5.1认识原子核 同步练习（Word版含答案）

5.1、认识原子核
一、选择题（共12题）
1．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。下列说法不符合事实的是（　　）
A．赫兹在研究电磁波的实验中偶然发现了光电效应
B．居里夫妇从沥青中分离出了钋（Po）和镭（Ra）两种新元素
C．卢瑟福通过粒子散射实验证实了在原子核内部存在质子
D．汤姆孙通过阴极射线在电场和磁场中偏转的实验，确定了阴极射线的本质是带负电的粒子流，并求出了这种粒子的比荷
2．如图所示，放射性元素需衰变过程中释放、β、γ三种射线，分别进入匀强电场和匀强磁场中，下列说法正确的是（ ）
A．①④表示β射线，其穿透能力最强
B．②⑤表示γ射线，其穿透能力最强
C．③⑥表示射线，其电离能力最强
D．②⑤表示γ射线，其电离能力最强
3．下列说法正确的是
A．红外线的光子动量大于紫外线
B．天然放射现象说明原子是有结构的
C．在发生轻核聚变或重核裂变后，核子的平均质量均变小
D．不同频率的光波在同一介质中传播的速度大小相等
4．在轧制钢板时需要动态地监测钢板厚度，其检测装置由放射源、探测器等构成，如图所示。该装置中探测器接收到的是（　　）
A．X射线 B．α射线 C．射线 D．γ射线
5．下列说法正确的是（　　）
A．汤姆孙在研究阴极射线时发现了电子，表明原子核是可以分割的
B．卢瑟福通过粒子散射实验据出了原子的核式结构模型
C．普朗克提出了能量子理论并成功解释了光电效应现象
D．贝可勒尔最早发现了天然放射现象，并指出原子核是由质子和中子组成的
6．下列关于原子核的相关说法中正确的是（　　）
A．天然放射现象的发现说明了原子核是可以再分的
B．原子核的电荷数不是它的电荷量，但质量数是它的质量
C．卢瑟福通过实验发现了质子和中子
D．原子核的核内有90个中子
7．下列现象中，与原子核内部变化有关是（　　）
A．粒子散射 B．光电效应 C．天然放射现象 D．氢原子光谱
8．关于原子的核式结构学说，下列说法正确的是（　　）
A．原子中绝大部分是“空”的，原子核很小
B．电子在核外绕核旋转的向心力是原子核对它的强相互作用力
C．原子的全部正电荷和质量都集中在原子核里
D．原子核的直径约是10－10m
9．核能作为一种新能源在现代社会中已不可缺少，我国在完善核电安全基础上将加大核电站建设．核泄漏中的钚（Pu）是一种具有放射性的超铀元素，它可破坏细胞基因，提高罹患癌症的风险．已知钚的一种同位素 Pu的半衰期为24100年，其衰变方程为 ，下列有关说法正确的（ ）
A．X原子核中含有143个中子
B．100个Pu经过24100年后一定还剩余50个
C．由于衰变时释放巨大能量，根据E=mc2，衰变过程总质量增加
D．衰变发出的 放射线是波长很长的光子，穿透能力较弱
10．关于同位素，下列说法中正确的是（　　）
A．同位素具有相同的化学性质
B．同位素具有相同的核子数
C．同位素具有相同的质子数
D．同位素具有相同的中子数
11．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．电子的发现使人认识到原子具有核式结构
C．玻尔建立了量子理论，成功解释了各种原子发光现象
D．普朗克通过对黑体辐射的研究，第一次提出了能量量子化
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”，则下列说法正确的是( )
A．和互为“镜像核”
B．和互为“镜像核”
C．β衰变的本质是一个中子转变为一个质子，同时放出一个电子
D．核反应的生成物中有α粒子，该反应是α衰变
二、填空题
13．代表_________核，核电荷数_________，质子数_________，电子数_________中子数_________，质量数_________.
14．完成下列核反应方程：
___________ ___________
___________ ___________
15．有些元素的原子具有相同的______________和不同的_______________,在元素周
期表中处于同一位置,它们互称为_______________.
16．如图所示，为放射源，为一纸板，纸板与计数器之间有磁感应强度为的强磁场。先将强磁场移开，计数器的计数率不变，说明放射源产生的射线中没有______（填“”“”或“”）粒子；再将纸板移开，计数器计数率大幅度上升，这表明放射源产生的射线中有______（填“”“”或“”）粒子。
综合题
17．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。
18．已知有碳12、碳13、碳14三种同位素原子,问它们核内的质子数、中子数核子数及核外电子数分别是多少？
19．用符号表示以下原子核，并说出原子核的质子数、中子数。
(1)粒子；
(2)质量数为14的碳原子核；
(3)电荷数为8、质量数为17的氧原子核；
(4)质量数为40的钾原子核；
(5)电荷数为86、核子数为222的氡原子核。
试卷第1页，共3页
参考答案：
1．C
【详解】
A．赫兹在研究电磁波的实验中偶然发现，接收电路的间隙如果受到光照，就更容易产生电火花，这是最早发现的光电效应，故A正确，不符合题意；
B．居里夫妇从沥青中分离出了钋（Po）和镭（Ra）两种新元素，故B正确，不符合题意；
C．卢瑟福通过粒子散射实验，提出了原子的核式结构模型，故C错误，符合题意；
D．汤姆孙通过阴极射线在电场和磁场中偏转的实验，确定了阴极射线的本质是带负电的粒子流，并求出了这种粒子的比荷，故D正确，不符合题意。
故选C。
2．B
【详解】
α射线实质为氦核流，带正电，β射线为电子流，带负电，γ射线为高频电磁波，根据电荷所受电场力特点可知①为β射线，②为γ射线，③为α射线；根据左手定则，α射线受到的洛伦兹力向左，故④是α射线，β射线受到的洛伦兹力向右，故⑥是β射线，⑤是γ射线，α射线电离能力最强，γ射线穿透能力最强.
A．①④表示β射线，其穿透能力最强，与结论不相符，选项A错误；
B．②⑤表示γ射线，其穿透能力最强，与结论相符，选项B正确；
C．③⑥表示射线，其电离能力最强，与结论不相符，选项C错误；
D．②⑤表示γ射线，其电离能力最强，与结论不相符，选项D错误；
3．C
【详解】
根据，红外线的频率小于紫外线，则红外线的光子动量小于紫外线，选项A错误；天然放射现象说明原子核是有复杂结构的，选项B错误；轻核聚变和重核裂变的过程中，都会释放一定的能量，根据质量亏损可知，核子的平均质量都将减小，故C正确；不同频率的光波在同一介质中传播的速度大小不相等，选项D错误；故选C.
4．D
【详解】
α、β、γ三种射线的穿透能力不同，α射线不能穿过钢板，β射线只能穿过3 mm厚的铝板，而γ射线能穿透钢板．故D正确，ABC错误．
故选D
5．B
【详解】
A．汤姆孙通过研究阴极射线实验，发现了电子，表明原子是可以分割的，而不是原子核，故A错误；
B．卢瑟福通过对粒子散射实验现象的分析，提出了原子的核式结构模型，故B正确；
C．爱因斯坦提出了光量子理论成功解释了光电效应，不是普朗克，故C错误；
D．贝可勒尔最早发现了天然放射现象，但是是卢瑟福预言原子核是由质子和中子组成的，故D错误。
故选B。
6．A
【详解】
A．天然放射现象中，原子核发生衰变，生成新核，因此说明了原子核可以再分，故A项正确；
B．原子核的电荷数不是它的电荷量，质量数也不是它的质量，故B项错误；
C．卢瑟福通过α粒子散射实验提出了原子的核式结构模型，故C项错误；
D．原子核的质子数为90，中子数为144，故D项错误。
故选A。
7．C
【详解】
A．α粒子散射实验表明了原子内部有一个很小的核，并没有涉及到核内部的变化，A错误；
B．光电效应是原子核外层电子脱离原子核的束缚而逸出，没有涉及到原子核的变化，B错误；
C．天然放射现象是原子核内部发生变化自发的放射出α粒子或电子，从而发生α衰变或β衰变，反应的过程中核内核子数，质子数，中子数发生变化。C正确；
D．是氢原子内的电子在不同能级跃迁时所发射或吸收不同波长、能量的光子而得到的光谱，没有涉及到原子核的变化，D错误。
故选C。
8．A
【详解】
AC．原子中绝大部分是空的，原子核很小，但是因为核外的电子虽然所占体积很大，质量却是很小，所以几乎整个原子所有的质量都集中到原子核，故A正确，C错误；
B．电子在核外绕核旋转的向心力是原子核对它的库仑力，故B错误；
D．原子的直径数量级约是10－10m，故D错误。
故选A。
9．A
【详解】
A项：根据电荷数守恒、质量数守恒知，X的电荷数为92，质量数为235，则中子数为143,故A正确；
B项：半衰期具有统计规律，对大量的原子核适用，故B错误；
C项：由于衰变时释放巨大能量，根据E=mC2，衰变过程总质量减小，故C错误；
D项：衰变发出的 放射线是波长很长的光子，穿透能力很强，故D错误．
10．AC
【详解】
A．同位素在元素周期表中占据的位置相同，化学性质也相同，故A正确；
BCD．同位素具有相同的质子数，不同的中子数，则核子数不同，故BD错误，C正确。
故选AC。
11．AD
【详解】
放射线是从原子核发出，所以天然放射现象说明原子核内部是有结构的，故A正确；电子的发现使人认识到原子具有复杂的结构，B错误；玻尔建立了量子理论，只成功解释了氢原子发光现象，C错误；普朗克通过对黑体辐射的研究，第一次提出了能量量子化，D正确．
12．BC
【详解】
AB．根据“镜像核”的定义，和互为“镜像核”，选项B正确，A错误；
C．β衰变的本质是一个中子转变为一个质子，同时放出一个电子，选项C正确；
D．核反应的生成物中虽有α粒子，但该反应是聚变反应，选项D错误；故选BC．
13． 钍 90 90 90 144 234
【详解】
为90号元素，代表钍核，核电荷数为90，质子数为90，电子数为90，中子数为144，质量数为234。
14．
【详解】
根据核反应的规律：质量数、电荷数守恒可以判断出该生产物为。
根据核反应的规律：质量数、电荷数守恒可以判断出该生产物为。
根据核反应的规律：质量数、电荷数守恒可以判断出该生产物为。
根据核反应的规律：质量数、电荷数守恒可以判断出该生产物为。
15． 质子数 中子数 同位素
【详解】
有些元素的原子具有相同的质子数和不同的中子数，在元素周期表中处于同一位置,它们互称为同位素。
16．
【详解】
将强磁场移开，计数器的计数率保持不变，说明穿过纸板的粒子中无带电粒子，故没有粒子；再将纸板移开，计数率大幅上升，说明放射源中有穿透力很弱的粒子，因此有粒子。
17．，，
【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。
18．见解析
【解析】
同位素是质子数相同、中子数不同的原子；因为原子不带电,所以质子数等于核外电子数，碳12、碳13、碳14的质子数相同，都是6，所以核外电子数都是6；
核子数为元素的质量数，即碳12、碳13、碳14的质量数分别为12、13、14；
中子数为核子数减去质子数，即碳12、碳13、碳14的中子数分别为6、7、8。
19．见解析
【解析】
(1)；质子数2，中子数2；
(2)；质子数6，中子数8；
(3)；质子数8，中子数9；
(4)；质子数19，中子数21；
(5)；质子数86，中子数136。
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