2021-2022学年高二下学期物理鲁科版（2019）选择性必修第三册5.1认识原子核 课时练习 (Word版含答案)

5.1认识原子核 课时练习（解析版）
一、选择题
1．组成原子核的基本粒子是（　　）
A．电子，中子和质子 B．质子和中子
C．质子和粒子 D．粒子和中子
2．物理学中的万有引力定律、电荷间的相互作用定量规律、电流的磁效应、原子核具有复杂结构分别由不同的物理学家探究发现，他们依次是（　　）
A．开普勒、库仑、洛伦兹、贝克勒尔
B．牛顿、库仑、奥斯特、贝克勒尔
C．卡文迪许、库仑、奥斯特、贝克勒尔
D．牛顿、库仑、安培、卢瑟福
3．太阳内部持续进行着这样的热核反应：4H→He+kX，X的电荷量为e，下列说法正确的是（　　）
A．X为电子 B．X为质子 C．k=2 D．k=3
4．下列物体的尺寸由小到大排列的是（　　）
A．夸克、原子核、质子、原子 B．质子、原子核、原子、夸克
C．夸克、质子、原子核、原子 D．原子、原子核、质子、夸克
5．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
6．关于天然放射现象，下列说法中不正确的是（ ）
A．放射线是从原子核内释放出的看不见的射线
B．放射性物质放出的射线共有三种
C．放射线中有带负电的粒子，表明原子核内有负电荷
D．放射线中有带正电的粒子必是氦核流
7．2020年1月10日，中国核潜艇之父黄旭华获国家最高科学技术奖，他为核潜艇研制和跨越式发展作出巨大贡献。物理学史上许多物理学家的科学研究推动了人类文明的进程，下列说法正确的是（　　）
A．康普顿效应表明光子具有波动性
B．波尔原子理论第一次将量子观念引入原子领域，提出了定态和跃迁的概念，成功地解释了各种原子光谱的实验规律
C．1896年贝克勒尔发现天然放射现象揭开原子核内部信息，认为原子核是可分的
D．麦克斯韦认为，变化的电场一定能产生电磁波
8．下列叙述符合物理学史的有（　　）
A．汤姆孙通过研究阴极射线实验，发现了质子的存在
B．卢瑟福通过对粒子散射实验现象的分析，提出原子的核式结构模型
C．巴耳末发现天然放射性现象
D．玻尔提出的原子模型，可以成功地解释所有原子的光谱现象
9．下列说法正确的是（　　）
A．普朗克提出能量子假说，将每一份最小能量称为“光子”
B．汤姆孙证明阴极射线是电子，让人们认识到原子具有核式结构
C．波尔的原子模型可以解释所有原子光谱的实验规律
D．原子核中的中子与其他核子间无库仑力，但有核力，有助于维系原子核的稳定
10．2019年5月16日消息，在美国俄亥俄州一所中学发现放射性污染后，家长指责能源部门的失职。下列有关放射性元素的说法中正确的是（　　）
A．Th钍核发生一次衰变时，生成的新核与原来的原子核相比，核子数减少了4个
B．1896年贝克勒尔发现天然放射现象揭开原子核内部信息认为原子核是可分的，从原子核内部释放的射线有射线、射线和射线，X射线
C．放射性元素衰变的快慢与温度有关，温度越高衰变越快
D．放射性元素发生衰变时所释放的电子是原子核内的质子转化为中子时产生的
11．γ射线暴是来自天空中某一方向的γ射线强度在短时间内突然增强，随后又迅速减弱的现象，它是仅次于宇宙大爆炸的爆发现象。下列关于γ射线的论述中正确的是（　　）
A．γ射线同α、β射线一样，都是高速带电粒子流
B．γ射线的穿透能力比α射线强，但比β射线弱
C．γ射线是原子核能级跃迁时产生的
D．利用γ射线可以使空气电离，消除静电
12．多年前在日本本州岛附近海域曾发生里氏9.0级地震，地震和海啸引发福岛第一核电站放射性物质泄漏，其中放射性物质碘131的衰变方程为。根据有关放射性知识，下列说法正确的是（　　）
A．粒子为
B．若生成的处于激发态，它会放出穿透能力最强的射线
C．的半衰期大约是8天，取碘原子核，经8天后就只剩下碘原子核了
D．中有53个质子和78个核子
13．关于天然放射性现象，下列说法正确的是（ ）
A．是玛丽居里夫妇首先发现的
B．首先说明了原子核不是单一的粒子
C．射线必须伴随或射线而产生
D．任何放射性元素都能同时发出三种射线
14．发生放射性衰变成为，半衰期约5700年．已知植物存活期间，其体内与的比例不变；生命活动结束后，的比例持续减少．现通过测量得知，某古木样品中的比例正好是现代植物所制样品的二分之一．下列说法正确的是（ ）
A．该古木的年代距今约5700年
B．、、具有相同的中子数
C．、、具有相同的质子数
D．衰变为的过程中放出射线
二、解答题
15．元素P的一种同位素P具有放射性，对人体有害。则：
(1)磷同位素P的原子核中有几个质子？几个中子？
(2)磷同位素P核所带电荷量是多少？
(3)若P原子呈中性，它的核外有几个电子？
(4)若让P和P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，它们运动的轨道半径之比是多少？
16．已知镭的原子序数是88，原子核的质量数是226,试问：
（1）镭核中质子数和中子数分别是多少
（2）镭核的核电荷数和所带的电荷量分别是多少
（3）若镭原子呈中性，它核外有几个电子
（4）是镭的一种同位素，让和以相同的速度垂直射入磁感应强度为的匀强磁场中，它们运动的轨道半径之比是多少
参考答案
1．B
【详解】
组成原子核的基本粒子是质子和中子，原子核中无电子。
故选B。
2．B
【详解】
牛顿发现了万有引力定律，库仑发现库仑定律，奥斯特发现了电流的热效应，贝克勒尔发现原子核具有放射性，说明原子核具有复杂的结构，ACD错误，B正确，故选B。
3．C
【详解】
AB．根据质量数和电荷数守恒可知，X的质量数为零，带正电，故AB错误；
CD．由于X的电荷量为e，因此X为正电子，可得
k=2
故C正确，D错误。
故选C。
4．C
【详解】
原子包括原子核与核外电子，因此原子尺寸大于原子核；原子核由质子和中子组成，因此原子核尺寸大于质子；质子由夸克组成，因此质子尺寸大于夸克。
故选C。
5．D
【详解】
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。
故选D。
6．C
【详解】
A．放射线是从原子核内释放出的看不见的射线，故A正确，不符合题意；
B．放射性物质放出的射线有α射线、β射线、γ射线三种，故B正确，不符合题意；
C．放射性物质放出的β射线是高速电子流，带负电，β射线是中子转变成质子时释放出的电子，原子核中原本并没有电子，故C错误，符合题意；
D．放射线中带正电的是α射线，也即氦核流，故D正确，不符合题意。
故选C。
7．C
【详解】
A．康普顿效应表明光子具有粒子性，故A错误；
B．玻尔原子理论第一次将量子观念引入原子领域，提出了定态和跃迁的概念，成功地解释了氢原子光谱的实验规律，并不是各种原子光谱，故B错误；
C．1896年贝克勒尔发现天然放射现象揭开原子核内部信息，认为原子核是可分的，故C正确；
D．变化的电场（磁场）可以产生磁场（电场）；但均匀变化的电场只能产生恒定的磁场，所以不能产生电磁波，故D错误。
故选C。
8．B
【详解】
A．汤姆孙通过研究阴极射线实验，发现了电子的存在，A错误；
B．卢瑟福通过对粒子散射实验现象的分析，提出原子的核式结构模型，B正确；
C．贝克勒尔发现天然放射性现象，C错误；
D．玻尔提出的原子模型，可以成功地解释氢光谱现象，D错误。
故选B。
9．D
【详解】
A．普朗克提出能量子假说，，将每一份最小能量称为“能量子”，故A错误；
B．汤姆孙证明阴极射线是电子，让人们认识到原子本身具有内部结构，故B错误；
C．波尔的原子模型只能解释氢原子光谱的实验规律，故C错误；
D．原子核中的中子与其他核子间无库仑力，但有核力，有助于维系原子核的稳定，故D正确；
故选D。
10．A
【详解】
A．钍核发生一次衰变，生成的新核与原来的原子核相比，质子数和中子数均减少2个，则核子数减少了4个，故A正确；
B．1896年贝克勒尔发现天然放射现象揭开原子核内部信息，认为原子核是可分的，从原子核内部释放的射线有射线、射线和射线，没有X射线，故B错误；
C．放射性元素衰变的快慢与温度无关，仅由核本身决定，故C错误；
D．放射性元素发生衰变时所释放的电子是原子核内的中子转化为质子时产生的，故D错误。
故选A。
11．C
【详解】
A．γ射线是电磁波，不是高速带电粒子流，A错误；
B．α、β、γ三种射线中，γ射线能量最高，穿透能力最强，B错误；
C．γ射线是原子核能级跃迁时产生的，C正确；
D．利用α射线的电离作用可以使空气电离，将静电泄出，从而消除有害静电，D错误。
故选C。
12．BC
【详解】
A．根据衰变过程中质量数和电荷数守恒，粒子为粒子，故A错误；
B．若生成的处于激发态，还会放出射线，射线的穿透能力最强，故B正确；
C．半衰期是一个统计规律，指的是有一半原子核发生衰变所需要的时间，只对大量的原子核适用，对少数原子核是不适用的，所以若取碘原子核，经8天后就只剩下碘原子核了，故C正确；
D．中有53个质子，131表示质量数（核子数），故D错误。
故选BC。
13．BC
【详解】
A、1896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，这种射线可以穿透黑纸使照相底片感光，故A错误；
B、关于天然放射现象和对放射性的研究，说明了原子核不是单一的粒子，故B正确；
C、射线伴随射线或射线而产生，故C正确；
D、放射性元素不一定都能同时发出三种射线，故D错误；
故选BC．
【点睛】
α射线是氦原子核，β射线是电子流，γ射线是电阻跃迁产生的光子流，放射性元素的放射性由其本身决定．
14．ACD
【解析】
【详解】
A.古木样品中的比例是现代植物所制样品的二分之一，根据半衰期的定义知该古木的年代距今约5700年，选项A符合题意．
BC.同位素具有相同的质子数，不同的中子数，选项B不符合题意，C符合题意．
D.的衰变方程为，所以此衰变过程中放出β射线，选项D符合题意．
15．(1)15，15；(2)2.40×10－18 C；(3)15；(4)
【详解】
(1)P核中的质子数等于其原子序数，故质子数为15，中子数N等于原子核的质量数A与质子数（核电荷数Z）之差，即
N=A-Z=30-15=15
(2)P核所带电荷量
Q=Ze=15×1.60×10－19 C=2.40×10－18 C
(3)因磷P原子呈中性，故核外电子数等于核电荷数，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心力为洛伦兹力，故有
qvB=m
r=
因为两种同位素具有相同的核电荷数，但质量数不同，而原子核的质量之比与原子核的质量数之比相等，故
==
16．（1）88 138 （2）88 （3）88 （4）113∶114
【详解】
(1)原子序数与核内质子数、核电荷数、中性原子的核外电子数都是相等的.原子核的质量数等于核内质子数与中子数之和，镭核中的质子数等于原子序数，故质子数为88，中子数等于原子核的质量数与质子数之差，即:
.
(2)镭核的核电荷数和所带的电荷量分别是:
.
(3)核外电子数等于核电荷数，故核外电子数为88.
(4)带电粒子在勾强磁场中做匀速圆周运动，洛伦兹力充当向心力，故有
解得
二者的速度相同，又由于同位素具有相同的核电荷数，但质量数不同，故