“四翼”检测评价（十三） 认识原子核

“四翼”检测评价（十三）认识原子核A组—重基础·体现综合1．(2023·海南高考)钍元素衰变时会放出β粒子，其中β粒子是()A．中子 B．质子C．电子 D．光子解析：选C放射性元素衰变时放出的三种射线α、β、γ分别是氦核流、电子流和光子流。2．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()解析：选C同一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＝A－Q，Q是定值，故C正确。3.已知某病人拍摄的CT胸片如图所示，病毒感染处的密度与其他部分不同，片中显示为白斑。拍摄CT片，利用穿透能力与密度有关的是()A．无线电波 B．红外线C．Χ射线 D．紫外线解析：选CCT及透视是利用Χ射线的穿透能力；而无线电波波长较长，常用于通信；红外线具有热效应，而紫外线用于杀菌消毒，故C正确，A、B、D错误。4．(多选)已知eq\o\al(\a\vs4\al(226),88)Ra是eq\o\al(\a\vs4\al(228),88)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解析：选AC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。5．关于天然放射性，下列说法正确的是()A．元素周期表中的所有元素都具有天然放射性B．γ射线的实质是高速运动的电子流C．放射性元素形成化合物后，该元素仍具有放射性D．α、β和γ三种射线中，γ射线的电离能力最强解析：选C不是所有元素都具有天然放射性，故A错误；β射线实质是高速运动的电子流，γ射线是波长极短、频率极高的电磁波，故B错误；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；α、β和γ三种射线中，α射线的电离能力最强，而γ射线的穿透能力最强，故D错误。6.为保证生产安全，大型钢铁部件内部不允许有砂眼、裂纹等伤痕存在。如图所示是利用射线检测钢柱内部是否存在砂眼或裂纹情况的示意图，若钢柱的直径为20cm，则下列说法正确的是()A．射线源放出的射线应该是β射线B．射线源放出的射线应该是α射线C．射线源放出的射线应该是γ射线D．若钢柱内部有伤痕，探测器接收到的射线粒子将减少解析：选C此射线必须穿透部件，接收器才能接收射线粒子，用一张纸就能将α射线挡住，β射线只穿透几毫米厚的铝板，γ射线能穿透几厘米厚的铅板和几十厘米厚的混凝土，显然应该用γ射线检查直径为20cm的钢铁部件内部是否有伤痕存在，C正确，A、B错误；当遇到钢柱内部有砂眼或裂纹时，穿过钢柱到达探测器的γ射线粒子比没有砂眼或裂纹处的要多一些，D错误。7．(2023·全国甲卷)在下列两个核反应方程中：X＋eq\o\al(14,7)N→Y＋eq\o\al(17,8)O、Y＋eq\o\al(7,3)Li→2X，X和Y代表两种不同的原子核，以Z和A分别表示X的电荷数和质量数，则()A．Z＝1，A＝1 B．Z＝1，A＝2C．Z＝2，A＝3 D．Z＝2，A＝4解析：选D设Y的电荷数和质量数分别为m和n，根据核反应方程质量数和电荷数守恒可知，第一个核反应方程的电荷数和质量数满足Z＋7＝m＋8，A＋14＝n＋17，第二个核反应方程的电荷数和质量数满足m＋3＝2Z，n＋7＝2A，联立解得Z＝2，A＝4。8．“轨道电子俘获”是放射性同位素衰变的一种形式，它是指原子核(称为母核)俘获一个核外电子，使其内部的一个质子变为中子，并放出一个中微子，从而变成一个新核(称为子核)的过程。中微子的质量远小于质子的质量，且不带电，很难被探测到，人们最早就是通过核的反冲而间接证明中微子的存在的，一个静止的原子核发生“轨道电子俘获”，衰变为子核并放出中微子，下面说法正确的是()A．母核的质量数小于子核的质量数B．子核的动量与中微子的动量大小相同C．母核的电荷数小于子核的电荷数D．子核的动能大于中微子的动能解析：选B质量数等于质子数和中子数之和，母核的质子数减少1个但中子数增加1个，说明母核质量数等于子核的质量数，故A错误；一个静止的原子核，动量为零，发生“轨道电子俘获”，系统动量守恒仍为零，所以子核的动量与中微子的动量大小相同，方向相反，故B正确；母核失去了一个质子变成子核，因此电荷数大于子核的电荷数，故C错误；子核和中微子动量大小相等，动量和动能关系为Ek＝eq\f(p2,2m)，因子核质量大，所以子核的动能小于中微子的动能，故D错误。9．根据核反应方程eq\o\al(238,92)U→eq\o\al(234,90)Th＋eq\o\al(m,n)X。求：(1)eq\o\al(m,n)X粒子中含有________个中子。(2)物理学家卢瑟福用该种粒子轰击氮核(eq\o\al(14,7)N)发现了质子，该核反应方程为________________________________________________________________________。解析：(1)由核反应方程的电荷数和质量数守恒得238＝234＋m,92＝90＋n解得m＝4，n＝2，所以eq\o\al(m,n)X为eq\o\al(4,2)He(α粒子)eq\o\al(4,2)He含有2个质子、2个中子。(2)卢瑟福用α粒子轰击氮核，核反应方程为eq\o\al(4,2)He＋eq\o\al(14,7)N→eq\o\al(17,8)O＋eq\o\al(1,1)H。答案：(1)2(2)eq\o\al(4,2)He＋eq\o\al(14,7)N→eq\o\al(17,8)O＋eq\o\al(1,1)Heq\a\vs4\al(B)组—重应用·体现创新10．如图所示是α、β、γ三种射线穿透能力的示意图，下列说法正确的是()A．甲为α射线，它的贯穿能力和电离能力都很弱B．乙为β射线，它的穿透能力和电离作用都较强C．丙为γ射线，它在真空中的传播速度是3.0×108m/sD．以上说法都不对解析：选Cα射线贯穿能力很弱，电离作用很强，一张纸就能把它挡住，α射线是高速氦核流；β射线能贯穿几毫米厚的铝板，穿透能力较强，电离作用较弱；γ射线穿透本领最强，甚至能穿透几厘米厚的铅板，故甲为α射线，乙为β射线，丙为γ射线，γ射线在真空中的传播速度是3.0×108m/s，C选项正确，A、B、D选项错误。11.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解析：选B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β射线，是电子流，故A错误；A带正电，为α射线，是氦核组成的粒子流，电离能力最强，故B正确；B不带电，为γ射线，是一种电磁波，波长很短的光子，穿透能力最强，故C错误；B比X射线的频率高，比X射线的波长短，故D错误。12.一天然放射性物质发出三种射线，经过方向如图所示的匀强磁场、匀强电场共存的区域后射到足够大的荧光屏上，荧光屏上只有a、b两处出现亮斑，下列判断中正确的是()A．射到b处的一定是α射线B．射到b处的一定是β射线C．射到b处的可能是γ射线D．射到b处的可能是α射线解析：选Dα射线带正电，β射线带负电，γ射线不带电，γ射线不受电场力和洛伦兹力，故射到b处的一定不是γ射线，故C错误；α射线和β射线在电场、磁场中受到电场力和洛伦兹力，若电场力大于洛伦兹力，则射到b处的是α射线，若洛伦兹力大于电场力，则射到b处的是β射线，故D正确，A、B错误。13.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，粒子源S产生的各种不同带正电粒子束(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，设粒子在P上的位置到入口处S1的距离为x。(1)设粒子质量为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eq\o\al(1,1)H、eq\o\al(2,1)H、eq\o\al(3,1)H从粒子源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？解析：(1)粒子在电场中被加速时，由动能定理得qU＝eq\f(1,2)mv2，进入磁场时洛伦兹力提供向心力，qvB＝eq\f(mv2,r)