新教材同步系列2024春高中物理第五章原子核1原子核的组成课后提升训练新人教版选择性必修第三册

第五章1A组·基础达标1．下列现象中，属于原子核变更的是()A．光电效应 B．自然放射现象C．α粒子散射 D．阴极射线在磁场中发生偏转【答案】B【解析】光电效应是光照耀到金属表面产生光电子的现象，和原子核变更无关，A错误；自然放射现象中放射出的三种射线均来自于原子核，属于原子核变更，B正确；α粒子散射试验是用α粒子轰击金属箔来探讨原子结构，与原子核变更无关，C错误；阴极射线在磁场中发生偏转，是因为受到了洛伦兹力，与原子核变更无关，D错误．2．一个eq\o\al(234,91)Pa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【答案】C【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．eq\o\al(234,91)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，即为234－91＝143，C正确，A、B、D错误．3．以下说法正确的是()A．eq\o\al(234,90)Th为钍核，由此可知，钍核的质量数为90，钍核的质子数为234B．eq\o\al(9,4)Be为铍核，由此可知，铍核的质量数为9，铍核的中子数为4C．同一元素的两种同位素具有相同的质量数D．同一元素的两种同位素具有不同的中子数【答案】D【解析】钍核的质量数为234，质子数为90，A错误；铍核的质子数为4，中子数为5，B错误；互为同位素的核素养子数相同而中子数不同，即质量数不同，C错误，D正确．4．复旦高校物理系张远波教授课题组发觉了一种新型二维半导体材料—黑磷，并胜利制备了半导体测试材料．已知黑磷是有黑色金属光泽的半导体，是白磷在很高压强和较高温度下转化形成的．图为黑磷的微观结构，下列说法正确的是()A．黑磷是晶体材料B．黑磷和白磷是同位素C．黑磷没有固定的熔点D．黑磷的微观各层结构都不同，每层内部结构松散【答案】A【解析】黑磷的微观结构呈现规则排列，具有空间上的周期性，属于晶体材料，因而具有固定的熔点，A正确，C错误；质子数(即原子序数)相同，而中子数不同的元素互称同位素，白磷和黑鳞属于同素异形体，不属于同位素，B错误；黑磷的微观各层结构都相同，每层内部结构紧密，D错误．5．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，然后在L和计数器之间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【答案】C【解析】因为α粒子的穿透性较差，一张白纸就能把它拦住，不能穿过铝板，而γ粒子穿透性很强可以穿过铝板，但γ粒子不带电，垂直进入磁场后无力的作用，所以C正确．6．(多选)近几年来，我国北京、上海、山东等地引进了十多台γ刀，治疗患者5000余例，效果极好，成为治疗脑肿瘤的最佳仪器．令人感叹的是，用γ刀治疗时不用麻醉，病人醒悟，时间短，半小时完成手术，无须住院，因而γ刀被誉为“神刀”．γ刀治疗脑肿瘤主要是利用()A．γ射线对正常细胞无损害作用B．γ射线的穿透实力很强C．γ射线具有很高的能量D．γ射线能很简洁绕过阻碍物到达脑肿瘤位置【答案】BC【解析】γ射线是波长很短、频率很高的电磁波，具有很高的能量和很强的穿透实力，所以它能穿透皮肉和骨骼到达肿瘤位置并杀死肿瘤细胞，但其对正常的细胞不是没有损害作用，A错误，B、C选项正确，γ射线波长很短，衍射实力也很差，所以D选项错误．7．(多选)下列说法正确的是()A．eq\o\al(n,m)X与eq\o\al(

n,m－1)nY互为同位素 B．eq\o\al(n,m)X与eq\o\al(n－1,

m)Y互为同位素C．eq\o\al(n,m)X与eq\o\al(n－2,m－2)Y中子数相同 D．eq\o\al(235,92)U核内有92个质子，235个中子【答案】BC【解析】X核与Y核的质子数不同，不能互为同位素，A错误；质子数都为m，而质量数不同，则中子数不同，所以互为同位素，B正确；X核内中子数为n－m，Y核内中子数为n－m，所以中子数相同，C正确；eq\o\al(235,92)U内有143个中子，而不是235个中子，D错误．8．eq\o\al(228,88)Ra是镭eq\o\al(226,88)Ra的一种同位素，对于这两种镭的原子而言，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质子数D．它们具有相同的核外电子数和不同的化学性质【答案】A【解析】eq\o\al(228,88)Ra的质子数与核电荷数均为88，质量数为228，eq\o\al(226,88)Ra的质子数与核电荷数均为88，质量数为226，两者具有相同的质子数和不同的质量数，A正确，C错误；eq\o\al(228,88)Ra的原子序数为88，中子数为228－88＝140，eq\o\al(226,88)Ra的原子序数为88，中子数为226－88＝138，两者具有不同的中子数和相同的原子序数，B错误；原子的核外电子数目与核内质子数目相等，而核外电子数目确定了原子的化学性质，两者质子数相等，则具有相同的核外电子数与化学性质，D错误．9．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】γ射线为电磁波，在电场、磁场中均不偏转，故②和⑤表示γ射线，A、B、D错误；α射线中的α粒子为氦的原子核，带正电，在匀强电场中，沿电场方向偏转，故③表示α射线，由左手定则可知在匀强磁场中α射线向左偏，故④表示α射线，C正确．10．(2024年驻马店检测)探讨放射性元素射线性质的试验装置如图所示，放射源能放出α、β、γ三种射线，两块平行放置的金属板A、B分别与电源的两极连接．放射源发出的射线从其上方小孔向外射出，下列说法正确的是()A．到达A板的射线穿透实力最强B．到达B板的射线穿透实力最强C．到达A板的射线为β射线，是原子核内的中子转化为质子时放出的D．到达B板的射线电离本事最强，可以用于治疗肿瘤【答案】C【解析】由图可知A板带正电，B板带负电，由于α射线带正电，β射线带负电，γ射线不带电，故打在A板上的是β射线，打在B板上的是α射线，不发生弯曲的是γ射线，其中γ射线的穿透实力最强，可用于治疗肿瘤，A、B、D错误；到达A板的射线为β射线，由电子组成，是原子核内的中子转化为质子时放出的，C正确．B组·实力提升11．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逼．现有一束射线(含有α，β，γ三种射线)(1)在不影响β和γ射线的状况下，如何用最简洁的方法除去α射线？(2)余下的这束β和γ射线经过如图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．(画在题图上)(3)用磁场可以区分β和γ射线，但不能把α射线从α、β和γ射线束中分别出来，为什么？(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特殊之一，β射线速度约为光速)解：(1)由于α射线贯穿实力很弱，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＝eq\f(mv,Bq)，对α射线R1＝eq\f(mαvα,Bqα)，对β射线R2＝eq\f(meve,Bqe)，故eq\f(R1,R2)＝eq\f(mαvαqe,meveqα)＝400．α射线穿过此磁场时，半径很大，几乎不偏转，故与γ射线无法分别．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S1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eq\o\al(1,1)H、eq\o\al(2,1)H、eq\o\al(3,1)H从离子源S动身，则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：(1)离子在电场中被加速时，由动能定理得q