5.1原子核的组成 课时提升-2021—2022学年高二下学期物理人教版（2019）选择性必修第三册（word含答案）

5.1原子核的组成 课时提升练（含解析）
一、选择题
1．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
2．从原子核中能放出α、β、γ射线，关于原子核的组成，以下说法中正确的是（　　）
A．原子核中，只有质子和中子
B．原子核中，有质子、中子，还有α粒子
C．原子核中，有质子、中子，还有β粒子
D．原子核中，有质子、中子，还有γ粒子
3．约里奥·居里夫妇发现人工放射性同位素的核反应方程为：，以下判断正确的是（　　）
A．， B．， C．， D．，
4．下列物理现象中，哪个能够说明原子核是可以再分的（　　）
A．光电效应 B．原子光谱
C．α粒子散射 D．天然放射性
5．下列有关物理学史叙述正确的是（　　）
A．库伦通过油滴实验测得了基本电荷的数值
B．戴维孙的电子晶体衍射实验实验说明电子具有粒子性
C．居里夫妇从沥青铀矿中分离出了钋（Po）和镭（Ra）两种新元素
D．卢瑟福通过α粒子散射实验，证实了在原子核内存在质子
6．关于威耳逊云室探测射线，下列说法正确的是（　　）
①威耳逊云室内充满过饱和蒸气，射线经过时可显示出射线运动的径迹
②威耳逊云室中径迹粗而直的是射线
③威耳逊云室中径迹细而长的是射线
④威耳逊云室中显示粒子径迹的原因是电离，所以无法由径迹判断射线所带电荷的正负
A．①② B．②③ C．②④ D．③④
7．含有钍（Th）的花岗岩等岩石会释放出放射性惰性气体氡（Rn），核反应方程为Th→Rn+3He+2Y。下列关于该核反应说法正确的是（　　）
A．Y是H B．Y是e
C．Rn核的电子数比Th核的少4 D．Rn核的中子数比Th核的少12
8．下列说法正确的是（　　）
A．电子的发现使人们认识到原子核是可分的
B．天然放射现象使人们认识到原子是可分的
C．卢瑟福猜想原子核内存在中子，他的学生查德威克通过实验证实了这个猜想
D．光电效应中从金属表面逸出的光电子是从原子核中出射的
9．据报道，放射性同位素钬可以有效治疗癌症，该同位素原子核内中子数是（　　）
A．32 B．67
C．99 D．166
10．物理学重视逻辑，崇尚理性，其理论总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
11．下列说法丕正确的是（　　）
A．根据多普勒效应可以判断遥远天体相对于地球的运动速度
B．卢瑟福用a粒子轰击氮原子核发现了质子
C．用平行的单色光垂直照射一个刀片，发现屏上刀片的阴影的边缘模糊不清，这是光的衍射现象
D．摄影师在拍摄玻璃橱窗的陈列物时，在照相机镜头前装偏振滤光片，是利用光的干涉现象来减弱玻璃的反射光，使影像清晰
12．质子数与中子数互换的核互为镜像核，例如是的镜像核，同样也是的镜像核．下列说法正确的是(　　)
A．和互为镜像核
B．和互为镜像核
C．和互为镜像核
D．互为镜像核的两个核质量数相同
13．在物理发展过程中有许多重大的物理事件，以下叙述中符合事实的是（　　）
A．卢瑟福首先发现天然放射现象，揭开了对原子 核结构探索的序幕
B．贝克勒尔所做的粒子散射实验证明原子具有核式结构
C．汤姆生发现电子，证明原子也具有复杂的结构
D．托马斯·杨所做的双缝干涉实验，证明光具有波动性
14．下列叙述中正确的是（　　）
A．电子衍射现象的发现为物质波理论提供了实验支持
B．电子的发现使人们认识到原子核具有复杂的结构
C．粒子散射实验的研究使人们认识到质子是原子核的组成部分
D．天然放射现象的发现使人们认识到原子有复杂的结构
二、解答题
15．有多少个质子,多少个中子,多少个电子
16．已知氢核的直径为，氢核与第一能级上电子间的距离约为，如果用一个直径为的乒乓球代表氢核，那么第一能级上的电子将离氢核多远？
参考答案
1．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。
2．A
【详解】
原子核中，只有质子和中子，在β衰变中，核内的一个中子转变为质子，同时释放一个电子，在α衰变中，核内的两个质子和两个中子作为整体即α粒子从原子核中抛出，在发生α衰变和β衰变过程中伴随能量以γ粒子的形式放出
故选A。
3．D
【详解】
根据质量数守恒可知
解得
根据电荷数守恒可知
解得
故选D。
4．D
【详解】
天然放射性现象的发现说明原子核内部可以放射出新的物质，说明原子核不是不可再分的整体，原子核是可以再分的。
故选D。
5．C
【详解】
A．密立根通过油滴实验测得了基本电荷的数值，故A错误；
B．戴维孙的电子晶体衍射实验说明电子具有波动性，故B错误；
C．居里夫妇从沥青铀矿中分离出了钋（Po）和镭（Ra）两种新元素，为放射性的研究上做出了贡献，故C正确；
D．卢瑟福通过α粒子散射实验，证实了在原子的核式结构，故D错误。
故选C。
6．A
【详解】
威耳逊云室内充满过饱和蒸气，射线经过时把气体电离，过饱和蒸气以离子为核心凝结成雾滴，雾滴沿射线的路线排列，显示出射线的径迹，①正确；由于射线的电离本领大，贯穿本领小，所以射线在云室中的径迹粗而直，②正确；由于射线的电离本领很弱，所以在云室中一般看不到它的径迹，而径迹细而长的是射线，③错误；把云室放在磁场中，由射线径迹的弯曲方向就可判断射线所带电荷的正负，④错误。
故选A。
7．B
【详解】
AB．根据核反应的质量数和电荷数守恒可知，Y的质量数为0，电荷数为-1 ，则Y是e，选项A错误，B正确；
C．原子核中没有电子，选项C错误；
D． Rn核的中子数为220-86=134，Th核的中子数为232-90=142，则Rn核的中子数比Th核的少8，选项D错误；
故选B。
8．C
【详解】
A．电子的发现使人们认识到原子是可分的，但是不能说明原子核是可以再分的，故A错误；
B．天然放射现象中的射线来自原子核，说明原子核内部有复杂结构，并不是认识到原子是可分的，故B错误；
C．卢瑟福猜想原子核内存在中子，他的学生查德威克通过实验证实了这个猜想，故C正确；
D．光电效应中从金属表面逸出的光电子是从原子中出射的，并不是原子核，故D错误。
故选C。
9．C
【详解】
根据原子核的表示方法得中性原子的核外电子数＝质子数＝67，中子数为166－67＝99，故选项C正确，ABD错误。
故选C。
10．A
【详解】
A．天然放射现象是原子核发生衰变而产生的，说明原子核内部是有结构的，故A正确。
B．电子的发现使人们认识到原子具有复杂结构，但不能说明原子具有核式结构，故B错误。
C．α粒子散射实验的重要发现是原子的核式结构，而不是电荷的量子化，故C错误。
D．密立根油滴实验表明电荷是量子化的，故D错误。
故选A。
11．D
【详解】
A．多普勒效应常用来测量相对运动物体的速度，故可以用来判断遥远天体相对于地球的运动速度，A正确；
B．卢瑟福用α粒子轰击氮原子核发现了质子，并预言了中子的存在，B正确；
C．平行单色光垂直照射一个刀片，发现屏上刀片的阴影边缘模糊不清，这是光的衍射现象，C正确；
D．拍摄玻璃窗内的物品时，反射光的振动方向和玻璃橱窗内的物品光的振动方向不同，所以在镜头前加一个偏振片可以减弱玻璃表面反射光的影响，D错误。
故选D。
12．ACD
【详解】
AB．根据镜像核的定义及质量数A等于核电荷数Z和中子数n之和，可知和的质子数与中子数互换了，互为镜像核；和的质子数与中子数互换了，互为镜像核．故AC两项正确．
B．的质子数为7，中子数为8；而的质子数和中子数都为8，没有互换，不是镜像核．故B项错误．
D．互为镜像核的质子数与中子数互换，质子数加中子数不变，所以互为镜像核的两个核质量数相同．故D项正确．
故选ACD。
13．CD
【解析】
【详解】
A．贝克勒尔首先发现天然放射现象，揭开了对原子 核结构探索的序幕，A错误；
B．卢瑟福所做的a粒子散射实验证明原子具有核式结构，B错误；
C．汤姆生发现电子，证明原子也具有复杂的结构，C正确；
D．托马斯·杨所做的双缝干涉实验，证明光具有波动性，D正确；
故选CD。
14．A
【详解】
A．德布罗意首先提出了物质波的猜想，而电子衍谢实验证实了他的猜想，故A正确；
B．汤姆孙通过对阴极射线的研究发现了电子，揭示了原子是有复杂结构的，故B错误；
C．粒子散射实验现象为：绝大多数粒子穿过金箔后仍沿原来的方向前进，但有少数粒子发生了较大的偏转，并有极少数粒子的偏转超过，有的甚至几乎达到而被反弹回来，卢瑟福根据该实验现象提出了原子核式结构模型：原子的全部正电荷和几乎全部质量都集中在原子核里，带负电的电子在核外空间里绕着核旋转，故C错误；
D．人们认识到原子核有复杂的结构是从天然放射现象开始的，故D错误。
故选A。
15．；；
【详解】
因为1mol铀的质量是235g,所以1g铀中含有的原子数为
个
故1g铀中含有的质子数为
个
含有的中子数为
个
含有的电子数等于质子数为个。
16．800m
【详解】
由题意可得
代入题中数据，即有
求得