鲁科版选修3-5 3.1原子核结构 达标作业（解析版)

3.1原子核结构
达标作业（解析版)
1．下面哪个事实能证明原子核具有复杂的结构（ ）
A．粒子的散射实验 B．天然放射性现象的发现
C．阴极射线的发现 D．伦琴射线的发现
2．关于原子和原子核的组成，说法正确的是（　　）
A．汤姆孙通过对阴极射线一系列研究，发现了原子核内部放出的β射线
B．玻尔将量子观念引入原子领域，建立了氢原子量子化模型
C．卢瑟福分析α粒子散射实验数据，发现了原子核内部的质子
D．贝克勒尔研究了铀的天然放射性，建立了原子核式结构模型
3．下列实验或发现中能提示原子具有核式结构的是
A．粒子散射实验
B．光电效应实验
C．中子的发现
D．氢原子光谱的发现
4．由于地震、山洪等原因将大量的金丝楠及其他树种深埋，经千万年碳化、氧化、冲刷形成似石非石、似木非木的植物“木乃伊”，又叫碳化木，俗称乌木，已知植物存活期间，其体内14C与12C的比例与大气中相同，生命活动结束后，14C衰变为14N，14C的比例持续减少，其半衰期约为5700年，现通过测量得知，某乌木样品中14C的比例恰好是现代植物所制样品的二分之一。下列说法正确的是（　　）
A．该乌木的形成年代距今约为11400年
B．该乌木的形成年代距今约为5700年
C．12C、13C、14C具有相同的中子数
D．增加样品测量环境的压强将加速14C的衰变
5．在物理学的发展过程中，许多物理学家的科学发现推动了人类历史的进步，下列表述符合物理学史实的是
A．普朗克通过对阴极射线的研究，最早发现了电子
B．玻尔为了解释黑体辐射现象，第一次提出了能量量子化理论
C．贝可勒尔通过对天然放射性的研究，发现原子核是由质子和中子组成的
D．卢瑟福通过对α粒子散射实验的研究，提出了的核式结构模型
6．关于天然放射性，下列说法正确的是
A．天然放射现象说明原子是可分的
B．放射性元素的半衰期与外界的温度有关，温度越高半衰期越短
C．放射性元素发生β衰变时所释放出的电子是原子核内的中子转化为质子时产生的
D．机场、车站进行安检时，能发现箱内危险物品，是利用了α射线较强的穿透能力
7．为提出原子核式结构模型提供依据的实验或现象是
A．α粒子散射实验 B．电子的发现
C．质子的发现 D．天然放射现象
8．下列说法正确的是（ ）
A．与互为同位素
B．与互为同位素
C．与中子数相同
D．核内有92个质子，235个中子
9．把放射源轴、针或镭放入用铅做的容器中，射线只能从容器的小孔射出，成为细细的一束。在射线经过的空间施加磁场，发现射线分裂成如图所示的a、b、c三束。下列说法正确的是（　　）
A．三种射线中，b的穿透能力最强
B．三种射线中，c的电离作用最强
C．容器内温度越高，放射性强度越大
D．将磁场换为水平向左的匀强电场，射线也大致沿图示方向偏转
10．物理学家通过对实验的深入观察和研究，获得正确的科学认知，推动物理学的发展．下列说法符合事实的是(　　)
A．爱因斯坦对光电效应现象作出了解释并提出光电效应方程
B．查德威克用α粒子轰击获得反冲核，发现了质子
C．贝克勒尔发现的天然放射性现象，说明原子核有复杂结构
D．卢瑟福通过对阴极射线的研究，提出了原子核式结构模型
11．用中子打击Na得到一种新的生成物．
（1）写出这一反应的核反应方程．
（2）设入射的中子速度大小为，Na原来处于静止状态，求生成物的速度大小．
（3）生成物具有放射性，半衰期为15天，经过45天后，剩下的生成物是原来的多少？（直接写答案）
12．质量为m1的He核，以速度v0轰击质量为m2的静止的N核，发生了核反应，最终产生两种新粒子A和B．其中A为O核，质量为m3，速度为v3；B的质量为m4.
(1)写出核反应方程式；
(2)计算粒子B的速度vB；
(3)粒子A的速度符合什么条件时，粒子B的速度方向与He核的运动方向相反？
13．某中性原子的原子核的符号是，那么该原子的核外有_____个电子，原子核内有______个中子
14．1993年，中国科学院上海原子核研究所制得了一种新的铂元素的同位素，制取过程如下：
(1)用质子轰击铍94Be产生快中子，核反应方程：__________；
(2)用快中子轰击汞，反应过程可能有两种：
①生成，放出氦原子核，核反应方程：____________；
②生成，放出质子、中子，核反应方程：____________；
(3)生成的铂t发生两次β衰变，变成稳定的原子核汞，核反应方程：________________，
参考答案
1．B
【解析】
天然放射性现象的发现证明原子核具有复杂的结构,粒子的散射实验证实了原子的核式结构，阴极射线是从阴极射出的电子流，伦琴射线又叫X射线，是原子核外的内层电子受激发产生的
2．B
【解析】
【详解】
汤姆孙通过对阴极射线的研究发现了电子，阴极射线的电子来自原子核外的电子，而不是原子核内部；故A错误；玻尔将量子观念引入原子领域，建立了氢原子量子化模型，故B正确；卢瑟福通过α粒子散射实验，提出原子具有核式结构，并没有证实了在原子核内存在质子。故C错误；贝克勒尔通过对天然放射性的研究，揭示了原子核有复杂的结构，而原子核式结构式卢瑟福提出的，故D错误；
3．A
【解析】
【详解】
在卢瑟福的α粒子散射实验中，少数α粒子能发生大角度偏转，说明原子中绝大部分质量和全部正电荷都集中在原子核上，卢瑟福就此提出了原子具有核式结构学说。
A.α粒子散射实验，与结论相符，选项A正确；
B. 光电效应实验，与结论不相符，选项B错误；
C. 中子的发现，与结论不相符，选项C错误；
D. 氢原子光谱的发现，与结论不相符，选项D错误；
4．B
【解析】
【详解】
AB.设原来的质量为，衰变后剩余质量为M则有：，其中n为发生半衰期的次数，由题意可知剩余质量为原来的，故n=1，所以死亡时间为5700年，A错误B正确；
C.12C、13C、14C具有相同的质子数和不同的中子数，C错误；
D.放射元素的半衰期与物理环境以及化学环境无关，D错误。
5．D
【解析】
【详解】
A.汤姆生通过对阴极射线的研究，最早发现了电子，故A错误.
B.普朗克为了解释黑体辐射现象，第一次提出了能量量子化理论，故B错误.
C.贝可勒尔发现了天然放射现象，但没有发现原子核是由质子和中子组成的，故C错误.
D.卢瑟福通过对α粒子散射实验的研究，提出了原子的核式结构模型，故D正确.
6．C
【解析】
【详解】
A、天然放射现象说明原子核具有复杂的结构，A错误；
B、放射性元素的半衰期由原子核决定，与外界的温度无关，B错误；
C、放射性元素发生β衰变时所释放出的电子是原子核内的中子转化为质子时产生的，C正确；
D、机场、车站等地进行安全检查时，能轻而易举地窥见箱内物品，利用了X射线较强的穿透能力，D错误。
7．A
【解析】
【详解】
A.卢瑟福根据粒子散射实验的现象，提出了原子核式结构模型，故选项A正确；
BCD.电子的发现使人们认识到原子有复杂的结构；质子的发现说明了原子核是由质子和中子组成的；天然放射现象的发现使人们认识到原子核有复杂的结构，故选项B、C、D错误。
8．BC
【解析】
【详解】
A.A选项中，X核与Y核的质子数不同，不能互为同位素,故A错误；
B.B选项中核与核质子数都为m，而质量数不同，则中子数不同，所以互为同位素，故B正确；
C.C选项中核内中子数为n－m，核内中子数为，所以中子数相同, 故C正确；
D.内有143个中子，而不是235个中子,故D错误。
9．AD
【解析】
【详解】
A. 带电粒子在磁场中运动，根据左手定则，a带正电为α粒子，b不带电为γ射线，c带负电为β粒子。γ射线（b）电离能力最弱，但穿透能力最强。故A符合题意；
B. α粒子（a）电离能力最强，但穿透能力最弱，故B不符合题意；
C. 原子核衰变和温度无关，所以放射性强度也和温度无关。故C不符合题意；
D. 将磁场换为水平向左的匀强电场，α粒子向左偏，γ射线不偏转，β粒子向右偏，所以射线也大致沿图示方向偏转，故D符合题意。
10．AC
【解析】
【详解】
爱因斯坦对光电效应现象作出了解释并提出光电效应方程，选项A正确；卢瑟福用α粒子轰击获得反冲核，发现了质子，选项B错误；贝克勒尔发现的天然放射性现象，说明原子核有复杂结构，选项C正确；卢瑟福通过对α粒子散射实验的研究，提出了原子核式结构模型，选项D错误.
11．（1）（2）（3）
【解析】
【详解】
（1）
（2）设中子的质量为，则生成物的质量为．根据动量守恒定律有：
解得：
（3）剩下的生成物是原来的
12．（1）He＋N O＋H （2） （3）
【解析】
【详解】
(1)
(2)由动量守恒定律有m1v0＝m3v3＋m4vB，
解得vB＝.
(3)当m1v0－m3v3＜0时，B的速度与He核的速度方向相反．
解得v3＞
13．38 57
【解析】
【详解】
核外电子数等于质子数，则该原子的核外有38个电子；核子数等于质子数与中子数的和，则原子核内有95-38=57个中子.
14．（1）（2）①②（3）
【解析】
【详解】
（1）
（2）① ②
（3） ；
【点睛】
书写核反应方程遵循的原则是电荷数和质量数守恒，同时要注意中间是箭头，不是等号；记住常用的基本粒子的符号.