7.1原子核结构探秘 课时提升练-2021-2022学年高二下学期物理沪教版（2019）选择性必修第三册（word含答案）

7.1原子核结构探秘 课时提升练（含解析）
一、选择题
1．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
2．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
3．人类在微观领域对物质结构的认识是建立在对事实观察的基础上，下列说法正确的是（　　）
A．电子的发现使人们认识到原子具有复杂结构
B．天然放射现象说明原子内部是有结构的
C．α粒子散射实验发现电荷是量子化的
D．密立根油滴实验表明核外电子的轨道是不连续的
4．人类在研究光、原子结构及核能利用等方面经历了漫长的过程，我国在相关研究领域虽然起步较晚，但是近年对核能的开发与利用却走在了世界的前列。有关原子物理的相关知识，下列说法正确的是（　　）
A．汤姆孙发现电子并提出原子核式结构模型
B．爱因斯坦的光电效应理论很好地解释了光的波动性
C．玻尔原子理论成功解释了氢原子光谱的实验定律
D．贝克勒耳发现天然放射现象说明原子核由质子和中子组成
5．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
6．下列叙述中符合物理学史的是（　　）
A．居里夫人最早发现了天然放射现象
B．汤姆孙通过研究阴极射线实验发现了电子
C．康普顿效应证实了光的波动性
D．玻尔理论彻底否定了卢瑟福的原子核式结构模型
7．下列说法正确的是
A．法拉第经过十余年的不懈研究，发现了电磁感应现象及其遵循的规律—法拉第电磁感应定律 .
B．光电效现象和康普顿效应都表明光具有粒子性
C．玻尔将量子观念引入原子领域，其理论能够解释所有原子光谱的特征
D．居里夫妇发现了天然放射现象，天然放射现象表明原子核具有复杂的结构
8．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
9．以下说法正确的是（　　）
A．为氡核，由此可知，氡核的质量数为86，氡核的质子数为222
B．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
10．下列叙述中符合物理学史实的有（　　）
A．J．J汤姆孙用实验证实了阴极射线是带电粒子流
B．爱因斯坦利用光电效应方程证实了电磁波的存在
C．查德威克通过对粒子散射实验的研究，提出了原子的核式结构学说
D．贝克勒尔发现了天然放射现象，并提出原子核是由质子和中子组成的
11．下列说法正确的是（ ）
A．运动的宏观物体也具有波动性，其速度越大物质波的波长越大
B．大量的氢原子从n＝3的能级向低能级跃迁时只会辐射两种不同频率的光
C．发生光电效应时，入射光越强，单位时间内逸出的光电子数就越多
D．查德威克发现了天然放射现象说明原子具有复杂结构
12．钚是一种放射性元素，是原子能工业的一种重要原料，可作为核燃料和核武器裂变剂。钚的一种同位素的衰变方程为，则X原子核中含有的中子数为（　　）
A．142 B．143 C．144 D．145
13．2020年12月1日22'时57分，嫦娥五号探测器从距离月球面约15公里处开始实施动力下降，利用7500牛变推力发动机进行减速制动，逐步将探测器从相对月球速度约1.7公里/秒降为零，并通过射线进行月面测距和避障。当探测器悬停在预定月落点上空处时，发出关机指令，探测器自由下落，利用着陆腿的缓冲实现软着陆。对探测器的整个落月过程，下列说法正确的是（　　）
A．使用射线避障是利用它的波长最长衍射现象最明显
B．探测器通过着陆腿的缓冲，减小了落地时探测器受到的作用力
C．探测器从1.7公里/秒减为零的过程，发动机对探测器做功大于探测器的动能减少量
D．探测器利用着陆腿的缓冲实现软着陆过程，着陆腿对月面压力的冲量大小等于自身重力的冲量大小
14．下列说法正确的是（ ）
A．若氢原子核外电子从激发态n=3跃迁到基态发出的光子刚好能使某金属发生光电效应，则从激发态n=2跃迁到基态发出的光子一定能使该金属发生光电效应
B．英籍物理学家卢瑟福用а粒子打击金箔得出了原子的核式结构模型，在1919年用а粒子轰击氮核打出了两种粒子，测出了它们的质量和电量，证明了原子核内部是由质子和中子组成的
C．任何原子核在衰变过程中质量数和电荷数都守恒
D．光子除了具有能量外还具有动量
15．在人类对微观世界进行探索的过程中，科学实验起到了非常重要的作用．下列说法符合历史事实的是（　　）
A．密立根通过油滴实验测得了基本电荷的数值
B．贝克勒尔通过对天然放射性现象的研究，发现了原子中存在原子核
C．居里夫妇从沥青铀矿中分离出了钋（）和镭（）两种新元素
D．卢瑟福通过粒子散射实验，证实了在原子核内存在质子
E.汤姆孙通过阴极射线在电场和在磁场中的偏转实验，发现了阴极射线是由带负电的粒子组成，并测出了该粒子的比荷
二、解答题
16．氢的三种同位素的核中分别含有0、1、2个中子，请分别写出它们的符号。
17．铀-238的核里有多少个质子？多少个中子？铜-63的核里有多少个质子？多少个中子
参考答案
1．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。
2．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。
3．A
【详解】
A. 电子的发现使人们认识到原子具有复杂结构，A正确；
B. 天然放射现象说明原子核内部是有结构的，B错误；
C. α粒子散射实验发现否定了汤姆生的原子模型，建立了原子的核式结构，C错误；
D. 密立根油滴实验测定了电子的电荷量，D错误。
故选A。
4．C
【详解】
A．汤姆孙发现电子并提出原子枣蛋糕模型，所以A错误；
B．爱因斯坦的光电效应理论很好地解释了光的粒子性，所以B错误；
C．玻尔原子理论成功解释了氢原子光谱的实验定律，所以C正确；
D．贝克勒耳发现天然放射现象说明原子核内部有复杂结构，所以D错误；
故选C。
5．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。
6．B
【详解】
A．贝克勒尔最早发现了天然放射现象，故A错误；
B．汤姆孙通过研究阴极射线实验发现了电子，故B正确；
C．康普顿效应证实了光的粒子性，故C错误；
D．玻尔理论并没有彻底否定卢瑟福的原子核式结构模型，而是在卢瑟福的原子核式结构学说的基础上引入了量子理论。故D错误。
故选B。
7．B
【详解】
法拉第发现了电磁感应现象，纽曼和韦柏先后总结出了法拉第电磁感应定律，选项A错误； 光电效现象和康普顿效应都表明光具有粒子性，选项B正确； 玻尔将量子观念引入原子领域，其理论只能够解释氢原子光谱的特征，选项C错误；贝克勒尔发现了天然放射性现象，说明原子核有复杂的结构，故D错误；故选B.
8．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。
9．D
【详解】
A．由题意可知，氡核的质量数为222，质子数为86，所以A错误；
B．由题意可知，铍核的质量数为9，中子数为5，所以B错误；
CD．质子数相同而中子数不同的原子核互称为同位素，即它们的质量数不同，所以D正确，C错误。
故选D。
10．A
【详解】
A．J．J汤姆孙用实验证实了阴极射线是带电粒子流，选项A正确；
B．麦克斯韦首先预言了电磁波的存在，赫兹通过电火花实验证实了电磁波的存在，故B错误；
C．卢瑟福通过对粒子散射实验的研究，提出了原子的核式结构学说，选项C错误；
D．贝克勒尔发现了天然放射现象，但他并没有提出原子核是由质子和中子组成的，选项D错误。
故选A。
11．C
【详解】
试题分析：运动的宏观物体粒子性明显，根据德布罗意的物质波理论物质波的波长为知，速度v大的，动量p就大，物质波波长越短．故A错误；从n=3的能级向低能级跃迁能放出三种不同频率的光，它们分别是从n=3到n=2、n=3到n=1以及n=2到n=1跃迁放出，所以B错误；根据光电效应方程，知入射光的频率影响光电子的最大初动能，光的强度影响单位时间内发出光电子数目，所以C正确；贝克勒尔发现天然放射现象说明了原子核具有复杂结构，所以D错误．
考点：本题考查物质波、玻尔的原子结构假设、光电效应以及天然放射现象．
12．B
【分析】
本题考查原子核，目的是考查学生的推理能力。
【详解】
原子核衰变时电荷数和质量数均守恒，可得X原子核中的质子数和中子数分别为92、235，故X原子核中含有的中子数为
选项B正确，ACD错误。
故选B。
13．BC
【详解】
A．使用射线避障是利用它的能量大，穿透本领强，A错误；
BD．根据动量定理
落地动量变化相同，但通过着陆腿的缓冲，延长了落地时间，从而减少了地面对探测器的冲击力；另外由于探测器动量减少，着陆腿受到的支持力一定大于重力，B正确，D错误；
C．根据动能定理
可知
即发动机对探测器做功大于重力势能的减少量，C正确。
故选BC。
14．CD
【详解】
试题分析：氢原子核外电子从激发态n=3跃迁到基态发出的光子刚好能使某金属发生光电效应，则光子频率恰好等于该金属的极限频率，从激发态n=2跃迁到基态发出的光子能量较低，频率较低，不会使该金属发生光电效应，A错误；卢瑟福提出原子的核式结构模型，粒子轰击氮核打出了质子，并提出原子核由质子和中子构成，查德威克在实验中发现了中子，B错误；核反应过程中质量数和电荷数守恒，C正确；光子具有能量和动量，D正确．
考点：本题考查能级、光电效应、原子核组成、核反应．
15．ACE
【详解】
A．密立根通过油滴实验测出了基本电荷的数值为，选项A 正确；
B．贝克勒尔通过对天然放射性研究发现了中子，选项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，选项C正确；
D．卢瑟福通过α粒子散射实验，得出了原子的核式结构理论，选项D错误；
E．汤姆孙通过对阴极射线在电场及在磁场中偏转的实验，发现了阴极射线是由带负电的粒子组成，并测定了粒子的比荷，选项E正确。
故选ACE。
16．，，
【详解】
根据同位素定义，可得氢的三种同位素，当含有中子数为0时，符号为；当含有中子数为1时，符号为；当含有中子数为2时，符号为。
17．铀-238的核里有92个质子，有146个中子；铜-63的核里有29个质子，34个中子
【详解】
铀-238的核里有92个质子，有238-92=146个中子；
铜-63的核里有29个质子，63-29=34个中子