邻水县第二中学2019-2020学年高中物理教科版选修3-5：3.1原子核的组成与核力 巩固练习（含解析）

3.1原子核的组成与核力
1．“轨道电子俘获”是放射性同位素衰变的一种形式，它是指原子核（称为母核）俘获一个核外电子，其内部一个质子转变为中子，从而变成一个新核（称为子核），并且放出一个中微子的过程。中微子的质量极小，不带电，很难探测到，人们最早就是通过子核的反冲而间接证明中微子存在的。若一个静止的原子核发生“轨道电子俘获”（电子的初动量可不计），则（　　）
A．母核的质量数大于子核的质量数
B．母核的电荷数大于子核的电荷数
C．子核的动量与中微子的动量相同
D．子核的动能大于中微子的动能
2．下列说法正确的是（　　）
A．随着温度的升高，黑体辐射强度的极大值向波长较长方向移动
B．太阳光谱是吸收光谱，分析太阳光谱能推知地球大气层所含有的元素成分
C．贝可勒尔首先发现天然放射现象，揭示了原子内部还有复杂结构
D．核力是强相互作用，是短程力
3．下列说法正确的是（　　）
A．核力是强相互作用，只表现为核子间的引力作用
B．阴极射线的本质是原子核的一个中子转变成一个质子时释放出的高速电子
C．利用电磁波传递信号可以实现无线通信，但电磁波不能通过电缆、光缆传输
D．LC振荡电路产生振荡电流时，电路中的电流和电容器中的电荷量不会同时达到最大值
4．一个铀原子核中的电荷数和中子数分别为　　
A．电荷数是92，中子数是235
B．电荷数是92，中子数是143
C．电荷数是235，中子数是92
D．电荷数是143，中子数是235
5．中国散裂中子源项目由中国科学院和广东省共同建设，选址于广东省东莞市大朗镇，截止到2019年8月23日正式投入运行1年。散裂中子源就是一个用中子来了解微观世界的工具，如一台“超级显微镜”，可以研究DNA、结晶材料、聚合物等物质的微观结构。下列关于中子的说法正确的是（ ）
A．卢瑟福预言了中子的存在，并通过实验发现了中子
B．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
C．散裂中子源中产生的强中子束流可以利用电场使之慢化
D．若散裂中子源中的中子束流经慢化后与电子显微镜中的电子流速度相同，此时中子的物质波波长比电子的物质波波长长
6．下列说法正确的是：（ ）
A．汤姆孙通过研究阴极射线发现了电子，从而建立了核式结构模型
B．贝克勒尔通过对天然放射现象的硏究，发现了原子中存在原子核
C．原子核由质子和中子组成，稳定的原子核内，中子数一定小于质子数
D．大量处于基态的氢原子在单色光的照射下，发出多种频率的光子，其中必有一种与入射光频率相同
7．在同位素氢、氘，氚的核内具有相同的（ ）
A．核子数 B．电子数 C．中子数 D．质子数
8．关于α粒子散射实验下列说法正确的是( )
A．在实验中观察到少数α粒子穿过金箔后，基本仍沿原来的方向前进，绝大多数α粒子发生了较大角度偏转
B．使α粒子发生明显偏转的力是来自带正点的核和核外电子，当α粒子接近核时是核对其库仑斥力使α粒子发生明显偏转；当α粒子接近电子时是电子对其库仑引力使α粒子发生明显偏转
C．实验表明原子中心有一个极小的核，它占原子体积的极小部分
D．实验表明原子中心的核带有原子全部的正电及全部质量
9．下列说法正确的是
A．惯性是物体的固有属性，速度大的物体惯性一定大
B．查德威克用α粒子轰击N获得反冲核O，发现了中子
C．法拉第总结出了电磁感应定律
D．感应电流遵从楞次定律所描述的方向，这个结论符合能量守恒定律
10．卢瑟福的α粒子散射实验的结果表明（　　）
A．原子内存在电子
B．原子核还可再分
C．原子具有核式结构
D．原子核由质子和中子组成
11．由于核子间存在着强大的________，所以原子核发生变化时，会伴随有巨大的能量变化，这个能量就叫做原子核的________．
12．代表_________核，核电荷数_________，质子数_________，电子数_________中子数_________，质量数_________.
13．有多少个质子,多少个中子,多少个电子?
参考答案
1．B
【解析】
AB．原子核（称为母核）俘获一个核外电子，使其内部的一个质子变为中子，并放出一个中微子，从而变成一个新核（称为子核）的过程。电荷数少1，质量数不变。故A错误，B正确；
C．原子核（称为母核）俘获电子的过程中动量守恒，初状态系统的总动量为0，则子核的动量和中微子的动量大小相等，方向相反。故C错误；
D．子核的动量大小和中微子的动量大小相等，由于中微子的质量很小，根据
知，中微子的动能大于子核的动能。故D错误。
故选B。
2．D
【解析】
A．在黑体辐射中，随着温度的升高，辐射强度的极大值向波长较短的方向移动，A错误；
B．因为太阳是一个高温物体，它发出的白光通过温度较低的太阳大气层时，会被太阳大气层中的某些元素的原子吸收，从而使我们观察到的太阳光谱是吸收光谱，所以分析太阳的吸收光谱，可知太阳大气层的物质组成，B错误；
C．贝克勒尔首先发现天然放射现象，揭示了原子核内部还有复杂结构，C错误；
D．核力是强相互作用的一种表现，是短程力，D正确。
故选D。
3．D
【解析】
A．核力是强相互作用，可表现为引力，也可表现为斥力，故A错误；
B．β衰变的本质是原子核的一个中子转变成一个质子时释放出的高速电子，而不是阴极射线的本质，故C错误；
C．电磁波可以在介质中传播，所以可以根据电缆、光缆进行有线传播，也可以不需要介质进行传播，即无线传播，故C错误；
D．在LC振荡电路产生振荡电流时，电容器充放电过程就是电场能与磁场能相化过程，电荷量体现电场能，电流体现磁场能，LC回路中的总能量是一定的，所以电路中的电流和电容器中的电荷量不会同时达到最大值，故D正确。
故选D。
4．B
【解析】
的质量数是235，核外电子数质子数是92，中子数质量数质子数=235-92=143；
故选B．
【点睛】
原子表示法中，左上角的数字表示质量数，左下角的数字表示质子数，质量数-质子数=中子数．
5．B
【解析】
A．卢瑟福预言了中子的存在，查德威克通过实验发现了中子，故A错误；
B．中子不带电，则原子核中的中子与其他核子间无库伦力，但有核力，有助于维系原子核的稳定，故B正确；
C．中子不带电，则散裂中子源中产生的强中子束不可以利用电场使之慢化，故C错误；
D．根据德布罗意波波长表达式
若散裂中子源中的中子束流经慢化后的速度与电子显微镜中的电子流速度相同，因中子的质量大于电子的质量，则中子的动量大于电子的动量，则此时中子的物质波波长比电子的物质波波长短，故D错误。
故选B。
6．D
【解析】
A、汤姆孙通过研究阴极射线发现了电子，卢瑟福建立了核式结构模型，故选项A错误；
B、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，粒子散射实验说明原子中存在原子核，故选项B错误；
C、原子核由质子和中子构成，但原子核内质子数与中子数不一定相等，中子数不一定小于质子数，故选项C错误；
D、氢原子处于基态，被一束单色光照射，先吸收能量，向高能级跃迁，然后又从高能级向低能级跃迁，放出能量，发出多种频率的光子，其中从激发态跃迁到基态发出的光子的频率与入射光频率相同，故选项D正确。
7．D
【解析】在同位素氢、氘，氚的核内具有相同的质子数，但是中子数不同，核子数不同，选项D正确，ABC错误；故选D.
8．C
【解析】A项：在实验中观察到大多数α粒子穿过金箔后，基本仍沿原来的方向前进，极少多数α粒子发生了较大角度偏转，故A错误；
B项：造成α粒子散射角度大的原因，是在原子中极小的区域内集中着对α粒子产生库仑力的正电荷，受到的斥力比较大，故B错误；
C项：从绝大多数α粒子几乎不发生偏转，可以推测使粒子受到排斥力的核体积极小，故C正确；
D项：实验表明原子中心的核带有原子的全部正电，但不是全部质量，故D错误。
9．D
【解析】
A、惯性是物体的固有属性，质量是惯性大小的量度，与速度大小无关，故选项A错误；
B、卢瑟福用α粒子轰击获得反冲核，发现了质子，故选项B错误；
C、 1831年英国科学家法拉第发现了电磁感应现象，但他没有总结出了电磁感应定律，故选项C错误；
D、感应电流遵从楞次定律所描述的方向，由于在电磁感应现象中，安培力是阻力，外界通过克服安培力做功，将机械能转化为电能，故楞次定律所描述的感应电流方向，这个结论符合能量守恒定律，故选项D正确；
故选选项D。
10．C
【解析】
粒子散射实验结果表明：绝大多数粒子穿过金箔后仍沿原来的方向前进，但有少数粒子发生了较大的偏转，并有极少数粒子的偏转超过90°，有的甚至几乎达到180°而被反弹回来，该实验的结果说明原子具有核式结构。
A．该实验的结果说明原子具有核式结构，A错误；
B．该实验的结果说明原子具有核式结构，B错误；
C．该实验的结果说明原子具有核式结构，C正确；
D．该实验的结果说明原子具有核式结构，D错误。
故选C。
11．核力 核能
【解析】
[1][2]．由于核子间存在着强大的核力，所以原子核发生变化时，会伴随有巨大的能量变化，这个能量就叫做原子核的核能．
12．钍 90 90 90 144 234
【解析】
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。
13．；；
【解析】
因为1mol铀的质量是235g,所以1g铀中含有的原子数为
个
故1g铀中含有的质子数为
个
含有的中子数为
个
含有的电子数等于质子数为个。