山东省济南中学2019-2020学年高中物理鲁科版选修3-5：3.1原子核结构 课时训练（含解析）

3.1原子核结构
1．2002年初，美国制成了第一台磁冰箱，其效率比普通冰箱效率高30%以上，生产磁冰箱所用的材料中含稀土元素钆（Gd），钆元素的一种原子的相对原子质量为157，核电荷数为64，则其原子中子数为（ ）
A．64 B．57 C．93 D．128
2．卢瑟福预言：在原子核内，除了质子外，还可能有质量与质子相等的中性粒子（即中子）存在．他的主要依据是（ ）
A．核外电子数与核内质子数相等 B．核电荷数与核外电子数相等
C．核的质量大于核内质子的质量 D．核电荷数在数值上约为质量数的一半
3．下列有关原子核式结构理论不正确的是(? )
A．原子的中心有原子核，包括带正电的质子和不带电的中子
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在不同轨道上旋转
4．发现天然放射现象的意义在于使人类认识到（ ）
A．原子具有一定的结构 B．原子核具有复杂的结构
C．原子核中含有质子 D．原子核中含有质子和中子
5．铝的原子核中有（ ）
A．13个质子，27个中子 B．13个质子，14个中子
C．27个质子，13个中子 D．14个质子，13个中子
6．依据卢瑟福的原子行星模型理论，原子核的组成是由___________组成的。
A．核子和中子 B．质子和中子
C．质子和电子 D．中子和电子
7．关于物理学史，以下说法不正确的是
A．笛卡儿指出:如果没有其他原因，运动物体将继续以同一速度沿着一条直线运动，既不会停下来，也不会偏离原来的方向
B．英国物理学家汤姆孙发现电子，并指出:阴极射线是高速运动的电子流
C．爱因斯坦提出能量子假说，成功解释了光电效应规律
D．贝可勒尔发现天然放射现象，说明原子核也有复杂的内部结构
8．一个铀原子核中有（　　）
A．238个核子 B．238个质子 C．146个质子 D．92个中子
9．在探索微观世界的历程中，发现了电子，对原子的认识错误的是
A．氢原子和电子组成的 B．质子和中子组成的
C．原子核和核外电子组成的 D．原子核和中子组成的
10．下列关于物质结构的叙述中正确的是
A．天然放射性现象的发现表明了原子核内部是有复杂结构的
B．质子的发现表明了原子核都是由质子组成的
C．电子的发现表明了原子内部是有复杂结构的
D．α粒子散射实验是原子核式结构模型的实验基础
11．如图所示为卢瑟福粒子散射实验装置的示意图，图中的显微镜可在圆周轨道上转动，通过显微镜前相连的荧光屏可观察粒子在各个角度的散射情况。
（1）下列说法中正确的是____________
A．在图中的A、B两位置分别进行观察，相同时间内观察到屏上的闪光次数一样多
B．在图中的B位置进行观察；屏上观察不到任何闪光
C．卢瑟福选用不同金属箔片作为粒子散射的靶，观察到的实验结果基本相似
D．粒子发生散射的主要原因是粒子撞击到金原子后产生的反弹
（2）卢瑟福根据该实验的实验结果提出了_____________模型。
12．已知镭的原子序数是88，原子核质量数是试问：
镭核中有几个质子？几个中子？
镭核所带电荷量为多少？
若镭原子呈中性，它核外有几个电子？
是镭的一种同位素，让和以相同速度垂直射入磁应强度为B的匀强磁场中，它们运动的轨道半径之比是多少？
13．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）镭核所带电荷量为多少？
（3）若镭原子呈中性，它核外有几个电子？
（4）是镭的一种同位素，让和以相同速度垂直射入磁应强度为B的匀强磁场中，它们运动的轨道半径之比是多少？
参考答案
1．C
【解析】
根据在原子中质子数等于核电荷数等于核外电子数，钆元素的原子核电荷数为64，相对原子质量约等于质子数加中子数，其相对原子质量为157，则中子数为157-64=93，故C正确。
2．D
【解析】
卢瑟福预言：在原子核内，除了质子外，还可能有质量与质子相等的中性粒子（即中子）存在．他的主要依据是核电荷数在数值上约为质量数的一半．故D项正确．
3．B
【解析】
正确理解卢瑟福的原子核式结构模型：在原子的中心有一个很小的核，叫原子核，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．
【详解】
原子的中心有原子核，包括带正电的质子和不带电的中子，A正确；原子的全部正电荷和几乎全部质量都集中在原子核里，故B错误，C正确；带负电的电子在核外绕着核在不同轨道上旋转，D正确．此题选择不正确的选项，故选B.
4．B
【解析】
天然放射现象的发现说明原子核还能够再分。
【详解】
天然放射现象中，原子核发生衰变，生成新核，同时有电子或α粒子产生，因此说明了原子核可以再分，具有复杂的结构。
故选B。
5．B
【解析】
铝的电荷数为13，则原子核中有13个质子，因质量数为27，则有14个中子；
A．13个质子，27个中子，与结论不相符，选项A错误；
B．13个质子，14个中子，与结论相符，选项B正确；
C．27个质子，13个中子，与结论不相符，选项C错误；
D．14个质子，13个中子，与结论不相符，选项D错误；
故选B.
6．B
【解析】
依据卢瑟福的原子行星模型理论，原子核的组成是由质子和中子组成的。
A．核子和中子，与结论不相符，选项A错误；
B．质子和中子，与结论相符，选项B正确；
C．质子和电子，与结论不相符，选项C错误；
D．中子和电子，与结论不相符，选项D错误；
故选B.
7．C
【解析】
A．笛卡儿指出:如果没有其他原因，运动物体将继续以同一速度沿着一条直线运动，既不会停下来，也不会偏离原来的方向，选项A说法正确，不符合题意；
B．英国物理学家汤姆孙发现电子，并指出:阴极射线是高速运动的电子流，选项B说法正确，不符合题意；
C．爱因斯坦提出光子说，成功解释了光电效应规律，普朗克提出了能量子假说，故C符合题意，
D．贝可勒尔发现天然放射现象，说明原子核也有复杂的内部结构，选项D说法正确，不符合题意；
8．A
【解析】
一个铀原子核的质量数是238，核子数是238，核外电子数=质子数是92，中子数=质量数-质子数=238-92=146.
A．描述与分析相符，故A正确.
B．描述与分析不符，故B错误.
C．描述与分析不符，故C错误.
D．描述与分析不符，故D错误.
9．ABD
【解析】
原子是由原子核和核外电子构成；
A．氢原子和电子组成的，与结论不相符，选项A错误，符合题意；
B．质子和中子组成的，与结论不相符，选项B错误，符合题意；
C．原子核和核外电子组成的，与结论相符，选项C正确，不符合题意；
D．原子核和中子组成的，与结论不相符，选项D错误，符合题意；
故选ABD.
10．ACD
【解析】
A.天然放射现象说明原子核内部有复杂的结构。故A正确。
B.质子的发现表明了质子是原子核的组成部分，但不能说明原子核都是由质子组成的。故B错误。
C.汤姆生发现电子，知道原子还可以再分，表明了原子内部是有复杂结构的。故C正确。
D.α粒子散射实验是原子核式结构模型的实验基础，故D正确；
11．C 原子的核式结构
【解析】
（1）[1]A.放在A位置时，相同时间内观察到屏上的闪光次数最多，说明大多数射线基本不偏折，可以知道金箔原子内部空间很空旷，故A错误；
B.放在B位置时，相同时间内观察到屏上的闪光次数较少，说明较少射线发生偏折，可以知道原子内部带正电的体积小，故B错误；
C.选用不同金属箔片作为粒子散射的靶，观察到的实验结果基本相似，所以C是正确的；
D.主要原因是粒子撞击到金原子后，因库仑力作用，且质量较大，从而出现的反弹，故D错误。
（2）[2]卢瑟福和他的同事们所做的粒子散射实验装置示意图，次实验否定了汤姆逊的枣糕模型，据此实验卢瑟福提出原子的核式结构模型。
12．①镭核中有88个质子，138个中子；②、③若镭原子呈中性，它核外有88个电子④们运动的轨道半径之比是113：114．
【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与质子数之差，即
．
②镭核所带电荷量
C.
③核外电子数等于核电荷数，故核外电子数为88．
④带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动的向心力为洛伦兹力，故有
两种同位素具有相同的核电荷数，但质量数不同，故
．
13．（1）138 （2）1.41×10﹣17C （3）88 （4）113:114
【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与质子数之差，即N=A﹣Z=226﹣88=138．
（2）镭核所带电荷量Q=Ze=88×1.6×10﹣19C=1.41×10﹣17C ．
（3）核外电子数等于核电荷数，故核外电子数为88．
（4）带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动的向心力为洛伦兹力，故有Bqv=m 解得 ，两种同位素具有相同的核电荷数，但质量数不同，故
【点睛】
此题关键是知道原子中质子数和中子数以及质量数存在的关系：中子数+质子数=质量数，质子数=原子序数=核外电子数．