同步课时精练（十九）5.1原子核的组成（含解析）

二十一世纪教育 《名师求索》工作室出品
同步课时精练（十八）5.1 原子核的组成（后附解析）
一、多选题
1．下述实验或现象中，能够说明光具有粒子性的是（　　）
A．光电效应 B．天然放射现象 C．原子的线状光谱 D．康普顿效应
2．下列关于物理史实的说法中正确的是（ ）
A．普朗克根据黑体辐射的规律，提出了能量子的观点
B．贝克勒尔通过研究铀矿石，发现了天然放射现象
C．玻尔根据粒子散射实验，提出了原子的核式结构模型
D．汤姆逊通过研究阴极射线发现了电子，并精确测量出电子的电荷量
3．2020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
二、单选题
4．下列说法符合物理学史实的是（　　）
A．牛顿首次通过实验测出了万有引力常量
B．卢瑟福首次提出原子核式结构模型
C．居里夫人首次发现了天然放射现象
D．爱因斯坦首次提出能量量子假说，成功解释了黑体辐射
5．在α粒子轰击金箔的散射实验中，α粒子可以表示为， 中的4和2分别表示（ ）
A．4为核子数，2为中子数
B．4为质子数和中子数之和，2为质子数
C．4为核外电子数，2为中子数
D．4为中子数，2为质子数
6．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
7．锶原子核的符号是Sr，那么它的原子(　　 )
A．核外有38个电子，核内有95个质子 B．核外有38个电子，核内有57个中子
C．核外有57个电子，核内有57个质子 D．核外有57个电子，核内有38个质子
8．下列说法正确的是（　　）
A．天然放射现象说明原子是可以分割的
B．卢瑟福的α粒子散射实验揭示了原子核有复杂结构
C．在阳光照射下的教室里，眼睛看到空气中尘埃的运动就是布朗运动
D．机械能可以全部转化为内能，内能也可以全部转化为机械能
9．下列说法正确的是．
A．原子核发生衰变时要遵守电荷守恒和质量守恒的规律
B．根据爱因斯坦的“光子说”可知光的波长越大，光子的能量越小
C．由波尔理论知道氢原子从基态跃迁到激发态时会放出光子
D．发生光电效应时光电子的动能只与入射光的强度有关
10．牛顿为了说明光的性质，提出了光的微粒说。如今，人们对光的性质已有了进一步的认识。下列四个示意图所表示的实验，能说明光性质的是（　　）
A．①② B．②③ C．③④ D．②④
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．汤姆逊发现了电子，并首先提出了原子的核式结构模型
B．α粒子散射实验的重要发现是电荷是量子化的
C．密立根通过油滴实验测量出了的电子的电荷量
D．贝克勒尔提出了光电效应方程
12．太赫兹辐射通常是指频率在0.1~10 THz（1THz=1012Hz）、即频率在微波与红外线之间的电磁辐射，其频率高于微波，低于红外线、紫外线，远低于X射线。太赫兹波对人体安全, 可以穿透衣物等不透明物体, 实现对隐匿物体的成像。近年来太赫兹技术在国家安全、信息技术等诸多领域取得了快速发展，被誉为“改变未来世界十大技术”之一。由上述信息可知，太赫兹波（　　）
A．其光子的能量比红外线光子的能量更大
B．比微波更容易发生衍射现象
C．比紫外线更难使金属发生光电效应
D．比X射线穿透性更强
三、解答题
13．带电的验电器在放射线的照射下电荷会很快消失，简述其原因。
14．锶（Sr）的原子序数是38、质量数是95，一个锶核有多少个中子、多少个质子？
15．一个静止的铀核（U）要放出一个α粒子变成钍核（Th），已知α粒子动能为Ek1，且在核反应中释放的能量全部转化为两个粒子的动能．（已知真空中的光速为c），求：
①钍核的动能
②该核反应中的质量亏损．
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试卷第1页，共3页
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参考答案：
1．AD
解析：AD．光电效应和康普顿效应都说明光具有粒子性，选项AD正确；
BC．天然放射现象以及原子的线状光谱不能说明光具有粒子性，选项BC错误。
故选AD。
2．AB
解析：A．普朗克为解释黑体辐射的规律，提出了能量子的观点，所以A正确；
B．贝克勒尔通过研究铀矿石，发现了天然放射现象，故B正确；
C．卢瑟福根据α粒子散射实验，提出了原子的核式结构模型，所以C错误；
D．汤姆逊通过研究阴极射线发现了电子，密立根通过油滴实验精确测量出电子的电荷量，故D错误。
故选AB。
3．BC
解析：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。
4．B
解析：A．牛顿总结出了万有引力定律，卡文迪许通过实验测出了万有引力常量，故A错误；
B．卢瑟福首次提出原子核式结构模型，故B正确；
C．贝克勒尔首次发现了天然放射现象，故C错误；
D．普朗克首次提出能量量子假说，成功解释了黑体辐射，故D错误。
故选B。
5．B
解析：中的4为质子数和中子数之和，即质量数，2为质子数或电荷数；故选B.
6．B
解析：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。
7．B
解析：根据质子数+中子数=质量数可以求解，原子中的质子数为38，核外电子数等于核内质子数，即为38，质量数为95，中子数为57，故B正确．
8．D
解析：A．天然放射现象说明原子核是可以分割的，A错误；
B．卢瑟福的α粒子散射实验揭示了原子有复杂结构（核式结构），B错误；
C．布朗运动是固体小颗粒的运动，肉眼无法观察到，C错误；
D．根据热力学第二定律可知机械能可以全部转化为内能，在产生其他影响的情况下，内能也可以全部转化为机械能，D正确。
故选D。
9．B
解析：A．原子核发生衰变时要遵守电荷守恒和质量数守恒的规律，质量有亏损，A错误；
B．根据，可知，光的波长越大，光子的能量越小，B正确；
C．氢原子从基态向激发态跃迁只能吸收特定频率的光子，C错误；
D．发生光电效应时光电子的动能只与入射光的频率有关，D错误．
故选B。
10．B
解析：图①是粒子散射实验，依据此实验卢瑟福提出了原子核式结构学说，与光的性质无关。图②是光的双孔干涉实验，干涉是波的特有性质，所以该实验可以说明光具有波动性。图③是光电效应实验，说明光具有粒子性。图④是三种射线在电场偏转的实验，能判定射线的电性，不能说明光的性质。故能说明光性质的是②③。
故选B。
11．C
解析：A．汤姆逊通过对阴极射线的研究发现了电子，卢瑟福通过а粒子散射实验，证实了原子是由原子核和核外电子组成的，提出了原子的核式结构模型，A错误；
B．a粒子散射实验的重要发现是原子具有核式结构，B错误；
C．密立根油滴实验测出了电子的电荷量，发现了电荷量的量子化，C正确；
D．贝克勒尔发现的天然放射性现象，天然放射性现象说明原子核有复杂结构，D错误。
故选C。
12．C
解析：A．太赫兹波的频率比红外线的频率低，所以其光子的能量比红外线光子的能量更小，故A错误；
B．太赫兹波的频率比微波的频率高，波长比微波的短，所以比微波更不容易发生衍射现象，故B错误；
C．太赫兹波的频率比紫外线的频率低，所以比紫外线更难使金属发生光电效应，故C正确；
D．太赫兹波的频率远低于X射线的频率，其光子能量远低于X射线的光子能量，所以比X射线穿透性更弱，故D错误。
故选C。
13．见详解
思路： 根据题中物理情景描述可知，本题考查射线，根据射线组成，运用射线能使空气电离的特点等，进行分析推断。
解析：放射线有电离空气的作用，在放射线的照射下，验电器周围空气被电离，中和验电器上携带的电荷，所以使验电器所带电荷很快消失。
14．57个中子，38个质子
解析：质子数等于原子序数，锶（Sr）的原子序数是38，一个锶核有38个质子。中子数等于质量数减去质子数，一个锶核中的中子数
15．①；②．
思路： (1)衰变过程等效于爆炸，满足动量守恒和能量守恒，结合动能的表达式即可求出；
(2)衰变产生的能量全部以动能的形式释放，可求释放的总能量，结合爱因斯坦质能方程，求出质量亏损．
解析：①衰变过程系统动量守恒，以α粒子的速度方向为正方向，
根据动量守恒定律得：
根据动能与动量的关系
可知
α粒子的质量数为4，钍核的质量数为234，则
故
②根据动能表达式，则释放的总能量：
解得：
由质能方程知释放总能量为：E=△mc2
解得
点拨：本题考查了写核反应方程式、求速度、求质量亏损，知道核反应过程质量数与核电荷数守恒、应用动量守恒定律、质能方程即可解题．
答案第1页，共2页
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