3.2原子与原子核的结构 同步练习（含答案） (3)
文档属性
| 名称 | 3.2原子与原子核的结构 同步练习（含答案） (3) |  | |
| 格式 | zip | ||
| 文件大小 | 135.6KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（新课程标准） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2016-12-28 21:07:45 | ||
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文档简介
3.2原子与原子核的结构 同步练习
提出原子核式结构模型的科学家是( )
A．汤姆生 B．玻尔
C．卢瑟福 D．查德威克
答案：C
当α粒子被重核散射时，如图3－2－2所示的运动轨迹中不可能存在的是( )
图3－2－2
答案：BC
He可以作为核聚变材料．下列关于He的叙述正确的是( )
A.He和H互为同位素
B.He原子核内中子数为2
C.He原子核外电子数为2
D.He代表原子核内有2个质子和3个中子的氦原子
解析：选C.He核内质子数为2，H核内质子数为1，两者质子数不等，不是同位素，A不正确；He核内中子数为1，B不正确，C正确.He代表原子核内有2个质子和1个中子的He原子，D不正确．21·cn·jy·com
一原子质量单位为u千克，且已知1 u＝931.5 MeV，c为真空中光速，当质量分别为m1、m2千克的两种原子核结合成质量为M千克的新原子核时，释放出的能量是( )
A．(M－m1－m2)c2 J B．(m1＋m2－M)×931.5 J
C．(m1＋m2－M)c2 J D．(m1＋m2－M)×931.5 MeV
解析：选C.由爱因斯坦质能方程，质量亏损伴随着能量的释放，ΔE＝Δm·c2＝(m1＋m2－M)c2，所以C正确．www.21-cn-jy.com
三个α粒子结合成一个碳12，已知碳原子的质量为12.0000 u，氦原子的质量为4.0026 u．求这个核反应放出的能量是多少？(已知1 u＝1.66×10－27 kg)www-2-1-cnjy-com
解析：Δm＝3×4.0026 u－12.0000 u＝0.0078 u，Δm＝0.0078×1.66×10－27 kg＝1.2948×10－29kg，ΔE＝Δmc2＝1.165×10－12J.2-1-c-n-j-y
答案：1.165×10－12J
课时作业
一、选择题
质能方程E＝mc2揭示了物体的能量和质量之间存在着密切的确定关系，提出这一方程的科学家是( )
A．牛顿 B．爱因斯坦
C．卢瑟福 D．法拉第
答案：B
对α粒子散射实验装置的描述，以下说法正确的是( )
A．主要实验器材有：放射源、金箔、荧光屏、显微镜
B．金箔的厚薄对实验无影响
C．如果改用铝箔就不能发生散射现象
D．实验装置放在真空中
解析：选AD.α粒子散射实验是指用α粒子轰击很薄的金箔(或铝箔)物质层，通过观察α粒子穿过物质层后的偏转情况，获得原子结构的信息．为准确观察α粒子偏转情况，荧光屏和显微镜能够围绕金箔转动，且整个装置放在真空容器中．【来源：21cnj*y.co*m】
卢瑟福原子核式结构理论的主要内容有( )
A．原子的中心有个核，叫原子核
B．原子的正电荷均匀分布在整个原子中
C．原子的全部正电荷和几乎全部质量都集中在原子核里
D．带负电的电子在核外绕着核旋转
解析：选ACD.卢瑟福原子核式结构理论的主要内容是：在原子的中心有一个很小的核，叫做原子核，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，由此可见B选项错，A、C、D三项正确．21世纪教育网版权所有
关于原子的核式结构学说，下述说法正确的是( )
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库仑力
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10－10 m
解析：选AB.由于原子的全部正电荷和几乎全部质量都集中在原子核内，而原子核又很小，故原子内绝大多数区域是“空”的，故A选项正确，C选项是错误的；电子绕原子核做圆周运动的向心力由原子核与电子间的库仑力提供，故B选项正确；原子核的直径约是10－15 m，原子的直径约是10－10 m，故D选项错误．【出处：21教育名师】
氢有三种同位素，分别是氕H、氘H、氚H，则( )
A．它们的质子数相等
B．它们的核外电子数相等
C．它们的核子数相等
D．它们的中子数相等
解析：选AB.氕、氘、氚的核子数分别为1、2、3，质子数和核外电子数相同，都为1，中子数等于核子数减去质子数，故中子数各不相同，所以本题A、B两项正确．
关于质能方程，下列说法中正确的是( )
A．质量减少，能量就会增加，在一定条件下质量转化为能量
B．物体获得一定的能量，它的质量也相应地增加一定值
C．物体一定有质量，但不一定有能量，所以质能方程仅是某种特殊条件下的数量关系
D．某一定量的质量总是与一定量的能量相联系的
解析：选BD.质能方程E＝mc2表明某一定量的质量与一定量的能量是相联系的，当物体获得一定的能量，即能量增加某一定值时，它的质量也相应增加一定值，并可根据ΔE＝Δmc2进行计算，所以B、D正确．21·世纪*教育网
以mD、mp、mn分别表示氘核、质子、中子的质量，则( )
A．mD＝mp＋mn B．mD＝mp＋2mn
C．mn＞mp＋mn D．mD＜mp＋mn
解析：选D.质子和中子生成氘核，要放出能量，核反应方程为p＋n→H，由爱因斯坦质能方程可知有能量的放出一定有质量的减少，所以mp＋mn＞mD，D选项正确．
根据爱因斯坦质能方程，可以说明( )
A．任何核反应都会出现质量亏损
B．太阳不断地向外辐射能量，因而太阳的总质量一定不断减少
C．原子核的质量总大于其内核子的质量之和
D．若地球从太阳获得的能量大于地球向外辐射的能量，则地球的质量将不断增大
答案：BD
某种元素的原子核用X表示，下列说法中正确的是( )
A．原子核的质子数为Z，中子数为A
B．原子核的质子数为Z，中子数为A－Z
C．原子核的质子数为A，中子数为Z
D．原子核的质子数为A－Z，中子数为Z
解析：选B.明确原子核的符号的含义：Z——表示质子数，A——表示质量数即核子数，则中子数为A－Z，所以B正确．21教育网
为纪念爱因斯坦对物理学的巨大贡献，联合国将2005年定为“国际物理年”．对于爱因斯坦提出的质能方程E＝mc2，下列说法中不正确的是( )21*cnjy*com
A．E＝mc2表明物体具有的能量与其质量成正比
B．根据ΔE＝Δmc2可以计算核反应中释放的核能
C．一个中子和一个质子结合成氘核时，释放出核能，表明此过程中出现了质量亏损
D．E＝mc2中的E是发生核反应中释放的核能
解析：选D.爱因斯坦质能方程E＝mc2，定量地指出了物体能量和质量之间的关系，A正确；由质能方程可知，若物体的质量减少了，则物体的能量降低，向外释放了能量；反之，若物体的质量增加了，则物体的能量升高，表明它从外界吸收了能量，所以由物体的质量变化能算出物体的能量变化，故B、C正确，D错误．21cnjy.com
二、非选择题
已知镭的原子序数是88，原子核质量数是226.试问：
(1)镭核中有几个质子？几个中子？
(2)镭核所带电荷量是多少？
(3)若镭原子呈中性，它核外有几个电子？
解析：(1)镭核中的质子数等于其原子序数，故质子数为88，中子数N等于原子核的质量数A与质子数Z之差，即N＝A－Z＝226－88＝138.【来源：21·世纪·教育·网】
(2)镭核所带电荷量
Q＝Ze＝88×1.6×10－19 C≈1.41×10－17 C.
(3)核外电子数等于核电荷数，故核外电子数为88.
答案：(1)88 138 (2)1.41×10－17 C (3)88
两个中子和两个质子结合成一个氦核，同时释放一定的核能，中子的质量为1.0087 u，质子的质量为1.0073 u，氦核的质量为4.0026 u，试计算用中子和质子生成1 kg的氦核时，要释放出多少核能？2·1·c·n·j·y
解析：先计算生成一个氦核释放的能量，再根据1 kg的氦核的个数即可算出释放的总核能．
核反应方程 2H＋2n→He
生成一个氦核过程的质量亏损
Δm＝(1.0087 u＋1.0073 u)×2－4.0026 u＝0.0294 u
释放的核能
ΔE＝0.0294×931.5 MeV＝27.3861 MeV
生成1 kg氦核释放的能量
E＝nΔE
＝×27.3861×106×1.6×10－19 J
＝6.59×1014 J.
答案：6.59×1014 J
提出原子核式结构模型的科学家是( )
A．汤姆生 B．玻尔
C．卢瑟福 D．查德威克
答案：C
当α粒子被重核散射时，如图3－2－2所示的运动轨迹中不可能存在的是( )
图3－2－2
答案：BC
He可以作为核聚变材料．下列关于He的叙述正确的是( )
A.He和H互为同位素
B.He原子核内中子数为2
C.He原子核外电子数为2
D.He代表原子核内有2个质子和3个中子的氦原子
解析：选C.He核内质子数为2，H核内质子数为1，两者质子数不等，不是同位素，A不正确；He核内中子数为1，B不正确，C正确.He代表原子核内有2个质子和1个中子的He原子，D不正确．21·cn·jy·com
一原子质量单位为u千克，且已知1 u＝931.5 MeV，c为真空中光速，当质量分别为m1、m2千克的两种原子核结合成质量为M千克的新原子核时，释放出的能量是( )
A．(M－m1－m2)c2 J B．(m1＋m2－M)×931.5 J
C．(m1＋m2－M)c2 J D．(m1＋m2－M)×931.5 MeV
解析：选C.由爱因斯坦质能方程，质量亏损伴随着能量的释放，ΔE＝Δm·c2＝(m1＋m2－M)c2，所以C正确．www.21-cn-jy.com
三个α粒子结合成一个碳12，已知碳原子的质量为12.0000 u，氦原子的质量为4.0026 u．求这个核反应放出的能量是多少？(已知1 u＝1.66×10－27 kg)www-2-1-cnjy-com
解析：Δm＝3×4.0026 u－12.0000 u＝0.0078 u，Δm＝0.0078×1.66×10－27 kg＝1.2948×10－29kg，ΔE＝Δmc2＝1.165×10－12J.2-1-c-n-j-y
答案：1.165×10－12J
课时作业
一、选择题
质能方程E＝mc2揭示了物体的能量和质量之间存在着密切的确定关系，提出这一方程的科学家是( )
A．牛顿 B．爱因斯坦
C．卢瑟福 D．法拉第
答案：B
对α粒子散射实验装置的描述，以下说法正确的是( )
A．主要实验器材有：放射源、金箔、荧光屏、显微镜
B．金箔的厚薄对实验无影响
C．如果改用铝箔就不能发生散射现象
D．实验装置放在真空中
解析：选AD.α粒子散射实验是指用α粒子轰击很薄的金箔(或铝箔)物质层，通过观察α粒子穿过物质层后的偏转情况，获得原子结构的信息．为准确观察α粒子偏转情况，荧光屏和显微镜能够围绕金箔转动，且整个装置放在真空容器中．【来源：21cnj*y.co*m】
卢瑟福原子核式结构理论的主要内容有( )
A．原子的中心有个核，叫原子核
B．原子的正电荷均匀分布在整个原子中
C．原子的全部正电荷和几乎全部质量都集中在原子核里
D．带负电的电子在核外绕着核旋转
解析：选ACD.卢瑟福原子核式结构理论的主要内容是：在原子的中心有一个很小的核，叫做原子核，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，由此可见B选项错，A、C、D三项正确．21世纪教育网版权所有
关于原子的核式结构学说，下述说法正确的是( )
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库仑力
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10－10 m
解析：选AB.由于原子的全部正电荷和几乎全部质量都集中在原子核内，而原子核又很小，故原子内绝大多数区域是“空”的，故A选项正确，C选项是错误的；电子绕原子核做圆周运动的向心力由原子核与电子间的库仑力提供，故B选项正确；原子核的直径约是10－15 m，原子的直径约是10－10 m，故D选项错误．【出处：21教育名师】
氢有三种同位素，分别是氕H、氘H、氚H，则( )
A．它们的质子数相等
B．它们的核外电子数相等
C．它们的核子数相等
D．它们的中子数相等
解析：选AB.氕、氘、氚的核子数分别为1、2、3，质子数和核外电子数相同，都为1，中子数等于核子数减去质子数，故中子数各不相同，所以本题A、B两项正确．
关于质能方程，下列说法中正确的是( )
A．质量减少，能量就会增加，在一定条件下质量转化为能量
B．物体获得一定的能量，它的质量也相应地增加一定值
C．物体一定有质量，但不一定有能量，所以质能方程仅是某种特殊条件下的数量关系
D．某一定量的质量总是与一定量的能量相联系的
解析：选BD.质能方程E＝mc2表明某一定量的质量与一定量的能量是相联系的，当物体获得一定的能量，即能量增加某一定值时，它的质量也相应增加一定值，并可根据ΔE＝Δmc2进行计算，所以B、D正确．21·世纪*教育网
以mD、mp、mn分别表示氘核、质子、中子的质量，则( )
A．mD＝mp＋mn B．mD＝mp＋2mn
C．mn＞mp＋mn D．mD＜mp＋mn
解析：选D.质子和中子生成氘核，要放出能量，核反应方程为p＋n→H，由爱因斯坦质能方程可知有能量的放出一定有质量的减少，所以mp＋mn＞mD，D选项正确．
根据爱因斯坦质能方程，可以说明( )
A．任何核反应都会出现质量亏损
B．太阳不断地向外辐射能量，因而太阳的总质量一定不断减少
C．原子核的质量总大于其内核子的质量之和
D．若地球从太阳获得的能量大于地球向外辐射的能量，则地球的质量将不断增大
答案：BD
某种元素的原子核用X表示，下列说法中正确的是( )
A．原子核的质子数为Z，中子数为A
B．原子核的质子数为Z，中子数为A－Z
C．原子核的质子数为A，中子数为Z
D．原子核的质子数为A－Z，中子数为Z
解析：选B.明确原子核的符号的含义：Z——表示质子数，A——表示质量数即核子数，则中子数为A－Z，所以B正确．21教育网
为纪念爱因斯坦对物理学的巨大贡献，联合国将2005年定为“国际物理年”．对于爱因斯坦提出的质能方程E＝mc2，下列说法中不正确的是( )21*cnjy*com
A．E＝mc2表明物体具有的能量与其质量成正比
B．根据ΔE＝Δmc2可以计算核反应中释放的核能
C．一个中子和一个质子结合成氘核时，释放出核能，表明此过程中出现了质量亏损
D．E＝mc2中的E是发生核反应中释放的核能
解析：选D.爱因斯坦质能方程E＝mc2，定量地指出了物体能量和质量之间的关系，A正确；由质能方程可知，若物体的质量减少了，则物体的能量降低，向外释放了能量；反之，若物体的质量增加了，则物体的能量升高，表明它从外界吸收了能量，所以由物体的质量变化能算出物体的能量变化，故B、C正确，D错误．21cnjy.com
二、非选择题
已知镭的原子序数是88，原子核质量数是226.试问：
(1)镭核中有几个质子？几个中子？
(2)镭核所带电荷量是多少？
(3)若镭原子呈中性，它核外有几个电子？
解析：(1)镭核中的质子数等于其原子序数，故质子数为88，中子数N等于原子核的质量数A与质子数Z之差，即N＝A－Z＝226－88＝138.【来源：21·世纪·教育·网】
(2)镭核所带电荷量
Q＝Ze＝88×1.6×10－19 C≈1.41×10－17 C.
(3)核外电子数等于核电荷数，故核外电子数为88.
答案：(1)88 138 (2)1.41×10－17 C (3)88
两个中子和两个质子结合成一个氦核，同时释放一定的核能，中子的质量为1.0087 u，质子的质量为1.0073 u，氦核的质量为4.0026 u，试计算用中子和质子生成1 kg的氦核时，要释放出多少核能？2·1·c·n·j·y
解析：先计算生成一个氦核释放的能量，再根据1 kg的氦核的个数即可算出释放的总核能．
核反应方程 2H＋2n→He
生成一个氦核过程的质量亏损
Δm＝(1.0087 u＋1.0073 u)×2－4.0026 u＝0.0294 u
释放的核能
ΔE＝0.0294×931.5 MeV＝27.3861 MeV
生成1 kg氦核释放的能量
E＝nΔE
＝×27.3861×106×1.6×10－19 J
＝6.59×1014 J.
答案：6.59×1014 J