5.1 《原子核的组成》 筑基提能同步练习高中物理选择性必修第三册(人教版2019)
一、筑基培根——建立物理观念
1.(2023高二下·景东期末)原子核发生β衰变时,此β粒子是( )
A.原子核外的最外层电子
B.原子核外的电子跃迁时放出的光子
C.原子核内存在着电子
D.原子核内的一个中子变成一个质子时,放射出一个电子
【答案】D
【知识点】α、β、γ射线及特点
【解析】【解答】原子核内的一个中子变成一个质子时,会放射出一个电子,该电子即为粒子,ABC不符合题意,D符合题意。
故答案为:D。
【分析】粒子来自于原子核内部,是由一个中子转变为一个质子时产生的。
2.(2024高二下·益阳期末)目前,在家庭装修中经常用到花岗岩、大理石等装修材料,这些岩石斗不同程度地含有放射性元素,这些放射性元素衰变时可能会放出、或射线,对人的健康产生影响。为了鉴别放射性元素释放射线的种类,现使它们进入图示匀强磁场,三种射线在磁场中的偏转情况如图所示,则( )
A.射线1是射线
B.射线2是射线
C.射线2是中子流
D.射线3是原子核外的电子形成的电子流
【答案】A
【知识点】α、β、γ射线及特点
【解析】【解答】A.由图可知,射线1所示洛伦兹力向右,根据左手定则可知,射线1带正电,所以是射线,故A正确;
BC.由图可知,射线2不受洛伦兹力作用,该射线不带电,是γ射线,故BC错误;
D.由图可知,射线3受到的洛伦兹力向左,根据左手定则可知,该射线带负电,所以是射线,射线3是原子核发生β衰变,一个中子转化成质子而释放出的电子,不是核外电子形成的,故D错误。
故选:A。
【分析】射线带正电,射线带负电,γ射线不带电;根据各粒子带电情况与粒子运动轨迹,应用左手定则分析判断。
3.(2024·广东模拟)2024年2月26日,中国科学院高能物理研究所在《科学通报》上发表了重大研究成果:历史上首次在天鹅座恒星形成区发现了一个巨型超高能射线泡状结构,内有多个能量超过1千万亿电子伏的光子分布其中,最高达到2千万亿电子伏。关于射线,下列说法正确的是( )
A.电子发生轨道跃迁时可以产生射线
B.射线是波长很长、频率很小的光子流
C.射线是高频电磁波,能量越大,传播速度越大
D.射线在星系间传播时,不受星系磁场的影响
【答案】D
【知识点】α、β、γ射线及特点
【解析】【解答】 A、γ射线是因核能级间的跃迁而产生,原子核衰变和核反应均可产生γ射线;X射线是原子内层电子跃迁时产生的,紫外线、可见光、红外线是原子外层电子跃迁时产生的,故A错误;
B、γ射线是波长很短、频率很高的光子流,故B错误;
C、γ射线属于高频电磁波,它们在真空中的传播速度是相等的,故C错误;
D、γ射线不带电,在磁场中不发生偏转,在星系间传播时,不受星系磁场的影响。故D正确。
故答案为:D正确。
【分析】γ射线是因核能级间的跃迁而产生,X射线是原子内层电子跃迁时产生。γ射线是波长很短、频率很高的光子流,属于高频电磁波,在真空中的传播速度是相等的,γ射线不带电。
4.(2024高三上·南宁月考)某原子核内有核子N个,其中包含中子n个,当该核俘获一个中子后,放出一个粒子,变成新的原子核,可知这个新的原子核( )
A.质量数是 B.原子序数是
C.有中子个 D.核子数是个
【答案】B
【知识点】原子核的组成
【解析】【解答】某原子核有N个核子,其中中子n个,当该核俘获一个中子后,中子数为,核子数为;放出一个粒子后,中子数减少2,核子数减少4,即此时的中子数为,核子数为,质量数为,原子序数为
故选B。
【分析】原子核的组成:
(1)原子核由质子和中子组成,质子和中子统称为核子。质子带正电,中子不带电。
(2)原子核常用符号表示,X为元素符号,A表示核的质量数,Z表示核的电荷数。
(3)原子核的电荷数=核内的质子数=元素的原子序数=中性原子的核外电子数,原子核的质量数=核内的核子数=质子数+中子数,质子和中子都为一个单位质量。
5.(2022·浦东模拟)阴极射线是( )
A.质子流 B.电子流 C.光子流 D.中子流
【答案】B
【知识点】原子核的组成
【解析】【解答】阴极射线是在1858年利用低压气体放电管研究气体放电时发现的,1897年J.J.汤姆孙根据放电管中的阴极射线在电磁场和磁场作用下的轨迹确定阴极射线中的粒子带负电,并测出其荷质比,这在一定意义上是历史上第一次发现电子,B符合题意.
故答案为:B
【分析】阴极射线是电子流。
6.(2021高二下·金山期末)原子核符号 中,12表示( )
A.电子数 B.质子数 C.中子数 D.核子数
【答案】D
【知识点】原子核的组成
【解析】【解答】在原子核的符号 中,X为元素符号,A表示质量数,Z表示电荷数(即原子序数),质量数有:质量数(A)=核子数=质子数+中子数
因此原子核符号 中,12表示核子数。
故答案为:D。
【分析】原子核的上标代表质量数的大小,也代表核子数的大小。
7.(2023高二下·魏县月考)轧钢厂的热轧机上安装射线测厚仪,仪器探测到的射线强度与钢板的厚度有关。如图所示,某射线测厚仪采用放射性同位素铱192作为放射源,其化学符号是,原子序数为77,放射源在进行衰变产生新核X的同时会释放出射线,放射性元素的半衰期为74天,下列说法正确的是( )
A.上述衰变方程为
B.衰变放射出的粒子来自于原子的核外电子
C.若有铱192,经过148天有发生了衰变
D.若探测器测得的射线强度变弱时,说明钢板厚度变小
【答案】A
【知识点】α、β、γ射线及特点
【解析】【解答】A、由核反应过程中质量数和电荷数守恒可得,核反应方程为 ,A正确。
B、 衰变放射出的粒子来自于原子核而不是核外电子,B错误。
C、若有铱192,经过148天有发生了衰变,C错误。
D、若探测器测得的射线强度变弱,说明钢板厚度变厚了,D错误。
故答案为:A
【分析】根据核反应过程中电荷数和质量数守恒判断反应方程式,再由半衰期的表达式计算发生衰变的元素质量。
二、能力发展——科学探究与思维
8.(2023高二下·西宁期末)下列说法正确的是( )
A.X与Y互为同位素
B.X与X互为同位素
C.X与Y中子数相同
D.U核内有92个质子,235个中子
【答案】B,C
【知识点】原子核的组成
【解析】【解答】AB、同位素是质子数相同,中子数不同的原子,则A错误,B正确。
C、所含的中子数为n-m个,所含的中子数为n-m,则中子数相同,C正确。
D U核内有92个质子,143个中子 ,D错误。
故答案为:BC
【分析】质子数相同,中子数不同的两种原子互为同位素,原子核的质子数与中子数之和等于原子核的质量数。
9.(2020高二下·白城期中)月球的表面长期受到宇宙射线的照射,使得“月壤”中的 含量十分丰富.科学家认为, 是发生核聚变的极好原料,将来 也许是人类重要的能源,所以探测月球意义十分重大.关于 ,下列说法正确的是( )
A. 的原子核内有三个中子两个质子
B. 的原子核内有一个中子两个质子
C. 发生核聚变,放出能量,一定会发生质量亏损
D. 原子核内的核子靠万有引力紧密结合在一起
【答案】B,C
【知识点】原子核的组成
【解析】【解答】AB. 是氦元素的一种同位素,质量数是3,电荷数是2,原子核内有两个质子一个中子,A不符合题意、B符合题意;
C.发生核聚变放出能量就会有质量亏损,C符合题意;
D.原子核内的核子是靠核力紧密结合在一起的,而不是靠万有引力紧密结合在一起的,D不符合题意.
故答案为:BC
【分析】利用原子核的符号可以判别中子数和质子数的数量;核反应通过质量亏损形式释放能量;核子是靠核力紧密结合在一起。
10.(2019高二下·绵阳期末)关于α粒子散射实验现象及分析,下列说法正确的是( )
A.绝大多数α粒子沿原方向运动,说明正电荷在原子内分布均匀,受到原子核的排斥力平衡
B.绝大多数α粒子沿原方向运动,说明这些α粒子受到原子核的排斥力很小,原子内大部分空间是空的
C.极少数α粒子发生大角度偏转,说明这些α粒子受到原子核的排斥力比较大,原子质量和正电荷几乎集中在原子内很小空间
D.极少数α粒子发生大角度偏转,说明这些α粒子受到原子核外电子很大的排斥力
【答案】B,C
【知识点】原子核的组成
【解析】【解答】AB. 绝大多数α粒子沿原方向运动,说明这些α粒子受到原子核的排斥力很小,原子内大部分空间是空的,A不符合题意B符合题意。
CD. 极少数α粒子发生大角度偏转,说明这些α粒子受到原子核的排斥力比较大,原子质量和正电荷几乎集中在原子内很小空间,C符合题意,D不符合题意。
故答案为:BC
【分析】绝大部分的a粒子沿原方向通过代表原子内部大部分区域是空的;极小部分发生大角度偏转是因为受到原子核的排斥力,说明原子的电荷和质量比较集中。
11.(2023·浙江模拟)物理学在医学中的应用非常广泛,下列说法正确的是( )
A.利用葡萄糖生物传感器可以制成血糖仪
B.射线能破坏生命物质,可以摧毁病变的细胞,用来治疗某些癌症,利用射线的这种性质可以制成刀
C.向人体内发射的微波被血管中血流反射后被仪器接收,测出反射波的频率变化,就能知道血流的速度,利用微波的这种性质可以制成彩超机
D.X射线具有很强的穿透本领,可以用来检查人体的内部器官,帮助医生判断人体组织是否发生了病变,利用X射线的这种性质可以制成X透视机
【答案】A,B,D
【知识点】α、β、γ射线及特点
【解析】【解答】A、利用传感器可以将生物信号转化成电信号显示出来,A正确。
B、γ射线是一种高频电磁波,具有很强的穿透能力,可以治疗某些癌症。B正确。
C、彩超机的原理是利用超声波,而不是微波,C错误。
D、x射线可以用来拍照x光片,判断人体组织是否病变,D正确。
故答案为:ABD
【分析】根据x射线、γ射线和电磁波的特点以及应用分析求解。
12.(高中物理人教版选修3-5第十九章第1节原子核的组成同步练习)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】C,D
【知识点】原子核的组成
【解析】【解答】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.
【分析】该原子核内质子数83,质量数210,中子数127.
13.(2017高二下·安阳期末)关于天然放射性,下列说法正确的是( )
A.所有元素都可能发生衰变
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
【答案】B,C
【知识点】原子核的组成
【解析】【解答】解:A、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;
B、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;
C、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;
D、一个原子核在一次衰变中不可能同时放出α、β和γ三种射线,故D错误;
故选:BC.
【分析】自然界中有些原子核是不稳定的,可以自发地发生衰变,衰变的快慢用半衰期表示,与元素的物理、化学状态无关.
14.(2017高二下·南充期末)关于原子核中的核力与结合能,下列说法中正确的是( )
A.核力是短程力,作用范围在10﹣15m内,核力比库仑力大得多
B.原子核中,质子与质子间有核力,质子和中子间没有核力
C.结合能是指核子构成原子核时而具有的能量
D.比结合能越大,表示原子核中的核子结合得越牢固
【答案】A,D
【知识点】原子核的组成
【解析】【解答】解:A、核力与万有引力、库仑力的性质不同,核力是短程力,作用范围在1.5×10﹣15m,原子核的半径数量级在10﹣15m,所以核力只存在于相邻的核子之间,核力是原子核能稳定存在的原因,故A正确;
B、原子核中,质子与质子间有核力,质子和中子间、中子与中子之间都有核力.故B错误;
C、原子核的结合能等于使其完全分解成自由核子所需的最小能量,故C错误;
D、当比结合能越大,原子核中的核子结合的越牢固,原子核越稳定,故D正确;
故选:AD
【分析】核力与万有引力性质不同.核力只存在于相邻的核子之间;比结合能:原子核结合能对其中所有核子的平均值,亦即若把原子核全部拆成自由核子,平均对每个核子所要添加的能量.用于表示原子核结合松紧程度.
结合能:两个或几个自由状态的粒子结合在一起时释放的能量.自由原子结合为分子时放出的能量叫做化学结合能,分散的核子组成原子核时放出的能量叫做原子核结合能.
三、科学本质——质疑交流与创新
15.(高中物理人教版选修3-5第十九章第8节粒子和宇宙同步练习)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 或反夸克 )组成的,它们的带电荷量如表所示,表中e为元电荷.
粒子 π+ π- u d
带电荷量 +e -e + - - +
由此可知π+由 和 组成,π-由 和 组成.
【答案】u;;d;
【知识点】原子核的组成
【解析】【解答】因π+介子带有+e的电荷量,且是由一个夸克和一个反夸克组成的,则夸克u带+ e和反夸克 带+ e合成电荷量为e,那么π+介子就是由夸克u和反夸克 组成的;同理,π-介子由夸克d和反夸克 组成.
【分析】根据电荷守恒判断π+由一个夸克和一个反夸克组成的,即由夸克u和反夸克 d 组成的,π-介子由夸克d和反夸克 u 组成。
16.(高中物理人教版选修3-5第十九章第1节原子核的组成同步练习)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?
(3)若镭原子呈现中性,它核外有几个电子?
(4) 是镭的一种同位素,让 和 以相同速度垂直射入磁感应强度为B的匀强磁场中,它们运动的轨迹半径之比是多少?
【答案】(1)解: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=AZ=22688=138.
(2)解:镭核所带电荷量
Q=Ze=88×1.6×1019C≈1.41×1017C.
(3)解:镭原子呈中性,则核外电子数等于质子数,故核外电子数为88.
(4)解: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,故有Bqv=m ,两种同位素具有相同的核电荷数,但质量数不同,故 = = .
【知识点】原子核的组成
【解析】【分析】原子核由质子和中子构成,质子数和中子数之和就是质量数。
17.(高中物理人教版选修3-5第十九章第1节原子核的组成同步练习)现在,科学家正在设法探寻“反物质”。所谓的“反物质”是由“反粒子”组成的,“反粒子”与对应的正粒子具有相同的质量和电荷量,但电荷的符号相反,据此,反α粒子的质量数为 ,电荷数为 。
【答案】4;2
【知识点】原子核的组成
【解析】【解答】α粒子是氦核,它由两个质子和两个中子构成,故质量数为4,电荷数为2。而它的“反粒子”质量数也是“4”,但电荷数为“2”。
【分析】α粒子由两个质子和两个中子构成,可以判断反粒子质量数为4,电荷数为2.
1 / 15.1 《原子核的组成》 筑基提能同步练习高中物理选择性必修第三册(人教版2019)
一、筑基培根——建立物理观念
1.(2023高二下·景东期末)原子核发生β衰变时,此β粒子是( )
A.原子核外的最外层电子
B.原子核外的电子跃迁时放出的光子
C.原子核内存在着电子
D.原子核内的一个中子变成一个质子时,放射出一个电子
2.(2024高二下·益阳期末)目前,在家庭装修中经常用到花岗岩、大理石等装修材料,这些岩石斗不同程度地含有放射性元素,这些放射性元素衰变时可能会放出、或射线,对人的健康产生影响。为了鉴别放射性元素释放射线的种类,现使它们进入图示匀强磁场,三种射线在磁场中的偏转情况如图所示,则( )
A.射线1是射线
B.射线2是射线
C.射线2是中子流
D.射线3是原子核外的电子形成的电子流
3.(2024·广东模拟)2024年2月26日,中国科学院高能物理研究所在《科学通报》上发表了重大研究成果:历史上首次在天鹅座恒星形成区发现了一个巨型超高能射线泡状结构,内有多个能量超过1千万亿电子伏的光子分布其中,最高达到2千万亿电子伏。关于射线,下列说法正确的是( )
A.电子发生轨道跃迁时可以产生射线
B.射线是波长很长、频率很小的光子流
C.射线是高频电磁波,能量越大,传播速度越大
D.射线在星系间传播时,不受星系磁场的影响
4.(2024高三上·南宁月考)某原子核内有核子N个,其中包含中子n个,当该核俘获一个中子后,放出一个粒子,变成新的原子核,可知这个新的原子核( )
A.质量数是 B.原子序数是
C.有中子个 D.核子数是个
5.(2022·浦东模拟)阴极射线是( )
A.质子流 B.电子流 C.光子流 D.中子流
6.(2021高二下·金山期末)原子核符号 中,12表示( )
A.电子数 B.质子数 C.中子数 D.核子数
7.(2023高二下·魏县月考)轧钢厂的热轧机上安装射线测厚仪,仪器探测到的射线强度与钢板的厚度有关。如图所示,某射线测厚仪采用放射性同位素铱192作为放射源,其化学符号是,原子序数为77,放射源在进行衰变产生新核X的同时会释放出射线,放射性元素的半衰期为74天,下列说法正确的是( )
A.上述衰变方程为
B.衰变放射出的粒子来自于原子的核外电子
C.若有铱192,经过148天有发生了衰变
D.若探测器测得的射线强度变弱时,说明钢板厚度变小
二、能力发展——科学探究与思维
8.(2023高二下·西宁期末)下列说法正确的是( )
A.X与Y互为同位素
B.X与X互为同位素
C.X与Y中子数相同
D.U核内有92个质子,235个中子
9.(2020高二下·白城期中)月球的表面长期受到宇宙射线的照射,使得“月壤”中的 含量十分丰富.科学家认为, 是发生核聚变的极好原料,将来 也许是人类重要的能源,所以探测月球意义十分重大.关于 ,下列说法正确的是( )
A. 的原子核内有三个中子两个质子
B. 的原子核内有一个中子两个质子
C. 发生核聚变,放出能量,一定会发生质量亏损
D. 原子核内的核子靠万有引力紧密结合在一起
10.(2019高二下·绵阳期末)关于α粒子散射实验现象及分析,下列说法正确的是( )
A.绝大多数α粒子沿原方向运动,说明正电荷在原子内分布均匀,受到原子核的排斥力平衡
B.绝大多数α粒子沿原方向运动,说明这些α粒子受到原子核的排斥力很小,原子内大部分空间是空的
C.极少数α粒子发生大角度偏转,说明这些α粒子受到原子核的排斥力比较大,原子质量和正电荷几乎集中在原子内很小空间
D.极少数α粒子发生大角度偏转,说明这些α粒子受到原子核外电子很大的排斥力
11.(2023·浙江模拟)物理学在医学中的应用非常广泛,下列说法正确的是( )
A.利用葡萄糖生物传感器可以制成血糖仪
B.射线能破坏生命物质,可以摧毁病变的细胞,用来治疗某些癌症,利用射线的这种性质可以制成刀
C.向人体内发射的微波被血管中血流反射后被仪器接收,测出反射波的频率变化,就能知道血流的速度,利用微波的这种性质可以制成彩超机
D.X射线具有很强的穿透本领,可以用来检查人体的内部器官,帮助医生判断人体组织是否发生了病变,利用X射线的这种性质可以制成X透视机
12.(高中物理人教版选修3-5第十九章第1节原子核的组成同步练习)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
13.(2017高二下·安阳期末)关于天然放射性,下列说法正确的是( )
A.所有元素都可能发生衰变
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
14.(2017高二下·南充期末)关于原子核中的核力与结合能,下列说法中正确的是( )
A.核力是短程力,作用范围在10﹣15m内,核力比库仑力大得多
B.原子核中,质子与质子间有核力,质子和中子间没有核力
C.结合能是指核子构成原子核时而具有的能量
D.比结合能越大,表示原子核中的核子结合得越牢固
三、科学本质——质疑交流与创新
15.(高中物理人教版选修3-5第十九章第8节粒子和宇宙同步练习)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 或反夸克 )组成的,它们的带电荷量如表所示,表中e为元电荷.
粒子 π+ π- u d
带电荷量 +e -e + - - +
由此可知π+由 和 组成,π-由 和 组成.
16.(高中物理人教版选修3-5第十九章第1节原子核的组成同步练习)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?
(3)若镭原子呈现中性,它核外有几个电子?
(4) 是镭的一种同位素,让 和 以相同速度垂直射入磁感应强度为B的匀强磁场中,它们运动的轨迹半径之比是多少?
17.(高中物理人教版选修3-5第十九章第1节原子核的组成同步练习)现在,科学家正在设法探寻“反物质”。所谓的“反物质”是由“反粒子”组成的,“反粒子”与对应的正粒子具有相同的质量和电荷量,但电荷的符号相反,据此,反α粒子的质量数为 ,电荷数为 。
答案解析部分
1.【答案】D
【知识点】α、β、γ射线及特点
【解析】【解答】原子核内的一个中子变成一个质子时,会放射出一个电子,该电子即为粒子,ABC不符合题意,D符合题意。
故答案为:D。
【分析】粒子来自于原子核内部,是由一个中子转变为一个质子时产生的。
2.【答案】A
【知识点】α、β、γ射线及特点
【解析】【解答】A.由图可知,射线1所示洛伦兹力向右,根据左手定则可知,射线1带正电,所以是射线,故A正确;
BC.由图可知,射线2不受洛伦兹力作用,该射线不带电,是γ射线,故BC错误;
D.由图可知,射线3受到的洛伦兹力向左,根据左手定则可知,该射线带负电,所以是射线,射线3是原子核发生β衰变,一个中子转化成质子而释放出的电子,不是核外电子形成的,故D错误。
故选:A。
【分析】射线带正电,射线带负电,γ射线不带电;根据各粒子带电情况与粒子运动轨迹,应用左手定则分析判断。
3.【答案】D
【知识点】α、β、γ射线及特点
【解析】【解答】 A、γ射线是因核能级间的跃迁而产生,原子核衰变和核反应均可产生γ射线;X射线是原子内层电子跃迁时产生的,紫外线、可见光、红外线是原子外层电子跃迁时产生的,故A错误;
B、γ射线是波长很短、频率很高的光子流,故B错误;
C、γ射线属于高频电磁波,它们在真空中的传播速度是相等的,故C错误;
D、γ射线不带电,在磁场中不发生偏转,在星系间传播时,不受星系磁场的影响。故D正确。
故答案为:D正确。
【分析】γ射线是因核能级间的跃迁而产生,X射线是原子内层电子跃迁时产生。γ射线是波长很短、频率很高的光子流,属于高频电磁波,在真空中的传播速度是相等的,γ射线不带电。
4.【答案】B
【知识点】原子核的组成
【解析】【解答】某原子核有N个核子,其中中子n个,当该核俘获一个中子后,中子数为,核子数为;放出一个粒子后,中子数减少2,核子数减少4,即此时的中子数为,核子数为,质量数为,原子序数为
故选B。
【分析】原子核的组成:
(1)原子核由质子和中子组成,质子和中子统称为核子。质子带正电,中子不带电。
(2)原子核常用符号表示,X为元素符号,A表示核的质量数,Z表示核的电荷数。
(3)原子核的电荷数=核内的质子数=元素的原子序数=中性原子的核外电子数,原子核的质量数=核内的核子数=质子数+中子数,质子和中子都为一个单位质量。
5.【答案】B
【知识点】原子核的组成
【解析】【解答】阴极射线是在1858年利用低压气体放电管研究气体放电时发现的,1897年J.J.汤姆孙根据放电管中的阴极射线在电磁场和磁场作用下的轨迹确定阴极射线中的粒子带负电,并测出其荷质比,这在一定意义上是历史上第一次发现电子,B符合题意.
故答案为:B
【分析】阴极射线是电子流。
6.【答案】D
【知识点】原子核的组成
【解析】【解答】在原子核的符号 中,X为元素符号,A表示质量数,Z表示电荷数(即原子序数),质量数有:质量数(A)=核子数=质子数+中子数
因此原子核符号 中,12表示核子数。
故答案为:D。
【分析】原子核的上标代表质量数的大小,也代表核子数的大小。
7.【答案】A
【知识点】α、β、γ射线及特点
【解析】【解答】A、由核反应过程中质量数和电荷数守恒可得,核反应方程为 ,A正确。
B、 衰变放射出的粒子来自于原子核而不是核外电子,B错误。
C、若有铱192,经过148天有发生了衰变,C错误。
D、若探测器测得的射线强度变弱,说明钢板厚度变厚了,D错误。
故答案为:A
【分析】根据核反应过程中电荷数和质量数守恒判断反应方程式,再由半衰期的表达式计算发生衰变的元素质量。
8.【答案】B,C
【知识点】原子核的组成
【解析】【解答】AB、同位素是质子数相同,中子数不同的原子,则A错误,B正确。
C、所含的中子数为n-m个,所含的中子数为n-m,则中子数相同,C正确。
D U核内有92个质子,143个中子 ,D错误。
故答案为:BC
【分析】质子数相同,中子数不同的两种原子互为同位素,原子核的质子数与中子数之和等于原子核的质量数。
9.【答案】B,C
【知识点】原子核的组成
【解析】【解答】AB. 是氦元素的一种同位素,质量数是3,电荷数是2,原子核内有两个质子一个中子,A不符合题意、B符合题意;
C.发生核聚变放出能量就会有质量亏损,C符合题意;
D.原子核内的核子是靠核力紧密结合在一起的,而不是靠万有引力紧密结合在一起的,D不符合题意.
故答案为:BC
【分析】利用原子核的符号可以判别中子数和质子数的数量;核反应通过质量亏损形式释放能量;核子是靠核力紧密结合在一起。
10.【答案】B,C
【知识点】原子核的组成
【解析】【解答】AB. 绝大多数α粒子沿原方向运动,说明这些α粒子受到原子核的排斥力很小,原子内大部分空间是空的,A不符合题意B符合题意。
CD. 极少数α粒子发生大角度偏转,说明这些α粒子受到原子核的排斥力比较大,原子质量和正电荷几乎集中在原子内很小空间,C符合题意,D不符合题意。
故答案为:BC
【分析】绝大部分的a粒子沿原方向通过代表原子内部大部分区域是空的;极小部分发生大角度偏转是因为受到原子核的排斥力,说明原子的电荷和质量比较集中。
11.【答案】A,B,D
【知识点】α、β、γ射线及特点
【解析】【解答】A、利用传感器可以将生物信号转化成电信号显示出来,A正确。
B、γ射线是一种高频电磁波,具有很强的穿透能力,可以治疗某些癌症。B正确。
C、彩超机的原理是利用超声波,而不是微波,C错误。
D、x射线可以用来拍照x光片,判断人体组织是否病变,D正确。
故答案为:ABD
【分析】根据x射线、γ射线和电磁波的特点以及应用分析求解。
12.【答案】C,D
【知识点】原子核的组成
【解析】【解答】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.
【分析】该原子核内质子数83,质量数210,中子数127.
13.【答案】B,C
【知识点】原子核的组成
【解析】【解答】解:A、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;
B、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;
C、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;
D、一个原子核在一次衰变中不可能同时放出α、β和γ三种射线,故D错误;
故选:BC.
【分析】自然界中有些原子核是不稳定的,可以自发地发生衰变,衰变的快慢用半衰期表示,与元素的物理、化学状态无关.
14.【答案】A,D
【知识点】原子核的组成
【解析】【解答】解:A、核力与万有引力、库仑力的性质不同,核力是短程力,作用范围在1.5×10﹣15m,原子核的半径数量级在10﹣15m,所以核力只存在于相邻的核子之间,核力是原子核能稳定存在的原因,故A正确;
B、原子核中,质子与质子间有核力,质子和中子间、中子与中子之间都有核力.故B错误;
C、原子核的结合能等于使其完全分解成自由核子所需的最小能量,故C错误;
D、当比结合能越大,原子核中的核子结合的越牢固,原子核越稳定,故D正确;
故选:AD
【分析】核力与万有引力性质不同.核力只存在于相邻的核子之间;比结合能:原子核结合能对其中所有核子的平均值,亦即若把原子核全部拆成自由核子,平均对每个核子所要添加的能量.用于表示原子核结合松紧程度.
结合能:两个或几个自由状态的粒子结合在一起时释放的能量.自由原子结合为分子时放出的能量叫做化学结合能,分散的核子组成原子核时放出的能量叫做原子核结合能.
15.【答案】u;;d;
【知识点】原子核的组成
【解析】【解答】因π+介子带有+e的电荷量,且是由一个夸克和一个反夸克组成的,则夸克u带+ e和反夸克 带+ e合成电荷量为e,那么π+介子就是由夸克u和反夸克 组成的;同理,π-介子由夸克d和反夸克 组成.
【分析】根据电荷守恒判断π+由一个夸克和一个反夸克组成的,即由夸克u和反夸克 d 组成的,π-介子由夸克d和反夸克 u 组成。
16.【答案】(1)解: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=AZ=22688=138.
(2)解:镭核所带电荷量
Q=Ze=88×1.6×1019C≈1.41×1017C.
(3)解:镭原子呈中性,则核外电子数等于质子数,故核外电子数为88.
(4)解: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,故有Bqv=m ,两种同位素具有相同的核电荷数,但质量数不同,故 = = .
【知识点】原子核的组成
【解析】【分析】原子核由质子和中子构成,质子数和中子数之和就是质量数。
17.【答案】4;2
【知识点】原子核的组成
【解析】【解答】α粒子是氦核,它由两个质子和两个中子构成,故质量数为4,电荷数为2。而它的“反粒子”质量数也是“4”,但电荷数为“2”。
【分析】α粒子由两个质子和两个中子构成,可以判断反粒子质量数为4,电荷数为2.
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