山东省济南济北中学2019-2020学年高中物理鲁科版选修3-5：3.1原子核结构 配套作业（含解析）

3.1原子核结构
1．下列叙述中符合史实的是
A．玻尔理论很好地解释了氢原子的光谱
B．汤姆孙发现电子，表明原子具有核式结构
C．卢瑟福根据粒子散射实验的现象，提出了原子的能级假设
D．贝克勒尔发现了天然放射现象，并提出了原子的核式结构
2．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
3．氢氘氚是同位素，它们的原子核内具有相同的
A．电子数 B．质子数 C．中子数 D．核子数
4．下列叙述中符合物理学史实的有（　　）
A．托马斯?杨通过对光的干涉现象的研究，证实了光具有波动性
B．麦克斯韦建立了完整的电磁场理论，并通过实验证实了电磁波的存在
C．查德威克通过对α粒子散射实验的研究，提出了原子的核式结构学说
D．贝克勒尔发现了天然放射现象，并提出原子核是由质子和中子组成的
5．关于原子核中质子和中子的说法，正确的
A．原子核中质子数和中子数一定相等
B．稳定的重原子核里，中子数比质子数多
C．原子核都是非常稳定的
D．两个质子之间，不管距离如何，核力总是大于库仑力
6．某种元素具有多种同位素，反映这些同位素的质量数A与中子数N关系的是图
A． B．
C． D．
7．原子核中能放出α、β、γ射线，关于原子核的组成，以下说法中正确的是( )
A．原子核中，有质子、中子，还有α粒子
B．原子核中，有质子、中子，还有β粒子
C．原子核中，有质子、中子，还有γ粒子
D．原子核中，只有质子和中子
8．关于天然放射现象，下列叙述中正确的是(　　)
A．具有天然放射性的原子核由于不稳定而自发地进行衰变
B．放射线是从原子核内释放出的看不见的射线
C．放射线中有带负电的粒子，表明原子核内有负电荷
D．放射线中带正电的粒子由卢瑟福首先确定是氦原子核
9．某种元素的原子核符号为，则（ ）
A．原子核的质子数为Z，中子数为A-Z
B．原子核的质子数为z，核子数为A
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，中子数为A-Z
10．氢有三种同位素，分别是氕、氘、氚，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
11．放射性原子在人类生活中的很多地方都有着特殊的作用，对人类的科学研究有着很大的帮助，其中最主要的作用是作为示踪原子。最近医学界通过用放射性来标记，发现一种的羧酸衍生物在特定条件下可通过断裂DNA来杀死细胞，从而抑制艾滋病。
（1）下面有关叙述正确的是：__________________
A．与含有相同的中子数
B．与是同分异构体
C．与中普通碳原子的化学性质不同
D．与互为同位素
（2）自然界中存在很多像的放射性原子，这些天然放射现象的发现说明了什么问题：__________
A．原子不可以再分 B．原子是构成物质的最小微粒
C．原子核还可以再分 D．原子核是由质子和中子构成
12．一个静止的氮核（）俘获一个中子生成复核A，中子的入射速度为2.3107m/s，此后A又衰变成两个新核C、B，设B、C的速度方向与中子的速度方向相同，B的质量数为11，速度为1.0106m/s，B、C在同一匀强磁场中做匀速圆周运动的半径比为rB:rC11:30，此过程无光子产生。求：
（1）C核的速度大小。
（2）写出核反应方程式。
13．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）
参考答案
1．A
【解析】
玻尔理论提出了原子的能级假设，能很好地解释氢原子光谱；故A正确．汤姆生发现电子，表明原子具有复杂结构，查德威克通过实验证实了中子的存在；故B错误．卢瑟福根据α粒子散射实验的现象，提出了原子核式结构模型；故C错误．贝克勒尔发现了天然放射现象，说明原子核有复杂的结构．故D错误．故选A．
点睛：对于物理学史上重大发现，可根据时代背景、年代、发现或发明的内容、发现过程、意义等角度进行记忆．
2．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。
3．B
【解析】
具有相同的质子数，不同的中子数的原子之间互为同位素，所以同位素具有相同的质子数与不同的中子数、不同的核子数。与电子数无关。故ACD错误，B正确。
4．A
【解析】
A．托马斯?杨通过对光的干涉现象的研究，证实了光具有波动性，故A正确．
B．麦克斯韦依据电磁场理论预言了电磁波的存在，赫兹通过实验给予了证明，故B错误．
C．卢瑟福根据α粒子散射实验现象提出原子核式结构模型，故C错误．
D．贝克勒尔发现了天然放射现象，揭示了原子核具有复杂的结构，没有提出原子核是由质子和中子组成的，故D错误．
故选A．
5．B
【解析】
ABC．原子核中质子数和中子数不一定相等，特别是在原子序数大的重原子核中，中子数比质子数多，且原子序数大的和原子序数小的都没有中等质量的原子核稳定，故AC错误，B正确.
D．核力是短程力，作用范围在内，超过此范围，核力急剧减小，会小于库仑力，D错误.
故选B.
6．B
【解析】
试题分析：同位素的质子数相同，中子数不同，而质量数等于质子数加中子数，设质子数为M，则有：
A=N+M，所以B正确．
考点：同位素
【名师点睛】本题主要考查了同位素的定义，知道质子数相同中子数不同的同一元素不同原子互为同位素，质量数等于质子数加中子数，难度不大，属于基础题．
7．D
【解析】在放射性元素的原子核中，2个质子和2个中子结合得较紧密，有时作为一个整体放出，这就是α粒子的来源．说到底它仍是由质子和中子组成的，不能据此认为它是原子核的组成部分．原子核里是没有电子的，但中子可以转化成质子，并向核外释放一个电子，这就是β粒子．原子核发生衰变后处于高能级，在回到低能级时多余的能量以γ粒子的形式辐射出来，形成γ射线．故原子核里也没有γ粒子．
8．ABD
【解析】
A．具有天然放射性的原子核由于不稳定而自发地进行衰变，选项A正确；
B．放射线是从原子核内释放出的看不见的射线，选项B正确；
C．由α粒子散射实验知原子核内部没有负电荷，C错误；
D．放射线中带正电的粒子由卢瑟福首先确定是氦原子核，D正确；
故选ABD。
9．AB
【解析】
ACD．的质量数为A，质子数为Z，质量数=质子数+中子数，所以中子数是A-Z，故A正确，CD错误。
B．核子数=质子数+中子数，则核子数等于质量数，为A，故B正确。
故选AB．
10．AB
【解析】
AD．它们具有相同的质子数，质量数不同，质量数等于质子数加中子数，则中子数不同，故A正确，D错误。
B．同位素的质子数相同，则核外电子数相同，故B正确；
C．核子数等于质子数加中子数，可知核子数不同，故C错误。
故选AB．
11．D C
【解析】
（1）[1]A.中子数=质量数-质子数，与中14表示质量数，而C和N的质子数分别为6和7，因此他们的中子数分别为8和7，故A错误；
B.因同分异构体是分子式相同，结构不同的化合物，而与都不是化合物，故B错误；
C.因同一种元素的化学性质是一样的，所以与中普通碳原子的化学性质相同，故C错误；
D.因同位素是质子数相同，中子数不同的原子，所以与互为同位素，故D正确。
（2）[2]天然放射现象中，原子核发生衰变，生成新核，同时有中子产生，因此说明了原子核可以再分，所以C正确。
12．（1）（2）与
【解析】
（1）根据电荷数守恒、质量数守恒得，B、C电荷数之和为7，因为B的质量数为11，则C的质量数为4，所以C为粒子．根据动量守恒得： ，代入数据： 。
（2）根据质量数守恒和电荷数守恒知： ，所以，即：与。
13．（1）（2）（3）
【解析】
（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