7.1原子核结构探秘课后练习-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
一、选择题（共15题）
1．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
2．下列说法符合物理学史的是（　　）
A．爱因斯坦在研究黑体辐射时，提出了能量子的概念
B．普朗克提出物质波假设，即运动的实物粒子也具有波动性
C．贝克勒尔根据天然放射现象推断构成物质的原子有复杂的结构
D．卢瑟福通过分析α粒子散射实验现象提出了原子的核式结构模型
3．在物理学发展过程中，有许多科学家做出了突出的贡献。下列说法正确的是（　　）
A．爱因斯坦首先提出能量量子化的观点，成功解释了光电效应现象
B．玻尔提出的原子能级结构假说，成功解释了氢原子光谱的不连续性
C．法拉第对电磁感应现象进行深入研究，总结出了楞次定律
D．贝克勒尔通过对天然放射现象的研究，发现了原子中存在电子
4．以下事实为“原子核可再分”的依据的是（　　）
A．电子的发现 B．粒子散射实验
C．氢原子发光 D．天然放射现象
5．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
6．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
7．以下说法符合物理学史的是（　　）
A．牛顿被人们称为“能称出地球质量的人”
B．笛卡尔通过逻辑推理和实验对落体问题进行了研究
C．密立根通过油滴实验测出了基本电荷的数值
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
8．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
9．关于天然放射现象，下列说法正确的是（　　）
A．射线在磁场中不能发生偏转
B．射线是由氦原子核衰变产生的
C．射线是原子核外的电子受激跃迁而产生的
D．工业上常用射线来探测塑料板或金属板的厚度
10．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
11．以下事实可作为“原子核可再分”证据的是（　　）
A．粒子散射实验
B．天然放射现象
C．电子的发现
D．氢原子光谱
12．2020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
13．法国里昂的科学家发现一种只由四个中子构成的粒子，这种粒子称为“四中子”，也有人称之为“零号元素”。下列有关“四中子”粒子的说法正确的是（　　）
A．该粒子不显电性 B．在周期表中与氢元素占同一位置
C．该粒子质量比氢原子小 D．该粒子质量数为4
14．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
15．日本东部海域9.0级大地震所引发的福岛核电站泄漏事故，让全世界都陷入了恐慌。下列关于核辐射说法正确的是（ ）
A．核泄漏中放射性物质都是天然放射性元素
B．放射性辐射对人类不一定都是有害的
C．、B、γ三种射线中只有γ射线是不带电的
D．可以通过改变放射性物质的外部环境来改变放射性元素衰变的快慢
二、填空题
16．原子核的电荷数：各种元素的原子核的电荷数，即原子内的______，非常接近它们的______，这说明元素周期表中的各种元素是按原子中的______来排列的。
17．有关O、O、O三种同位素的比较，试回答下列问题：
（1）三种同位素中哪一种粒子数是不相同的？___________。
A．质子 B．中子 C．核外电子
（2）三种同位素中，哪一个质量最大？___________。
（3）三种同位素的化学性质是否相同？___________。
18．发现质子和中子的科学见分别是___________、___________。
三、综合题
19．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。
20．考虑以下两对核：和，和，它们在哪一方面是相似的？在哪一方面不同？
21．核反应的实质是什么？它符合哪些规律？
试卷第1页，共3页
参考答案：
1．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。
2．D
【详解】
A．普朗克在研究黑体辐射时，提出了能量子的概念，A错误；
B．德布罗意提出物质波假设，即运动的实物粒子也具有波动性，B错误；
C．贝克勒尔发现天然放射现象，揭示了原子核具有复杂的结构，C错误；
D．卢瑟福通过分析α粒子散射实验现象提出了原子的核式结构模型，D正确。
故选D。
3．B
【详解】
A．普朗克首先提出能量量子化的观点，故A错误；
B．玻尔提出的原子能级结构假说，成功解释了氢原子光谱的不连续性，故B正确；
C．楞次定律是由物理学家楞次总结出来的，故C错误；
D．汤姆逊发现了原子中存在电子，故D错误。
故选B。
4．D
【详解】
天然放射现象与元素的化学性质无关，说明射线来自原子核，其它选项均不能作为“原子核可再分”依据，故选D。
5．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。
6．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。
7．C
【详解】
A．第一个测量出地球质量的人是英国科学家亨利·卡文迪许（1731~1810）。1798年，他通过扭秤实验巧妙，间接测量万有引力常量，被人们誉为“第一个称地球的人”，故A错误；
B．伽利略通过逻辑推理和实验对落体问题进行了研究，故B错误；
C．密立根通过油滴实验测得了基本电荷的数值
故C正确；
D．贝克勒尔通过对天然放射性现象的研究，证明原子核有复杂结构，并不是说明原子中存在原子核。粒子散射实验说明原子中存在原子核，故D错误。
故选C。
8．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。
9．A
【详解】
A．射线不带电，为电磁波，故其在磁场中运动时不会发生偏转，故A正确；
B．射线是由衰变产生的氦原子核组成的，故B错误；
C．射线是具有放射性的元素的原子核中的一个中子转化成一个质子同时释放出一个高速电子，即粒子，故C错误；
D．射线的穿透性较强，工业上常用射线来探测塑料板或金属板的厚度，故D错误。
故选A。
10．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．
11．B
【详解】
A．粒子散射实验说明了原子的核式结构模型，故A错误；
B．天然放射现象是原子发生衰变之后会放出三种射线，这说明原子核可再分，故B正确；
C．电子位于原子核外的，说明原子可再分，故C错误；
D．氢原子光谱说明核外电子的跃迁，不能说明原子核可再分，故D错误；
故选B。
12．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。
13．AD
【详解】
AB．由题意可知，此粒子是由四个中子构成的，所以它的核电荷数为零，不显电性，A正确，B错误；
CD．该粒子的质量数为4，故质量比氢原子大，C错误，D正确。
故选AD。
14．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。
15．BC
【详解】
A．核泄漏中放射性物质有的是人工合成的放射性同位素，并非都是天然放射性元素，故A错误；
B．合理应用放射性辐射可以造福人类，如示踪原子、人工育种等，并非都是有害的，故B正确；
C．α射线带正电，β带负电，γ是高频电磁波不带电，故C正确；
D．放射性衰变的快慢即半衰期是由元素本身决定的，与外部环境无关，故D错误。
故选BC。
16． 电子数 原子序数 电子数
17． B 相同
【详解】
（1）同位素质子数相同、中子数不同，核外电子数与质子数相同，故粒子数不相同的是中子。
故选B。
（2）、、的质量数分别是16、17、18，故质量最大。
（3）三种同位素质子数相同，故化学性质相同。
18． 卢瑟福（ErnestRutherford） 查德威克（JamesChadwick）
【详解】
发现质子的科学家是卢瑟福，发现质子的核反应方程式是
发现中子的科学家是查德威克，发现中子的核反应方程式是
19．，，
【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。
20．和的质子数相同，中子数不同，是同位素；和质量数相同，但质子数和中子数均不同，是不同原子核。
21．核反应的实质就是将一种原子核在其他粒子的轰击之下转变成一种新的原子核，并产生新的粒子。核反应符合质量数和电荷数守恒规律。
【详解】
核反应的实质就是将一种原子核在其他粒子的轰击之下转变成一种新的原子核，并产生新的粒子。核反应符合质量数和电荷数守恒规律。