高二3-5原子核练习
高中物理选修3-5原子核章节检测带答案
2017年01月19日阿甘的高中物理组卷一．选择题（共30小题）1．下列核反应方程中X代表质子的是（）A．B．C．D．2．太阳能是由于太阳内部高温高压条件下的聚变反应产生的，下列核反应属于聚变反应的是（）A．→B．→C．→D．→3．某原子核内有核子N个，其中包含质子n个，当核经过一次α衰变和一次β衰变后，它自身变成一个新的原子核，可知这个新的原子核内（）A．有核子（n﹣3）个B．有核子数（N﹣4）个C．有中子（N﹣n﹣1）个D．有质子（n﹣1）4．下列说法正确的是（）A．当大批氢原子从4能级跃迁到1能级时，氢原子会产生3种频率的光子B．卢瑟福提出了原子的核式结构模型C．β衰变所释放的电子是原子核外的电子电离形成的D．对放射性物质施加压力，其半衰期将减少5．居室装修中经常用到花岗岩、大理石等装饰材料．这些材料都不同程度地含有放射性元素．有些含有铀和钍的花岗岩会释放出放射性惰性气体氡，而氡发生衰变，放射出α、β、γ射线，很容易对人体造成伤害．下列的说法中正确的是（）A．氡的半衰期为3.8天，若取4个氡原子核经过7.6天后就全部衰变完了B．β衰变所释放的电子是原子核内的中子转化成质子和电子所产生的C．γ射线一般伴随α射线或β射线产生，在这三种射线中，γ射线的穿透能力最强，电离能力最弱D．发生α衰变时，生成核与原来的原子核相比，中子数减少4 6．铝箔被α粒子轰击后发生了以下核反应：→．下列判断正确的是（）A．n是质子B．n是电子C．X是P的同位素 D．X是的同位素7．下列说法正确的是（）A．γ射线在电场和磁场中都不会发生偏转B．β射线比α射线更容易使气体电离C．太阳辐射的能量主要来源于重核裂变D．核电站产生的能量来自轻核聚变8．“两弹一星”可以说长了中国人的志气，助了中国人的威风，下列原子弹和氢弹说法正确的是（）A．原子弹是根据轻核聚变原理，基本核反应方程式→B．原子弹是根据重核的裂变原理，基本核反应方程式→10nC．氢弹是根据轻核聚变原理，基本核反应方程式→D．氢弹是根据重核的裂变原理，基本核反应方程式→10n9．下列事件中属于核辐射给人类带来环境灾难的是（）A．日本福岛大地震引起的第一核电站1至4号机组核废料池泄漏B．以美国为首的北约军队在科索沃、伊拉克和利比亚大量使用貧铀弹C．汶川大地震D．前苏联切尔诺贝利核电站爆炸10．在下列核反应方程中，X代表质子的方程的是（）A．→B．→C．→D．→11．氦原子核由两个质子与两个中子组成，这两个质子之间存在着万有引力、库仑力和核力，则3种力从大到小的排列顺序是（）A．核力、万有引力、库仑力B．万有引力、库仑力、核力C．库仑力、核力、万有引力D．核力、库仑力、万有引力12．已知氘核的平均结合能是1.09，氚核的平均结合能是2.78，氦核的平均结合能是7.03．在某次核反应中，1个氘核和1个氚核结合生成1个氦核并放出17.6的能量，下列说法正确的是（）A．这是一个裂变反应B．核反应方程式为→C．目前核电站都采用上述核反应发电D．该核反应会有质量亏损13．以下核反应方程式的书写及其说明正确的是（）A．→，这是轻核聚变的方程式B．→，这是β衰变的方程式C．→10n，这是重核裂变的方程式D．→，这是原子核人工转变的方程式14．下列说法正确的是（）A．方程式U→是核裂变反应方程B．方程式→γ是核聚变反应方程C．氢原子光谱是连续的D．氢原子从某激发态跃迁至基态要放出特定频率的光子15．若元素A的半衰期为4天，元素B的半衰期为5天，则相同质量的A和B，经过20天后，剩下元素A和元素B的质量之比：是（）A．30：31 B．31：30 C．1：2 D．2：116．2014年5月7日，南京某工厂发生了丢失放射源铱﹣192的事件，已知铱﹣192发生β衰变，则衰变方程为（）A．→B．→C．→D．→17．水的折射率为n，距水面深h处有一个点光源，岸上的人看到水面被该光源照亮的圆形区域的直径为（）A．2（）B．2 h （）C．2 h （）D．2 h （）18．下列说法正确的是（）A．太阳光通过三棱镜形成彩色光谱，这是光的干涉的结果B．用光导纤维束传送图象信息，这是光的衍射的应用C．眯着眼睛看发光的灯丝时能观察到彩色条纹，这是光的偏振现象D．在照相机镜头前加装偏振滤光片拍摄日落时水面下的景物，可使景像清晰19．用激光器作光源，在不透光的挡板上开一条缝宽为0.05的窄缝，进行光的衍射实验，如图所示，则在光屏上看到的条纹是下列中的哪一个（）A．B． C． D．20．市场上有种灯具俗称“冷光灯”，用它照射物品时能使被照物品处产生的热效应大大降低，从而广泛地应用于博物馆、商店等处．这种灯降低热效应的原因之一是在灯泡后面放置的反光镜玻璃表面上镀一层薄膜（例如氟化镁），这种膜能消除不镀膜时玻璃表面反射回来的热效应最显著的红外线．以λ表示此红外线的波长，则所镀薄膜的厚度最小应为（）A．λB．λC．λD．λ21．如图，一束光经玻璃三棱镜折射后分为两束单色光a、b，波长分别为λa、λb，该玻璃对单色光a、b的折射率分别为、，则（）A．λa＜λb，＞B．λa＞λb，＜C．λa＜λb，＜D．λa ＞λb，＞22．某同学用单色光进行双缝干涉实验，在屏上观察到图甲所示的条纹，仅改变一个实验条件后，观察到的条纹如图乙所示，他改变的实验条件可能是（）A．减小光源到单缝的距离B．减小双缝之间的距离C．减小双缝到光屏之间的距离 D．换用频率更高的单色光源23．下列说法正确的是（）A．一用透明的标准平面样板检查光学平面的平整程度是利用光的偏振现象B．光导纤维内芯的折射率比外套小，光传播时在内芯与外套的界面发生全反射C．超过极限频率的入射光频率越高，对同一金属所产生的光电子的最大初动能越大D．在研究双缝干涉现象的实验装置中，仅将屏移近双缝，则干涉条纹间距变宽24．如图所示的4种明暗相间的条纹，是红光、蓝光各自通过同一个双缝干涉仪器形成的干涉图样以及黄光、紫光各自通过同一个单缝形成的衍射图样（黑色部分表示亮纹）．则在下面的四个图中从左往右排列，那个图是紫光形成的条纹（）A．B．C．D．25．华裔科学家高锟获得了2009年诺贝尔物理学奖，他被誉为“光纤通讯之父”．在光纤通讯中信号传播的主要载体是光导纤维，它的结构如图所示，其内芯和外套材料不同，光在内芯中传播．下列关于光导纤维的说法正确的是（）A．波长越短的光在光纤中传播的速度越大B．频率越大的光在光纤中传播的速度越大C．内芯的折射率比外套的大，光传播时在内芯与外套的界面上发生全反射D．内芯的折射率比外套的小，光传播时在内芯与外套的界面上发生全反射26．如图所示，水下光源S向水面A点发射一束复色光线，折射光线分成a、b两束，则下列说法正确的是（）A．在水中a光的速度比b光的速度小B．a光的频率小于b光的频率C．若a、b两种单色光由玻璃射向空气时，a光的临界角较小D．若保持入射点A位置不变，将入射光线顺时针旋转，则从水面上方观察，a光先消失27．如图所示，截面为的玻璃直角三棱镜放置在空气中，宽度均为d的紫、红两束光垂直照射三棱镜的一个直角边，在三棱镜的另一侧放置一平行于边的光屏，屏的距离远近可调，在屏上出现紫、红两条光带，可能是（）A．紫色光带在上，红色光带在下，紫色光带较宽B．紫色光带在下，红色光带在上，紫色光带较宽C．红色光带在上，紫色光带在下，红色光带较宽D．红色光带在下，紫色光带在上，紫色光带较宽28．有a、b两束单色光从空气中平行照射在平行玻璃砖上，它们经玻璃折射后射入空气的光线如图所示．则有关a、b光的说法正确的是（）A．在玻璃中传播时a光的速度较大B．在同一双缝干涉实验装置发生干涉时a光的干涉条纹间距较大C．从同一介质射向空气时a光发生全反射的临界角较小D．b光在真空中的传播速度较大29．一束光线从空气射向折射率为1.5的玻璃内，入射角为45°，下面光路图中正确的是（）A．B．C．D．30．下列说法正确的是（）A．“海市蜃楼”是因为光的衍射原理导致的B．交警向行进中的汽车发射频率已知的超声波，同时测量反射波的频率，根据反射波频率变化的多少就可以知道汽车的速度，这是利用了惠更斯原理C．使要发射的电磁波的频率随所需传递的信号而发生改变的过程叫做调频D．家用遥控器是用紫外线脉冲信号来实现的2017年01月19日阿甘的高中物理组卷参考答案与试题解析一．选择题（共30小题）1．（2014•东城区模拟）下列核反应方程中X代表质子的是（）A．B．C．D．【解答】解：根据核反应方程前后质量数守恒、电荷数守恒知：X在A中代表电子，B中代表质子，C中代表中子，D中代表氦原子核，B正确．故选：B．2．（2011•肇庆一模）太阳能是由于太阳内部高温高压条件下的聚变反应产生的，下列核反应属于聚变反应的是（）A．→B．→C．→D．→【解答】解：聚变是质量较轻的原子反应生成质量较大的原子核，故A正确；故选：A3．（2005•苏州一模）某原子核内有核子N个，其中包含质子n 个，当核经过一次α衰变和一次β衰变后，它自身变成一个新的原子核，可知这个新的原子核内（）A．有核子（n﹣3）个B．有核子数（N﹣4）个C．有中子（N﹣n﹣1）个D．有质子（n﹣1）【解答】解：α衰变生成氦原子核，质子数减少2个，质量数减少4个，所以中子数减少2个；β衰变生成负电子，质子数增加1个，是因为一个中子转化成质子而释放出的电子，中子数减少1个，所以新核质子数为n﹣1，质量数为N﹣4=核子数，中子数为N﹣n﹣3，正确．故选4．（2014•青岛一模）下列说法正确的是（）A．当大批氢原子从4能级跃迁到1能级时，氢原子会产生3种频率的光子B．卢瑟福提出了原子的核式结构模型C．β衰变所释放的电子是原子核外的电子电离形成的D．对放射性物质施加压力，其半衰期将减少【解答】解：A、氢原子从4能级跃迁到1能级时，氢原子会产生=6种频率的光子，A错误；B、卢瑟福提出了原子的核式结构模型，B正确；C、β衰变所释放的电子是原子核内的中子转化为质子同时放出的电子，C错误；D、半衰期与外界因素无关，D错误；故选：B5．（2014•越秀区校级三模）居室装修中经常用到花岗岩、大理石等装饰材料．这些材料都不同程度地含有放射性元素．有些含有铀和钍的花岗岩会释放出放射性惰性气体氡，而氡发生衰变，放射出α、β、γ射线，很容易对人体造成伤害．下列的说法中正确的是（）A．氡的半衰期为3.8天，若取4个氡原子核经过7.6天后就全部衰变完了B．β衰变所释放的电子是原子核内的中子转化成质子和电子所产生的C．γ射线一般伴随α射线或β射线产生，在这三种射线中，γ射线的穿透能力最强，电离能力最弱D．发生α衰变时，生成核与原来的原子核相比，中子数减少4 【解答】解：A、半衰期的对大量原子核的衰变的统计规律，对于单个是不成立的，故A错误；B、发生β衰变的过程是：一个中子变为质子同时放出一个电子，故B正确；C、根据α、β、γ三种射线特点可知，γ射线穿透能力最强，电离能力最弱，α射线电离能量最强，穿透能力最弱，故C正确；D、根据质量数和电荷数守恒可知：发生α衰变放出42，导致质子数减小2个，质量数减小4，故中子数减小2，故D错误．故选6．（2012•岳阳楼区校级模拟）铝箔被α粒子轰击后发生了以下核反应：→．下列判断正确的是（）A．n是质子B．n是电子C．X是P的同位素 D．X是的同位素【解答】解：质子带正电，电子带负电，n是中子，故错误；根据质量数和电荷数守恒可知：X的电荷数为15，质量数为30，磷元素的电荷数为15，因此X为1531P的同位素，故C正确D错误．故选C．7．（2008•四川）下列说法正确的是（）A．γ射线在电场和磁场中都不会发生偏转B．β射线比α射线更容易使气体电离C．太阳辐射的能量主要来源于重核裂变D．核电站产生的能量来自轻核聚变【解答】解：A、γ射线不带电，所以在电场和磁场中都不会发生偏转，故A正确；B、α射线比β射线更容易使气体电离，故B错误；C、太阳辐射的能量主要来源于轻核聚变，故C错误；D、核电站产生的能量来自铀235的裂变，故D错误；故选：A8．（2016春•清远校级期末）“两弹一星”可以说长了中国人的志气，助了中国人的威风，下列原子弹和氢弹说法正确的是（）A．原子弹是根据轻核聚变原理，基本核反应方程式→B．原子弹是根据重核的裂变原理，基本核反应方程式→10nC．氢弹是根据轻核聚变原理，基本核反应方程式→D．氢弹是根据重核的裂变原理，基本核反应方程式→10n【解答】解：A、B、原子弹是根据重核的裂变原理，基本核反应方程式→10n．故A错误，B正确；C、D、氢弹是根据轻核聚变原理，基本核反应方程式→．故C正确，D错误．故选：9．（2016春•枣阳市校级期中）下列事件中属于核辐射给人类带来环境灾难的是（）A．日本福岛大地震引起的第一核电站1至4号机组核废料池泄漏B．以美国为首的北约军队在科索沃、伊拉克和利比亚大量使用貧铀弹C．汶川大地震D．前苏联切尔诺贝利核电站爆炸【解答】解：A、核废料池泄漏出高浓度的放射性物质可伤害人体细胞，故A正确；B、贫铀弹是一种新武器，其爆炸后所弥散的贫铀将长时间影响人类的生存环境，对人体产生慢性伤害，故B正确；C、地震不像核辐射给人类带来环境灾难，故C错误；D、前苏联切尔诺贝利核电站4号机组发生爆炸，泄露的能量相当于200颗广岛原子弹．这是人类历史上迄今最严重的核事故，造成了极严重的后果．20多年过去了，切尔诺贝利依然是一座死城，故D正确；故选：10．（2015•海珠区三模）在下列核反应方程中，X代表质子的方程的是（）A．→B．→C．→D．→【解答】解：A、根据质量数和电荷数守恒得X的电荷数为0，质量数为1，所以X是中子，故A错误；B、同理X的电荷数为1，质量数为1，所以X为质子，故B正确；C、X的电荷数为1，质量数为1，所以X是质子，故C正确；D、X的电荷数为1，质量数为2，所以X是氘核，故D错误．故选：．11．（2015•翁牛特旗校级模拟）氦原子核由两个质子与两个中子组成，这两个质子之间存在着万有引力、库仑力和核力，则3种力从大到小的排列顺序是（）A．核力、万有引力、库仑力B．万有引力、库仑力、核力C．库仑力、核力、万有引力D．核力、库仑力、万有引力【解答】解：核力是强力，它能将核子束缚在原子核内．万有引力最弱，研究核子间相互作用时万有引力可以忽略．故选：D．12．（2015•肇庆三模）已知氘核的平均结合能是 1.09，氚核的平均结合能是2.78，氦核的平均结合能是7.03．在某次核反应中，1个氘核和1个氚核结合生成1个氦核并放出17.6的能量，下列说法正确的是（）A．这是一个裂变反应B．核反应方程式为→C．目前核电站都采用上述核反应发电D．该核反应会有质量亏损【解答】解：A、1个氘核和1个氚核结台生成1个氮核，这是聚变反应．故A错误；B、1个氘核和1个氚核结台生成1个氮核，根据质量数与质子数守恒知同时有一个中子生成，反应方程为→．故B正确；C、目前核电站都采用核裂变发电．故C错误；D、该反应放出热量，所以一定有质量亏损．故D正确．故选：13．（2015•清远校级模拟）以下核反应方程式的书写及其说明正确的是（）A．→，这是轻核聚变的方程式B．→，这是β衰变的方程式C．→10n，这是重核裂变的方程式D．→，这是原子核人工转变的方程式【解答】解：A、→，这是人工核反应方程的方程式，故A错误；B、→，放射出的是电子，这是β衰变的方程式，故B错误；C、→10n，这是重核裂变的方程式，故C正确；D、→，这是原子核人工转变的方程式，是通过实验发现质子的核反应方程，故D正确；故选：14．（2015•深圳校级三模）下列说法正确的是（）A．方程式U→是核裂变反应方程B．方程式→γ是核聚变反应方程C．氢原子光谱是连续的D．氢原子从某激发态跃迁至基态要放出特定频率的光子【解答】解：A、A是a衰变生成氦原子核，B是聚变方程放出光子，故A错误B正确．C、由于氢原子发射的光子的能量：﹣，所以发射的光子的能量值E是不连续的，只能是一些特殊频率的谱线，故C错误D、氢原子从某激发态跃迁至基态要放出特定频率的光子，故D 正确故选：15．（2015春•湖北校级期末）若元素A的半衰期为4天，元素B的半衰期为5天，则相同质量的A和B，经过20天后，剩下元素A和元素B的质量之比：是（）A．30：31 B．31：30 C．1：2 D．2：1【解答】解：根据衰变公式：知，：故选：C16．（2014•重庆校级二模）2014年5月7日，南京某工厂发生了丢失放射源铱﹣192的事件，已知铱﹣192发生β衰变，则衰变方程为（）A．→B．→C．→D．→【解答】解：根据质量数守恒和电荷数守恒可知，发生β衰变时新核的质量数不变，核电荷数加1，所以写出铱﹣192的衰变方程为：→；故选：B17．（2014•宿州模拟）水的折射率为n，距水面深h处有一个点光源，岸上的人看到水面被该光源照亮的圆形区域的直径为（）A．2（）B．2 h （）C．2 h （）D．2 h （）【解答】解：水下点光源射向空气时，当照射越远时入射角越大，照射越近则入射角越小．由水的折射率n可求出水的临界角则当入射角i等于C时，恰好发生全反射．设上的人看到水面被该光源照亮的圆形区域的直径为D则，因为，所以因此由=得或者也可以这样算：恰好发生光的全反射时，则有所以22（）故选：A18．（2010•红桥区二模）下列说法正确的是（）A．太阳光通过三棱镜形成彩色光谱，这是光的干涉的结果B．用光导纤维束传送图象信息，这是光的衍射的应用C．眯着眼睛看发光的灯丝时能观察到彩色条纹，这是光的偏振现象D．在照相机镜头前加装偏振滤光片拍摄日落时水面下的景物，可使景像清晰【解答】解：A、太阳光通过三棱镜，由于各种色光的折射率不同，而发生色散形成彩色光谱．故A错误．B、用光导纤维束传送图象信息是利用光在纤维中不停地发生全反射进行传递信息．故B错误．C、当光通过狭缝时，若缝的尺寸与光的波长相当，则会发生明显的衍射现象．故C错误．D、在照相机镜头前加装偏振滤光片拍摄日落时水面下的景物，可使景像清晰是利用光的偏振．只能让振动方向与透振方向一致的通过．故D正确．故选D．19．（2013•河西区二模）用激光器作光源，在不透光的挡板上开一条缝宽为0.05的窄缝，进行光的衍射实验，如图所示，则在光屏上看到的条纹是下列中的哪一个（）A．B． C． D．【解答】解：由于衍射条纹狭缝平行，且中间宽、两边窄，不等间距．故A正确，B、C、D错误．故选：A．20．（2001•天津、山西）市场上有种灯具俗称“冷光灯”，用它照射物品时能使被照物品处产生的热效应大大降低，从而广泛地应用于博物馆、商店等处．这种灯降低热效应的原因之一是在灯泡后面放置的反光镜玻璃表面上镀一层薄膜（例如氟化镁），这种膜能消除不镀膜时玻璃表面反射回来的热效应最显著的红外线．以λ表示此红外线的波长，则所镀薄膜的厚度最小应为（）A．λB．λC．λD．λ【解答】解：因为薄膜的厚度为波长的，所以两个界面上的反射光相干涉后互相抵消，减少了反射光，从而减少了反射光的能量．故选B21．（2015•福建）如图，一束光经玻璃三棱镜折射后分为两束单色光a、b，波长分别为λa、λb，该玻璃对单色光a、b的折射率分别为、，则（）A．λa＜λb，＞B．λa＞λb，＜C．λa＜λb，＜D．λa ＞λb，＞【解答】解：由光路图可知，a光的偏折程度较小，b光的偏折程度较大，则a光的折射率小，b光的折射率大．即＜．折射率越大，频率越大，波长越小，则知a光的波长大，即λa ＞λb．故选：B．22．（2014•江苏）某同学用单色光进行双缝干涉实验，在屏上观察到图甲所示的条纹，仅改变一个实验条件后，观察到的条纹如图乙所示，他改变的实验条件可能是（）A．减小光源到单缝的距离B．减小双缝之间的距离C．减小双缝到光屏之间的距离 D．换用频率更高的单色光源【解答】解：乙图中条纹的间距比甲图大，根据双缝干涉的条纹间距公式△λ知，乙图中可能是光的波长较长，即频率较低，也可能缝与屏间距增大，也可能双缝间距减小．故B正确，A、C、D错误．故选：B．23．（2012•资阳三模）下列说法正确的是（）A．一用透明的标准平面样板检查光学平面的平整程度是利用光的偏振现象B．光导纤维内芯的折射率比外套小，光传播时在内芯与外套的界面发生全反射C．超过极限频率的入射光频率越高，对同一金属所产生的光电子的最大初动能越大D．在研究双缝干涉现象的实验装置中，仅将屏移近双缝，则干涉条纹间距变宽【解答】解：A、一用透明的标准平面样板检查光学平面的平整程度是利用光的干涉现象．故A错误．B、光传播时在内芯与外套的界面发生全反射，从全反射的条件知，光导纤维内芯的折射率大于外套的折射率．故B错误．C、根据光电效应方程﹣W0知，入射光的频率越高，光电子的最大初动能越大．故C正确．D、根据双缝干涉条纹的间距公式知，将屏移近双缝，L 减小，则干涉条纹的间距变窄．故D错误．故选C．24．（2012春•雅安期末）如图所示的4种明暗相间的条纹，是红光、蓝光各自通过同一个双缝干涉仪器形成的干涉图样以及黄光、紫光各自通过同一个单缝形成的衍射图样（黑色部分表示亮纹）．则在下面的四个图中从左往右排列，那个图是紫光形成的条纹（）A．B．C．D．【解答】解：双缝干涉的图样是明暗相间的干涉条纹，所有条纹宽度相同且等间距，故是红光、蓝光各自通过同一个双缝干涉仪器形成的干涉图样；单缝衍射条纹是中间明亮且宽大，越向两侧宽度越小越暗，而波长越大，中央亮条纹越粗，故是衍射图样，紫光波长较短，则中央亮条纹较细，故B是紫光的衍射条纹．故选：B．25．（2015•广元二模）华裔科学家高锟获得了2009年诺贝尔物理学奖，他被誉为“光纤通讯之父”．在光纤通讯中信号传播的主要载体是光导纤维，它的结构如图所示，其内芯和外套材料不同，光在内芯中传播．下列关于光导纤维的说法正确的是（）A．波长越短的光在光纤中传播的速度越大B．频率越大的光在光纤中传播的速度越大C．内芯的折射率比外套的大，光传播时在内芯与外套的界面上发生全反射D．内芯的折射率比外套的小，光传播时在内芯与外套的界面上发生全反射【解答】解：A、波长越短的光，频率越大，介质对它的折射率n越大，根据公式，知光在光纤中传播的速度越小．故A错误．B、频率越大的光，介质对它的折射率n越大，根据公式，知该光在光纤中传播的速度越小．故B错误．、发生全反射的必要条件是光必须从光密介质射入光疏介质，即从折射率大的介质射入折射率小的介质；当内芯的折射率比外套的大时，光传播时在内芯与外套的界面上才能发生全反射．故C 正确，D错误．故选：C26．（2015•合肥校级模拟）如图所示，水下光源S向水面A点发射一束复色光线，折射光线分成a、b两束，则下列说法正确的是（）A．在水中a光的速度比b光的速度小B．a光的频率小于b光的频率C．若a、b两种单色光由玻璃射向空气时，a光的临界角较小。
2020-2021高二物理3-5课后作业：第十九章 原子核 水平测试卷含解析
2020-2021学年高二物理人教版选修3-5课后作业：第十九章原子核水平测试卷含解析第十九章水平测试卷本试卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分，满分100分，考试时间90分钟。
第Ⅰ卷(选择题，共40分）一、选择题(本题共10小题，每小题4分,共40分.在每小题给出的四个选项中,第1~6题只有一项符合题目要求，第7～10题有多项符合题目要求.全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分）1．下列说法中正确的是(）A.错误!U的半衰期约为7亿年,随着地球环境的不断变化，其半衰期可能变短B．某原子核经过一次α衰变和两次β衰变后，核内中子数减少4C．10个放射性元素的原子核经过一个半衰期后,一定有5个原子核发生衰变D．γ粒子的电离能力比α粒子的大答案B解析半衰期的长短是由原子核内部本身的因素决定的，与原子所处的物理、化学状态无关,故A错误；某原子核经过一次α衰变电荷数减小2，质量数减小4，再经过两次β衰变后，质量数不变,电荷数要增加2，所以整个过程质量数减小4，电荷数不变，所以核内中子数减少4个。
故B正确。
半衰期具有统计规律，对大量的原子核适用.故C错误。
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，故D错误。
2．在正负电子对撞机中，一个电子和一个正电子对撞发生湮灭而转化为一对光子.设正、负电子的质量在对撞前均为m，对撞前的动能均为E，光在真空中的传播速度为c，普朗克常量为h，则对撞后转化成光子的波长等于（）A。
hcE B。
错误!C.错误!D。
错误!答案C解析一个光子的能量为mc2＋E，h错误!＝mc2＋E，所以λ＝错误!，C正确。
3．将半衰期为5天的铋64 g分成四份分别投入(1)开口容器中；(2)100 atm的密封容器中；(3）100 ℃的沸水中，第四份则与别的元素形成化合物,经10天后，四种情况剩下的质量分别为m1、m2、m3、m4,则（)A．m1＝m2＝m3＝m4＝4 gB．m1＝m2＝m3＝4 g, m4〈4 gC．m1>m2>m3〉m4，m1＝4 gD．m1＝4 g，其余无法知道答案A解析放射性元素的半衰期是一定的，与放射性元素所在的物理环境和化学环境无关，所以A正确。
高二物理选修3-5 第十九章 原子核检测题
高二物理选修3-5 第十九章 原子核检测题（满分100分 时间90分钟）一、选择题。
共10小题，每小题4分，共40分。
每小题的4个选项中至少有一个是正确的。
请将正确选项选出并填在题后的表格中，全选对每题得4分，选不全的得2分，有错选或不答的得0分。
1．下列说法正确的是（ ） A ．α射线与γ射线都是电磁波B ．β射线为原子的核外电子电离后形成的电子流，它具有中等的穿透能力。
C ．用加温、加压或改变其化学状态的方法都不能改变原子核衰变的半衰期D ．原子核经过衰变生成新核，则新核的质量总等于原核的质量2．用α粒子轰击铝核（2713Al ），产生磷核（3015P ）和x 粒子，磷核（3015P ）具有放射性，它衰变后变成硅核（3014Si ）和y 粒子，则x 粒子和y 粒子分别是（ ）A ．质子 电子B ．质子 正电子C ．中子 正电子D ．中子 电子 3．太阳能是由于太阳内部高温高压条件下的热核聚变反应形成的，其核反应方程是（ ）A ．1401214H He+2e →B ．1441717281N+He O+H → C ．235113690192054380U+n Xe+Sr+10n → D ．238234492902U Th+He →4．图中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5．关于放射性同位素应用的下列说法中正确的有（ ）A ．放射线改变了布料的性质使其不再因摩擦而生电，因此达到消除有害静电的目的B ．利用γ射线的贯穿性可以为金属探伤，也能进行人体的透视C ．用放射线照射作物种子能使其DNA 发生变异，其结果一定是成为更优秀的品种D ．用γ射线治疗肿瘤时一定要严格控制剂量，以免对人体正常组织造成太大的危害 6．如图所示，在α粒子散射实验中，α粒子穿过某一金属原子核附近的示意图，A 、B 、C 分别位于两个等势面上，则以下说法中正确的是（ ）A ．α粒子在A 处的速度比B 处的速度小B ．α粒子在B 处的动能最大，电势能最小C ．α粒子在A 、C 两处的速度大小相等D ．α粒子在B 处的速度比在C 处的速度要小7．（06深圳2）关于原子核，下列说法中正确的是（ ） A ．原子核能发生β衰变说明原子核内存在电子 B ．核反应堆利用镉棒吸收中子控制核反应速度 C ．轻核的聚变反应可以在任何温度下进行 D ．一切核反应都能释放核能8．已知π+介子、π—介子都是由一个夸克（夸克u 或夸克d ）和一个反夸克（反夸克u 或反夸克d ）组成的，它们的带电量如下表所示，表中e 为元电荷。
人教版高中物理选修3-5第十九章 原子核单元测试含答案
绝密★启用前人教版高中物理选修3-5第十九章原子核单元测试本试卷分第Ⅰ卷和第Ⅱ卷两部分，共100分，考试时间90分钟。
分卷I一、单选题(共10小题,每小题4.0分,共40分)1.如图所示，表示原子核的比结合能与质量数A的关系，据此下列说法中正确的是()A．重的原子核，例如铀核(U)，因为它的核子多，核力大，所以结合得坚固而稳定B．锂核(Li)的核子的比结合能比铀核的比结合能小，因而比铀核结合得更坚固更稳定C．原子核结合的松紧程度可以用“比结合能”来表征，比结合能的定义是每个核子的平均结合能；比结合能越大的原子核越稳定D．以上三个表述都错误2.利用重核裂变释放核能时选用U核，主要原因是()A．它裂变放出核能比其他重核裂变放出核能多B．它可能分裂成三部分或四部分C．它能自动裂变，与体积无关D．它比较容易发生链式反应3.有关原子及原子核方面的知识，下列说法正确的是()A．放射性物质衰变时放出来的γ光子，是原子从高能级向低能级跃迁时产生的B．若使放射性物质的温度升高，其半衰期将减小C．β衰变所释放的电子是原子核内的质子转变为中子时所产生的D．轻核聚变要在很高的温度下才能发生4.我国自主研发制造的国际热核聚变核心部件在国际上率先通过权威机构认证，这是我国对国际热核聚变项目的重大贡献。
下列核反应方程中属于聚变反应的是()A．H＋H→He＋nB．N＋He→O＋HC．He＋Al→P＋nD．U＋n→Ba＋Kr＋3n5.据BBC报道，前英国政府辐射事务顾问巴斯比博士表示，日本核电站的问题极为严重，尤其令人担心的是福岛核电站三号反应堆．他称，该反应堆现在遇到了麻烦，因为它使用的是一种不同的燃料：它不是铀，而是一种铀钚混合燃料，而钚是极为危险的，因此一旦这种物质泄漏出来，将使海啸灾难雪上加霜．钚是世界上毒性第二大的物质(世界上毒性第一大的物质为钋)．一片药片大小的钚，足以毒死2亿人，5克的钚足以毒死所有人类．钚的毒性比砒霜大4.86亿倍，一旦泄露入太平洋，全人类都玩完！(239Pu半衰期24 390年)．关于钚的危害的认识，你认为错误的是() A．钚具有很强的放射性B．钚是重金属进入人体会破坏细胞基因从而导致癌C．钚的半衰期比铀要长的多D．钚核的裂变反应能放出巨大的能量6.以下说法正确的是()A．汤姆孙发现电子并提出了原子核式结构模型B．放射性元素放出的α粒子就是质子C．放射性元素放出的β粒子就是原子的核外电子D．比结合能(平均结合能)越大，表示原子核中核子结合得越牢固，原子核越稳定7.已知氘核的平均结合能为1.1 MeV，氦核的平均结合能为7.1 MeV，则两个氘核结合成一个氦核时()A．释放出4.9 MeV的能量B．释放出6.0 MeV的能量C．释放出24.0 MeV的能量D．吸收4.9 MeV的能量8.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.恒星的周年视差证明了()A．地球绕其轴心运动B．地球绕着太阳运动C．月球绕地球运动D．太阳质量远远大于地球质量10.铝箔被α粒子轰击后发生了以下核反应：Al＋He→X＋n.下列判断正确的是()A．n是质子B．n是电子C． X是Si的同位素D． X是P的同位素二、多选题(共4小题,每小题5.0分,共20分)11.(多选)下列说法中错误的是()A．比结合能越小，原子核越稳定B．天然放射现象的发现，揭示了原子的核式结构C．γ射线是波长很短的电磁波，它的穿透能力比β射线要强D．玻尔是第一个把微观世界中物理量取分立值的观念应用到原子系统的科学家12.(多选)聚变与裂变相比，下列说法正确的是()A．聚变比裂变产能效率高B．在目前情况下，使原子核聚变要比裂变容易C．原子弹的燃料是235UD．氢弹的原理是核的聚变，需由原子弹来引爆13.(多选)下列说法正确的是()A．爱因斯坦用光子说成功解释了光电效应B．卢瑟福用α粒子散射实验揭示了原子具有核式结构C．He＋N→O＋H属于β衰变方程D．核燃料总是利用比结合能较小的核14.(多选)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分卷II三、计算题(共4小题,每小题10.0分,共40分)15.用中子轰击锂核(Li)发生核反应，生成氚核(H)和α粒子，并放出4.8 MeV的能量．已知1 u相当于931.5 MeV的能量(1)写出核反应方程．(2)求出质量亏损．(3)若中子和锂核是以等大反向的动量相碰，则氚核和α粒子的动能比是多少？(4)α粒子的动能是多大？16.在所有能源中核能具有能量密度大、区域适应性强的优势，在核电站中，核反应堆释放的核能被转化为电能．核反应堆的工作原理是利用中子轰击重核发生裂变反应，释放出大量核能．(1)核反应方程U＋n→Ba＋Kr＋a X是反应堆中发生的许多核反应中的一种，n为中子，X为待求粒子，a为X的个数，则X为________，a＝________.以m U、m Ba、m Kr分别表示U、Ba、Kr的质量，m n、m p分别表示中子、质子的质量，c为光在真空中传播的速度，则在上述核反应过程中放出的核能ΔE＝________.(2)有一座发电能力为P＝1.00×106kW的核电站，核能转化为电能的效率η＝40%.假定反应堆中发生的裂变反应全是本题(1)中的核反应，已知每次核反应过程中放出的核能ΔE＝2.78×10－11J，铀核的质量m U＝390×10－27kg，求每年(1年＝3.15×107s)消耗的U的质量．17.由于放射性元素Np的半衰期很短，所以在自然界一直未被发现，直到使用人工的方法制造后才被发现．已知Np经过m次α衰变和n次β衰变后变成Bi.(1)求m、n的值；(2)有一个静止的Np原子核放出一个α粒子后变成镤核(Pa)，已知镤核的速率v Pa＝4×105m/s，求α粒子的速率．18.Co发生一次β衰变后变为Ni核，在该衰变过程中还发出频率为ν1和ν2的两个光子，试写出衰变方程式，并求出该核反应因释放光子而造成的质量亏损．答案1.【答案】C【解析】比结合能越大，表示原子核中核子结合得越牢固，原子核越稳定，故C正确，A、B、D 错误．2.【答案】D【解析】U俘获任何能量的中子都会发生裂变反应，吸收低能量的中子裂变的概率更大，D项正确．3.【答案】D【解析】放射性物质衰变时放出来的γ光子，来自原子核，故A错误；放射性物质的半衰期由原子核内部因素决定，与温度以及化学状态等无关．故B错误；β衰变所释放的电子来自原子核，是原子核内的一个中子转变为一个质子和一个电子，电子释放出来．故C错误；轻核聚变需在很高的温度下发生，会释放出更高的能量，所以轻核聚变又称为热核反应．故D正确．4.【答案】A【解析】H＋H→He＋n是一个氘核与一个氚核结合成一个氦核，同时放出一个中子，属于聚变反应，故选项A正确；7N＋He→8O＋H是卢瑟福发现质子的核反应方程，是人类第一次实现的原子核的人工转变，属于人工核反应，故选项B错误；He＋Al→P＋n是小居里夫妇用α粒子轰击铝片时发现了放射性磷(磷30)，同时发现中子的核反应方程，属于人工核反应，故选项C错误；U＋n→56Ba＋Kr＋3n是一种典型的铀核裂变，属于裂变反应，故选项D错误。
人教版高中物理选修3-5《原子核》单元测试(选修3—5).docx
高中物理学习材料（鼎尚**整理制作）《原子核》单元测试1.2000年8月21日，俄罗斯“库尔斯克”号核潜艇在巴伦支海遇难，沉入深度约为100m 的海底．“库尔斯克”号核潜艇的沉没再次引起人们对核废料与环境问题的重视．几十年来人们向以巴伦支海海域倾倒了不少核废料，核废料对海洋环境有严重的污染作用．其原因有（ ）Ａ．铀、钚等核废料有放射性 Ｂ．铀、钚等核废料的半衰期很长 Ｃ．铀、钚等重金属有毒性 Ｄ．铀、钚等核废料会造成爆炸2.下列现象中，涉及原子核内部变化的是 ( ) A.α粒子的散射实验 B.光电效应现象 C.天然放射现象 D.氢原子光谱的产生3. 关于放射性同位素应用的下列说法中正确的有 （ ） A.放射线改变了布料的性质使其不再因摩擦而生电，因此达到消除有害静电的目的 B.利用γ射线的贯穿性可以为金属探伤，也能进行人体的透视C.用放射线照射作物种子能使其DNA 发生变异，其结果一定是成为更优秀的品种D.用γ射线治疗肿瘤时一定要严格控制剂量，以免对人体正常组织造成太大的危害4. “朝核危机”引起全球瞩目，其焦点就是朝鲜核电站采用轻水堆还是重水堆．重水堆核电站在发电的同时还可以生产出可供研制核武器的钚239（u 23994P ），这种u 23994P 可由铀239（U 23992）经过n 次β衰变而产生，则n 为 ( )A ．2B ．239C ．145D ．925.关于半衰期，以下说法正确的是 （ ）A ．同种放射性元素在化合物中的半衰期比单质中长。
B ．升高温度可以使半衰期缩短C ．氡的半衰期为3.8天，若有四个氡原子核，经过7.6天就只剩下一个D ．氡的半衰期为3.8天，4克氡原子核，经过7.6天就只剩下1克6.美国前总统老布什曾让医生们虚惊了一场．那是在访日宴会上突然昏厥，美国政府急忙将他送回国，医生用123I 进行诊断，通过体外跟踪，迅速查出了病因． 123I 的特性是 ( )A ．半衰期长，并迅速从体内清除B ．半衰期长，并缓慢从体内清除C ．半衰期短，并迅速从体内清除D ．半衰期短，并缓慢从体内消除 7.质子、中子组成氦核，质量分别是p m 、n m 和a m ，则（ ）A. 2()p n m m m α>+B. 2()p n m m m α=+C. 2()p n m m m α<+D. 以上三种情况都有可能8.根据爱因斯坦质能关系方程，可以说明（ ）A. 任何核反应，只要伴随能量的产生，则反应前后各物质的质量和一定不相等B. 太阳不断地向外辐射能量，因而它的总质量一定不断减少C. 虽然太阳不断地向外辐射能量，但它的总质量是不变的D. 若地球从太阳获得的能量大于地球向外辐射的能量，则地球的质量将不断增大9.联合国将2005年定为“国际物理年”，以纪念爱因斯坦对物理学的巨大贡献。
【单元练】人教版高中物理选修3第五章【原子核】经典练习题(含答案解析)
一、选择题1．下列有关原子、原子核的说法中正确的是（）A．天然放射现象说明原子核内部有电子B．卢瑟福用α粒子散射实验证明了原子核内存在中子C．平均结合能越大，原子核中的核子结合得越牢固，原子核越稳定D．放射性元素的半衰期与外界压强和温度有关，与原子的化学状态无关C解析：CA．天然放射现象说明了原子核具有复杂的结构，不能说明原子核内有电子，放射现象中放出的电子是由中子转化为质子同时产生一个电子放出的，A错误；B．卢瑟福用α粒子散射实验得出了原子核式结构模型，查德威克发现了中子，B错误；C．比结合能越大，原子核中核子结合得越牢固，原子核越稳定，C正确；D．原子核的衰变是由原子核内部因素决定的，与外界环境无关，D错误。
故选C。
2．下列关于原子和原子核的说法正确的是（）A．卢瑟福通过对α粒子散射实验结果的分析，提出了原子核是由质子和中子组成的B．23892U（铀)衰变为23491Pa（镤)要经过1次α衰变和2次β衰变C．质子与中子结合成氘核的过程中发生质量亏损并释放能量D．β射线是原子核外电子挣脱原子核的束缚后而形成的电子流C解析：CA．卢瑟福通过对α粒子散射实验揭示了原子的核式结构，并不是提出来了原子核是由质子和中子组成的，故A错误；B．经过1次α衰变和1次β衰变，则质量数减小4，而质子减小1，因此23892U（铀)衰变为23491Pa（镤)要经过1次α衰变和1次β衰变，故B错误；C．中子与质子结合成氘核的过程中能释放能量，故C正确；D．β衰变中产生的β射线实际上是原子核内的中子转化为质子同时释放一个电子，故D错误。
故选C。
3．下列说法中正确的是（）A．机械波和光有波动性，实物粒子不具有波动性B．用弧光灯发出紫外线照射锌板并发生光电效应后，锌板带正电C．由于核聚变需要很高的环境温度，21H和31H发生聚变过程中是需要从外界吸收能量的D．构成物体的质量是守恒不变的B解析：BA.机械波和光有波动性，实物粒子也有波动性，只不过波长很小，不易观察，故选项A错误；B.锌板发生光电效应后，电子减少，锌板带正电，故选项B正确；C.21H 和31H 发生聚变过程中，质量亏损，向外释放能量，故选项C 错误； D.当物体发生高速运动后，物体的质量会变大，故选项D 错误。
人教版选修3----5第十九章原子核单元测试题
一、单选题人教版选修3----5第十九章原子核单元测试题1. 某放射性元素的原子核A 经α衰变得到新核B ，B 经β衰变得核C ，则( )A ．原子核C 的中子数比A 少2B ．原子核C 的质子数比A 少1C ．原子核C 的中子数比B 多1D ．原子核C 的质子数比B 少12. 光子的能量是hν，动量的大小为hν/c.如果一个静止的放射性元素的原子核在发生衰变时只发出一个γ光子．则衰变后的原子核( )A ．仍然静止B ．沿着与光子运动方向相同的方向运动C ．沿着与光子运动方向相反的方向运动D ．可以向任何方向运动3. 科学家利用回旋加速器，通过轰击发生核反应，成功合成了第118号元素．实验表明，该元素的原子核先放出5个相同的粒子X ，再经过连续3次α衰变后，变成了质量数为280的第112号元素的原子核，则上述过程中的粒子X 是（ ）A ．α粒子B ．质子C ．电子D ．中子A ．电子束在晶体上的衍射实验首次证实了德布罗意波的存在下列叙述中，不符合物理学史实的是（）4.B．1905年，爱因斯坦提出的光子说很好地解释了光电效应现象C．玻尔通过对α粒子散射实验的研究提出了原子的核式结构模型D．关于原子核内部的信息，最早来自贝克勒尔的天然放射现象的发现5. 放射性元素放出的三种射线，按穿透能力由弱到强的排列顺序是（）A．α粒子，β粒子，γ射线B．β粒子，α粒子，γ射线C．γ射线，α粒子，β粒子D．γ射线，β粒子，α粒子6. 某放射性元素经过6次α衰变和8次β衰变，成为新原子核，新核和原来的核相比较，减少的质子数和中子数分别为（）A．20、4B．4、20C．14、2D．2、147. 根据宇宙大爆炸的理论，在宇宙形成之初是“粒子家族”尽显风采的时期，那么在大爆炸之后最早产生的粒子是（）A．夸克、轻子、胶子等粒子B．质子和中子等强子C．光子、中微子和电子等轻子D．氢核、氘核、氦核等轻核8. 下列有关科学家和所涉及到的物理史实中，正确的说法是：（）A．居里夫妇用α粒子轰击铝箔时发现了中子；B．卢瑟福的利用α粒子散射实验构建了原子的核式结构，同时发现了质子；C．爱因斯坦提出光子说，成功解释的光电效应，证明光具有粒子性；D．普朗克建立了量子理论，玻尔解释了各种原子的发光现象．9.物理学是一门以实验为基础的科学，任何学说和理论的建立都离不开实验．下面给出了几个在物理学发展史上有重要地位的物理实验，以及与之相关的物理学发展史实的说法，其中错误的是( )A．光的偏振现象说明光是横波B．光电效应实验表明光具有粒子性C．天然放射现象的发现证实了玻尔原子理论是正确的D．电子的发现揭示了原子不是构成物质的最小微粒10. 下列说法正确的是（）A．太阳辐射的能量主要来自太阳内部的核裂变反应B．贝克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．一束光照射某种金属，其频率低于该金属的截止频率时不能发生光电效应D．氢原子从较低能级跃迁到较高能级时，核外电子的动能增大11. 2011年3月11日，日本发生9.0级大地震并引发海啸，致使福岛核电站的5个机组停转，12日首次出现了核泄漏，大批居民被疏散，2011年3月2 6日，在我国黑龙江省东北部空气中发现了极微量的人工放射性核素碘131．下列关于原子核转变的知识，说法正确的是（）A．研制核武器的钚239()由铀239()经过4次β衰变而产生B．福岛核电站的核反应方程可能为C．在中子轰击下，生成和的核反应前后，原子核的核子总数减少D．碘131是元素碘的一种放射性同位素，半衰期为8.3天，20g的碘经过两个半衰期后其质量变为10g．12. 秦山核电站第三期工程的两个6×105 kW发电机组已实现并网发电．发电站的核能来源于U的裂变，下列说法正确的是（）A．反应堆中核反应速度通常是采用调节的体积来控制的B．的一种可能的裂变是C．是天然放射性元素，升高温度后它的半衰期会缩短D．因为裂变时释放能量，出现质量亏损，所以生成物的总质量数必减少13. 下列有关原子结构和原子核的认识，其中正确的是．A．射线是高速运动的电子流B．氢原子辐射光子后，其绕核运动的电子动能增大C．太阳辐射能量的主要来源是太阳中发生的重核裂变D．的半衰期是5天，100克经过10天后还剩下50克14. 下列关于物理史实及物理现象的说法中正确的是（）A．双缝干涉图样的中央亮条纹宽而亮，两边亮条纹窄而暗B．汤姆生在用粒子轰击金箔的实验中发现了质子，提出了原子核式结构学说C．查德威克在用粒子轰击铍核的实验中发现了正电子D．用紫光照射某金属能发生光电效应，那么用紫外线照射该金属也一定能发生光电效应15. 铀裂变的产物之一氪90()是不稳定的，它经过一系列衰变最终成为稳定的锆90()，这些衰变是( )A．1次α衰变，6次β衰变B．4次β衰变C．2次α衰变D．2次α衰变，2次β衰变16. 下列说法正确的是（）A ．卢瑟福通过实验发现质子的核反应方程为：B ．铀核裂变的核反应方程是：C．汤姆孙首先提出了原子核结构学说D．在原子核中，比结合能越小表示原子核中的核子结合得越牢固，原子核越牢固17. 2011年3月11日，日本发生9．O级大地震，导致核电站安全壳破损，使全球遭受核污染．世界绝大多数地方都从大气中检测到了的碘（I）一131，就是核原料一铀钚混合氧化物裂变的主要产物之一．碘一131的原子核内有78个中子，具有放射性．它发生衰变时，发射出β、γ射线，生成氙（Xe）-131，若所发射的β、γ射线的能量分别为0.6065MeV和0.3640MeV，下列说法中正确的是（）A．戴口罩可以防止碘一131的辐射B．铀钚混合氧化物中，铀与钚的半衰期都发生了变化C．碘一131发生衰变时，核反应方程是D．碘一131发生衰变时，有的质量转化为能量18.下列叙述正确的是( )A．射线都是电磁波B ．核反应方程中X 是的同位素C．合力、交变电流的有效值等概念的建立体现了等效替代的思想D ．电容,加速度均是采用比值法定义的物理量19. 设想一个原来静止的天然放射性元素的原了核在匀强磁场中发生了衰变，如果所产生的新核和所放射出的粒子的运动方向均垂直于磁场方向，且用箭头指向表示粒子的运动方向，那么表示发生β衰变的轨迹图应该是（）A ．B ．C ．D ．20. 下列说法中正确的是（）A．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B．玻尔理论不仅能解释氢的原子光谱，也能解释氦的原子光谱C．热核反应的燃料是氢的同位素，裂变反应的燃料是铀D．中子与质子结合成氘核的过程中需要吸收能量21. 某元素的原子核可以俘获自身核外的一个K电子而转变成新元素，这种现象称为K俘获，在K俘获的过程中，原子核将会以光子的形式放出K 电子的结合能．关于K俘获的过程，下列说法中正确的是（）A．原子序数不变B．原子序数减小C．原子总质量不变D．原子总质量减小二、多选题22.下列说法中正确的是（）A．氢原子吸收一个光子跃迁到激发态后，在向低能级跃迁时放出光子的频率可能小于入射光子的频率B．如果用紫光照射某种金属发生光电效应，改用绿光照射这种金属一定不发生光电效应C．由玻尔理论可知，氢原子的核外电子由较高能级跃迁到较低能级时，要释放一定频率的光子，同时电子的动能减小，电势能减小D．Se→Kr＋2e是重核裂变23. 如图所示为α粒子散射实验装置的示意图，荧光屏和显微镜一起分别放在图中的A、B、C、D四个位置时观察到的现象，下述说法中正确的是( )A．放在A位置时，相同时间内观察到屏上的闪光次数最多B．放在B位置时，相同时间内观察到屏上的闪光次数只比A位置时稍少些C．放在C、D位置时，屏上观察不到闪光D．放在D位置时，屏上仍能观察到一些闪光，但次数极少24. 以下说法中正确的是（）A．β衰变所释放的电子是原子核内的中子转变为质子时所产生的B．若使放射物质的温度升高，其半衰期将减小C．大量氢原子从n=4的能级跃迁到n=1的能级，能够辐射6种频率的光子D．衰变为的过程中，要经过8次α衰变和10次β衰变E．是轻核聚变25. 关于下列四幅示意图的说法中正确的是（）A．在单分子油膜法测量分子直径d的大小时认为油酸分子是一个挨一个紧密排列的B．光电效应实验现象说明了光具有波动性C．α粒子轰击铍产生的粒子流x2是质子流D．用中子轰击铀核使其发生裂变，引起的链式反应会释放出巨大的核能26. 当一个重核裂变时，它所产生的两个核（）A．含有的质子数较裂变前重核的质子数少B．含有的中子数较裂变前重核的中子数少C．裂变时释放的能量等于俘获中子时得到的能量D．可能是多种形式的两个核的组合27. 下列说法正确的是( )A．原子核发生衰变时要遵守电荷守恒和质量守恒的规律B．根据爱因斯坦的“光子说”可知光的波长越大，光子的能量越小C．由玻尔理论知道氢原子从激发态跃迁到基态时会放出光子D．发生光电效应时光电子的动能只与入射光的强度有关E．天然放射现象是与原子核内部变化有关的现象28. 下列说法正确的是（）A．经过6次α衰变和4次β衰变后，成为稳定的原子核B．发现中子的核反应方程为C．γ射线一般伴随着α或β射线产生，在这三种射线中γ射线的穿透能力最强，电离能力也最强D．氢原子核外电子从半径较小的轨道跃迁到半径较大的轨道时，电子的动能减小，电势能增大，原子能量减小E．紫外线照射到金属锌板表面时能够发生光电效应，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个数越多。
人教版高中物理选修3-5 第十九章 原子核 测试含答案及详细解析
绝密★启用前人教版高中物理选修3-5 第十九章原子核测试本试卷分第Ⅰ卷和第Ⅱ卷两部分，共100分第Ⅰ卷一、单选题(共15小题，每小题4.0分,共60分)1.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(图中未画出)．以下判断可能正确的是()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2.下列说法正确的是()A．放射性元素的样品不断衰变，虽然剩下未衰变的原子核越来越少，但元素的半衰期不变B．放射性元素放在真空中衰变加快C．Bi的半衰期是1小时，质量为m的Bi经过3小时后还有m没有衰变D．温度越高，放射性元素衰变越快3.下列核反应属于α衰变的是()A．B＋He→N＋nB．Al＋H→Mg＋HeC．Th→Ra＋HeD．H＋H→He4.放射性在技术上有很多应用，不同的放射源可用于不同目的．下表列出了一些放射性元素的半衰期和可供利用的射线.某塑料公司生产聚乙烯薄膜，方法是让厚的聚乙烯膜通过轧辊把聚乙烯膜轧薄，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2385.对下列各原子核变化的方程，表述正确的是()A．H＋H→He＋n是核聚变反应B．H＋H→He＋n是α衰变C．Se→Kr＋2e是核裂变反应D．U＋n→Xe＋Sr＋2n是β衰变6.下列说法中正确的是()A．火箭利用周围空气提供的动力飞行B．卢瑟福通过对α粒子散射实验的研究，提出了原子核式结构模型C．铀235与铀238原子核内的中子数不同，因而有不同的半衰期D．热核反应的温度须达到几百万开尔文，反应过程中要吸收能量7.北京奥委会接受专家的建议，大量采用对环境有益的新技术．如奥运会场馆周围的90%的路灯将采用太阳能光伏发电技术，奥运会90%的洗浴热水将采用全玻真空太阳能集热技术．太阳能的产生是由于太阳内部高温高压条件下的核聚变反应产生的，其核反应方程是()A． 4H→He＋2 eB．N＋He→O＋HC．U＋n→Sr＋Xe＋3nD．U→Th＋He8.下列说法中正确的是()A．汤姆孙通过对阴极射线的研究发现了电子，从而揭示了原子核是有复杂结构的B．在单缝衍射实验中，假设只让一个光子通过单缝，则该光子不可能落在暗条纹处C．黑体辐射的强度与波长的关系是：随着温度的升高，各种波长的辐射都增加，辐射强度极大值的光向波长较短的方向移动D．用质子流工作的显微镜比用相同速度的电子流工作的显微镜分辨率低9.科学研究表明，自然界存在四种基本相互作用，我们知道分子之间也存在相互作用的引力和斥力，那么分子力实质上属于()A．引力相互作用B．电磁相互作用C．强相互作用和弱相互作用的共同作用D．四种基本相互作用的共同作用10.人类探测月球时发现，在月球的土壤中含有较丰富的质量数为3的氦，它可作为未来核聚变的重要原料之一，氦的该种同位素应表示为()A．HeB．HeC．HeD．He11.如图中R是一种放射性物质，它能放出α、β、γ三种射线，虚线框内是匀强磁场，LL′是厚纸板，MM′是荧光屏，实验时发现在荧光屏上只有O、P两点处有亮斑，下列说法正确的是()A．磁场方向平行纸面竖直向上，到达O点的射线是β射线，到达P点的射线是α射线B．磁场方向平行纸面竖直向下，到达O点的射线是α射线，到达P点的射线是β射线C．磁场方向垂直纸面向外，到达O点的射线是γ射线，到达P点的射线是α射线D．磁场方向垂直纸面向里，到达O点的射线是γ射线，到达P点的射线是β射线12.美国和俄罗斯的科学家利用回旋加速器，通过Ca 轰击Cf(锎249)发生核反应，成功合成第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，则上述过程中粒子X是()A．中子B．质子C．电子D．α粒子13.在一个U原子核衰变为一个Pb原子核的过程中，发生β衰变的次数为()A． 6次B． 10次C． 22次D． 32次14.宇宙诞生过程中，产生如下粒子：①光子、中微子、电子等大量轻子；②氘核、氚核、氦3、氦核等轻核；③夸克、轻子、胶子等粒子；④质子和中子等强子；⑤电子、质子、氦核的混合电离气体；⑥电子、质子复合成为中性氢原子．根据宇宙大爆炸理论，以上粒子形成的先后顺序是()A．①②③④⑤⑥B．③①④②⑤⑥C．③④①②⑤⑥D．①③④②⑥⑤15.如图所示，R是一种放射性物质，虚线框内是匀强磁场，LL′是厚纸板，MM′是荧光屏，实验时，发现在荧光屏的O、P两点处有亮斑，由此可知磁场的方向、到达O点的射线种类、到达P 点的射线种类应属于下表中的()第Ⅱ卷二、计算题(共1小题，共15分)16.已知氘核质量为2.013 6 u，中子质量为1.008 7 u，He核的质量为3.015 0 u．两个速率相等的氘核对心碰撞聚变成He并放出一个中子，释放的核能也全部转化为机械能．(质量亏损为1 u时，释放的能量为931.5 MeV.除了计算质量亏损外，He的质量可以认为是中子的3倍)(1)写出该核反应的反应方程式；(2)该核反应释放的核能是多少？(3)若测得反应后生成中子的动能是3.12 MeV，则反应前每个氘核的动能是多少MeV?三、填空题(共3小题，第17-18每小题6.0分,第19小题13分，共30分)17.卢瑟福在1919年以α粒子(He)撞击氮原子核(N)，产生核反应．该反应生成两种粒子，其中一种为H，则另一种粒子为________，核反应方程为________________．18.铀主要以三种同位素的形式存在，三者的原子百分含量分别为234U 0.005%,235U 0.72%,238U 99.275%.请写出计算铀元素近似相对原子质量的计算式(不必算出具体数值)：______________.19.带电粒子在“云室”中运动时，可呈现其运动径迹，将“云室”放在匀强电场中，通过观察分析带电粒子的径迹，可以研究原子核发生衰变的规律．现将静止的放射性6C放入上述装置中，当它发生衰变，可能放出α粒子或负电子或正电子．所放射的粒子与反冲核经过相等时间所形成的径迹如图所示(发生衰变后放射出的粒子和反冲核的速度方向与电场E垂直，a，b均表示长度)．则(1)14C发生衰变时所放射出的粒子是________．(2)14C发生衰变时所放射出粒子的运动轨迹是________(填“①”或“②”)．答案解析1.【答案】D【解析】γ粒子是不带电的光子，在磁场中不偏转，选项B错误；α粒子为氦核带正电，由左手定则知向上偏转，选项A、C错误；β粒子是带负电的电子，应向下偏转，选项D正确．2.【答案】A【解析】放射性元素的半衰期，由核内部本身因素决定，与其他条件无关，A正确，B、D错误；Bi的半衰期是1小时，3小时经过了3个半衰期，由M余＝M原()可知还有m没有衰变，C 错误．3.【答案】C【解析】方程B＋He→N＋n，是人工核反应方程，是放出中子的核反应方程，故A错误；方程Al＋H→Mg＋He，该反应是人工核反应方程，故B错误；方程Th→Ra＋He，是Th原子核分裂并只放射出氦原子核的反应过程，故C正确；方程H＋H→He是轻核的聚变反应，故D错误．4.【答案】C【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．5.【答案】A【解析】H＋H→He＋n是核聚变反应，故A正确，B错误；重核分裂成质量较小的核的反应为核裂变反应，需要其它粒子轰击，不能自发地进行，C错误；U＋n→Xe＋Sr＋2n是重核裂变反应，D错误．6.【答案】C【解析】火箭通过喷气，利用反冲飞行，故A错误；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，故B错误；原子核的半衰期由原子核内部因素决定，与所处的物理环境和化学状态无关，铀235与铀238原子核内的中子数不同，因而有不同的半衰期，故C正确；热核反应的温度须达到几百万开尔文，但是反应过程中放出能量，故D错误．7.【答案】A【解析】太阳内部发生的是核聚变反应，由轻核结合成中等质量的核，B为原子核的人工转变，C 为裂变，D为衰变，故A正确．8.【答案】C【解析】A、汤姆孙通过对阴极射线的研究发现了电子，说明原子是有复杂结构的．故A错误．B、在单缝衍射实验中，假设只让一个光子通过单缝，其行为是随机的，也可能落在暗条纹处，只是落在暗条纹处几率小些．故B错误．C、黑体辐射实验结果表明：随着温度的升高，各种波长的辐射都增加，辐射强度极大值的光向波长较短的方向移动．故C正确．D、质子的质量比电子的质量大得多，物质波的波长较小，与电子相比不容易产生衍射．故用质子流工作的显微镜比用相同速度的电子流工作的显微镜分辨率高．故D错误．故选：C．9.【答案】B【解析】分子力作用范围约在10－10m数量级上，强相互作用和弱相互作用都是短程力，作用范围分别在10－15m和10－18m之内，在这个距离上强相互作用和弱相互作用不存在．在这个范围内引力相互作用和电磁相互作用都存在，但由于电磁力远大于万有引力，引力相互作用可以忽略不计，因此分子力本质上属于电磁相互作用．故正确答案为B.10.【答案】B【解析】氦的同位素质子数一定相同，质量数为3，故应表示为He，因此B正确．11.【答案】D【解析】因为α粒子的贯穿本领较小，一张纸即可把它挡住，所以亮斑中不可能有α射线，A、B、C错误；因为γ射线不带电，所以不受磁场约束，直接打在O点，由左手定则知磁场方向垂直纸面向里，所以D正确．12.【答案】A【解析】由于最终经3次α衰变变成原子核Y，由此可知原来的核应为Z，而该核是由某原子核放出了3个粒子X形成的．而Ca和Cf的总质子数为118，质量数为297，由此可知Ca ＋Cf→Z，Z→Z＋3n，故A正确．13.【答案】A【解析】一个U原子核衰变为一个Pb原子核的过程中，发生α衰变的次数为次＝8次，发生β衰变的次数为2×8－(92－82)＝6次，选项A正确．14.【答案】C【解析】根据大爆炸理论，宇宙形成之初是粒子家族，其后产生了夸克、轻子、胶子等粒子，然后按强子时代、轻子时代、核合成时代、混合电离气体、中性氢原子的顺序演化，故C正确．15.【答案】C【解析】R放射出来的射线共有α、β、γ三种，其中α、β射线垂直于磁场方向进入磁场区域时将受到洛伦兹力作用而偏转，γ射线不偏转，故打在O点的应为γ射线；由于α射线贯穿本领弱，不能射穿厚纸板，故到达P点的应是β射线；依据β射线的偏转方向及左手定则可知磁场方向垂直纸面向里．16.【答案】(1)H＋H→He＋n(2)3.26 MeV(3)0.45 MeV【解析】(1)核反应方程为：H＋H→He＋n(2)质量亏损为：Δm＝2.013 6×2 u－(3.015 0 u＋1.008 7 u)＝0.003 5 u，释放的核能为：ΔE＝Δmc2＝931.5×0.003 5 MeV≈3.26 MeV(3)设中子和He核的质量分别为m1、m2，速度分别为v1、v2，反应前每个氘核的动能是E0，反应后中子和He核动能分别为E1、E2，根据动量守恒定律，得m1v1－m2v2＝0＝＝3E2＝＝1.04 MeV由能量守恒定律得E1＋E2＝2E0＋ΔE，E0＝0.45 MeV.17.【答案】O He＋7N→O＋H【解析】由核反应方程质量数和电荷数守恒知，另一种粒子的质子数为8，质量数为17，所以为O，核反应方程为He＋N→O＋H.18.【答案】(234×0.005＋235×0.72＋238×99.275)×10－2【解析】铀元素的相对原子质量等于每种同位素的质量数与其百分含量乘积之和，即(234×0.005＋235×0.72＋238×99.275)×10－2.19.【答案】(1)α(2)②【解析】(1)反冲核与放出的射线在电场中均做类平抛运动．由轨迹可以看出，反冲核与放出的射线的受力方向均与电场方向相同，所以放出的粒子为α粒子．(2)由动量守恒得，α粒子的动量与反冲核的动量相同，α粒子的质量小，速度必然大，在垂直于电场方向上的位移大，即②轨迹为α粒子．。
人教版高中物理选修三第五章《原子核》测试题(含答案解析)
一、选择题1．(0分)[ID ：130923]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 ．23892U 中含有42HeB ．衰变后钍核的动量大小等于α粒子的动量大小C ．衰变后 α粒子与钍核的质量之和等于衰变前铀核的质量D ．200 个铀核经过一个半衰期后就只剩下 100 个铀核 2．(0分)[ID ：130922]下列说法正确的是（ ） A ．汤姆生发现了电子，表明原子具有核式结构B ．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C ．放射性元素的半衰期越短，表明有半数原子核发生衰变所需的时间越短，衰变速度越大D ．质子、中子、α粒子的质量分别为m 1、m 2、m 3，质子和中子结合成一个α粒子，释放的能量是(m 1＋m 2－m 3)c 2(c 表示真空中的光速)3．(0分)[ID ：130917]太阳内部持续不断地发生着4个质子（11H ）聚变为1个氦核（42He ）的热核反应，核反应方程是14124H He+2X →，这个核反应释放出大量核能。
已知质子、氦核、X 的质量分别为m 1、m 2、m 3，真空中的光速为c 。
下列说法中正确的是（ ）A ．方程中的X 表示中子()10n B ．方程中的X 表示电子()0-1eC ．这个核反应中质量亏损12342m m m m ∆=--D ．这个核反应中释放的核能()2134E m m c ∆=-4．(0分)[ID ：130913]放射性同位素14C 在考古中有重要应用，只要测得该化石中14C 残存量，就可推算出化石的年代，为研究14C 的衰变规律，将一个原来静止的14C 原子核放在匀强磁场中，观察到它所放射的粒子与反冲核的径迹是两个相内切圆，圆的半径之比R ：r =7：1，如图所示，那么14C 的衰变方程式应是（ ）A ．14104642C Be+He → B ．14140651C Be+e → C ．1414671C N+e -→D ．14131651C B+H →5．(0分)[ID ：130907]一个中子与一个质子发生核反应，生成一个氘核，该反应放出的能量为Q 1，两个氘核发生核反应生成一个氦核，氘核聚变反应方程是22311120H H He n +→+。
2021年高中物理选修三第五章《原子核》经典练习题(答案解析)
一、选择题1．下列核反应中，属于原子核的衰变的是（ ）A ．427301213150He Al P n +→+B ．32411120H H He n +→+ C ．235190136192038540U n Sr Xe +10n ++→ D ．238234492902U Th He →+ 2．下列关于原子和原子核的说法正确的是（ ）A ．卢瑟福通过对α粒子散射实验结果的分析，提出了原子核是由质子和中子组成的B ．23892U （铀)衰变为23491Pa （镤)要经过1次α衰变和2次β衰变C ．质子与中子结合成氘核的过程中发生质量亏损并释放能量D ．β射线是原子核外电子挣脱原子核的束缚后而形成的电子流3．下列说法正确的是（ ）A ．汤姆生发现了电子，表明原子具有核式结构B ．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C ．放射性元素的半衰期越短，表明有半数原子核发生衰变所需的时间越短，衰变速度越大D ．质子、中子、α粒子的质量分别为m 1、m 2、m 3，质子和中子结合成一个α粒子，释放的能量是(m 1＋m 2－m 3)c 2(c 表示真空中的光速)4．质子、中子和氘核的质量分别为m 1、m 2和m 3。
当一个质子和一个中子结合成氘核时，释放的能量是（c 表示真空中的光速）（ ）A ．123()m m m c ＋－B ．123()m m m c －－C ．2123()m m m c ＋－D ．2123()m m m c －－ 5．K -介子方程为0ππK --→+，其中K -介子和π-介子是带负电的基元电荷，0π介子不带电。
一个K -介子沿垂直于磁场的方向射入匀强磁场中，其轨迹为圆弧AP ，衰变后产生的π-介子的轨迹为圆弧PB ，两轨迹在P 点相切，它们的半径K R -与πR -之比为2∶1，如图所示，0π介子的轨迹未画出，由此可知π-介子的动量大小与0π介子的动量大小之比为 （ ）A ．1∶1B ．1∶2C ．1∶3D ．1∶6 6．某原子核A 先进行一次β衰变变成原子核B ，再进行一次α衰变变成原子核C ，则（ ）A．核C的质子数比核A的质子数少2B．核A的质量数减核C的质量数等于3C．核A的中子数减核C的中子数等于3D．核A的中子数减核C的中子数等于57．如图是核子平均质量与原子序数Z的关系图象，下列说法中错误的是()A．卢瑟福在α粒子散射实验的基础上提出了原子的核式结构模型B．天然放射性元素在衰变过程中核电荷数和质量数守恒，其放射线在磁场中不偏转的是γ射线C．图中原子核D和E聚变成原子核F要吸收能量D．图中原子核A裂变成原子核B和C要放出核能8．下列说法中正确的是（）A．β衰变所释放的电子是原子核外电子电离所形成的，原子发生一次β衰变，原子序数增加1B．天然放射现象的发现揭示了原子的核式结构C．温度升高，放射性元素衰变的半衰期减小D．氢原子从较高的激发态跃迁到较低的激发态时，核外电子动能增大，氢原子总能量减少9．铀（23892U）经过α、β衰变后形成稳定的铅（20682Pb），在衰变过程中，中子转变为质子的个数为（）A．6个B．14个C．22个D．32个10．下列说法中正确的是（）A．结合能越大的原子核越稳定B．某放射性元素经12天有78的原子核发生了衰变，该元素的半衰期为4天C．氢原子从较低能级跃迁到较高能级时，电势能减小D．β衰变所释放的电子是原子核外电子电离所形成的11．下列说法正确的是A．天然放射现象的发现揭示了原子具有核式结构B．温度升高，放射性元素衰变的半衰期减小C．原子核发生β衰变后原子序数不变D．人工放射性同位素的半衰期比天然放射性物质短的多，因此放射性废料容易处理12．23892U变成20682Pb要经过m次衰变、n次衰变，中子数减少的个数为q，则（）A．m=8，n=6，q=32B ．m=6，n=8，q=32C ．m=8，n=6，q=22D ．m=6，n=8，q=2213．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 14．轻核聚变的一个核反应方程为：21H ＋31H→42He ＋X ，若已知21H 的质量为m 1，31H 的质量为m 2，42He 的质量为m 3，X 的质量为m 4，则下列说法中正确的是（ ）A ．21H 和31H 在常温下就能够发生聚变B ．X 是质子C ．这个反应释放的核能为ΔE ＝（m 1＋m 2－m 3－m 4）c 2D ．我国大亚湾核电站是利用轻核的聚变释放的能量来发电的15．下列叙述中符合物理史实的是（ ）A ．汤姆生发现电子，从而提出了原子核式结构学说B ．爱因斯坦提出的光子说圆满的解释了光电效应现象C ．贝克勒尔通过对天然放射性现象的研究，发现了原子核中含有质子D ．麦克斯韦提出了电磁场理论，并用实验证实了电磁波的存在 二、填空题16．目前，我们学习过的核反应有4种类型：衰变、核裂变、核聚变和人工核转变。
新部编版高三物理选修3-5原子核专项练习(带答案与解析)解答解析、考点详解.doc
新部编版高三物理选修3-5原子核专项练习（带答案与解析）的正确答案、解答解析、考点详解姓名:_____________ 年级:____________ 学号:______________题型选择题填空题解答题判断题计算题附加题总分得分1.【题文】在卢瑟福的α粒子散射实验中，有少数α粒子发生大角度偏转，其原因是（）A．原子的正电荷和绝大部分质量集中在一个很小的核上B．正电荷在原子中是均匀分布的C．原子中存在着带负电的电子D．原子只能处于一系列不连续的能量状态中【答案】A【解析】：α粒子散射实验中，有少数α粒子发生了较大偏转．并且有极少数α粒子的偏转超过了900，有的甚至被反弹回去，偏转角达到l800，这说明了这些α粒子受到很大的库仑力，施力体应是体积甚小的带电实体。
根据碰撞知识，我们知道只有质量非常小的轻球与质量非常大的物体发生碰撞时，较小的球才被弹回去，这说明被反弹回去的α粒子碰上了质量比它大得多的物质实体，即集中了全部质量和正电荷的原子核．答案：A类型二能级跃迁与光纤谱线2.【题文】（09·全国卷Ⅱ·18）氢原子的部分能级如图所示。
已知可见光的光子能量在1.62eV到3.11eV 之间。
由此可推知, 氢原子（）A．从高能级向n=1能级跃迁时了出的光的波长比可见光的短B．从高能级向n=2能级跃迁时发出的光均为可见光C．从高能级向n=3能级跃迁时发出的光的频率比可见光的高D．从n=3能级向n=2能级跃迁时发出的光为可见光【答案】D【解析】：本题考查玻尔的原理理论. 从高能级向n=1的能级跃迁的过程中辐射出的最小光子能量为9.20ev,不在1.62eV到3.11eV之间,A正确.已知可见光子能量在1.62eV到3.11eV之间从高能级向n=2能级跃迁时评卷人得分发出的光的能量 3.40ev，B错. 从高能级向n=3能级跃迁时发出的光的频率只有能量大于3.11ev的光的频率才比可见光高,C错.从n=3到n=2的过程中释放的光的能量等于1.89ev介于1.62到3.11之间,所以是可见光D对。
人教版高二物理选修3-5课时练习原子核的组成
课时1原子核的组成P51一、选择题1．(多选)下列关于α、β、γ射线的叙述中，正确的是()A．α、β、γ射线都是电磁波B．α射线由高速运动的氦原子核组成C．β射线是高速运动的电子流D．γ射线射入磁场时会发生偏转答案BC解析α射线是由氦原子核构成，β射线是高速电子流，γ射线是波长极短的电磁波，故选B、C。
2．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．γ射线是由原子核外的内层电子跃迁产生D．通过化学反应不能改变物质的放射性答案D解析α射线是在α衰变中产生的，本质是氦核，A错误；β射线是在原子核β衰变中产生的，本质是高速电子流，B错误；γ射线是发生α衰变或β衰变时原子核发生能级跃迁而产生的电磁波，C错误；物质的放射性由原子核内部自身的因素决定，与原子所处的化学状态和外部条件无关，D正确。
3．图甲是α、β、γ三种射线穿透能力的示意图，人们根据射线的特性设计了在不损坏工件的情况下，利用射线的穿透性来检查金属内部伤痕的情况，如图乙所示。
图乙中检查所利用的射线是()A．α射线B．β射线C．γ射线D．三种射线都可以答案C解析γ射线的穿透能力很强，它能穿透薄金属板。
所以图乙是利用γ射线检查金属内部伤痕的情况，C正确。
4．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，就是α粒子，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。
原子核发生α或β衰变时，蕴藏在核内的能量会释放出来，使产生的新核处于高能级，这时，在跃迁到低能级时能量以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。
人教版高二物理选修3-5第十九章原子核单元复习练习题试题
人教版高中物理选修3—5第十九章《原子核》单元复习练习试题(时间：90分钟满分：100分)一、选择题(本题共12小题，1～8小题只有一个选项正确，9～12每小题有多个选项正确；每小题4分，共48分)1．下列关于原子和原子核的说法正确的是()A．β衰变现象说明电子是原子核的组成部分B．玻尔理论的假设之一是原子能量的量子化C．放射性元素的半衰期随温度的升高而变短D．比结合能越小表示原子核中的核子结合得越牢固2．一个静止的放射性同位素的原子核3015P衰变为3014Si，另一个静止的天然放射性元素的原子核23490Th衰变为23491Pa，在同一磁场中，得到衰变后粒子的运动径迹1、2、3、4，如图所示，则这四条径迹依次是()A．电子、23491Pa、3014Si、正电子B.23491Pa、电子、正电子、3014SiC.3014Si、正电子、电子、23491PaD．正电子、3014Si、23491Pa、电子3．下列关于原子结构和原子核的说法中正确的是()①卢瑟福在α粒子散射实验的基础上提出了原子的核式结构模型②天然放射性元素在衰变过程中电荷数和质量数守恒，其放射线在磁场中不偏转的是γ射线③据图可知，原子核A裂变成原子核B和C要放出核能④据图1可知，原子核D和E聚变成原子核F要吸收能量A．①②③B．①②④C．①③④D．②③④4．原子核聚变可望给人类未来提供丰富的洁净能源．当氘等离子体被加热到适当高温时，氘核参与的几种聚变反应可能发生，放出能量．这几种反应的总效果可以表示为621H→k42He＋d11H＋210n＋43.15MeV则()A．k＝1，d＝4B．k＝2，d＝2C．k＝1，d＝6D．k＝2，d＝35．23592U经过m次α衰变和n次β衰变，变成20782Pb则()A．m＝7，n＝3B．m＝7，n＝4C．m＝14，n＝9D．m＝14，n＝186．一个质子和一个中子聚变结合成一个氘核，同时辐射一个γ光子．已知质子、中子、氘核的质量分别为m1、m2、m3，普朗克常量为h，真空中的光速为c.下列说法正确的是() A．核反应方程是11H＋10n→31H＋γB．聚变反应中的质量亏损Δm＝m1＋m2－m3C．辐射出的γ光子的能量E＝(m3－m1－m2)cD．γ光子的波长λ＝h(m1＋m2－m3)c27．一个原来静止的23892U核发生α衰变，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)可能是下列图中的(图中半径大小没有按比例画)()8．14C测年法是利用14C衰变规律对古生物进行年代测定的方法．若以横坐标t表示时间，纵坐标m表示任意时刻14C的质量，m0为t＝0时14C的质量．下面四幅图中能正确反映14C 衰变规律的是()9．下列关于聚变的说法中，正确的是()A．要使聚变产生，必须克服库仑斥力做功B．轻核聚变需要几百万开尔文的高温，因此聚变又叫做热核反应C．原子弹爆炸能产生几百万开尔文的高温，所以氢弹可以利用原子弹引发热核反应D．太阳和许多恒星内部都在激烈地进行着热核反应，在地球内部也可以自发地进行10．铀核裂变是核电站核能的重要来源，其中一种裂变反应是23592U＋10n→14456Ba＋8936Kr＋310n.下列说法正确的有()A．上述裂变反应中伴随着中子放出B．铀块体积对链式反应的发生无影响C．铀核的链式反应可人工控制D．铀核的半衰期会受到环境温度的影响11.(多选)下列说法正确的是()A.157N＋11H→126C＋42He是α衰变方程B.11H＋21H→32He＋γ是核聚变反应方程C.23892U→23490Th＋42He是核裂变反应方程D.42He＋2713Al→3015P＋10n是原子核的人工转变方程12.下列说法中正确的是()A．光电效应是原子核吸收光子向外释放电子的现象B．卢瑟福通过对α粒子散射实验的研究，揭示了原子的核式结构C.23592U的半衰期约为7亿年，随地球环境的变化，半衰期可能变短D．根据玻尔理论可知，氢原子辐射出一个光子后，氢原子的电势能减小，核外电子的运动速度增大二、填空题(本题共2小题，共12分)13．(6分)约里奥·居里夫妇因发现人工放射性同位素而获得了1935年的诺贝尔化学奖，他们发现的放射性元素3015P衰变成3014Si的同时放出另一种粒子，这种粒子是________.3215P是3015P 的同位素，被广泛应用于生物示踪技术.1mg3215P随时间衰变的关系如图所示，请估算4mg的32P经____天的衰变后还剩0.25mg.1514．(6分) 一个21083Bi原子核中含有的中子数是多少个？21083Bi具有放射性，现有21083Bi元素16g，经15天，该元素还剩2g，则该元素的半衰期为天。
人教版高二选修3-5 第十九章 原子核 综合小练
一、解答题人教版高二选修3-5 第十九章 原子核 综合小练
1. 镭（Ra ）是历史上第一个被分离出来的放射性元素，已知能自发放出粒子而变成新核Rn ，已知的质量，Rn 的
质量，
粒子的质量.如图所示，一个静止的镭核在匀强磁场中发生衰变，衰变后两粒子运动平面与磁场垂直（涉及比值时，质量可取整数）求：
（1）两粒子在磁场中运动轨迹的形状；
（2）粒子与Rn 核在磁场中运动的半径之比和周期之比；
（3）衰变过程中放出的能量；
（4）
粒子的动能
2. 已知氮核质量
、氧核的质量为，氦核质量
，氢核质量为.
这一核反应吸收能量还是放出能量？能量变化多少？
3. 两个氘核以相等动能相向运动并发生正碰，产生一个中子和-一个氦核，已知氘核质量
，氦核质量
（2）计算一次反应释放多少核能；（1）写出核反应方程；
，中子质量
，阿伏加德罗常数.
⼈教版⾼⼆选修3-5第⼗九章原⼦核综合⼩练
（3）求中子和氦核的动能分别为多少；
（4）若共有1kg的氘完全反应，求放出的总能量.
二、单选题
4. 放射性同位素钍232经多次α、β衰变，其衰变方程为Th Rn+xα+yβ，其中（）
A．x=1,y=3B．x=2,y=3
C．x=3,y＝1D．x=3,y=2
5. 根据临床经验部分药物在体内的代谢也有与原子核衰变相似的规律.药物的血浆半衰期是指药物在血浆中的浓度下降一半所需的时间.某种药物的血浆半衰期为2小时，一次合理剂量的用药后药物在血浆中的浓度为20毫克/升，若血浆中的药物浓度下降至3毫克/升以下就要补充用药.则该药物的用药时间间隔( )
A．2小时B．4小时C．6小时D．8小时。
人教版高中物理选修3-5第五章原子核章末习题课件
A
本题考查了近代物理的知识。这 种题型知识点广，多以基础为主， 只要平时多加积累，难度不大。 结合近代物理的知识，掌握平均 结合能、核裂变、质能方程、质 量数和核电荷数守恒等基本概念 就可以解题。
B D
D C
解决本题的关键知道核聚 变的特点，知道在核反应 中电荷数守恒、质量数守 恒，基础题．Leabharlann D15．下列说法正确的是
A．阴极射线和 射线的本质都是电子流，在原子内的来源是相同的
B．太阳辐射的能量主要来源于太阳中的裂变反应 C．用频率大于某金属极限频率的单色光照射该金属．若增大入射光的频率，则单位时间内逸出的光 电子一定增多 D．放射性元素的半衰期，与该元素所处的物理化学状态无关
D
A D
BC 19．下列说法正确的是
D D
B 9.下列四幅图的有关说法中正确的是（ ）
A．甲图中，球 m1 以速度 v 碰静止球 m2，若两球质量相等，碰后 m2 的速度一定为v B．乙图中，在光颜色保持不变的情况下，入射光越强，饱和光电流越大 C．丙图中，射线甲由电子组成，射线乙为电磁波，射线丙由α粒子组成 D．丁图中，重核的裂变需要吸收能量
45、我们从自然手上收到的最大礼物就是生命。 38、梦想不抛弃苦心追求的人，只要不停止追求，你们会沐浴在梦想的光辉之中。 39、人生最困难的不是努力，也不是奋斗，而是做出正确的抉择。
A．卢瑟福的α粒子散射实验证明了原子核是由质子和中子组成的 B．铋的半衰期为5天，20g铋经过20天后还剩1.25g铋 C．质子、中子、电子等微观粒子都具有波粒二象性 D．原子核结合能越大，原子核越稳定
AB
CD AC BC
CD ABD
BC AB
BCD 28．对于相关的物理现象与规律，下列说法正确的是（
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高中物理选修3-5同步练习原子核的组成2．下列哪些事实表明原子核具有复杂的结构()A．α粒子的散射实验B．天然放射现象C．阴极射线的发现D．X射线的发现3．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4．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5．若用x代表一个中性原子中核外的电子数，y代表此原子核内的质子数，z代表此原子的原子核内的中子数，则对23490Th的原子来说()A．x＝90y＝90z＝234 B．x＝90y＝90z＝144C．x＝144y＝144z＝90 D．x＝234y＝234z＝3246．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8.如图所示，天然放射性元素，放出α、β、γ三种射线同时射入互相垂直的匀强电场和匀强磁场中，射入时速度方向和电场、磁场方向都垂直，进入场区后发现β射线和γ射线都沿直线前进，则α射线()A．向右偏B．向左偏C．直线前进D．无法判定9.如图所示，R 是一种放射性物质，虚线方框内是匀强磁场，LL ′是厚纸板，MN 是荧光屏，实验时，发现在荧光屏的O 、P 两点处有亮斑，由此可知磁场的方向、到达O 点的射线种类、到达P 点的射线种类应属于下表中的( )10．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11.如图所示，是利用放射线自动控制铝板厚度的装置，假如放射源能放射出α、β、γ三种射线，而根据设计，该生产线压制的是3 mm 厚的铝板，那么是三种射线中的哪种射线对控制铝板厚度起主要作用？当探测接收器单位时间内接收到的放射性粒子的个数超过标准值时，将会通过自动装置将M 、N 两个轧辊间的距离如何调节？12.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 Dx T 为多少？14．在匀强磁场中，一个原来静止的原子核，由于放出一个α粒子，结果得到一张两个相切圆的径迹照片(如图所示)，今测得两个相切圆半径之比r1:r2＝44:1。
求：(1)这个原子核原来所含的质子数是多少？(2)图中哪一个圆是α粒子的径迹？(说明理由)放射性元素的衰变2．由原子核的衰变规律可知()A．放射性元素一次衰变可同时产生α射线和β射线B．放射性元素发生β衰变时，新核的化学性质不变C．放射性元素发生衰变的快慢不可人为控制D．放射性元素发生正电子衰变时，新核质量数不变，核电荷数增加13．关于放射性元素的半衰期，下列说法中正确的是()A．原子核全部衰变所需要的时间的一半B．原子核有半数发生衰变所需要的时间C．原子量减少一半所需要的时间D．元素质量减半所需要的时间5.在垂直于纸面的匀强磁场中，有一原来静止的原子核，该核衰变后，放出的带电粒子和反冲核的运动轨迹分别如图中a、b所示，由图可以判定()A．该核发生的是α衰变B．该核发生的是β衰变C．磁场方向一定垂直纸面向里D．磁场方向向里还是向外不能判定6．关于原子核的衰变，下列说法中正确的是()A．α粒子来自于原子核，说明原子核里含有α粒子B．β粒子来自于原子中的电子，正如光电效应一样C．某些原子核发生衰变说明它们是不稳定的D．β衰变所释放的电子是原子核内的中子转化成质子和电子所产生的7．下列说法中正确的是()A．把放射性元素放在低温处，可以减缓放射性元素的衰变B．把放射性元素同其他稳定元素结合成化合物，放射性元素的半衰期不变C．半衰期是放射性元素的原子核全部衰变所需时间的一半D．某一铅的矿石发现有20个氡原子核，经过3.8天(氡的半衰期)，此矿石中只剩下10个氡原子核8．一个氡核22286Rn衰变成钋核21884Po并放出一个粒子，其半衰期为3.8天。
1 g氡经过7.6天衰变掉氡的质量，以及22286Rn衰变成21884Po的过程放出的粒子是()A．0.25 g，α粒子B．0.75 g，α粒子C．0.25 g，β粒子D．0.75 g，β粒子12．一块氡222放在天平的左盘时，需在天平的右盘加444 g砝码，天平才能处于平衡状态，氡222发生α衰变，经过一个半衰期以后，欲使天平再次平衡，应从右盘中取出的砝码为多少？13．为测定某水库的存水量，将一瓶放射性同位素溶液倒入水库中，已知这杯溶液每分钟衰变8×107次，这种同位素的半衰期为2天，10天以后从水库中取出1 m3的水，并测得每分钟衰变10次，求该水库的存水量为多少？14．钍核23090Th发生衰变生成镭核22688Ra并放出一个粒子。
设该粒子的质量为m、电荷量为q，它进入电势差为U的带窄缝的平行平板电极S1和S2间的电场时，速度为v0，经电场加速后，沿O x方向进入磁感应强度为B，方向垂直纸面向外的有界匀强磁场，Ox垂直平板电极S2，当粒子从P点离开磁场时，其速度方向与Ox方向的夹角θ＝60°，如图15－2所示，整个装置处于真空中。
图15－2(1)写出钍核衰变方程；(2)求粒子在磁场中沿圆弧运动的轨道半径R；(3)求粒子在磁场中运动所用时间t。
探测射线的方法放射性的应用与防护1．关于威耳逊云室的原理，下列说法正确的是()A．往云室加少量酒精，使其达到饱和状态，然后压缩活塞，使其达到过饱和状态B．往云室加少量酒精，使其达到饱和状态，然后外拉活塞，使其达到过饱和状态C．粒子经过时，使酒精蒸气电离，以这些粒子为核心凝结显示出其径迹D．粒子经过时，使沿途的气体分子电离，酒精蒸气以离子为核心凝结，显示其粒子径迹2．用盖革—米勒计数器测定放射源的放射强度为每分钟405次，若将一张厚纸板放在计数器与放射源之间，计数器几乎测不到射线。
10天后再次测量，测得该放射源的放射强度为每分钟101次，则下列关于射线性质及它的半衰期的说法正确的是() A．放射源射出的是α射线B．放射源射出的是β射线C．这种放射性元素的半衰期是5天D．这种放射性元素的半衰期是2.5天3．下列说法中错误的是()A．威耳逊云室和盖革—米勒计数器都是利用了放射线使气体电离的性质B．盖革—米勒计数器除了用来计数，还能区分射线的种类C．用威耳逊云室探测射线时，径迹比较细且常常弯曲的是β粒子的径迹D．根据气泡室中粒子径迹照片上的记录情况，可以分析粒子的动量、能量及带电情况4．盖革—米勒计数器可对下列哪种粒子计数()A．α粒子B．β粒子C．γ粒子D．三种粒子均可5．对放射性的应用，下列说法正确的是()A．放射线能杀伤癌细胞或阻止癌细胞分裂，对人体的正常细胞不会有伤害作用B．对放射性的废料，要装入特制的容器并埋入深地层进行处理C．γ射线探伤仪中的放射源必须存放在特制的容器里，而不能随意放置D．对可能有放射性污染的场所或物品进行检测是很有必要的6．现代建筑使用的花岗岩石材和家庭装修使用的花岗岩板材中也存在不同程度的放射性，某同学要测定附近建筑材料厂生产的花岗岩板材的放射性辐射是否超标，他选用哪种仪器较好()A．威耳逊云室B．气泡室C．盖革—米勒计数器D．以上三种效果都很好7．下列哪些应用是把放射性同位素作为示踪原子的()A．利用含有放射性碘131的油，检测地下输油管的漏油情况B．把含有放射性元素的肥料施给农作物，利用探测器的测量，找出合理的施肥规律C．利用射线探伤法检查金属中的砂眼和裂纹D．给怀疑患有甲状腺病的病人注射碘131，论断甲状腺的器质性和功能性疾病8．关于γ射线的产生和性质，下列说法中正确的是()A．γ射线是原子内层电子受激发后产生的，在磁场中它不偏转B．γ射线是由处于激发状态的原子核放射出的光子，它在磁场中不发生偏转C．γ射线的电离本领和穿透本领都很强D．γ射线的电离本领最弱，穿透本领最强9．如图16－1所示，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()图16－1A．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10．潮汐能属于无污染能源，但能量的转化率较低，相比之下，核能是一种高效的能源。
(1)在核电站中，为了防止放射性物质泄漏，核反应堆有三道防护屏障：燃料包壳、压力壳和安全壳(见图16－2a)。
结合图16－2b可知，安全壳应当选用的材料是________。
图16－2(2)核反应堆中的核废料具有很强的放射性，目前常用的处理方法是将其装入特制的容器中，然后()A．沉入海底B．放至沙漠C．运到月球D．深埋地下(3)图16－2c是用来监测工作人员受到辐射情况的胸章，通过照相底片被射线感光的区域，可以判断工作人员受到何种辐射。
当胸章上1 mm铝片和3 mm铝片下的照相底片被感光，而铅片下的照相底片未被感光，结合图b分析可知工作人员受到了________射线的辐射；当所有照相底片都被感光时，工作人员受到了________射线的辐射。
12．三个原子核X、Y、Z，X核放出一个正电子后变成Y核，Y核与质子发生核反应后生成Z核并放出一个个氦(42He)，则下面说法正确的是()A．X核比Z核多一个原子B．X核比Z核少一个中子C．X核的质量数比Z核质量数大3D．X核与Z核的总电荷是Y核电荷的2倍13．2006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，则粒子x是哪种元素？14．带电粒子在“云室”中运动时，可呈现运动径迹，将“云室”放在匀强电场中，通过观察分析带电粒子的径迹，可以研究原子核发生衰变的规律。