高中物理人教版选修3-5能力提升测试卷：第十九章+课时1原子核的组成+Word版含答案

DI SHI JIU ZHANG | 第十九章　原子核
课时1　原子核的组成
　　　　　　　　　　　　　　　　
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。
5．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(　　)
答案　C
解析　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，故选C。
6．如图，放射性元素镭衰变过程中释放α、β、γ三种射线，分别进入匀强电场和匀强磁场中，下列说法中正确的是(　　)
A．①表示β射线，③表示γ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β射线
D．⑤表示γ射线，⑥表示β射线
答案　D
解析　已知α粒子带正电，β粒子带负电，γ射线不带电，根据正、负电荷在磁场中运动受洛伦兹力方向和正、负电荷在电场中受电场力方向，可知①、⑥为β射线，②、⑤为γ射线，③、④为α射线，故D正确。
7.
(多选)天然放射性元素放出的三种射线的穿透能力实验结果如图所示，由此可推知(　　)
A．②来自于原子核外的电子
B．①的电离作用最强，是一种电磁波
C．③照射食品可以杀死导致腐败的细菌
D．③的电离作用最弱，属于原子核内释放的光子
答案　CD
解析　三种射线均来自核内，A错误；从图中可以看出，一张纸能挡住①射线，则①射线一定是α射线，其贯穿本领最差，电离能力最强，但不是电磁波而是高速粒子流，B错误；铝板能挡住②，而不能挡住③，说明③一定是γ射线，其电离能力最弱，贯穿本领最强，是一种电磁波，属于原子核内以能量形式释放出来的以光速运行的高能光子，能杀菌，C、D正确。
8．(多选)下列说法正确的是(　　)
A.X与Y互为同位素
B.X与Y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　BC
解析　A选项中，X核与Y核的质子数不同，不是互为同位素，错误；B选项中，X核与Y核质子数都为m，而质量数不同，所以互为同位素，正确；C选项中，X核内中子数为n－m，Y核内中子数为(n－2)－(m－2)＝n－m，所以中子数相同，正确；D选项中，U核内有143个中子，而不是235个中子，错误。
9．下列说法正确的是(　　)
A.Th为钍核，由此可知，钍核的质量数为90，钍核的质子数为234
B.Be为铍核，由此可知，铍核的质量数为9，铍核的中子数为4
C．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，所以A错误；铍核的质子数为4，中子数为5，所以B错误；由于同位素是指质子数相同而中子数不同，即质量数不同，所以C错误，D正确。
10.
如图所示，一天然放射性物质射出三种射线，经过一个匀强电场和匀强磁场共存的区域(方向如图所示)，调整电场强度E和磁感应强度B的大小，使得在MN上只有两个点受到射线照射。下面的哪种判断是正确的(　　)
A．射到b点的一定是α射线
B．射到b点的一定是β射线
C．射到b点的可能是α射线也可能是β射线
D．射到b点的一定是γ射线
答案　C
解析　γ射线不带电，在电场或磁场中它都不受场的作用，只能射到a点，因此D错误；调整E和B的大小，既可以使带正电的α射线沿直线前进，也可使带负电的β射线沿直线前进。沿直线前进的条件是电场力与洛伦兹力平衡，即Eq＝Bqv。已知α粒子的速度比β粒子的速度小得多，当我们调节使α粒子沿直线前进时，速度大的β粒子向右偏转，有可能射到b点；当我们调节使β粒子沿直线前进时，速度较小的α粒子也将会向右偏，也有可能射到b点，因此C正确，而A、B错误。
二、非选择题
11．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
解析　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。
12．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________射线对控制厚度起主要作用。当探测接收器单位时间内接收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两个轧辊间的距离调________一些。
答案　β　大
解析　α射线不能穿过3 mm厚的铝板，γ射线又很容易穿过3 mm厚的铝板，基本不受铝板厚度的影响，而β射线刚好能穿透几毫米厚的铝板，因此厚度的微小变化会使穿过铝板的β射线的强度发生较明显变化，所以是β射线对控制厚度起主要作用。若超过标准值，说明铝板太薄了，应将两个轧辊间的距离调节得大些。
13．在匀强磁场中有一静止的原子核X，它自发地射出一个α粒子，α粒子的速度方向与磁感线垂直，若它在磁场中做圆周运动的半径为R，则反冲核的轨迹半径多大？
答案　R
解析　α粒子与反冲核在垂直于磁场方向上动量守恒，有mαvα＝m核v核 ①
又洛伦兹力提供向心力Bqv＝，得R＝ ②
对α粒子有Rα＝③
对反冲核有R核＝ ④
将①代入③④得R核＝Rα
即R核＝R。