（2021新人教版）高中物理选择性必修第三册课时分层作业16　原子核的组成同步检测.doc

1、课时分层作业课时分层作业(十六十六)原子核的组成原子核的组成 (建议用时：建议用时：25 分钟分钟) 考点一考点一对三种射线的理解对三种射线的理解 1人类认识原子核的复杂结构并进行研究是从人类认识原子核的复杂结构并进行研究是从() A发现电子开始的发现电子开始的 B发现质子开始的发现质子开始的 C进行进行粒子散射实验开始的粒子散射实验开始的 D发现天然放射现象开始的发现天然放射现象开始的 D自从贝克勒尔发现天然放射现象自从贝克勒尔发现天然放射现象，科学家对放射性元素科学家对放射性元素、射线的组成射线的组成、产生的产生的 原因进行了大量的研究原因进行了大量的研究，逐步认识到原子核的复杂结构逐步认

2、识到原子核的复杂结构，选项选项 D 正确。正确。 2在天然放射性物质附近放置一带电体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带电体所带的电荷很快消失的根本原因 是是() A射线的贯穿作用射线的贯穿作用 B射线的电离作用射线的电离作用 C射线的贯穿作用射线的贯穿作用 D射线的中和作用射线的中和作用 B因因射线的电离作用使空气电离射线的电离作用使空气电离，从而使带电体所带的电荷很快消失从而使带电体所带的电荷很快消失，选项选项 B 正确。正确。 3在贝克勒尔发现天然放射现象后在贝克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的研究人们对放射线的性质进行了深入的

3、研究，发发 现现、射线的穿透本领不同射线的穿透本领不同。如图为这三种射线穿透能力的比较如图为这三种射线穿透能力的比较，图中射线图中射线 分别是分别是() A、B、 C、D、 C射线穿透能力最弱射线穿透能力最弱，不能穿透比较厚的黑纸不能穿透比较厚的黑纸，故故为为射线射线，射线穿透能力射线穿透能力 最强最强，能穿透厚铝板和铅板能穿透厚铝板和铅板，故故为为射线射线，射线穿透能力较强射线穿透能力较强，能穿透黑纸能穿透黑纸，但不能但不能 穿透厚铝板穿透厚铝板，故故是是射线射线，故故 C 正确。正确。 4如图所示如图所示，x 为未知放射源为未知放射源，它向右方放出射线它向右方放出射线，p 为一张厚度为为一

4、张厚度为 0.5 mm 左右左右 的薄铝箔的薄铝箔，铝箔右侧是一真空区域铝箔右侧是一真空区域，内有较强磁场内有较强磁场，q 为荧光屏为荧光屏，h 是观察装置是观察装置。实验实验 时时，若将磁场撤去若将磁场撤去，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，再将铝箔移开再将铝箔移开，则则 每分钟观察到荧光屏上的亮点数明显增加每分钟观察到荧光屏上的亮点数明显增加，则可知放射源则可知放射源 x 可能为可能为() A射线和射线和射线的混合放射源射线的混合放射源 B射线和射线和射线的混合放射源射线的混合放射源 C射线和射线和射线的混合放射源射线的混合放射源 D射线射线

5、、射线和射线和射线的混合放射源射线的混合放射源 B将强磁场撤去将强磁场撤去，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，说明磁场对穿说明磁场对穿 过过 p 的射线粒子没有影响的射线粒子没有影响， 可知射到屏上的是不带电的可知射到屏上的是不带电的射线射线； 再将厚再将厚 0.5 mm 左右的薄左右的薄 铝箔移开铝箔移开，则每分钟观察到荧光屏上的亮点数明显增加则每分钟观察到荧光屏上的亮点数明显增加，说明除接收到说明除接收到射线外射线外，又收又收 到了原来被薄铝箔到了原来被薄铝箔 p 挡住的射线挡住的射线，而厚度为而厚度为 0.5 mm 左右的铝箔能挡住的只有左

6、右的铝箔能挡住的只有射线射线， 所以此放射源应是所以此放射源应是射线和射线和射线的混合放射源。故选项射线的混合放射源。故选项 B 正确。正确。 考点二考点二原子核的组成原子核的组成 5氢有三种同位素氢有三种同位素，分别是氕分别是氕 1 1 1 1H、 、氘氘 2 2 1 1H、 、氚氚 3 3 1 1H， ，则下列说法正确的是则下列说法正确的是() A它们的质子数相等它们的质子数相等 B它们的核外电子数不相等它们的核外电子数不相等 C它们的核子数相等它们的核子数相等 D它们的中子数相等它们的中子数相等 A它们是氢的同位素它们是氢的同位素，所以它们的质子数相等所以它们的质子数相等，故故 A 正确

7、；原子的核外电子数正确；原子的核外电子数 与质子数相等与质子数相等，所以它们的核外电子数相等所以它们的核外电子数相等，故故 B 错误；核子数即为质子数、中子数错误；核子数即为质子数、中子数 之和之和，也叫质量数也叫质量数，所以它们的核子数不相等所以它们的核子数不相等，故故 C 错误；左上角数字为质量数错误；左上角数字为质量数，左左 下角数字为质子数下角数字为质子数，所以它们的质子数相等而质量数不相等所以它们的质子数相等而质量数不相等，因而其中子数不相等因而其中子数不相等，故故 D 错误。故选错误。故选 A。 6下列现象中下列现象中，与原子核内部变化有关的是与原子核内部变化有关的是() A粒子散

8、射现象粒子散射现象 B天然放射现象天然放射现象 C光电效应现象光电效应现象 D原子发光现象原子发光现象 B粒子散射现象表明了原子内部有一个很小的核粒子散射现象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并没有涉及核内部的变化， 故故 A 错误错误；天然放射现象是原子核内部发生变化自发地放射出天然放射现象是原子核内部发生变化自发地放射出粒子或电子粒子或电子，从而发生从而发生 衰变或衰变或衰变衰变，反应的过程中核内质子数、中子数发生变化反应的过程中核内质子数、中子数发生变化，故故 B 正确；光电效应现正确；光电效应现 象是原子核外层电子脱离原子核内部的束缚而逸出象是原子核外层电子脱离原子核

9、内部的束缚而逸出，没有涉及原子核内部的变化没有涉及原子核内部的变化，故故 C 错误错误；原子发光现象是原子跃迁形成的原子发光现象是原子跃迁形成的，即电子从高能级向低能级跃迁即电子从高能级向低能级跃迁，释放的能量以释放的能量以 光子形式辐射出去光子形式辐射出去，没有涉及原子核内部的变化没有涉及原子核内部的变化，故故 D 错误。错误。 7在元素周期表中查到铅的原子序数为在元素周期表中查到铅的原子序数为 82， ，一个铅原子质量数为一个铅原子质量数为 207，下列说法下列说法 正确的是正确的是() A核外有核外有 82 个电子个电子，核内有核内有 207 个质子个质子 B核外有核外有 82 个电子个

10、电子，核内有核内有 82 个质子个质子 C核内有核内有 82 个质子个质子，207 个中子个中子 D核内有核内有 125 个核子个核子 B在元素周期表中查到铅的原子序数为在元素周期表中查到铅的原子序数为 82，即一个铅原子中有即一个铅原子中有 82 个质子个质子，由于由于 原子是电中性的原子是电中性的，则核外电子有则核外电子有 82 个。根据质量数等于质子数与中子数之和可知个。根据质量数等于质子数与中子数之和可知，铅铅 原子核的中子数为原子核的中子数为 20782125。故选项。故选项 B 正确。正确。 8(多选多选)已知已知 226 88Ra 是是 228 88Ra 的一种同位素的一种同位素

11、，则下列说法正确的是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两者具有相同的核外电子数和不同的化学性质 AC同位素是同一种元素同位素是同一种元素，故质子数故质子数、核外电子数及化学性质相同核外电子数及化学性质相同，但中子数不但中子数不 同同，故故 A、C 正确正确，B、D 错误。错误。 9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质谱仪是一

12、种测定带电粒子的质量及分析同位素的重要工具，它的构造原理如它的构造原理如 图所示图所示，离子源离子源 S 产生的各种不同正离子束产生的各种不同正离子束(速度可看成为零速度可看成为零)，经加速电场加速后垂直经加速电场加速后垂直 进入有界匀强磁场进入有界匀强磁场，到达记录它的照相底片到达记录它的照相底片 P 上上，设离子在设离子在 P 上的位置到入口处上的位置到入口处 S1的的 距离为距离为 x。 (1)设离子质量为设离子质量为 m、电荷量为电荷量为 q、加速电压为加速电压为 U、磁感应强度大小为磁感应强度大小为 B，求求 x 的大的大 小；小； (2)氢的三种同位素氢的三种同位素 1 1 1 1

13、H、 、 2 2 1 1H、 、 3 3 1 1H 从离子源 从离子源 S 出发出发，到达照相底片的位置距入口处到达照相底片的位置距入口处 S1 的距离之比的距离之比 xHxDxT为多少？为多少？ 解析解析(1)离子在电场中被加速时离子在电场中被加速时，由动能定理由动能定理 qU1 2mv 2， ， 进入磁场时进入磁场时，洛伦兹力提供向心力洛伦兹力提供向心力，qvBmv 2 r ，又又 x2r， 由以上三式得由以上三式得 x2 B 2mU q 。 (2)氢的三种同位素的质量数分别为氢的三种同位素的质量数分别为 1、2、3，由由(1)结果知结果知， xHxDxT mH mD mT1 2 3。 答

14、案答案 (1)2 B 2mU q (2)1 2 3 (建议用时：建议用时：15 分钟分钟) 10放射性同位素钍放射性同位素钍 232 经经、衰变会生成氡衰变会生成氡，其衰变方程为其衰变方程为 232 90Th22086Rnx y，其中其中() Ax1，y3Bx2， ，y3 Cx3，y1Dx3，y 2 D 根 据 衰 变 方 程 左 右 两 边 的 质 量 数 和 电 荷 数 守 恒 可 得 方 程 组根 据 衰 变 方 程 左 右 两 边 的 质 量 数 和 电 荷 数 守 恒 可 得 方 程 组 2322204x，90862xy， ，解得解得 x3，y2.故答案为故答案为 D. 11 (多选

15、多选)在人类对微观世界进行探索的过程中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密立根通过油滴实验测出了基本电荷的数值 B贝克勒尔通过对天然放射现象的研究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居里夫妇从沥青铀矿中分离出了钋(Po)和镭和镭(Ra)两种新元素 两种新元素 D卢瑟福通过卢瑟福通过粒子散射实验证实了在原子核内部存在质子粒子散射实验证实了在原子核内部存在质子 E汤

16、姆孙通过阴极射线在电场和磁场中偏转的实验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发现了阴极射线是由带负电 的粒子组成的的粒子组成的，并测出了该粒子的比荷并测出了该粒子的比荷 ACE密立根通过油滴实验测出了基本电荷的数值密立根通过油滴实验测出了基本电荷的数值，选项选项 A 正确；原子中存在原正确；原子中存在原 子核是卢瑟福通过子核是卢瑟福通过粒子散射实验发现的粒子散射实验发现的，选项选项 B、D 错误；居里夫妇发现的钋和镭是错误；居里夫妇发现的钋和镭是 从沥青铀矿中分离出来的从沥青铀矿中分离出来的，选项选项 C 正确正确；汤姆孙通过阴极射线在电场和磁场中的偏转汤姆孙通

17、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发现阴极射线是由带负电的粒子组成的，并测出了其比荷并测出了其比荷，选项选项 E 正确。正确。 12茫茫宇宙空间存在大量的宇宙射线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对宇航员构成了很大的威胁。 。现有一束射现有一束射 线线(含有含有、三种射线三种射线)： (1)在不影响在不影响和和射线的情况下射线的情况下，如何用最简单的方法除去如何用最简单的方法除去射线？射线？ (2)余下的这束余下的这束和和射线经过如图所示的一个使它们分开的磁场区域射线经过如图所示的一个使它们分开的磁场区域，请画出请画出和和 射线进入磁场区

18、域后轨迹的示意图射线进入磁场区域后轨迹的示意图。(画在图上画在图上) 解析解析(1)由于由于射线贯穿能力很弱射线贯穿能力很弱， 用一张纸放在射线前即可除去用一张纸放在射线前即可除去射线 射线。 (2)如图如图 所示。所示。 答案答案 见解析见解析 13元素元素 31 15P 的一种同位素的一种同位素 30 15P 具有放射性具有放射性，对人体有害对人体有害。则：则： (1)磷同位素磷同位素 30 15P 的原子核中有几个质子？几个中子？的原子核中有几个质子？几个中子？ (2)磷同位素磷同位素 30 15P 核所带电荷量是多少？核所带电荷量是多少？ (3)若若 31 15P 原子呈中性原子呈中性

19、，它的核外有几个电子？它的核外有几个电子？ (4)若让若让 31 15P 和和 30 15P 原子核以相同速度垂直射入磁感应强度为原子核以相同速度垂直射入磁感应强度为 B 的匀强磁场中的匀强磁场中，它们它们 运动的轨道半径之比是多少？运动的轨道半径之比是多少？ 解析解析(1) 3030 1515P 核中的质子数等于其原子序数 核中的质子数等于其原子序数，故质子数为故质子数为 15，中子数中子数 N 等于原子等于原子 核的质量数核的质量数 A 与质子数与质子数(核电荷数核电荷数 Z)之差之差，即即 NAZ301515。(2) 3030 1515P 核所带电 核所带电 荷量荷量 QZe151.60

20、10 19 C2.4010 18 C。(3)因磷因磷 3131 1515P 原子呈中性 原子呈中性，故核外电子故核外电子 数等于核电荷数数等于核电荷数，则核外电子数为则核外电子数为 15。(4)带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动的向带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动的向 心力为洛伦兹力心力为洛伦兹力，故有故有 qvBmv 2 r ，rmv qB， ，因为两种同位素具有相同的核电荷数因为两种同位素具有相同的核电荷数，但但 质量数不同质量数不同，而原子核的质量之比与原子核的质量数之比相等而原子核的质量之比与原子核的质量数之比相等，故故r1 r2 m1 m2 31 30。 。 答案答案 (1)15，15(2)2.4010 18 C(3)15(4)31 30