，又x ＝2r ，由以上三式得x ＝2B2mUq.(2)氢的三种同位素的质量数分别为1、2、3.由(1)结果知x H ∶x D ∶x T ＝m H ∶m D ∶m T ＝1∶2∶ 3.。

最新人教版高中物理选修3-5第十九章同步测试题及答案

最新人教版高中物理选修3-5第十九章同步测试题及答案第十九章原子核1 原子核的组成1．与原子核内部变化有关的现象是()A．天然放射现象B．光电效应现象C．电离现象D．α粒子散射现象解析：天然放射现象是原子核内部自发的放射出α粒子或电子的现象，反应的过程中核内核子数、质子数、中子数发生变化，涉及原子核内部的变化，故A正确．光电效应是原子核外层电子脱离原子核的束缚而逸出，没有涉及原子核的变化，故B错误．电离现象是电子脱离原子核的束缚，不涉及原子核内部变化，故C错误．α粒子散射实验表明了原子内部有一个很小的核，并没有涉及核内部的变化，故D错误．故选A.答案：A2．在α粒子轰击金箔的散射实验中，α粒子可以表示为42He，42He 中的()A．4为核子数，2为中子数B．4为质子数和中子数之和，2为质子数C．4为核外电子数，2为中子数D．4为中子数，2为质子数解析：根据42He所表示的物理意义，原子核的质子数决定核外电子数，原子核的电荷数就是核内的质子数，也就是这种元素的原子序数．原子核的质量数就是核内质子数和中子数之和，即为核内的核子数.42He符号的左下角表示的是质子数或核外电子数，即为2，42He符号左上角表示的是核子数，即为4，故选项B正确．答案：B3.(多选)如图所示，P为放在匀强电场中的天然放射源，其放出的射线在电场的作用下分成a、b、c三束，以下判断正确的是()A．a为α射线，b为β射线B．a为β射线，b为γ射线C．b为γ射线，c为α射线D．b为α射线，c为γ射线解析：γ射线不带电，在电场中不会偏转；α粒子带正电，向负极板偏转，质量远大于β粒子的质量，电荷量是β粒子的2倍，因此α粒子的加速度远小于β粒子的加速度，β粒子的径迹比α粒子径迹弯曲得多．综上所述，选项B、C正确．答案：BC4．(多选)氢有三种同位素，分别是氕(11H)、氘(21H)、氚(31H)，则()A．它们的质子数相等B．若为中性原子它们的核外电子数相等C．它们的核子数相等D．它们的化学性质相同解析：氕、氘、氚的核子数分别为1、2、3，质子数和中性原子状态核外电子数均相同，都是1，中子数等于核子数减去质子数，故中子数各不相同，A、B正确，C错误；同位素化学性质相同，只是物理性质不同，D正确.答案：ABDA级抓基础1．原子核中能放出α、β、γ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的来源．说到底它仍是由质子和中子组成的，不能据此认为它是原子核的组成部分．原子核里是没有电子的，但中子可以转化为质子，并向核外释放一个电子，这就是β粒子．原子核发生衰变后处于高能级，在回到低能级时多余的能量以γ粒子的形式辐射出来，形成γ射线．故原子核里也没有γ粒子．答案：D2．如图甲是α、β、γ三种射线穿透能力的示意图，图乙是工业上利用射线的穿透性来检查金属内部的伤痕的示意图，请问图乙中的检查是利用了哪种射线()甲乙A．α射线B．β射线C．γ射线D．三种射线都可以解析：α、β、γ三种射线中α射线电离能力最强，γ射线穿透能力最强，因此用γ射线来检查金属内部的伤痕，故选：C.答案：C3．(2015·天津卷)物理学重视逻辑，崇尚理性，其理论总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．α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：A4．如图所示为查德威克实验示意图，由天然放射性元素钋(Po)放出的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.经研究知道()A．A为中子，B为质子B．A为质子，B为中子C．A为γ射线，B为中子D．A为中子，B为γ射线解析：用射线A轰击石蜡时打出的应该是质子，因为质子就是氢核，而石蜡中含有大量氢原子，轰击石蜡的射线应该是中子．答案：A5.(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射线和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粒子速度约是光速的110，而β粒子速度接近光速，所以在同样的混合场中不可能都做直线运动(如果一个打在b，则另一个必然打在b点下方)，D错误．答案：ACB级提能力6．(多选)某空间内可能存在磁场或电场，也可能磁场和电场同时存在或都不存在，一束包含α射线、β射线和γ射线的射线束以同方向进入此空间，如它们的运动轨迹仍为一束，则此空间可能的情形是()A．存在互相垂直的匀强电场及匀强磁场B．磁场及电场都存在C．有电场，无磁场D．有磁场，无电场解析：α射线带正电、β射线带负电、γ射线不带电，它们以同方向不同速度进入某空间，运动轨迹仍为一束，则它们可能不受力的作用或受力方向与运动方向一致．空间中可有与运动方向平行的电场，无磁场，C正确；空间中可有与运动方向平行的磁场，无电场，D正确；空间中可有与运动方向平行的电场、磁场，B正确；空间中存在互相垂直的匀强电场及匀强磁场时，不同速度的粒子受到的洛伦兹力不同，不同的粒子受到的电场力不同，三种粒子不可能向同一方向运动，A错误．答案：BCD7.如图所示，a为未知天然放射源，b为薄铝片，c为两平行板之间存在着较大电场强度的匀强电场，d为荧光屏，e为固定不动的显微镜筒．实验时，如果将匀强电场c撤去，从显微镜内观察到荧光屏上每分钟闪烁亮点数没有变化；如果再将薄铝片b移开，则从显微镜筒内观察到的每分钟闪烁亮点数大量增加．由此可判定放射源所发出的射线可能为()A．β射线和α射线B．α射线、β射线和γ射线C．β射线和γ射线D．α射线和γ射线解析：α射线的贯穿本领很小，一张纸就可把它挡住，β射线能穿透几毫米厚的铝板，γ射线能贯穿几厘米厚的铅板．撤去电场后，荧光屏上闪烁亮点数没有变化，说明原先能到达的荧光屏的射线不带电，故放射源发出的射线中有γ射线．撤去薄铝片，闪烁亮点数大量增加，说明放射源发出的射线中有α射线，故选项D正确．答案：D8．放射性元素钴6027Co可以有效治疗癌症，该元素原子核内中子数与核外电子数之差是()A．6 B．27C．33 D．60解析：中子数为60－27＝33个，核外电子数等于质子数等于原子序数27，所以中子数33与核外电子数27之差等于6，A正确．答案：A9.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、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、涂药品面朝下的印像纸(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像纸显影(已知m α＝4 u ，m β＝11 840u ，v α＝c 10，v β＝c ). (1)上面的印像纸有几个暗斑？各是什么射线的痕迹？(2)下面的印像纸显出一串三个暗斑，试估算中间暗斑与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？解析：(1)因α粒子穿透本领弱，穿过下层纸的只有β射线和γ射线，β射线、γ射线在上面的印像纸上留下两个暗斑.(2)下面印像纸上从左向右依次是β射线、γ射线、α射线留下的暗斑.设α射线、β射线留下的暗斑到中央γ射线留下暗斑的距离分别为x α、x β.则对α粒子，有x α＝12a αt 2＝12a α·⎝ ⎛⎭⎪⎪⎫H v α2，a α＝q α·E m α对β粒子，有x β＝a βt 22＝12αβ·⎝ ⎛⎭⎪⎪⎫H v β2，αβ＝q β·E m β联立解得x αx β＝5184. (3)若使α射线不偏转，则q αE ＝q αv αB α，所以B α＝E v α，同理，若使β射线不偏转，则B β＝E v β.故B αB β＝v βv α＝101. 答案：(1)两个暗斑 β射线和γ射线 (2)5∶184(3)10∶1第十九章原子核2 放射性元素的衰变1．关于天然放射现象，叙述正确的是( )A ．若使放射性物质的温度升高，其半衰期将减小B ．β衰变所释放的电子是原子核外的电子电离形成的C ．在α、β、γ这三种射线中，γ射线的穿透能力最强，α射线的电离能力最强D ．铀核(238 92U)衰变为铅核(206 82Pb)的过程中，要经过8次α衰变和10次β衰变解析：物理化学方法都无法改变放射性元素的半衰期，故A 项错；β衰变中释放的电子是核内的中子转化的，并不是核外电子，B 错；α、β、γ三种射线的电离本领依次减弱，贯穿本领依次增强，C 正确；8次α衰变质量数减少32，质子数减少16，10次β衰变质量数不变，质子数增加10个，电荷数不守恒，故D 项错误．正确答案为C.答案：C2．某放射性元素经过11.4天有78的原子核发生了衰变，该元素的半衰期为( )A ．11.4天B ．7.6天C ．5.7天D ．3.8天解析：半衰期是指有半数原子核发生衰变所需要的时间，根据⎝ ⎛⎭⎪⎫12t T ＝18，t T ＝3，因为t ＝11.4天，所以T ＝11.43＝3.8(天)，故D 正确．答案：D3．原子核238 92U 经放射性衰变①变为原子核234 90Th ，继而经放射性衰变②变为原子核234 91Pa ，再经放射性衰变③变为原子核234 92U.放射性衰变①、②和③依次为( )A ．α衰变、β衰变和β衰变B ．β衰变、α衰变和β衰变C ．β衰变、β衰变和α衰变D ．α衰变、β衰变和α衰变解析：23892U*①Ｋ23490Th，质量数少4，电荷数少2，说明①为α衰变.23490 Th*②Ｋ23491Pa，质子数加1，质量数不变，说明②为β衰变，中子转化成质子，23491Pa*③Ｋ23492U，质子数加1，质量数不变，说明③为β衰变，中子转化为成质子．故选项A正确．答案：A4．(多选)146C能自发地进行β衰变，下列判断正确的是()A.146C经β衰变后变成126CB.146C经β衰变后变成147NC.146C发生β衰变时，原子核内一个质子转化成中子D.146C发生β衰变时，原子核内一个中子转化成质子解析：发生β衰变时，原子核中的一个中子转变为一个质子和一个电子，电子释放出来，所以每发射一个β粒子，一个中子转化为质子，依据质量数与质子数守恒，则有146C→147N＋0－1e.故B、D 正确，A、C错误.答案：BDA级抓基础1．天然放射现象中可产生α、β、γ三种射线．下列说法正确的是()A．β射线是由原子核外电子电离产生的B.23892U经过一次α衰变，变为23490ThC．α射线的穿透能力比γ射线穿透能力强D．放射性元素的半衰期随温度升高而减小解析：β衰变产生的电子是原子核中的一个中子转化为质子而来的，故A错误；一个原子核释放一个氦核(由两个中子和两个质成的氦原子)，并且转变成一个质量数减小4，核电荷数减少2的新原子核，故选项B正确；α、β、γ三种射线分别是氦、电子、电磁波，三种射线的穿透能力逐渐增强，即α射线的穿透能力比γ射线穿透能力弱，故选项C错误；半衰期是原子内部性质决定，与温度无关，所以升高放射性元素的温度不能缩短其半衰期，故D错误；故选B.答案：B2．日本福岛核电站泄漏事故中释放出大量的碘131，碘131是放射性同位素，衰变时会发出β射线与γ射线，碘131被人摄入后，会危害身体健康，由此引起了全世界的关注．下面关于核辐射的相关知识，说法正确的是()A．人类可以通过改变外部环境来改变碘131衰变的快慢B．碘131的半衰期为8.3天，则4个碘原子核经16.6天后就一定剩下一个原子核C．碘131发生β衰变时所释放的电子是原子核内的中子转化为质子时产生的D．β射线与γ射线都是电磁波，但γ射线穿透本领比β射线强解析：半衰期不受温度，压强等外部环境的影响而变化，所以人类目前无法改变放射性元素的半衰期，故A错误；半衰期是对大量粒子的一个统计规律，不适用于单个原子，故B错误；β衰变时所释放的电子是原子核内的中子转化为质子时产生的，衰变方程为10n→0－1 e＋11H，故C正确；β射线为高速电子流不是电磁波，故D错误；综上所述本题选C.答案：C3．2006年美国和俄罗斯的科学家利用回旋加速器，通过4820Ca(钙48)轰击24998Cf(锎249)发生核反应，成功合成了第118号元素，这是迄今为止门捷列夫元素周期表中原子序数最大的元素．实验表明，该元素的原子核先放出3个相同的粒子x，再连续经过3次α衰变后，变成质量数为282的第112号元素的原子核，则上述过程中的粒子x 是()A．中子B．质子C．电子D．α粒子解析：由钙48与锎249合成的第118号元素，质量数是297；发生3次α衰变，质量数少12，核电荷数少了6，可见，先放出三个粒子电荷数是0，质量数是1，是中子，选A.答案：AB级提能力4．(多选)关于天然放射性，下列说法不正确的是()A．所有元素都有可能发生衰变B．放射性元素的半衰期与外界的温度无关C．放射性元素与别的元素形成化合物时仍具有放射性D．一个原子核在一次衰变中可同时放出α、β和γ三种射线，α、β和γ三种射线中，γ射线的穿透能力最强解析：有些原子核不稳定，可以自发地衰变，但不是所有元素都可能发生衰变，故A 错误；放射性元素的半衰期由原子核决定，与外界的温度无关，故B 正确；放射性元素的放射性与核外电子无关，故放射性元素与别的元素形成化合物时仍具有放射性，故C 正确；一个原子核在一次衰变中只能放出α、β和γ三种射线中的二种(α、γ射线或β、γ射线)，α、β和γ三种射线，γ射线的穿透力最强，电离能力最弱，故D 错误.故选A 、D.答案：AD5．(多选)某种放射性元素的半衰期为6天，则下列说法中正确的是( )A ．10个这种元素的原子，经过6天后还有5个没有发生衰变B ．当环境温度升高的时候，其半衰期缩短C ．这种元素以化合物形式存在的时候，其半衰期不变D ．质量为m 的这种元素的原子，经过12天后还有0.25 m 没有发生衰变解析：半衰期是原子核有半数发生衰变所需的时间，是大量原子核的统计规律，10个原子不能反应统计规律，故A 错误；原子核的衰变是由原子核内部因素决定的，与外界环境以及原子的物理化学状态均无关，故B 错误，C 正确；质量为m 的这种元素的原子，经过12天后还有m ⎝ ⎛⎭⎪⎫12126＝m 4没有发生衰变，选项D 正确；故选CD. 答案：CD6．天然放射性铀(238 92U)发生衰变后产生钍(234 90Th)和另一个原子核．(1)请写出衰变方程；(2)若衰变前铀(238 92U)核的速度为v ，衰变产生的钍(234 90Th)核速度为v 2，且与铀核速度方向相同，求产生的另一种新核的速度．解析：(1)238 92U →234 90Th ＋42He.(2)设另一新核的速度为v ′，铀核质量为238m ，由动量守恒定律得：238m v ＝234m ×v 2＋4m v ′得：v ′＝1214v .答案：(1)见解析 (2)1214v第十九章原子核3 探测射线的方法4 放射性的应用与防护1．(多选)关于放射性同位素的应用，下列说法中正确的是( )A ．作为示踪原子是利用了放射性同位素贯穿能力很强的性质B ．作为示踪原子是利用了放射性同位素放出的射线可被仪器探测到的特点C ．γ射线探伤利用了γ射线贯穿能力很强的性质D ．γ射线探伤利用了γ射线电离能力很强的性质解析：作为示踪原子是利用放射性同位素放出的射线可被仪器探测到的特点，利用γ射线探伤是利用了γ射线的贯穿能力很强的性质，正确选项为B 、C.答案：BC2.原子核A Z X 与氘核21H 反应生成一个α粒子和一个质子.由此可知（）A.A ＝1，Z ＝1B.A ＝2，Z ＝3C.A ＝3，Z ＝2D.A ＝5，Z ＝2解析：写出该反应的方程有：A Z X ＋21H →42He ＋11H 应用质量数与电荷数的守恒得：A ＋2＝4＋1，Z ＋1＝2＋1，解得A ＝3，Z ＝2，故C 正确.答案：C3．用α粒子照射充氮的云室，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是新核的径迹解析：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，电离作用强，所以径迹粗而短，故A是新核径迹；质子的电离作用弱一些，贯穿作用强，所以细而长的径迹C是质子的径迹．故正确答案为D.答案：D4．(多选)一个质子以1.4×107 m/s的速度撞入一个孤立的静止铝原子核后被俘获，铝原子核变为硅原子核，已知铝原子核的质量是质子的27倍，硅原子核的质量是质子的28倍．则下列判断中正确的是()A．核反应方程为2713Al＋11H→2814SiB．核反应方程为2713Al＋11H→2714Si＋10nC．硅原子核速度的数量级为107 m/sD．硅原子核速度的数量级为105 m/s解析：核反应方程为2713Al＋11H→2814Si，由动量守恒定律得m×1.4×107 m/s＝28m v′，解得v′＝5×105 m/s，因此选项A、D正确．答案：AD5．静止的氮核147N被速度为v0的中子10n击中生成碳核126C和另一种原子核甲，已知126C与甲核的速度方向与碰撞前中子的速度方向一致，碰后碳核126C与甲核的动量之比为1∶1.(1)写出核反应方程式；(2)126C与甲核的速度各是多大？解析：(1)根据质量数与核电荷数守恒，可知甲核的核电荷数是1、质量数是3，甲核是氚核，核反应方程式为：147N＋10n→126C＋31H.(2)设中子质量为m0，126C核质量m C，甲核质量为m甲，由动量守恒，得m0v0＝m C v C＋m甲v甲，即m0v0＝12m0v C＋3m0v甲，又因为126C与甲核动量之比为1∶1，所以m C v C＝m甲v甲，即12m0v C＝3m0v甲，联立以上两个方程，解得：v C＝v024，v甲＝v06.答案：(1)14 7N＋10n→12 6C＋31H(2)v024v0 6A级抓基础1．(多选)有关放射性同位素3015P的下列说法，正确的是()A.3015P与3014X互为同位素B.3015P与其同位素有相同的化学性质C．用3015P制成化合物后它的半衰期变长D．含有3015P的磷肥释放正电子，可用作示踪原子，观察磷肥对植物的影响解析：同位素有相同的质子数，所以选项A错误．同位素有相同的化学性质，所以选项B正确．半衰期与元素属于化合物或单质没有关系，所以3015P制成化合物后它的半衰期不变，即选项C错误．含有3015P的磷肥由于衰变，可记录磷的踪迹，所以选项D正确．答案：BD2．(多选)下列应用中把放射性同位素作为示踪原子的是() A．射线探伤仪B．利用含有放射性13153I的油，检测地下输油管的漏油情况C．利用6027Co治疗肿瘤等疾病D．把含有放射性元素的肥料施给农作物，用以检测确定农作物吸收养分的规律解析：射线探伤仪利用了射线的贯穿能力，所以选项A错误．利用含有放射性13153I的油，可以记录油的运动踪迹，可以检查管道是否漏油，所以选项B正确．利用6027Co治疗肿瘤等疾病，利用了射线的贯穿能力和高能量，所以选项C错误．把含有放射性元素的肥料施给农作物，可以记录放射性元素的踪迹，用以检测确定农作物吸收养分的规律，所以选项D正确．答案：BD3.用中子轰击氧原子核的核反应方程为168O＋10n→a7N＋0b X，对式中X、a、b的判断正确的是（）A.X代表中子，a＝17，b＝1B.X代表电子，a＝17，b＝－1C.X代表正电子，a＝17，b＝1D.X代表质子，a＝17，b＝1解析：根据质量数、电荷数守恒可知a＝17，b＝8＋0－7＝1，因此X可表示为0＋1e，为正电子，故C项正确，A、B、D错误.答案：C4．(多选)放射性同位素钴60能放出较强的γ射线，其强度容易控制．这使得γ射线得到广泛应用．下列选项中，属于γ射线的应用的是()A．医学上制成γ刀，无须开颅即可治疗脑肿瘤B．机器运转时常产生很多静电，用γ射线照射机器可将电荷导入大地C．铝加工厂将接收到的γ射线信号输入计算机，可对薄铝板的厚度进行自动控制D．用γ射线照射草莓、荔枝等水果，可延长保存期解析：γ射线的电离作用很弱，不能使空气电离成为导体，B错误；γ射线的穿透能力很强，薄铝板的厚度变化时，接收到的信号强度变化很小，不能控制铝板厚度，C错误；γ射线能量很大，可以杀菌，延长水果的保存期，对肿瘤细胞有很强的杀伤作用，故A、D正确．答案：AD5．在下列四个核反应方程中，X1、X2、X3和X4各代表某种粒子．①31H＋X1→42He＋10n②147N＋42He→178O＋X2③94Be＋42He→126C＋X3④2412Mg＋42He→2713Al＋X4以下判断中正确的是()A．X1是质子B．X2是中子C．X3是电子D．X4是质子解析：根据核反应的质量数和电荷数守恒知，X1为21H，A错；X2为11H，B错；X3为10n，C错；X4为11H，D对．答案：DB级提能力6.将威耳逊云室置于磁场中，一个静止在磁场中的放射性同位素原子核3015P，放出一个正电子后变成原子核3014Si，能近似反映正电子和Si核轨迹的是（）解析：把放出的正电子和衰变生成物Si 核看成一个系统，根据动量守恒定律正电子和Si 核运动方向一定相反，C 、D 可排除.由q v B＝m v 2R 得，R ＝m v qB ，因为动量m v 相等，故R ∝1q ，即R e R si ＝q si q e ＝141，可见Si 核的运动半径较小，选B.答案：B7．放射性在技术上有很多应用，不同的放射源可用于不同目聚乙烯膜轧薄，利用适当的放射线来测定通过轧辊后的薄膜厚度是否均匀，可利用的元素是( )A ．钋210B ．氡222C ．锶90D ．铀238解析：要测定聚乙烯薄膜的厚度，则要求射线可以穿透薄膜．因此α射线不合适；另外，射线穿透作用还要受薄膜厚度影响，γ射线穿透作用最强，薄膜厚度不会影响γ射线穿透．所以只能选用β射线，而氡222半衰期太小，铀238半衰期太长，所以只有锶90较合适．答案：C9．1934年，约里奥—居里夫妇在用α粒子轰击铝箔时，除了测到预料中的中子外，还探测到了正电子．正电子的质量跟电子的质量相同，带一个单位的正电荷，跟电子的电性正好相反，是电子的反粒子．更意外的是，拿走α放射源以后，铝箔虽不再发射中子，但仍然继续发射正电子，而且这种放射性也有一定的半衰期．原来，铝箔被α粒子击中后发生了如下反应：2713Al＋42He→3015P＋10n，这里的3015P就是一种人工放射性同位素，正电子就是它衰变过程中放射出来的．(1)写出放射性同位素3015P放出正电子的核反应方程．(2)放射性同位素3015P放出正电子的衰变称为正β衰变，我们知道原子核内只有中子和质子，那么正β衰变中的正电子从何而来？解析：(1)核反应方程为3015P→3014Si＋0＋1e.(2)原子核内只有质子和中子，没有电子，也没有正电子，正β衰变是原子核内的一个质子转换成一个中子，同时放出正电子，核反应方程为11H→10n＋0＋1e.答案：(1)3015P→3014Si＋0＋1e(2)原子核内的质子第十九章原子核5 核力与结合能1．对原子核的组成，下列说法正确的是()A．核力可使一些中子组成原子核B．核力可使非常多的质子组成原子核C．不存在只有质子的原子核D．质量较大的原子核内一定有中子解析：由于原子核带正电，不存在只有中子的原子核，但核力也不能把非常多的质子集聚在一起组成原子核，原因是核力是短程力，质子之间还存在“长程力”——库仑力，A、B错误；自然界中存在只有一个质子的原子核，11H，C错误；较大质量的原子核内只有存在一些中子，才能削弱库仑力，维系原子核的稳定，故D正确．答案：D2.一个23491Pa原子核内的质子数、中子数、核子数分别为（）A.91个91个234个B.143个91个234个C.91个143个234个D.234个91个143个解析：原子核是由质子和中子组成的，质子和中子统称为核子.23491Pa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，即为234－91＝143，故C正确，ABD错误.故选：C.答案：C3．(多选)对核子结合成原子核的下列说法正确的是()A．原子核内的核子间均存在核力B．原子核内的质子间均存在核力和库仑力C．当n个核子靠近到核力作用的范围而结合为原子核时，其间“势能”一定减小D．对质子数较多的原子核，其中的中子起到增加核力、维系原子核稳定的作用解析：由于核力为短程力，只会发生在相邻核子之间，由此知A、B错误；当n个核子靠近到核力作用范围内，而距离大于0.8×10－15 m，核力表现为引力，在此过程核力必做正功，其间势能必定减小，形成原子核后距离一般不小于0.8×10－15 m，故C正确；对质子数较多的原子核，由于只有相邻的质子间才有核力，但各个质子间均有很强的库仑斥力，随着质子数的增加，其库仑斥力增加，对于稳定的原子核，必须存在较多的中子才能维系二者的平衡，故D正确．答案：CD4．某核反应方程为21H＋31H→42He＋X.已知21H的质量为2.013 6 u，3H的质量为3.018 0 u，42He的质量为4.002 6 u，X的质量为1.008 7 1u．则下列说法中正确的是()A．X是质子，该反应释放能量B．X是中子，该反应释放能量C．X是质子，该反应吸收能量D．X是中子，该反应吸收能量解析：由题目所给核反应方程式，根据核反应过程中质量数，电荷数守恒规律，可得：21H＋31H→42He＋10n，X为中子，在该反应发生前，反应物的总质量m1＝2.013 6 u＋3.018 0 u＝5.031 6 u，反应后产物总质量m2＝4.002 6 u＋1.008 7 u＝5.011 3 u，总质量减少，出现了质量亏损，根据爱因斯坦的质能方程可知，该反应释放能量．答案：B5.如图所示，表示原子核的比结合能与质量数A的关系，据此下。

中物理选修3-5：19.1 原子核的组成

β射线
与α射线偏转方向相反的那束射线带负电荷，我们把它叫做 β 射线 . 研究发现 β 射线由带负电的粒子（ β 粒子）组成 . 进一步研究表明β粒子就是电子. β射线的穿透本领较强，很容易穿透黑纸，还能穿透几毫米厚的铝板.

γ射线

中间不发生偏转的那束射线叫做 γ射线，研究表明， γ 射线的实质是一种波长极短的电磁波，它不带电，是中性的. γ射线的穿透本领极强，一般薄金属板都挡不住它，它能穿透几十厘米厚的水泥墙和几厘米厚的铅板.
天然放射现象
评
速度贯穿能力
弱较强
阅读课文填写表格：

成分
电离能力
很容易较弱
射线氦原子核 1/10光速

射线
高速
电子流高能量
接近光速

射线
光速
很强
更小
电磁波
三、原子核的组成
议
放射性现象中放出的三种射线都是从放射性
元素的原子核内释放出来的，这表明原子核也有内部结构. 原子核内究竟还有什么结构？原子核又是由什么粒子组成的呢？
放射性不是少数几种元素才有的，研究发现，原子序数大于83的所有元素，都能自发的放出射线，原子序数小于83的元素，有的也具有放射性．
放大了1000倍的铀矿石
二、射线到底是什么?
议
在天然放射性现象中放出的射线是什么
东西呢？它们除了能穿透黑纸使照相底片感光以外，还有些什么性质呢？这些射线带不带电呢？
本章的重点：原子核的组成、天然放射现象、三种射线、衰变和半衰期、核能、裂变、聚变等。难点：对半衰期概念的准确理解及爱因斯坦的质能方程及其应用。
导
※ ※ 了解放射性及放射性元素的概念理解三种射线的形成及其本质

高中物理人教版选修3-5 第十九章原子核 1.原子核的组成

高中物理人教版选修3-5 第十九章原子核 1.原子核的组成选择题人类认识原子核的复杂结构并进行研究从(? )A．发现电子开始的B．发现质子开始的C．进行α粒子散射实验开始的D．发现天然放射现象开始的【答案】D【解析】自从贝可勒尔发现天然放射现象，科学家对放射性元素及射线的组成、产生的原因等进行了大量研究，逐步认识到原子核的复杂结构，故D正确，A、B、C错误。

选择题关于质子与中子，下列说法错误的是(? )A．原子核由质子和中子构成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【答案】D【解析】原子核内存在质子和中子，中子和质子统称为核子，卢瑟福只发现了质子，以后又预言了中子的存在。

选择题如图，放射性元素镭衰变过程中释放出α、β、γ三种射线，分别进入匀强电场和匀强磁场中，下列说法正确的是(? )A．①表示γ射线，③表示α射线B．②表示β射线，③表示α射线C．④表示α射线，⑤表示γ射线D．⑤表示β射线，⑥表示α射线【答案】C【解析】α带正电，β带负电，γ不带电，γ射线在磁场中一定不偏转，②⑤为γ射线；如左图所示的电场中，α射线向右偏，β射线向左偏，①为β射线，③为α射线；在如右图所示磁场中，由左手定则判断，α射线向左偏，β射线向右偏，即④为α射线，⑥为β射线，故正确选项是C。

选择题原子核中能放出α、β、γ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【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．说到底它仍是由质子和中子组成的，不能据此认为它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．原子核发生衰变后处于高能级，在回到低能级时多余的能量以γ粒子的形式辐射出来，形成γ射线．故原子核里也没有γ粒子．选择题天然放射性元素放出的三种射线的穿透能力实验结果如图所示，由此可推知(? )A．②来自于原子核外的电子B．①的电离作用最强，是一种电磁波C．③的电离作用较强，是一种电磁波D．③的电离作用最弱，属于原子核内释放的光子【答案】D【解析】衰变的射线均来自于核内，A错；从图中可看出，一张纸能挡住①射线，则①射线一定是α射线，其贯穿本领最差，电离能力最强，但不是电磁波，而是高速粒子流，B错；铝板能挡住②，而不能挡住③，说明③一定是γ射线，其电离能力最弱，贯穿本领最强，是一种电磁波，属于原子核内以能量形式释放出来的以光速运行的高能光子，D对．选择题一个原来静止的原子核，辐射出α粒子，它的两个产物在垂直于它们速度方向的匀强磁场中运动，它们的轨迹和运动方向(图中用箭头表示)可能是下图中哪一个(下图中半径大小没有按比例画)(? )【答案】D【解析】由于发生的是α衰变，产生物是两个带正电的粒子，根据动量守恒Mv1＋mvα＝0知这两个新核的运动方向相反，受到的洛伦兹力方向相反，即轨迹应该是外切圆，再利用左手定则，判断洛伦兹力方向，可知选项D是正确的．选择题如图所示，某种元素的不同同位素的原子核内的中子数N与原子核质量数A的关系是(? )【答案】C【解析】元素的不同同位素的原子核内质子数是一定的，只是中子数不同，设质子数为Q，则N＋Q＝A，故N＝AQ，Q是定值，故选C.选择题一个原子核为，关于这个原子核，下列说法中正确的是(? ) A．核外有83个电子，核内有127个质子B．核外有83个电子，核内有83个质子C．核内有83个质子，127个中子D．核内有210个核子【答案】CD【解析】根据原子核的表示方法得质子数为83，质量数为210，故中子数为21083＝127个，而质子和中子统称核子，故核子数为210个，因此C、D项正确．由于不知道原子的电性，就不能判断核外电子数，故A、B项不正确．填空题一置于铅盒中的放射源发射出的α、β和γ射线，由铅盒的小孔射出，在小孔外放一铝箔，铝箔后的空间有一匀强电场．进入电场后，射线变为a、b两束，射线a沿原来方向行进，射线b发生了偏转，如图所示，则图中的射线a为________射线，射线b为________射线．【答案】γβ【解析】在三种射线中，α射线带正电，穿透能力最弱，γ射线不带电，穿透能力最强；β射线带负电，穿透能力一般，综上所述，结合题意可知，a射线应为γ射线，b射线应为β射线．填空题现在，科学家正在设法探寻“反物质”。

人教版高中物理选修3-5同步练习：19.1

高中物理学习材料（马鸣风萧萧**整理制作）1．天然放射现象说明()A．原子不是单一的基本粒子B．原子核不是单一的基本粒子C．原子内部大部分是中空的D．原子核是由带正电和带负电的基本粒子组成的解析：卢瑟福的α粒子散射实验说明了原子内大部分是中空的；天然放射现象是由原子核内向外辐射射线，说明原子核不是单一的基本粒子。

原子核是由质子和中子构成的。

答案：B解析：因为天然放射现象是指从原子核内部自发地放出射线来，表明原子核还有更复杂的内部结构。

答案：B3．有三种射线，射线a很容易穿透黑纸，速度接近光速；射线b可穿透几十厘米厚的混凝土，能量很高；用射线c照射带电的导体，可使电荷很快消失。

则下列判断中正确的是()A．a是α射线，b是β射线，c是γ射线B．a是β射线，b是γ射线，c是α射线C．a是γ射线，b是α射线，c是β射线D．a是γ射线，b是β射线，c是α射线解析：由题意知，射线a贯穿能力较强，速度接近光速，故是β射线；射线b贯穿能力很强且能量高，是γ射线；射线c很容易使空气电离成为导体，从而将电荷导入大地，是α射线。

答案：B4．下列哪些现象能说明射线来自原子核()A．三种射线的能量都很高B．放射线的强度不受温度、外界压强等物理条件的影响C．元素的放射性与所处的化学状态(单质、化合态)无关D．α射线、β射线都是带电的粒子流解析：能说明放射线来自原子核的证据是，元素的放射性与其所处的化学状态和物理状态无关，B、C正确。

答案：B、C解析：在234 90Th中，左下标为质子数，左上标为质量数，则y＝90；中性原子的核外电子数等于质子数，所以x＝90；中子数等于质量数减去质子数，z＝234－90＝144，所以B选项正确。

答案：B6．氢有三种同位素，分别是氕11H、氘21H、氚31H，则()A．它们的质子数相等B．它们的核外电子数相等C．它们的核子数相等D．它们的中子数相等解析：氕、氘、氚的核子数分别为1、2、3，因为是同位素，质子数和核外电子数相同，都为1，中子数等于核子数减去质子数，故中子数各不相同，所以本题A、B选项正确。

人教新课标选修3-5 19.1原子核的组成达标作业(解析版)

金戈铁骑金戈铁骑19.1原子核的组成达标作业（解析版)1．卢瑟福的α粒子散射实验的结果表明（） A ．原子内存在电子 B ．原子核还可再分 C ．原子具有核式结构 D ．原子核由质子和中子组成2．一静止的铀核放出一个α粒子衰变成钍核，衰变方程为238234492902U Th+He .下列说法正确的是（）A ．衰变后钍核的动能等于α粒子的动能B ．衰变后钍核的动量大小等于α粒子的动量大小C ．铀核的半衰期等于其放出一个α粒子所经历的时间D ．衰变后α粒子与钍核的质量之和等于衰变前铀核的质量 3．下列叙述中符合物理学史实的有（）A ．托马斯•杨通过对光的干涉现象的研究，证实了光具有波动性B ．麦克斯韦建立了完整的电磁场理论，并通过实验证实了电磁波的存在C ．查德威克通过对α粒子散射实验的研究，提出了原子的核式结构学说D ．贝克勒尔发现了天然放射现象，并提出原子核是由质子和中子组成的4．大科学工程“人造太阳”主要是将氘核聚变反应释放的能量用来发电，氘核聚变反应方程是，已知的质量为，的质量为，的质量为，。

氘核聚变反应中释放的核能约为（）A ．B ．C ．D ．5．α、β和γ射线穿透物质的能力是不同的，为把辐射强度减到一半所需铝板的厚度分别为0.0005cm 、0.05cm 和8cm ．工业部门可以使用射线来测厚度．如图所示，轧钢厂的热轧机上可以安装射线测厚仪，仪器探测到的射线强度与钢板的厚度有关，轧出的钢板越厚，透过的射线越弱．因此，将射线测厚仪接收到的信号输入计算机，就可以对钢板的厚度进行自动控制．如果钢板的厚度需要控制为5cm ，请推测测厚仪使用的射线是A．α射线B．β射线C．γ射线D．可见光6．在核反应方程中，X表示的是A．质子 B．中子 C．电子 D．α粒子7．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．粒子散射实验C．电子的发现D．氢原子发光8．下列说法正确的是：（）A．汤姆孙通过研究阴极射线发现了电子，从而建立了核式结构模型B．贝克勒尔通过对天然放射现象的硏究，发现了原子中存在原子核C．原子核由质子和中子组成，稳定的原子核内，中子数一定小于质子数D．大量处于基态的氢原子在单色光的照射下，发出多种频率的光子，其中必有一种与入射光频率相同9．了解科学家发现物理规律的过程，学会像科学家那样观察和思考，往往比掌握知识本身更重要，以下符合物理发展史实的是A．汤姆孙通过对天然放射性现象的研究发现了电子B．玻尔进行了α粒子散射实验并提出了著名的原子核式模型C．约里奥·居里夫妇用α粒子轰击金属铍并发现了中子D．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10．关于天然放射现象，下列叙述中正确的是( )A．具有天然放射性的原子核由于不稳定而自发地进行衰变B．放射线是从原子核内释放出的看不见的射线C．放射线中有带负电的粒子，表明原子核内有负电荷D．放射线中带正电的粒子由卢瑟福首先确定是氦原子核11．已知镭的原子序数是88，原子核质量数是试问：金戈铁骑金戈铁骑镭核中有几个质子？几个中子？镭核所带电荷量为多少？若镭原子呈中性，它核外有几个电子？是镭的一种同位素，让和以相同速度垂直射入磁应强度为B 的匀强磁场中，它们运动的轨道半径之比是多少？ 12．一质子束入射到静止靶核上．产生如下核反应：，式中P 代表质子．n 代表中子，X 代表核反应产生的新核，由反应式可知．新核X 的质子数为多少？中子数为多少？13．在下列描述的核过程的方程中，属于α衰变的是_______，属于β衰变的是_______，属于裂变的是_______，属于聚变的是_______。

物理选修3-5_19.1_原子核的组成

1 1
H
4 2
He
质子
1Hale Waihona Puke 核子中子质子数核外电荷数原子序数
质量数
核子数
中子+质子
2
同位素
原子核的组成
各种原子核内质子的个数（核的电荷数）和核外电子的个数都相同，它也等于该种元素在元素周期表中的原子序数；原子核内质子和中子的总数叫做核的质量数，它等于该元素原子量的整数部分. 在某种核反应中，一个中子变成一个电子和一个质子。这就是原子核内没有电子，又会放出电子，产生β射线的原因.

β射线

与α射线偏转方向相反的那束射线带负电荷，我们把它叫做β射线.
β 射线由带负电的粒子（ β 粒子）组成，进一步研究表明β粒子就是电子. β射线的穿透本领较强，很容易穿透黑纸，还能穿透几毫米厚的铝板.
γ射线
中间不发生偏转的那束射线叫做 γ 射线，研究表明，γ射线的实质是一种波长极短的电磁波，它不带电，是中性的. γ射线的穿透本领极强，一般薄金属板都挡不住它，它能穿透几十厘米厚的水泥墙和几厘米厚的铅板.

进一步研究三种射线
射线种类成分速度
α射线氦核
约1/10光速
贯穿能力
差，不能穿透一层纸
较强，易穿透黑纸，能穿透几毫米厚的铝板强，能穿透几厘米厚的铅板
电离能力
强较弱很弱
β射线 γ射线
高速电接近光子流速
能量很高的电磁波
光速
元素的放射性是原子的性质还是原子核的性质？放射性的发现有何重要意义?
放大了1000 倍的铀矿石
2.射线到底是什么？
实验中得到了什么现象?说明了什么?

2019-2020学年物理人教版选修3-5课后检测：19.1 原子核的组成

第十九章　原子核1　原子核的组成记一记原子核的组成知识体系1个现象——天然放射现象2种粒子——质子、中子3种射线——α射线、β射线、γ射线辨一辨1.天然放射现象的发现揭示了原子核还可再分．(√)2．α粒子是氦核，其速度可达光速的99%.(×)3．β射线是高速电子流，很容易穿透黑纸，也能穿透几毫米厚的铝板．(√)4．γ射线是能量很高的电磁波，电离作用很强．(×)5．质子和中子都不带电，是原子核的组成成分，统称为核子．(×)6．原子核的电荷数等于核内的质子数，也等于这种元素的原子序数．(√)想一想1.如图为三种射线在磁场中的运动轨迹示意图．(1)α射线向左偏转，β射线向右偏转，γ射线不偏转说明了什么？(2)α射线的偏转半径大于β射线的偏转半径说明什么问题？提示：(1)说明α射线带正电，β射线带负电，γ射线不带电．(2)说明α射线比荷小于β射线的比荷．2．人们用α粒子轰击多种原子核，都打出了质子，说明了什么问题？绝大多数原子核的质量数都大于其质子数，说明了什么问题？提示：质子是原子核的组成部分．原子核由质子和中子组成，原子核的质量数是其质子数加中子数．思考感悟：　练一练1.[2019·北京丰台一模]以下事实可作为“原子核可再分”的依据的是( )A．天然放射现象 B．α粒子散射实验C．电子的发现D．氢原子发光解析：贝可勒尔发现了天然放射现象，说明原子核也是有着复杂的结构的，揭示了原子核还可再分；卢瑟福通过α粒子散射实验提出了原子的核式结构模型；汤姆孙发现了电子，说明原子可再分；氢原子发光是能级跃迁引起的，不能说明原子核可再分．故本题应选A.答案：A2．下列说法正确的是( )A．质子和中子的质量不等，但质量数相等B．质子和中子构成原子核，原子核的质量数等于质子和中子的质量总和C．同一种元素的原子核有相同的质量数，但中子数可以不同D．中子不带电，所以原子核的总电荷量等于质子和电子的总电荷量之和解析：质子和中子的质量不同，但质量数相同，A对；质子和中子构成原子核，原子核的质量数等于质子和中子的质量数总和，B错；同一种元素的原子核有相同的质子数，但中子数可以不同，C错；中子不带电，所以原子核的总电荷量等于质子总电荷量之和，D错．答案：A3．(多选)天然放射性物质的射线包含三种成分，下列说法中正确的是( )A．α射线的本质是高速氦核流B．β射线是不带电的光子流C．三种射线中电离作用最强的是γ射线D．一张厚的黑纸可以挡住α射线，但挡不住β射线和γ射线解析：α射线的本质是高速氦核流，A正确．β射线是高速电子流，B错误．三种射线中电离作用最强的是α射线．C错误，一张厚的黑纸可以挡住α射线，但挡不住β射线和γ射线，D正确．答案：AD要点一三种射线1.与原子核内部变化有关的现象是( )A．电离现象 B．光电效应现象C．天然放射现象D．α粒子散射现象解析：电离现象和光电效应现象都是核外电子脱离原子核的束缚，α粒子散射现象也是在原子核外进行的，没有涉及原子核内部的变化，只有天然放射现象是在原子核内部发生的．答案：C2．(多选)α、β、γ三种射线分别射入匀强磁场和匀强电场中，图中表示的射线偏转情况正确的是( )解析：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到的洛伦兹力的方向和正、负电荷在电场中受到的电场力的方向，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 ＝，将其数m v Bq 据代入，则α粒子与β粒子的偏转半径的比值为＝··＝××≈370.9r αr βm αm βv αv βq βq α411 8360.1c 0.99c 12由此可见，A 正确，B 错误．带电粒子垂直进入匀强电场，设初速度为v 0，垂直电场线方向位移为x ，沿电场线方向位移为y ，则有x ＝v 0t ，y ＝·t 212qE m 消去t 可得y ＝qEx 22m v 20对某一确定的x 值，α、β粒子沿电场线偏转距离的比值为＝··＝××＝y αy βq αq βm βm αv 2βv 2α2111 8364(0.99c )2(0.1c )2137.5由此可见，C 错误，D 正确．答案：AD3．(多选)下列说法正确的是( )A.X 与Y 互为同位素n mn m －1B.X 与Y 互为同位素n mn －1m C.X 与Y 中子数相同n mn －2m －2D.U 核内有92个质子，235个中子23592解析：A 选项中，X 核与Y 核的质子数不同，不能互n mn m －1为同位素．B 选项中X 核与Y 核质子数都为m ，而质量数n mn －1m 不同，所以互为同位素．C 选项中，X 核内中子数为n －m ，n mY 核内中子数为(n －2)－(m －2)＝n －m ，所以中子数相n －2m －2同．D 选项中U 核内有143个中子，而不是235个中子．23592答案：BC 4.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．故正确选项为B.答案：B5．[2019·北京石景山区模拟]α、β和γ射线穿透物质的能力是不同的，为把辐射强度减到一半所需铝板的厚度分别为0.000 5 cm 、0.05 cm 和8 cm ，而钢板降低辐射强度的能力比铝板强一些．工业部门可以使用射线来测厚度．如图所示，轧钢厂的热轧机上可以安装射线测厚仪，探测器探测到的射线强度与钢板的厚度有关，轧出的钢板越厚，透过的射线越弱．因此，将射线测厚仪接收到的信号输入计算机，就可以对钢板的厚度进行自动控制．如果钢板的厚度需要控制为5 cm，请推测测厚仪使用的射线是( )A．α射线B．β射线C．γ射线D．可见光解析：根据α、β、γ三种射线的特点可知，γ射线穿透能力最强，电离能力最弱；α射线电离能力最强，穿透能力最弱，为了能够准确控制钢板的厚度，探测射线应该用γ射线，选项C正确．答案：C要点二原子核的组成6.[2019·云南检测]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，经研究知道( )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射线解析：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，轰击石蜡的粒子流应该是中子流．A正确．答案：A60277．放射性元素钴Co可以有效治疗癌症，该元素原子核内中子数与核外电子数之差是( )A ．6B ．27C ．33D ．60解析：中子数为60－27＝33个，核外电子数等于质子数等于原子序数27，所以中子数33与核外电子数27之差等于6，A 正确．答案：A8．某种元素的原子核用X 表示，下列说法中正确的是( )AZ A ．原子核的质子数为Z ，中子数为AB ．原子核的质子数为Z ，中子数为A －ZC ．原子核的质子数为A ，中子数为ZD ．原子核的质子数为A －Z ，中子数为Z解析：根据原子核的符号的含义：A 表示质量数，Z 表示质子数，则中子数为A －Z ，所以B 正确．答案：B9．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228882268822888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？解析：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．(1)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，洛伦兹力充当向心力，故有q v B ＝m ，解得r ＝v 2r m v qB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＝＝.r 226r 228226228113114答案：(1)88　138　(2)88　1.408×10－17 C(3)88　(4)113 114基础达标1. [2019·河南检测]原子核中能放出α、β、γ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，只有质子和中子解析：原子核是由质子和中子组成的．所发出的三种射线是由于核内发生核反应所致，并不是原子核内有这三种粒子，D 正确．答案：D2．了解物理规律的发现过程，学会像科学家那样观察和思考，往往比掌握知识本身更重要．以下符合物理发展史实的是( )A ．汤姆孙通过对天然放射性现象的研究发现了电子B ．玻尔进行了α粒子散射实验并提出了著名的原子核式模型C ．约里奥－居里夫妇用α粒子轰击金属铍发现了中子D ．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解析：汤姆孙通过对阴极射线的研究发现了电子；卢瑟福进行了α粒子散射实验并提出了著名的原子核式模型；查德威克用α粒子轰击金属铍发现了中子；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，故D 正确．答案：D3．[2019·北京朝阳区二模]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解析：α射线是高速氦核流，β射线是高速电子流，γ射线是光子流(高频电磁波)，A错误，B正确；α射线的电离能力最强，β射线次之，γ射线最弱，C、D错误．答案：B4．(多选)关于质子和中子，下列说法正确的是( )A．原子核由质子和中子组成B．质子和中子统称为核子C．质子带正电，中子不带电D．质子和中子都是卢瑟福通过实验发现的解析：中子是查德威克发现的．D项错误，A、B、C正确．答案：ABC5．[2019·上海徐汇区模拟]某种元素具有多种同位素，能反映这些同位素的质量数A与中子数N关系的是图( )解析：质量数等于质子数与中子数之和，因此当中子数N增大时，质量数A也会增大，选项A、D错误；又因为中子数N为零时，质子数不为零，所以质量数A不为零，选项B正确，C错误．答案：B6．[2019·山东淄博模拟]如图所示，一天然放射性物质放射出的三种射线经过一个匀强电场和匀强磁场共存的区域(方向如图所示)，调整电场强度E和磁感应强度B的大小，使得在MN上只有两个点受到射线照射，下面的哪种判断是正确的( )A．射到a点的是α射线B．射到b点的是β射线C ．射到b 点的是α射线或β射线D ．射到b 点的是γ射线解析：因为γ射线不带电，所以γ射线一定射到a 点；α、β两种射线在电磁场中受到电场力和洛伦兹力，若满足q v B ＝Eq ，即v ＝，则α、β两种射线都能射到a 点，故不合题意；若电场E B 力大于洛伦兹力，则射到b 点的是α射线；若洛伦兹力大于电场力，则射到b 点的是β射线．故C 正确，A 、B 、D 错误．答案：C7．[2019·湖南长沙期末]在天然放射性物质附近放置一带电体，带电体所带的电荷很快消失的根本原因是( )A ．γ射线的贯穿作用B ．α射线的电离作用C ．β射线的贯穿作用D ．β射线的中和作用解析：α射线电离作用较强，能使空气分子电离，电离产生的电荷与带电体的电荷中和，使带电体所带的电荷很快消失．答案：B8．[2019·黑龙江牡丹江模拟]关于天然放射现象中产生的三种射线，以下说法中正确的是( )A ．α、β、γ三种射线中，α射线的电离作用最强，穿透能力也最强B ．α、β、γ三种射线中，β射线的速度最快，可以达到0.9cC ．β射线是由原子核外电子电离产生的D ．人们利用γ射线照射种子，可以使种子内的遗传物质发生变异，培育出新的优良品种解析：α、β、γ三种射线中，α射线的电离作用最强，穿透能力最弱，故A 错误；α、β、γ三种射线中，α射线射出速度约0.1c ，β射线射出速度接近c ，γ射线射出速度为c ，所以三种射线中γ射线的速度最快，故B 错误；β射线是由原子核内的中子转化为质子时放出的电子，选项C 错误；人们利用γ射线照射种子，可以使种子内的遗传物质发生变异，培育出新的优良品种，故D 正确．答案：D能力达标9.(多选)Ra 是Ra 的一种同位素，对于这两种镭的原2268822888子而言，下列说法正确的有( )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解析：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，原子核的质量数(核子数)等于核内质子数与中子数之和，由此可知这两种镭是同位素，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，由于它们的核外电子数相同，故它们的化学性质也相同．故正确答案为A、C.答案：AC10．关于图中甲、乙、丙、丁四幅图的说法正确的是( )A．甲图中A处能观察到大量的闪光点，B处能看到较多的闪光点，C处观察不到闪光点B．乙图中处于基态的氢原子能吸收能量为10.4 eV的光子而发生跃迁C．丙图中用弧光灯照射原来就带电的锌板时，发现验电器的张角变大，则锌板原来带负电D．丁图中1为α射线，它的电离作用很强，可消除静电解析：甲图中A处能观察到大量的闪光点，B处能看到较多的闪光点，C处也可以观察到很少的闪光点，故A错误；乙图中，处于基态的氢原子吸收光子能量发生跃迁，吸收的光子能量需等于两能级间的能级差，基态氢原子跃迁到n＝2能级，需要吸收的能量最小，吸收的能量为－3.4 eV－(－13.6 eV)＝10.2 eV，即吸收能量为10.2 eV的光子，可以从基态跃迁到n＝2能级，能量为10.4 eV的光子不能被处于基态的氢原子吸收，故B错误；丙图中用弧光灯照射锌板，锌板上的电子逸出，锌板带上正电，发现验电器的张角变大，说明锌板原来就带正电，故C 错误；丁图中，根据左手定则可知，1带正电，为α射线，α射线的电离作用很强，可消除静电，故D 正确．答案：D11．[全国卷Ⅱ](多选)在人类对微观世界进行探索的过程中，科学实验起到了非常重要的作用．下列说法符合历史事实的是( )A ．密立根通过油滴实验测出了基本电荷的数值B ．贝可勒尔通过对天然放射现象的研究，发现了原子中存在原子核C ．居里夫妇从沥青铀矿中分离出了钋(Po)和镭(Ra)两种新元素D ．卢瑟福通过α粒子散射实验证实了在原子核内部存在质子E ．汤姆孙通过阴极射线在电场和磁场中偏转的实验，发现了阴极射线是由带负电的粒子组成的，并测出了该粒子的比荷解析：密立根通过油滴实验测出了基本电荷的数值，选项A 正确；原子中存在原子核是卢瑟福通过α粒子散射实验发现的，选项B 、D 错误；居里夫妇发现的钋和镭是从沥青铀矿中分离出来的，选项C 正确；汤姆孙通过阴极射线在电场和磁场中的偏转，发现阴极射线是由带负电的粒子组成的，并测出了其比荷，选项E 正确．答案：ACE12．[2019·南昌检测]若让氢的三种同位素先以相同的速度进入相同的匀强磁场做匀速圆周运动，再以相同的动量进入相同的匀强磁场做匀速圆周运动，其受到的向心力和轨道半径大小顺序如何？解析：当同位素以相同速度进入相同的匀强磁场，由洛伦兹力提供向心力得q v B ＝，m v 2R 则R ＝，m v qB B 、q 一定，当v 相同时，R ∝m ，则R 氕<R 氘<R 氚，由于动量p ＝m v ，当动量相同时，则R 氕＝R 氘＝R 氚．由F n ＝q v B 知速度相同时向心力大小相同，即F 氕＝F 氘＝F 氚，又因为F ＝q v B ＝，q 、p 、B 一定，F ∝，qpB m 1m 故F 氕>F 氘>F 氚．答案：以相同速度进入磁场时，F 氕＝F 氘＝F 氚，R 氕<R 氘<R 氚以相同动量进入磁场时，F 氕>F 氘>F 氚，R 氕＝R 氘＝R 氚13.[2019·黑龙江哈尔滨质检]质谱仪是一种测定带电粒子的质量和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(速度可看成为零)，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S 1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12131底片的位置距入口处S 1的距离之比x H ：x D ：x T 为多少？解析：(1)离子在电场中加速时，由动能定理得qU ＝m v 212进入磁场后洛伦兹力提供向心力，q v B ＝，又x ＝2rm v 2r 由以上三式得x ＝2B 2mUq (2)氢的三种同位素的质量数分别为1、2、3，由(1)结果知x H ：x D ：x T ＝：：＝1：：m H m D m T 23答案：(1)　(2)1：：2B 2mUq 23。

19.1 原子核的组成—人教版高中物理选修3-5系列同步训练题精选

高中物理选修3-5习题精选第十九章原子核第1节原子核的组成一、选择题（本题共15小题，每小题5分.共75分,在每小题给出的四个选项中，第1-9题为单选题，第10-15题为多选题。

全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分）。

1.天然放射现象说明()A.原子不是单一的基本粒子B.原子核不是单一的基本粒子C.原子内部大部分是空的D.原子是由带正电和带负电的基本粒子组成的2.(三种射线的特点)关于不同射线的性质,下列说法中正确的是()A.α射线是带正电的高速粒子流,它的电离作用最弱B.β射线是高速电子流,它的穿透能力最弱C.γ射线是电磁波,它在真空中的传播速度等于光速D.以上说法都不正确3.在同位素氕、氘、氚的核内具有相同的( )A.核子数B.电子数C.中子数D.质子数4.如图所示,x为未知的放射源,L为薄铝片,若在放射源和计数器之间加上L后,计数器的计数率大幅度减小,在L和计数器之间再加竖直向下的匀强磁场,计数器的计数率不变,则x可能是( )A.α和β的混合放射源B.纯α放射源C.α和γ的混合放射源D.纯γ放射源5.关于天然放射线性质的说法正确的是( )A.γ射线就是中子流B.α射线有较强的穿透性C.β射线是高速电子流D.电离本领最强的是γ射线6.若用x代表一个中性原子的核外电子数,y代表此原子的原子核内的质子数,z代表此原子的原子核内的中子数,则对Th的原子来说( )A.x=90,y=90,z=234B.x=90,y=90,z=144C.x=144,y=144,z=90D.x=234,y=234,z=3247.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为氦核组成的粒子流B.A的电离能力最强C.B的穿透能力最弱D.B为比X射线波长更长的光子流8.下列现象中,与原子核内部变化有关的是()A.α粒子散射现象B.天然放射现象C.光电效应现象D.原子发光现象9.天然放射性元素放出的三种射线的穿透能力实验结果如图19-1-2所示,由此可推知()A.②来自于原子核外的电子B.①的电离作用最强,是一种电磁波C.③的电离作用较强,是一种电磁波D.③的电离作用最弱10. (多选)在物理学的发展过程中,许多物理学家的科学发现推动了人类历史的进步.下列表述符合物理学史实的是( )A.普朗克为了解释黑体辐射现象,第一次提出了能量量子化理论B.爱因斯坦为了解释光电效应的规律,提出了光子说C.卢瑟福通过对α粒子散射实验的研究,提出了原子的核式结构模型D.贝可勒尔通过对天然放射性的研究,发现原子核是由质子和中子组成的11 (多选)将α、β、γ三种射线分别射入匀强磁场B和匀强电场E,图19-1-1表示射线偏转情况,正确的是(α粒子的速度约为光速的10%,β粒子的速度约为光速的99%)( )12.(多选)静止在匀强磁场中的某放射性元素的原子核,当它放出一个α粒子后,其速度方向与磁场方向垂直,测得α粒子和反冲核轨道半径之比为44∶1(图中半径大小没有按比例画),如图所示,则( )A.α粒子与反冲核动量大小相等、方向相反B.原来放射性元素的原子核电荷数为90C.反冲核的电荷数为88D.α粒子和反冲核的速度之比为1∶8813.(多选)关于X,下列说法正确的是()A.它表示一个原子B.它表示一个原子核C.它表示原子核中有12个质子D.它表示原子核中有12个中子14.(多选Ra是Ra的一种同位素,对于这两种镭的原子而言,说法中正确的()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15.(多选)如图L19-1-2所示,铅盒P中的放射性物质从小孔中不断向外辐射含有α、β、γ三种射线的放射线(α射线的速度为0.1c,β射线的速度约为0.99c),空间未加电场和磁场时,右边荧光屏MN上仅在其中心O处有一光斑,而在该空间加有如图所示的互相垂直的匀强电场和匀强磁场后,荧光屏上显示出了两个亮点,关于此时各种射线在荧光屏上的分布情况,以下说法正确的是()A.可能是α、γ射线打在O点,β射线打在O点上方的某一点B.可能是α、γ射线打在O点,β射线打在O点下方的某一点C.可能是β、γ射线打在O点,α射线打在O点上方的某一点D.可能是β、γ射线打在O点,α射线打在O点下方的某一点二、计算题（16题12分，17题13分）16.已知镭的原子序数是88,原子核的质量数是226.试问:(1)镭核中有几个质子?几个中子?(2)镭核所带电荷量是多少?17.茫茫宇宙空间存在大量的宇宙射线,对宇航员构成了很大的威胁.现有一束射线(含有α、β、γ三种射线),则:(1)在不影响β和γ射线的情况下,如何用最简单的方法除去α射线?(2)余下的这束β和γ射线经过如图L19-1-4所示的一个使它们分开的磁场区域,请画出β和γ射线进入磁场区域后轨迹的示意图;(画在图上)(3)用磁场可以将β和γ射线分离,但不能把α射线从γ射线束中分离出来,试分析其原因.(已知α粒子的质量约是β粒子质量的8000倍,α射线速度约为光速的十分之一,β射线速度约为光速)第十九章原子核第1节原子核的组成答案解析1.B[解析] 天然放射现象是放射性元素自发地发出射线的现象,由于这一现象与元素的化学状态无关,所以天然放射现象说明原子核有复杂的结构,B正确.2.C[解析] α射线是高速粒子流,带正电,其电离作用最强,故A错误;β射线是高速电子流,有很强的穿透能力,故B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,是一种电磁波,在真空中以光速传播,故C正确,D错误.3.D 解析:在同位素氕、氘、氚的核内具有相同的质子数,但是中子数不同,核子数不同,选项D正确,A,B,C错误.4.C解析:在放射源和计数器之间加上薄铝片后,计数器的计数率大幅度减小,说明射线中有穿透力很弱的粒子,即α粒子;在铝片和计数器之间再加竖直向下的匀强磁场,计数器的计数率不变,说明穿过铝片的粒子中一定不含有β粒子,能穿透铝片打到计数器上的是γ光子,x应是α粒子和γ光子的混合放射源,故选项C正确.5.C解析:γ射线是不带电的光子流,β射线是电子流,选项A错误,C正确;α,β,γ三种射线的贯穿本领依次增强,三种射线的电离本领依次减弱,选项B,D错误.6.B解析:在Th中,左下标为质子数,左上标为质量数,则y=90;中性原子的核外电子数等于质子数,所以x=90;中子数等于质量数减去质子数,z=234-90=144,所以选项B正确.7.B解析:根据带电粒子在电场中的受力方向和曲线运动的条件可以判断,C带负电,为电子流,选项A错误;A带正电,为氦核组成的粒子流,电离能力最强,选项B正确;B不带电,为γ光子,穿透能力最强,选项C错误;B比X射线的频率高,比X射线的波长短,选项D错误.8.B[解析]天然放射现象是由原子核内部发生变化引起的.9.D[解析] 三种射线均来自于原子核内,A错误;从图中可看出,一张纸能挡住①,则①一定是α射线,其贯穿本领最差,电离能力最强,但不是电磁波,而是高速粒子流,B错误;铝板能挡住②,而不能挡住③,说明③一定是γ射线,其电离能力最弱,贯穿本领最强,C错误,D正确.10.ABC解析:普朗克为了解释黑体辐射现象,第一次提出了能量量子化理论,选项A正确;爱因斯坦为了解释光电效应的规律,提出了光子说,选项B正确;卢瑟福通过对α粒子散射实验的研究,提出了原子的核式结构模型,选项C正确;贝可勒尔通过对天然放射性的研究,揭示了原子核有复杂的结构,但并没有发现质子和中子,选项D错误.11.AD12、ABC 解析:粒子之间作用过程中满足动量守恒,由于初始动量为零,则末动量为零,即α粒子和反冲核的动量大小相等,方向相反,由于释放的α粒子和反冲核均处于垂直于磁场的平面内,且在洛伦兹力作用下做匀速圆周运动,由qvB=得R=.若原来放射性元素的电荷数为Z,则对α粒子有R1=,对反冲核有R2=,由于p1=p2,R1∶R2=44∶1,得Z=90,它们的速度大小与质量成反比,可知选项A,B,C正确,D错误. 13.BCD[解析]X表示一个原子核,其电荷数为12(即12个质子),质量数为24,中子数为24-12=12,故B、C、D正确.14.AC[解析]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,因它们的核外电子数相同,故它们的化学性质也相同.15.BD[解析]由于γ射线不带电,因此一定打在O点处,虽然α射线带正电、β射线带负电,但它们受到的电场力与洛伦兹力方向相反,因此当α射线打到O点时,即此时其所受电场力大小等于洛伦兹力,对于β射线,根据F=Bqv,由于α射线的速度为0.1c,β射线的速度约为0.99c,因此β射线所受的洛伦兹力大于电场力,所以β射线打到O点的下方,A错误,B正确;当β、γ射线打在O点时,β射线所受到的电场力与洛伦兹力大小相等,由于α射线的速度小于β射线的速度,因此α射线受到的电场力大于洛伦兹力,所以α射线打在O点下方的某一点,C错误,D正确.16.[解析] (1)镭核中的质子数等于其原子序数,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)镭核所带电荷量Q=Ze=88×1.6×10-19C≈1.41×10-17 C.17.(1)用一张纸放在射线前即可除去α射线(2)如图所示(3)α射线的圆周运动的半径很大,几乎不偏转,故无法将其与γ射线分离[解析](1)由于α射线贯穿能力很弱,用一张纸放在射线前即可除去α射线.(2)如图所示.(3)α粒子和电子在磁场中偏转,据R=对α射线有R1=对β射线有R2=故=≈400α射线穿过此磁场时,半径很大,几乎不偏转,故与γ射线无法分离.。

高中物理选修3--5同步精品资料19.1原子核的组成作业Word版含答案

1. 对于α射线、β射线、γ射线，以下说法正确的选项是( )A.α射线是高速电子流B.β射线是不带电的高速粒子流C.三种射线对比，γ射线拥有最强的穿透本事D.三种射线对比，α射线拥有最强的电离本事2. 对于天然放射现象，以下说法正确的选项是()A.α射线由氦原子核衰变产生B.β射线由原子核外电子电离产生C.γ射线由原子核外的内层电子跃迁产生D.经过化学反响不可以改变物质的放射性3. 某种元素拥有多种同位素，反应这些同位素的质量数 A 与中子数N 关系的是图 ()4. 某种元素的原子核符号为X，则()A . 原子核的质子数为Z，中子数为 A-ZB. 原子核的质子数为Z，核子数为 AC. 原子核的质子数为A，中子数为 ZD. 原子核的质子数为A，中子数为 A-Z5. 以下说法中正确的选项是( )A.经典物理学能解说原子的稳固性和原子光谱的不连续性B.光电效应说明光拥有粒子性C.天然放射性元素的放射性与化学、物理状态相关D.天然放射现象的发现揭露了原子的核式构造6.人类对微观世界进行探究的过程中，科学实验起到了特别重要的作用，以下切合历史事实的是()A.密立根经过油滴实验测出了基本电荷的数值B.贝可勒尔经过对天然放射现象的研究，发现了原子内部存在原子核C.卢瑟福经过α粒子散射实考证明了原子核内部存在质子D. 汤姆孙经过阴极射线在电场和磁场中的偏转实验，发现了阴极射线是由带负电的粒子构成的，并测出了该粒子的比荷7. 图示是利用放射线自动控制铝板厚度的装置。

若是放射源能放射出α、β、γ三种射线，而依据设计，该生产线压制的是 3 mm 厚的铝板，那么这三种射线中的哪一种射线对控制厚度起主要作用 ?当探测接收器单位时间内接收到的放射性粒子的个数超出标准值时，将会经过自动装置将两个轧锟间的距离调大仍是调小()A . α射线 ; 大B.β射线 ;大C.γ射线 ;小D. γ射线 ;大8. 对于α射线、β射线、γ射线的实质和主要作用，以下说法正确的选项是()A. α射线是高速α粒子流，α粒子其实是氦原子核，它的穿透能力很强B.β射线是高速电子流，是核外电子激射出来形成的，它的电离能力较强，同时穿透能力也较强C.γ射线是波长很短的电磁波，与X 射线对比，γ射线的贯串本事更强D.γ射线是波长很短的电磁波，它是因为原子的核外电子遇到激发后产生的9. 一天然放射性物质射出三种射线，经过一个匀强电场和匀强磁场共存的地区(方向如图所示) ，调整电场强度 E 和磁感觉强度 B 的大小，使得在MN 上只有两个点遇到射线照耀。

人教版物理高二选修3-5 19.1原子核的组成同步训练(I)卷

人教版物理高二选修3-5 19.1原子核的组成同步训练（I）卷姓名:________ 班级:________ 成绩:________一、选择题 (共15题；共30分)1. （2分） (2017高二下·河南期中) 下列说法中正确的是（）A . 卢瑟福通过a粒子散射实验证实了在原子内部存在质子B . 波尔的原子理论第一次将量子观念引入原子领域，提出了定态和跃迁的概念，成功地解释了所有原子光谱的实验规律C . 氡的半衰期为3.8天，若有4个氡原子核，经过3.8天后就一定只剩下2个氡原子核D . 铀核（ U）衰变成铅核（ Pb）要经过8次α衰变和6次β衰变2. （2分）现在用于家庭烹调加热食物的家用电器种类很多，加热的原理也不尽相同，下列加热装置中，直接使食物分子振动，从而起到加热作用的装置是（）A . 电饭煲B . 微波炉C . 电磁灶D . 石油气炉3. （2分）下列说法中正确的是（）A . 波的图象表示介质中“某个质点”在“各个时刻”的位移B . 光的偏振现象说明光是纵波C . 均匀变化的磁场产生均匀变化的电场，均匀变化的电场产生均匀变化的磁场D . 分别用红光和绿光在同一装置上进行双缝干涉实验，红光的干涉条纹间距较大4. （2分）原子核的表示符号为，下列说法正确的是（）A . 原子核的质子数为AB . 原子的质量数为AC . 原子的质量数为ZD . 原子核的质子数为Z5. （2分） (2017高二下·博野期中) 下面关于结合能和平均结合能的说法中，正确的有（）A . 核子结合成原子核吸收的能量或原子核拆解成核子放出的能量称为结合能B . 平均结合能越大的原子核越稳定，因此它的结合能也一定越大C . 重核与中等质量原子核相比较，重核的结合能和平均结合能都大D . 中等质量原子核的结合能和平均结合能均比轻核的要大6. （2分）以下说法中正确的是（）A . α粒子大角度散射表明α粒子很难进入原子内部B . β衰变现象说明电子是原子核的组成部分C . γ射线是一种波长很短的电磁波D . 放射性元素的半衰期随温度的升高而变短7. （2分）在电磁波谱中，红外线、可见光和X射线三个波段的频率大小关系是（）A . 红外线的频率最大，可见光的频率最小B . 可见光的频率最大，红外线的频率最小C . X射线频率最大，红外线的频率最小D . X射线频率最大，可见光的频率最小8. （2分）关于天然放射现象，下列说法正确的是（）A . α射线是由氦原子核衰变产生B . β射线是由原子核外电子电离产生C . 半衰期表示放射性元素衰变的快慢，它和外界的温度、压强无关D . γ射线是由原子核外的内层电子跃迁产生9. （2分）天然放射性元素衰变时放出的β射线是（）A . 电子流B . 光子流C . 中子流D . 质子流10. （2分）放射源放出的三种射线在通过匀强磁场时呈现如图所示不同的轨迹1、2、3，其中（）A . 2的电离本领最强B . 3的穿透本领最强C . 1的穿透本领最强D . 1的电离本领最强11. （2分）下列说法正确的是（）A . α粒子散射实验是估算原子核半径最简单的方法之一B . 光子像其它粒子一样，不但具有能量，不具有动量C . 普朗克认为，原子中电子轨道是量子化的，能量也是量子化的D . 光照到某金属上不能发生光电效应，是因为该光波长太短12. （2分）有关对原子的说法正确的是（）A . 汤姆孙通过研究阴极射线得出电子是构成原子的微粒，且测出了电子的电量B . 密立根是通过对电子在电场中做匀速直线运动的研究，测出了电子的电量C . 汤姆孙提出的原子模型不能解释原子呈电中性D . 卢瑟福依据极少数α粒子发生大角度散射提出了原子核式结构模型13. （2分） 2011年诺贝尔物理奖授予佩尔马特等三位科学家，他们的获奖工作是“通过观测遥远的超新星，发现宇宙正在加速膨胀”．物理学家为了解释这一现象，提出了“暗能量”的概念．正是在暗能量的驱动下，宇宙出现了加速膨胀．宇宙中暗能量约占73%、约有23%是暗物质，我们能看到的、接触到的普通物质约占4%．暗能量和暗物质实质至今尚未清楚，但科学家找到了暗物质存在的间接证据，大型星系团中的星系具有极高的运动速度，星系团要束缚住这些星系，它的质量应该是我们观测到质量的100倍以上，大量的观测分析证实了这一点．关于上述事实及理论假说，下列结论你认为可能不正确的是（）A . 暗能量力的作用表现为斥力B . 暗物质力的作用表现为引力C . 从太阳系行星运动与星系团中的星系运动比较可知，宇宙中暗物质分布是均匀的D . 从太阳系行星运动与宇宙正在加速膨胀比较可知，宇宙中暗能量分布是不均匀的14. （2分） (2019高二下·南宁月考) 以下说法正确的是（）A . 黑体辐射的强度与频率的关系:随着温度的升高,各种频率的辐射强度都增加,辐射强度极大值向频率较低的方向移动B . 结合能越大,原子核结构一定越稳定C . 光子不仅具有能量,而且也具有动量D . 不同频率的光照射处于基态的氢原子时都可以被氢原子吸收15. （2分）天然放射现象的发现揭示了（）A . 原子不可再分B . 原子的核式结构C . 原子核还可再分D . 原子核由质子和中子组成二、填空题 (共5题；共10分)16. （2分）自然界里一些放射性重元素往往会发生一系列连续的衰变，形成放射系．如图是锕系图的一部分，纵坐标N表示中子数，则图中U衰变成Po ，经历了________次α衰变，________次β衰变．17. （2分）如图是阴极射线管的示意图．接通电源后，会有电子从阴极K射向阳极A，并在荧光屏上形成一条亮线．要使荧光屏上的亮线向下偏转，则可以加一个方向平行纸面________（填“向上”或“向下”）的电场，或者加一个方向垂直纸面________（填“向里”或“向外”）的磁场．18. （2分）α、β、γ三种粒子按穿透能力大小的顺序是________，按其电离本领大小的顺序是________．19. （2分）一置于铅盒中的放射源发射出的α、β和γ射线，由铅盒的小孔射出，在小孔外放一铝箔，铝箔后的空间有一匀强电场．进入电场后，射线变为a、b两束，射线a沿原来方向行进，射线b发生了偏转，如图所示，则图中的射线a为________射线，射线b为________射线．20. （2分） ________的发现说明原子有结构问题；________的发现说明原子核也有结构问题．三、解答题 (共5题；共35分)21. （10分）在某些恒星内部，3个α粒子结合成一个C核，C的质量是12.000000u ， He的质量是4.001509u ．（已知质量亏损1u相当于释放931.5Mev的能量）（1）写出这个核反应方程，（2）计算这个反应中释放的能量．22. （10分）已知中子的质量是mn=1.6749×10﹣27kg ，质子的质量是mp=1.6726×10﹣27kg ，氘核的质量是mD=3.3436×10﹣27kg ，试分析中子和质子结合成氘核的过程中．（1）写出上述核反应方程式．（2）能量变化了多少．23. （5分）一种铀原子核的质量数是235，问：它的核子数，质子数和中子数分别是多少？24. （5分）来自太阳和宇宙深处的高能粒子流，与高层大气作用产生一种叫做μ子的次级宇宙线．μ子低速运动时的寿命只有3.0μs，按常理，f子不可能穿过高度大于100km的大气层到达地面，但实际上在地面上可以观测到许多μ子．则根据相对论可以确定：在地球上测量向地球高速飞行的该粒子的平均寿命与3.0μs关系？如果观察者和μ子一起以接近光速的速度飞向地面，观察者认为大气层厚度与100km关系？如果观察者和μ子一起以0.99c的速度飞向地面，观察者观察同方向向地球照射的太阳光的光速c关系25. （5分）现代理论认为，反质子的质量与质子相同，约为电子质量的1836倍．若me=0.91×10﹣30kg ，e=1.6×10﹣19C ，求反质子的比荷．参考答案一、选择题 (共15题；共30分)1-1、2-1、3-1、4-1、5-1、6-1、7-1、8-1、9-1、10-1、11-1、12-1、13-1、14-1、15-1、二、填空题 (共5题；共10分) 16-1、17-1、18-1、19-1、20-1、三、解答题 (共5题；共35分) 21-1、21-2、22-1、22-2、23-1、24-1、25-1、。