第1节 原子核的组成
1．天然放射现象．
(1)放射性元素自发地发出射线的现象，叫作天然放射现象．它是法国物理学家贝克勒尔发现的．
(2)居里夫妇对铀和含铀的各种矿石进行了深入研究．发现在沥青中存在着两种能够发出更强射线的新元素，把其中一种元素命名为钋，另一种元素命名为镭．
2．射线到底是什么．
物质发射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．放出的射线有α射线、β射线和γ射线三种类型射线，其中穿透能力最弱的是α射线．穿透能力最强的是γ射线．
3．原子核的组成．
(1)质子和中子统称核子，原子核所带的电荷总是质子电荷的整数倍，通常用这个整数表示核的电荷量，叫作原子核的电荷数，用Z表示，原子核的质量几乎等于单个核子质量的整数倍，这个倍数叫作原子核的质量数，用A表示．
(2)具有相同质子数而中子数不同的原子核，在元素周期表中处于同一位置因而互称同位素，氢的三种同位素是氕、氘、氚．
1．下列说法不正确的(B)
A．示踪原子利用了放射性同位素的放射可跟踪性
B．天然放射现象中β射线是大量的原子被激发后，从原子中脱出的内层电子
C．伦琴发现了X射线
D．卢瑟福通过α粒子散射实验确定了原子的核式结构
解析：放射性同位素示踪是利用放射性同位素及它们的化合物，与自然界存在的相应普通元素及其化合物之间的化学性质和生物学性质是相同的，只是具有不同的核物理性质即能够发出射线，故放射性同位素可以作为示踪原子．故A正确；β射线是具有放射性的元素的原子核释放出一个高速电子即β粒子，故B错误；伦琴通过实验发现了X射线，故C正确；卢瑟福和他的同事们所做的α粒子散射实验否定了汤姆孙的枣糕模型，据此实验卢瑟福提出了原子的核式结构模型，故D正确．
2．如图为查德威克实验示意图，用天然放射性元素钋(Po)放射的α射线轰击铍时会产生粒子流A，用粒子流A轰击石蜡时，会打出粒子流B，经研究知道(A)
4
A．A为中子，B为质子
B．A为质子，B为中子
C．A为γ射线，B为中子
D．A为中子，B为γ射线
解析：不可见射线A，轰击石蜡时打出的应该是质子，因为质子就是氢核，而石蜡中含有大量氢原子，轰击石蜡的不可见射线应该是中子．
3．一放射源放射出某种或多种射线，当用一张薄纸放在放射源前面时，强度减为原来的，而当用1 cm厚的铝板放在放射源前面时，射线的强度减小到几乎为零．由此可知，该放射源所放射出的(C)
A．仅是α射线 B．仅是β射线
C．是α射线和β射线 D．是α射线和γ射线
解析：三种射线中，γ射线贯穿本领最强，能穿透几厘米厚的铅板，本题中用1 cm厚的铝板即能挡住射线，说明射线中不含γ射线，用薄纸便可挡住部分射线，说明射线中含有贯穿本领较小的α射线，同时有大部分射线穿过薄纸，说明含有β射线，从三种射线的贯穿能力大小方面分析问题．
4．下列射线在真空中的速度与光速相同的是(D)
A．阴极射线 B．α射线
C．β射线 D．γ射线
解析：要解答本题需掌握：光波在真空中的传播速度，α射线和β射线速度的大小．阴极射线中的电子是电热丝经通电发热而激发出来的，不同部位吸热量不同，所以激发飞出后的速度也不尽相同，比光速小；由实验测得α射线的速度约是光速的十分之一，β射线的速度约是光速的十分之九；γ射线是光子流，速度与光速相同，故D正确．
5．物理学是一门实验科学，实验探究的方法在科学研究中具有重要作用．卢瑟福通过对α粒子散射实验结果的分析(B)
A．发现了电子
B．建立了原子的核式结构模型
C．提出了原子核具有复杂的结构
D．发现某些元素具有天然放射现象
解析：通过对α粒子的散射实验结果的分析，建立了原子的核式结构模型，B对．该实验中没有发现电子，A错．天然放射现象说明了原子核具有复杂的结构，C错．贝克勒尔发现了某些元素具有天然放射现象，D错．
6．若用x代表一个原子中核外的电子数，y代表此原子的原子核内的质子数，z代表此原子的原子核内的中子数，则对的原子来说(B)
4
A．x＝90，y＝90，z＝234
B．x＝90，y＝90，z＝144
C．x＝144，y＝144，z＝90
D．x＝234，y＝234，z＝324
解析：在中，左下标为质子数，左上标为质量数，则y＝90；原子核外电子数等于质子数，所以x＝90；中子数等于质量数减去质子数，z＝234－90＝144，综上所述，B选项正确．
7．如图甲是α、β、γ三种射线穿透能力的示意图，图乙是工业上利用射线的穿透性来检查金属内部的伤痕的示意图，请问图乙中的检查是利用了哪种射线(C)
A．α射线 B．β射线
C．γ射线 D．三种射线都可以
解析：由图甲可知α射线和β射线都不能穿透钢板，γ射线的穿透力最强，可用来检查金属内部的伤痕，答案为C.
8．(多选)氢有三种同位素，分别是氕(11H)、氘(21H)、氚(31H)，则(AB)
A．它们的质子数相等
B．它们的核外电子数相等
C．它们的核子数相等
D．它们的中子数相等
解析：氕、氘、氚的核子数分别为1、2、3，因为是同位素，质子数和核外电子数相同，都为1，中子数等于核子数减去质子数，故中子数各不相同，所以本题A、B选项正确．
9．如图所示，将放射性物质铀放在有窄孔的铅盒中，在孔的正上方放着照相底片．铅盒和照相底片之间放一对电极(左为正，右为负)，使电场的方向跟射线方向垂直．在电场的作用下，铀发出的射线从左向右分成了①、②、③三束，由图可以判断(AB)
A．射线①是高速的电子流，具有较强的贯穿本领
B．射线②是一种频率很高的电磁波，具有最强的贯穿本领
C．射线③是高能量质子，它有很强的电离本领
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D．三种射线都具有静止质量
解析：该题通过带电粒子在磁场中运动和在电场中的运动，考查三种射线的特性，α射线带正电荷，在电场中沿电场线方向偏转；在磁场中根据左手定则判定向右偏转；β射线带负电荷，偏转的方向与α射线相反；γ射线不带电，不偏转；由此可以判定．射线①是高速的电子流，具有较强的贯穿本领，A正确；射线②是一种频率很高的电磁波，具有最强的贯穿本领，B正确；射线③是α射线，C错误；γ射线是光子，没有静止质量，D错误．
10．下列论述中不正确的是(B)
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．汤姆孙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
解析：天然放射现象说明原子核内部有复杂结构；α粒子散射实验说明了原子的核式结构模型，汤姆孙发现电子知原子内部有复杂结构．天然放射现象说明原子核内部有复杂结构．故A正确；α粒子散射实验说明原子的核式结构模型．故B错误，D正确；汤姆孙发现电子，知道原子还可以再分，提出了原子的“枣糕式”模型．故C正确．
11．计数器是一种探测射线的仪器，如图所示，X为未知放射源，它向右方发射放射线．放射线首先通过一块薄铝箔P(厚度约为1 mm)，并经过一个强磁场区域后到达计数器，计数器上单位时间内记录到的射线粒子是一定的．现将强磁场移开，计数器单位时间内所记录的射线粒子基本保持不变，然后将薄铝箔P移开，则计数器单位时间内记录的射线粒子明显上升．据此可以判定X为(D)
A．纯β放射源
B．纯放射源
C．α和β的混合放射源
D．α和γ的混合放射源
解析：将强磁场移开，计数器单位时间内所记录的射线粒子基本保持不变，即磁场对射线粒子没有影响，则可以断定计数器接收到的是不带电的γ射线，以后将薄铝箔P(厚度约为1 mm)移开，则计数器单位时间内记录的射线粒子明显上升．这说明计数器除了接收到了γ射线之外，还接收到了一种原来被厚度约为1 mm的薄铝箔P挡住的射线，而厚度约为1 mm的薄铝箔只能将α射线挡住，所以X为能放射α射线和γ射线的混合放射源，故D项正确．
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