5.1原子核的组成 知识解读 -2025-2026学年高二下学期物理人教版选择性必修第三册

　　5.1原子核的组成 知识解读 -2025-2026学年高二下学期物理人教版选择性必修第三册

　　本高中物理讲义聚焦“原子核的组成”核心知识点，以天然放射现象的发现为起点，系统梳理放射性定义及物理意义，进而通过对比α、β、γ射线的组成与性质，最终揭示原子核由质子和中子构成的结构，形成从现象到本质的知识递进支架。\n该资料融合物理学史（如贝可勒尔发现天然放射现象、居里夫妇发现钋和镭）培养科学态度与责任，通过典例及变式题（如射线在电磁场中的偏转分析）提升科学思维中的模型建构与科学推理能力，随堂检测助力课后查漏补缺，课中辅助教师高效授课。

　　5.1原子核的组成（知识解读）（原卷版） •知识点1 天然放射现象 •知识点2 射线 原子核的组成 •作业 随堂检测 知识点1 天然放射现象 1、1896年，法国物理学家贝可勒尔发现铀和含铀的矿物能够发出看不见的射线、物质发出射线的性质称为放射性，具有放射性的元素称为放射性元素，放射性元素自发地发出射线的现象，叫作天然放射现象。 3、原子序数大于83的元素，都能自发地发出射线的元素，有的也能发出射线、玛丽·居里和她的丈夫皮埃尔·居里发现了两种放射性更强的新元素，命名为钋(Po)和镭(Ra)。 5、天然放射现象的物理意义：天然放射现象说明原子核内部是有复杂的结构的。 【典例1】在物理学发展的过程中许多科学家作出了重要的贡献。下列说法符合物理学史实的是（） A．托马斯·杨的双缝干涉实验说明光具有粒子性 B．玻尔的原子理论可以解释氢原子光谱的实验规律 C．卢瑟福通过分析粒子散射实验，发现了质子 D．普朗克通过对阴极射线的研究揭示了原子核有复杂结构 【变式1-1】物理学理论是建立在对事实观察的基础上，下列说法正确的是（） A．天然放射现象说明原子核内部是有结构的 B．电子的发现使人们认识到原子具有核式结构 C．粒子散射实验的重要发现是电荷是量子化的 D．密立根油滴实验表明核外电子的轨道是不连续的 【变式1-2】（多选）下列论述中正确的是（） A．天然放射性现象表明了原子核内部是有复杂的结构的 B．α粒子散射实验的结果表明了原子核内部是有复杂的结构的 C．汤姆生发现电子表明原子内部是有复杂的结构的 D．α粒子散射实验是原子核式结构模型的实验基础 【变式1-3】（多选）物理学家通过对实验的深入观察和研究，获得正确的科学认知。下列说法符合事实的是（） A．汤姆孙研究阴极射线发现了电子，并测出电子的电荷量 B．卢瑟福根据粒子散射实验提出了原子的核式结构模型 C．玻尔的原子理论成功地解释了氢原子光谱的实验规律 D．贝克勒尔通过对天然放射现象的研究，发现了质子 知识点2 射线、α射线：是高速粒子流，其组成与氦原子核相同。 （1）速度可达到光速的。 （2）电离作用强，穿透能力较弱，在空气中只能前进几厘米，用一张纸就能把它挡住。 2、β射线）它的速度更大，可达光速的99%。 （2）电离作用较弱，穿透能力较强，很容易穿透黑纸，也能穿透几毫米厚的铝板。 3、γ射线：是能量很高的电磁波，波长很短，在10－10 m以下。 （1）电离作用更弱，穿透能力更强，甚至能穿透几厘米厚的铅板和几十厘米厚的混凝土。 4、α、β、γ三种射线的比较 种类 α射线 β射线 γ射线 组成 高速氦核流 高速电子流 光子流(高频电磁波) 质量 4mp(mp＝1.67×10－27kg) 静止质量为零 带电荷量 2e －e 0 速率 0.1c 0.99c c 穿透能力 最弱，用一张纸就能挡住 较强，能穿透几毫米 最强，能穿透几厘米厚的铅板和几十厘米厚的混凝土厚的铝板 电离作用 很强 较弱 很弱 在磁场中 偏转 偏转 不偏转 注意：（1）元素的放射性与它以单质还是化合物的形式存在无关，且天然放射现象不受任何物理变化、化学变化的影响。 （2）α，β射线的本质都是实物粒子，γ射线）α射线是α衰变时产生的，β射线是β衰变时产生的，产生α射线和β射线时会伴生γ射线】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．B的穿透能力最弱 C．A的电离能力最强 D．B为比X射线波长更长的电磁波 【变式2-1】如图所示，R是一种放射性物质，虚线框内是匀强磁场B，LL′是一厚纸板，MN是荧光屏，实验时，发现在荧光屏O、P两处有亮斑，则下列关于磁场方向、到达O点的射线、到达P点的射线的判断，与实验相符的是（） A．竖直向上、β射线、α射线 B．竖直向下、α射线、β射线 C．垂直纸面向内、γ射线、β射线 D．垂直纸面向外、β射线】（多选）大量放射性原子核连续不断地放射α、β、γ三种射线，三种射线出射方向与匀强电场方向垂直，最后打在屏幕上，γ射线较近，已知α粒子的速度为0.1c，β粒子的质量为质子质量的、速度为c，c为光速。下列说法正确的是（    ） A．β粒子可能打在区域1 B．β粒子可能打在区域2 C．α粒子可能打在区域4 D．α粒子可能打在区域5 【变式2-3】（多选）电磁波在生产、生活中有广泛应用。下列关于电磁波的应用正确的是（） A．红外线可以用来灭菌消毒 B．紫外线可以用来测量体温 C．X射线可以用于机场安全检查 D．射线可以探测金属构件的内部缺陷 知识点3 原子核的组成 1、质子的发现：1919年，卢瑟福用α粒子轰击氮原子核发现了质子。 2、中子的发现：卢瑟福猜想，原子核内可能还存在着一种质量与质子相同，但不带电的粒子，称为中子，查德威克通过实验证实了中子的存在，中子是原子核的组成部分。 3、原子核的组成：原子核由质子和中子组成，质子和中子统称为核子。 4、原子核的符号 5、同位素：具有相同质子数而中子数不同的原子核组成的元素，在元素周期表中处于同一位置，它们互称为同位素；例如，氢有三种同位素H、H、H。 6、原子核的内部结构及发现过程：原子核是由质子和中子组成的；卢瑟发现了质子，查德威克发现了中子；质子和中子统称核子。 【典例3】从原子核中能放出、射线，关于原子核的组成，以下说法中正确的是（） A．原子核中有质子、中子，还有粒子 B．原子核中有质子、中子，还有粒子 C．原子核中有质子、中子，还有光子 D．原子核中只有质子和中子 【变式3-1】对原子的认识，错误的是 A．原子由原子核和核外电子组成 B．原子核的质量就是原子的质量 C．原子核的电荷数就是核中的质子数 D．原子序数等于核电荷与电子电荷大小的比值 【变式3-2】（多选）有些核反应堆里要让中子与原子核碰撞，以便把中子的速率降下来，包含这种原子核的物质被称作慢化剂，常用的慢化剂有重水（核）和石墨（核），若视被碰原子核在碰前是静止的，且视中子与原子核的碰撞为弹性正碰，则对这两种慢化过程的说法中正确的有（） A．与原子核碰撞后，中子速度均会反向 B．与原子核碰撞后，中子速度改变相同 C．与核碰撞后，中子速率改变更大 D．与核碰撞后，中子速率改变更大 【变式3-3】（多选）某种元素的原子核符号为，则（    ） A．原子核的质子数为Z，中子数为A-Z B．原子核的质子数为z，核子数为A C．原子核的质子数为A，中子数为Z D．原子核的质子数为A，中子数为A-Z 1．下列叙述中符合物理学史实的是（） A．卢瑟福通过粒子散射实验，提出了原子的核式结构模型 B．卡文迪什通过扭秤实验精确测定了万有引力常量和静电力常量 C．居里夫妇首先发现了天然放射现象，并提出原子核具有更细微的结构 D．赫兹不仅在理论上预言了电磁波的存在，更通过实验产生了电磁波 2．天然放射现象通常会放出三种射线，即α射线、β射线、γ射线，关于这三种射线，以下说法正确的是（） A．云室中α射线径迹直而清晰，这是因为α射线具有较强的穿透能力 B．β射线是高速质子流，很容易穿透黑纸，也能穿透几毫米厚的铝板 C．γ射线是能量很高的电磁波，在电场和磁场中都不偏转，难以用云室观察γ射线的径迹 D．用β射线照射带正电的验电器，则验电器的张角会变大 3．下列实验或现象揭示了原子核具有内部结构的是（） A．电子的发现 B．粒子散射实验 C．氢原子光谱 D．天然放射现象 4．关于放射性同位素的应用，下列说法正确的是（） A．利用射线使空气电离，消除静电 B．利用射线照射植物的种子，使产量显著增加 C．利用射线来治疗肺癌、食道癌等疾病 D．利用放射性同位素跟它的非放射性同位素的化学性质相同，可以作为示踪原子 5．人们发现原子序数大于83的所有天然存在的元素都具有放射性，它们经常会同时放出、、射线。如图所示，若将放射源分别放在匀强电场或匀强磁场中，并使电场和磁场与射线射出的方向垂直，由于场的作用带电的射线将发生偏转，下列说法正确的是（） A．图甲中的③射线是射线，具有很强的穿透能力 B．图乙中的⑥射线是电子流，用一张厚纸就可以把它挡住 C．图甲中的①射线和图乙中的④射线均是射线，具有很强的电离能力 D．图甲中的②射线和图乙的⑤射线属于同种射线，具有较强的电离能力 6．现代生产生活中涉及诸多物理规律，下列说法正确的是（） A．铀235裂变过程中释放γ射线，γ射线是高速运动的电子流 B．第二类永动机无法制成，原因是其违反了热力学第一定律 C．密闭容器中液体的饱和汽压只与温度和液体种类有关 D．根据相对论，物体运动速度越大，惯性质量越小，时间流逝越快 7．下列说法正确的是（） A．图甲中，钠原子跃迁时辐射的光的波长中的光子波长最长 B．图乙中，射线③的电离作用最弱，属于原子核内释放的光子 C．图丙中，光电效应中电流表与电压表示数图像，Q的波长大于R的波长 D．图丁中，a、b两种金属的遏止电压Uc随入射光的频率v的关系图像，金属a的截止频率大 8．（多选）关于电磁波谱，下列说法正确的是（） A．长波穿透能力强，能摧毁病变的细胞 B．红外线的频率比紫外线的频率低，紫外线的波长比红外线的波长短 C．射线是能量最高的电磁波，其波长最短 D．X射线．（多选）下列说法符合史实的是（） A．普朗克首次用能量子假设解释黑体辐射的实验规律 B．爱因斯坦为了解释光电效应提出了光子说 C．卢瑟福通过α粒子散射实验，证实了在原子核内存在质子 D．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 10．（多选）对于原子、原子核，人们无法直接观察到其内部结构，只能通过对各种实验事实提供的信息进行分析、猜想、提出微观模型，并进一步接受实验事实的检验，进而再对模型进行修正。下列实验事实支持相应观点的是（） A．电子的发现，说明原子是可以再分的 B．天然放射现象，说明原子是可以再分的 C．康普顿散射现象及规律，说明原子具有核式结构 D．玻尔依据氢原子光谱的实验规律，将量子观念引入原子领域 11．（多选）下列四幅图涉及不同的物理知识，其中说法正确的是（） A．图（a）所示的射线”是三种射线中电离能力最强的 B．图（b）英国物理学家G·P汤姆孙在实验中让电子束通过多晶薄膜得到的电子衍射图样，从而证实了粒子具有波动性 C．图（c）所示为α粒子散射实验，实验发现少数α粒子穿过金箔后仍沿原来的方向前进 D．图（d）位移推导过程应用了控制变量法 12．天然放射现象 (1)天然放射现象的发现 1896年，法国物理学家_____发现，铀和含铀的矿物能够发出看不见的射线，它能穿透黑纸使照相底片_____。 (2)放射性和放射性元素 ①放射性：物质______的性质。 ②放射性元素：具有______的元素。 ③原子序数______的元素，都能自发地发出射线，原子序数______的元素，有的也能发出射线的元素Ts有两种同位素，其中一种有176个中子，而另一种有177个中子，则： (1)该元素两种同位素的原子核的核电荷数各为多少？中性原子的核外电子数各为多少？ (2)该元素两种同位素的原子核的质量数各为多少？ (3)该元素的两种同位素用原子核符号如何表示？ 1 / 1 学科网（北京）股份有限公司 $ 5.1原子核的组成（知识解读）（解析版） •知识点1 天然放射现象 •知识点2 射线 原子核的组成 •作业 随堂检测 知识点1 天然放射现象 1、1896年，法国物理学家贝可勒尔发现铀和含铀的矿物能够发出看不见的射线、物质发出射线的性质称为放射性，具有放射性的元素称为放射性元素，放射性元素自发地发出射线的现象，叫作天然放射现象。 3、原子序数大于83的元素，都能自发地发出射线的元素，有的也能发出射线、玛丽·居里和她的丈夫皮埃尔·居里发现了两种放射性更强的新元素，命名为钋(Po)和镭(Ra)。 5、天然放射现象的物理意义：天然放射现象说明原子核内部是有复杂的结构的。 【典例1】在物理学发展的过程中许多科学家作出了重要的贡献。下列说法符合物理学史实的是（） A．托马斯·杨的双缝干涉实验说明光具有粒子性 B．玻尔的原子理论可以解释氢原子光谱的实验规律 C．卢瑟福通过分析粒子散射实验，发现了质子 D．普朗克通过对阴极射线的研究揭示了原子核有复杂结构 【答案】B 【详解】A．托马斯·杨的双缝干涉实验证明了光的波动性，而非粒子性，故A错误； B．玻尔的原子理论成功解释了氢原子光谱的分立谱线规律，故B正确； C．卢瑟福通过α粒子散射实验提出了原子核式结构模型，故C错误； D．普朗克的贡献是提出能量量子化假说，阴极射线研究由汤姆孙发现电子，原子核复杂结构由卢Kaiyun瑟福发现，故D错误。 故选B。 【变式1-1】物理学理论是建立在对事实观察的基础上，下列说法正确的是（） A．天然放射现象说明原子核内部是有结构的 B．电子的发现使人们认识到原子具有核式结构 C．粒子散射实验的重要发现是电荷是量子化的 D．密立根油滴实验表明核外电子的轨道是不连续的 【答案】A 【详解】A．天然放射现象中原子核自发释放α、β、γ射线，说明原子核内部存在复杂结构，故A正确； B．电子的发现（汤姆逊）证明原子可分，但核式结构由卢瑟福的α粒子散射实验确立，故B错误； C．α粒子散射实验的核心结论是原子的核式结构模型，电荷量子化由密立根实验证实，故C错误； D．密立根油滴实验测得元电荷量，电子轨道不连续属于玻尔原子模型，与密立根油滴实验无关，故D错误。 故选A。 【变式1-2】（多选）下列论述中正确的是（） A．天然放射性现象表明了原子核内部是有复杂的结构的 B．α粒子散射实验的结果表明了原子核内部是有复杂的结构的 C．汤姆生发现电子表明原子内部是有复杂的结构的 D．α粒子散射实验是原子核式结构模型的实验基础 【答案】ACD 【详解】A．天然放射性现象表明了原子核内部是有复杂的结构的，故A正确； BD．α粒子散射实验是原子核式结构模型的实验基础，故B错误，D正确； C．汤姆生发现电子说明原子还可以再分，表明原子内部是有复杂的结构的，故C正确。 故选ACD。 【变式1-3】（多选）物理学家通过对实验的深入观察和研究，获得正确的科学认知。下列说法符合事实的是（） A．汤姆孙研究阴极射线发现了电子，并测出电子的电荷量 B．卢瑟福根据粒子散射实验提出了原子的核式结构模型 C．玻尔的原子理论成功地解释了氢原子光谱的实验规律 D．贝克勒尔通过对天然放射现象的研究，发现了质子 【答案】BC 【详解】A．汤姆孙发现了电子，密立根通过油滴实验测定了电子的电荷量，A错误； B．据粒子散射实验，卢瑟福提出了原子的Kaiyun核式结构模型，B正确； C．波尔的原子理论成功地解释了氢原子光谱的实验规律，C正确； D．贝克勒尔通过对天然放射现象的研究，证明了原子核具有复杂结构，D错误。 故选BC。 知识点2 射线、α射线：是高速粒子流，其组成与氦原子核相同。 （1）速度可达到光速的。 （2）电离作用强，穿透能力较弱，在空气中只能前进几厘米，用一张纸就能把它挡住。 2、β射线）它的速度更大，可达光速的99%。 （2）电离作用较弱，穿透能力较强，很容易穿透黑纸，也能穿透几毫米厚的铝板。 3、γ射线：是能量很高的电磁波，波长很短，在10－10 m以下。 （1）电离作用更弱，穿透能力更强，甚至能穿透几厘米厚的铅板和几十厘米厚的混凝土。 4、α、β、γ三种射线的比较 种类 α射线 β射线 γ射线 组成 高速氦核流 高速电子流 光子流(高频电磁波) 质量 4mp(mp＝1.67×10－27kg) 静止质量为零 带电荷量 2e －e 0 速率 0.1c 0.99c c 穿透能力 最弱，用一张纸就能挡住 较强，能穿透几毫米 最强，能穿透几厘米厚的铅板和几十厘米厚的混凝土厚的铝板 电离作用 很强 较弱 很弱 在磁场中 偏转 偏转 不偏转 注意：（1）元素的放射性与它以单质还是化合物的形式存在无关，且天然放射现象不受任何物理变化、化学变化的影响。 （2）α，β射线的本质都是实物粒子，γ射线）α射线是α衰变时产生的，β射线是β衰变时产生的，产生α射线和β射线时会伴生γ射线】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．B的穿透能力最弱 C．A的电离能力最强 D．B为比X射线波长更长的电磁波 【答案】C 【详解】ABC．由图中偏转方向可知，A带正电，B不带电，C带负电，所以A为氦核组成的粒子流，B为射线，C为电子组成的粒子流；其中B（射线）的穿透能力最强，A（射线）的电离能力最强，故AB错误，C正确； D．B为射线，所以B为比X射线波长更短的电磁波，故D错误。 故选C。 【变式2-1】如图所示，R是一种放射性物质，虚线框内是匀强磁场B，LL′是一厚纸板，MN是荧光屏，实验时，发现在荧光屏O、P两处有亮斑，则下列关于磁场方向、到达O点的射线、到达P点的射线的判断，与实验相符的是（） A．竖直向上、β射线、α射线 B．竖直向下、α射线、β射线 C．垂直纸面向内、γ射线、β射线 D．垂直纸面向外、β射线、γ射线 【答案】C 【详解】由三种射线的本质知，γ射线在磁场中不偏转，O处亮斑为γ射线；能穿过厚纸板且在磁场中发生偏转的射线为β射线，即到达P点的射线为β射线，因为电子带负电，根据偏转方向，结合左手定则可知磁场方向垂直纸面向内。 故选C。 【变式2-2】（多选）大量放射性原子核连续不断地放射α、β、γ三种射线，三种射线出射方向与匀强电场方向垂直，最后打在屏幕上，γ射线较近，已知α粒子的速度为0.1c，β粒子的质量为质子质量的、速度为c，c为光速。下列说法正确的是（    ） A．β粒子可能打在区域1 B．β粒子可能打在区域2 C．α粒子可能打在区域4 D．α粒子可能打在区域5 【答案】AC 【详解】由题知，α粒子的质量4m，电量为2e，速度为；β粒子的质量，电量为e，速度为c，γ射线不带电而打在屏幕上区域3；因α粒子带正电，所受电场力向右，故α粒子向右侧偏，侧偏位移 因β粒子带负电，所受电场力向左，故β粒子向左侧偏，偏转位移 联立可得 若β粒子打在区域1，α粒子可能在区域4。 故选AC。 【变式2-3】（多选）电磁波在生产、生活中有广泛应用。下列关于电磁波的应用正确的是（） A．红外线可以用来灭菌消毒 B．紫外线可以用来测量体温 C．X射线可以用于机场安全检查 D．射线可以探测金属构件的内部缺陷 【答案】CD 【详解】A．紫外线可以用来灭菌消毒，故A错误； B．所有物体都发射红外线，温度越高辐射的红外线越强，所以红外线可以用来测量体温，故B错误； C．机场处用X射线对旅客的行旅箱进行安全检查，故C正确； D．射线穿透力很强，可用于探测金属构件内部的缺陷，故D正确。 故选CD 知识点3 原子核的组成 1、质子的发现：1919年，卢瑟福用α粒子轰击氮原子核发现了质子。 2、中子的发现：卢瑟福猜想，原子核内可能还存在着一种质量与质子相同，但不带电的粒子，称为中子，查德威克通过实验证实了中子的存在，中子是原子核的组成部分。 3、原子核的组成：原子核由质子和中子组成，质子和中子统称为核子。 4、原子核的符号 5、同位素：具有相同质子数而中子数不同的原子核组成的元素，在元素周期表中处于同一位置，它们互称为同位素；例如，氢有三种同位素H、H、H。 6、原子核的内部结构及发现过程：原子核是由质子和中子组成的；卢瑟发现了质子，查德威克发现了中子；质子和中子统称核子。 【典例3】从原子核中能放出、射线，关于原子核的组成，以下说法中正确的是（） A．原子核中有质子、中子，还有粒子 B．原子核中有质子、中子，还有粒子 C．原子核中有质子、中子，还有光子 D．原子核中只有质子和中子 【答案】D 【详解】原子核内只有质子和中子、原子核放出的粒子是核内两个质子和两个中子结合形成的；放出的粒子是核内的一个中子转变成一个质子时产生的；原子核发生衰变或衰变时处于激发态，向低能级跃迁时，将多余的能量以光子的形式辐射出去。 故选D。 【变式3-1】对原子的认识，错误的是 A．原子由原子核和核外电子组成 B．原子核的质量就是原子的质量 C．原子核的电荷数就是核中的质子数 D．原子序数等于核电荷与电子电荷大小的比值 【答案】B 【详解】A．原子由原子核和核外电子组成，故 A正确； B．原子核的质量与电子的质量和就是原子的质量，故B错误； C．原子核的电荷数就是核中的质子数，故C正确； D．原子序数等于核电荷与电子电荷大小的比值，故D正确． 本题选错误的，故选B． 【变式3-2】（多选）有些核反应堆里要让中子与原子核碰撞，以便把中子的速率降下来，包含这种原子核的物质被称作慢化剂，常用的慢化剂有重水（核）和石墨（核），若视被碰原子核在碰前是静止的，且视中子与原子核的碰撞为弹性正碰，则对这两种慢化过程的说法中正确的有（） A．与原子核碰撞后，中子速度均会反向 B．与原子核碰撞后，中子速度改变相同 C．与核碰撞后，中子速率改变更大 D．与核碰撞后，中子速率改变更大 【答案】AD 【详解】A．设中子质量为m，原子核质量为M，则有 由 和 可得 故与原子核碰撞后，中子速度均会反向，故A正确； B．中子速度的变化量为 故M不同时，中子速度的改变不同，故B错误； CD．中子速率的改变量为 故被碰原子核质量M越小，越大，故C错误，D正确。 故选AD。 【变式3-3】（多选）某种元素的原子核符号为，则（    ） A．原子核的质子数为Z，中子数为A-Z B．原子核的质子数为z，核子数为A C．原子核的质子数为A，中子数为Z D．原子核的质子数为A，中子数为A-Z 【答案】AB 【详解】ACD．的质量数为A，质子数为Z，质量数=质子数+中子数，所以中子数是A-Z，故A正确，CD错误。 B．核子数=质子数+中子数，则核子数等于质量数，为A，故B正确。 故选AB． 1．下列叙述中符合物理学史实的是（） A．卢瑟福通过粒子散射实验，提出了原子的核式结构模型 B．卡文迪什通过扭秤实验精确测定了万有引力常量和静电力常量 C．居里夫妇首先发现了天然放射现象，并提出原子核具有更细微的结构 D．赫兹不仅在理论上预言了电磁波的存在，更通过实验产生了电磁波 【答案】A 【详解】A．卢瑟福通过α粒子散射实验否定了汤姆孙的“枣糕模型”，提出原子的核式结构模型，故A正确。 B．卡文迪什用扭秤实验只测定了万有引力常量，静电力常量是由麦克斯韦相关理论计算出的无误差的常量，故B错误。 C．天然放射现象由贝克勒尔首先发现，居里夫妇主要研究放射性元素（如镭、钋），原子核的复杂结构由卢瑟福等人后续提出，故C错误。 D．麦克斯韦在理论上预言电磁波的存在，赫兹通过实验首次证实电磁波的存在并产生电磁波，故D错误。 故选A。 2．天然放射现象通常会放出三种射线，即α射线、β射线、γ射线，关于这三种射线，以下说法正确的是（） A．云室中α射线径迹直而清晰，这是因为α射线具有较强的穿透能力 B．β射线是高速质子流，很容易穿透黑纸，也能穿透几毫米厚的铝板 C．γ射线是能量很高的电磁波，在电场和磁场中都不偏转，难以用云室观察γ射线的径迹 D．用β射线照射带正电的验电器，则验电器的张角会变大 【答案】C 【详解】A．云室中α射线径迹直而清晰，这是因为α粒子电离能力强，而非穿透能力强。α射线电离能力强导致路径上产生大量离子，形成粗短径迹，穿透能力实际很弱，故A错误； B．β射线是高速电子流，而非质子流。其穿透能力较强，很容易穿透黑纸，可穿透几毫米厚的铝板，故B错误； C．γ射线为高能电磁波，不带电，在电磁场中不偏转。其电离能力极弱，几乎无法在云室中形成可见径迹，故C正确； D．β射线是高速电子流，带负电，与带正电的验电器接触会中和正电荷，导致张角减小，而非增大，故D错误。 故选C。 3．下列实验或现象揭示了原子核具有内部结构的是（） A．电子的发现 B．粒子散射实验 C．氢原子光谱 D．天然放射现象 【答案】D 【详解】A．电子的发现，只说明原子本身具有内部结构（原子可再分），与原子核的内部结构无关，故A错误； B．α粒子散射实验提出了原子的核式结构模型，仅证明了原子中心存在原子核，没有揭示原子核自身有内部结构，故B错误； C．氢原子光谱的研究，说明原子核外电子的能级是分立的，研究的是核外电子的运动规律，和原子核内部结构无关，故C错误； D．天然放射现象的射线都来自原子核的自发衰变，说明原子核可以再分，直接揭示了原子核具有内部结构，故D正确。 故选D。 4．关于放射性同位素的应用，下列说法正确的是（） A．利用射线使空气电离，消除静电 B．利用射线照射植物的种子，使产量显著增加 C．利用射线来治疗肺癌、食道癌等疾病 D．利用放射性同位素跟它的非放射性同位素的化学性质相同，可以作为示踪原子 【答案】D 【详解】A．利用放射线消除有害静电利用的是射线的电离性使空气分子电离成导体，将静电放出，故A错误； B．利用射线照射植物的种子，使产量显著增加，故B错误； C．利用射线来治疗肺癌、食道癌等疾病，故C错误； D．根据放射性同位素的应用可知，用放射性同位素参与化学反应可以起到示踪的作用，故D正确。 故选D。 5．人们发现原子序数大于83的所有天然存在的元素都具有放射性，它们经常会同时放出、、射线。如图所示，若将放射源分别放在匀强电场或匀强磁场中，并使电场和磁场与射线射出的方向垂直，由于场的作用带电的射线将发生偏转，下列说法正确的是（） A．图甲中的③射线是射线，具有很强的穿透能力 B．图乙中的⑥射线是电子流，用一张厚纸就可以把它挡住 C．图甲中的①射线和图乙中的④射线均是射线，具有很强的电离能力 D．图甲中的②射线和图乙的⑤射线属于同种射线，具有较强的电离能力 【答案】C 【详解】AB．由射线的偏转方向可知，图甲中的③射线和图乙中的⑥射线是电子流，具有较强的穿透能力，故AB错误； C．图甲中的①射线和图乙中的④射线均是射线，具有很强的电离能力，故C正确； D．图甲中的②射线和图乙中的⑤射线均是射线，电离能力很弱，故D错误。 故选C。 6．现代生产生活中涉及诸多物理规律，下列说法正确的是（） A．铀235裂变过程中释放γ射线，γ射线是高速运动的电子流 B．第二类永动机无法制成，原因是其违反了热力学第一定律 C．密闭容器中液体的饱和汽压只与温度和液体种类有关 D．根据相对论，物体运动速度越大，惯性质量越小，时间流逝越快 【答案】C 【详解】A．γ射线是高频光子流（电磁波），高速运动的电子流是β射线，故A错误； B．第二类永动机不违反热力学第一定律，其无法制成的原因是违反了热力学第二定律，故B错误； C．液体的饱和汽压仅由液体种类和温度决定，与饱和汽体积、容器压强等其他因素无关，故C正确； D．根据相对论，物体运动速度越大，惯性质量越大，且存在时间膨胀效应，时间流逝越慢，故D错误。 故选C。 7．下列说法正确的是（） A．图甲中，钠原子跃迁时辐射的光的波长中的光子波长最长 B．图乙中，射线③的电离作用最弱，属于原子核内释放的光子 C．图丙中，光电效应中电流表与电压表示数图像，Q的波长大于R的波长 D．图丁中，a、b两种金属的遏止电压Uc随入射光的频率v的关系图像，金属a的截止频率大 【答案】B 【详解】A．图甲中，钠原子跃迁时辐射的光的波长中的光子对应的能级差最大，则波长最短，A错误； B．图乙中，射线③的穿透力最强，电离作用最弱，属于原子核内释放的γ光子，B正确； C．图丙中，光电效应中电流表与电压表示数图像，Q的截止电压大于R，根据，可知Q的波长小于R的波长，C错误； D．图丁中， a、b两种金属的遏止电压Uc随入射光的频率v的关系图像，根据，金属a的截止频率小，D错误。 故选B。 8．（多选）关于电磁波谱，下列说法正确的是（） A．长波穿透能力强，能摧毁病变的细胞 B．红外线的频率比紫外线的频率低，紫外线的波长比红外线的波长短 C．射线是能量最高的电磁波，其波长最短 D．X射线可用于广播 【答案】BC 【详解】A．长波穿透能力强，但是能量小，不能摧毁病变的细胞，A错误； B．红外线的频率比紫外线的频率低，紫外线的波长比红外线的波长短，B正确； C．射线是能量最高的电磁波，其波长最短，C正确； D．X射线穿透能力较强，可以用来进行人体透视，一般长波中波短波用于广播，D错误； 故选BC。 9．（多选）下列说法符合史实的是（） A．普朗克首次用能量子假设解释黑体辐射的实验规律 B．爱因斯坦为了解释光电效应提出了光子说 C．卢瑟福通过α粒子散射实验，证实了在原子核内存在质子 D．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 【答案】AB 【详解】A．普朗克首次提出能量子假设，成功解释了黑体辐射的实验规律，符合史实，故A正确； B．爱因斯坦为了解释光电效应，提出了光子说，认为光由一份份能量（光子）组成，符合史实，故B正确； C．卢瑟福通过 α 粒子散射实验，提出了原子的核式结构模型；而证实原子核内存在质子，是卢瑟福后来通过 α 粒子轰击氮核的实验完成的，因此该说法不符合史实，故C错误； D．贝克勒尔发现了天然放射现象；而发现原子中存在原子核，是卢瑟福通过 α 粒子散射实验得出的结论，因此该说法不符合史实，故D错误。 故选AB。 10．（多选）对于原子、原子核，人们无法直接观察到其内部结构，只能通过对各种实验事实提供的信息进行分析、猜想、提出微观模型，并进一步接受实验事实的检验，进而再对模型进行修正。下列实验事实支持相应观点的是（） A．电子的发现，说明原子是可以再分的 B．天然放射现象，说明原子是可以再分的 C．康普顿散射现象及规律，说明原子具有核式结构 D．玻尔依据氢原子光谱的实验规律，将量子观念引入原子领域 【答案】AD 【详解】A．汤姆孙发现电子，电子带负电，而原子呈现电中性，说明原子是可以再分的，故A正确； B．天然放射现象，说明原子核内部有更精细、更复杂结构，说明原子核是可以再分的，故B错误。 C．康普顿散射现象及规律，说明光具有粒子性，故C错误； D．玻尔依据氢原子光谱的实验规律，提出了玻尔理论，将量子观念引入原子领域，故D正确。 故选AD。 11．（多选）下列四幅图涉及不同的物理知识，其中说法正确的是（） A．图（a）所示的射线”是三种射线中电离能力最强的 B．图（b）英国物理学家G·P汤姆孙在实验中让电子束通过多晶薄膜得到的电子衍射图样，从而证实了粒子具有波动性 C．图（c）所示为α粒子散射实验，实验发现少数α粒子穿过金箔后仍沿原来的方向前进 D．图（d）位移推导过程应用了控制变量法 【答案】AB 【详解】A．图（a）所示的射线”是射线，是三种射线中电离能力最强的，故A正确； B．图（b）英国物理学家G·P汤姆孙在实验中让电子束通过多晶薄膜得到的电子衍射图样，从而证实了粒子具有波动性，故B正确； C．图（c）所示为α粒子散射实验，实验发现绝大多数α粒子穿过金箔后仍沿原来的方向前进，故C错误； D．图（d）位移推导过程应用了微元法，故D错误。 故选AB。 12．天然放射现象 (1)天然放射现象的发现 1896年，法国物理学家_____发现，铀和含铀的矿物能够发出看不见的射线，它能穿透黑纸使照相底片_____。 (2)放射性和放射性元素 ①放射性：物质______的性质。 ②放射性元素：具有______的元素。 ③原子序数______的元素，都能自发地发出射线，原子序数______的元素，有的也能发出射线) 贝克勒尔 感光 (2) 发出射线年，法国物理学家贝克勒尔发现，铀和含铀的矿物能够发出看不见的射线，它能穿透黑纸使照相底片感光。 （2）放射性和放射性元素 ①[1]放射性：物质发出射线]放射性元素：具有放射性的元素。 ③[3][4]原子序数大于83的元素，都能自发地发出射线的元素，有的也能发出射线的元素Ts有两种同位素，其中一种有176个中子，而另一种有177个中子，则： (1)该元素两种同位素的原子核的核电荷数各为多少？中性原子的核外电子数各为多少？ (2)该元素两种同位素的原子核的质量数各为多少？ (3)该元素的两种同位素用原子核符号如何表示？ 【详解】（1）原子序数=质子数=核电荷数，所以两种同位素的核电荷数均为117，中性原子的核外电子数均为117。 （2）质量数 =质子数+中子数 第一种同位素的质量数； 第二种同位素的质量数。 （3）原子核符号写作，其中，为质量数。原子核符号分别为和。 1 / 1 学科网（北京）股份有限公司 $

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