山东省章丘中学2019-2020学年高中物理鲁科版选修3-5：3.1原子核结构 课时作业（含解析）

3.1原子核结构
1．下列说法正确的是(　　)
A．卢瑟福用α粒子轰击核获得反冲核发现了质子
B．普朗克通过对光电效应现象的分析提出了光子说
C．玻尔通过对天然放射现象的研究提出了氢原子能级理论
D．汤姆孙发现电子从而提出了原子的核式结构模型
2．氢有三种同位素，分别是、、，则下列说法正确的是（ ）
A．它们的质子数相等
B．它们的核外电子数不相等
C．它们的核子数相等
D．它们的中子数相等
3．如图是卢瑟福设计的一个实验：他在铅块上钻了一个小孔，孔内放入一点镭，使射线只能从这个小孔里发出，随后他将射线引入磁场中，发现射线立即分成三股，他把三束射线分别命名为 α射线、β射线、 γ射线。基于对这三种射线的深入分析，卢瑟福获得了1907年的诺贝尔奖。以下对这三束射线描述准确的是（ ）
A．α射线的穿透能力最弱，容易被物体吸收
B．β射线在真空中的运动速度是光速
C．γ射线本质上是波长极短的电磁波，电离能力极强
D．β射线带负电，是来自镭原子的核外电子
4．物理学史上3个著名的核反应方程：、、，方程式中x、y和z是3种不同粒子，则x是
A．中子 B．电子 C．α粒子 D．质子
5．Th经过一系列α衰变和β衰变后变成Pb，则Pb比Th少（　　）
A．24个核子，8个质子 B．8个核子，16个中子
C．24个核子，8个中子 D．8个核子，16个质子
6．下列关于物质结构的叙述不正确的是
A．质子的发现表明了原子核是由质子和中子组成的
B．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
C．电子的发现表明了原子内部是有复杂结构的
D．粒子散射实验是原子核式结构模型的实验基础
7．下列核反中，符号“X“表示电子的是
A．+→+X B．+→+X
C．→+X D．+→+2+X
8．以下关于物理学的发展史，不正确的表述是
A．爱因斯坦提出的光子说成功解释了光电效应的实验规律
B．卢瑟福对粒子散射实验的研究，提出了原子的核式结构模型
C．居里夫妇发现钋、镭等都具有放射性
D．查德威克通过实验发现了质子
9．一个镭的原子核中有
A．226个核子 B．226个质子 C．138个质子 D．88个中子
10．下列有关原子结构和原子核的认识，其中正确的是
A．氢原子辐射光子后，其绕核运动的电子动能增大
B．原子核发生衰变时释放巨大能量，根据，衰变过程有质量亏损
C．太阳辐射能量的主要来源是太阳中发生的重核裂变
D．原子核发生衰变时放出的β射线是原子核外电子电离形成的高速电子流
11．_______________现象,说明原子核具有复杂结构。原子核由_______________和_______________组成。
12．如图是用来说明原子内部结构的示意图。由图可知：原子是由________和__________组成，原子核由___________和_________组成。
13．物理学中一个基本观点是“世界是由物质组成的”。
（1）1811年，意大利物理学家阿伏加德罗将组成物质的仍能保持其化学性质不变的最小微粒命名为____________。1909年，著名科学家在___________进行了粒子散射实验后，提出了原子核式结构模型。
（2）以氢原子为例，下面的四个图中能正确表示氢原子核式结构的是____________。
14．已知镭的原子序数是88，原子核的质量数是226，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)若镭原子呈电中性，它核外有几个电子？
(4)22888Ra是镭的一种同位素，让22688Ra和22888Ra核以相同速度垂直射入磁感应强度为B的匀强磁场中，它们运动的轨迹半径之比是多少？
参考答案
1．A
【解析】
卢瑟福用α粒子轰击核获得反冲核发现了质子，选项A正确；爱因斯坦通过对光电效应现象的分析提出了光子说，故B错误；玻尔通过对氢光谱的成因的研究提出氢原子能级理论，故C错误；卢瑟福通过α粒子的散射实验分析，提出原子的核式结构模型，故D错误；
2．A
【解析】
A项：它们是氢的同位素，所以它们的质子数相等，故A正确；
B项：原子的核外电子数与质子数相等，所以它们的核外电子数相等，故B错误；
C项：核子数即为质子、中子的统称也为质量数，所以它们的核子数不相等，故C错误；
D项：元素左上角数字为质量数，左下角数字为质子数，所以它们的中子数分别为0，1，2，所以它们的中子数不相等，故D错误．
故应选A．
【点睛】
本题考查氢的同位素，侧重概念的理解，元素左上角数字为质量数≠相对原子质量为易错点，题目难度不大．
3．A
【解析】穿透能力最弱是α射线，电离作用强，容易被物体吸收，故A正确；
B、β射线的速度约是光速的十分之九，故B错误；
C、γ射线是一种波长很短的电磁波，电离能力极弱，故C错误；
D、β射线（高速电子束）带负电，是由一个中子释放一个质子后转化而来的，故D错误；
故选A。
4．D
【解析】
根据核反应的质量数和电荷数守恒，结合物理学史上3个著名的核反应可知，第二个反应卢瑟福发现质子的反应，第三个反应是查德威克发现中子的反应，因此x是质子；y是α粒子；z是中子；
A. 中子，与结论不相符，选项A错误；
B. 电子，与结论不相符，选项B错误；
C. α粒子，与结论不相符，选项C错误；
D. 质子，与结论相符，选项D正确；
5．A
【解析】
Pb的核子数为208个，质子数为82个，中子数为208﹣82＝126（个）；Th的核子数为232个，质子数为90个，中子数为232﹣90＝142（个）；则Pb比Th的核子数少232﹣208＝24（个），质子数少90﹣82＝8（个），中子数少142﹣126＝16（个）；
A. 24个核子，8个质子，与结论相符，选项A正确；
B. 8个核子，16个中子，与结论不相符，选项B错误；
C. 24个核子，8个中子，与结论不相符，选项C错误；
D. 8个核子，16个质子，与结论不相符，选项D错误；
6．A
【解析】
质子的发现与原子核是由质子和中子组成的没有关联。故A错误。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，选项B正确；电子的发现表明了原子内部是有复杂结构的，选项C正确；粒子散射实验是原子核式结构模型的实验基础，选项D正确；此题选择不正确的选项，故选A.
7．C
【解析】
根据核反应中质量数和电荷数守恒可知，A中的X为中子，选项A错误；B中的X为中子，选项B错误；C中的X为电子，选项C正确；D中的X为中子，选项D错误；
8．D
【解析】
爱因斯坦提出的光子说成功解释了光电效应的实验规律，选项A正确；卢瑟福对α粒子散射实验的研究，提出了原子的核式结构模型，选项B正确；居里夫妇发现钋、镭等都具有放射性，选项C正确；查德威克通过实验发现了中子，选项D错误；此题选择不正确的选项，故选D.
9．A
【解析】
根据题意可知，镭原子核中含有质子88个，核子数226个，而核子数等于质子数加中子数，所以中子数为138个，A正确BCD错误。
10．AB
【解析】
氢原子辐射光子后，电子轨道半径减小，根据得，电子动能增大，故A正确；原子核发生衰变时释放巨大能量，根据，衰变过程有质量亏损，B正确；太阳辐射能量的主要来源是太阳中发生的轻核裂变，C错误；γ射线是电磁波，D错误．
11．天然放射 质子 中子
【解析】
[1]贝克勒尔发现某些元素自发地放射某些射线的现象称为天然放射现象,天然放射现象,说明原子核具有复杂结构
[2][3]原子核由质子和中子组成。
12．原子核 电子（或电子，原子核） 质子 中子（或中子，质子）
【解析】
[1][2]．由图可知：原子是由原子核和电子组成；
[3][4]．原子核由质子和中子组成。
13．分子 卢瑟福 丙
【解析】
（1）[1]．1811年，意大利物理学家阿伏加德罗将组成物质的仍能保持其化学性质不变的最小微粒命名为分子。
[2]．1909年，著名科学家在卢瑟福进行了粒子散射实验后，提出了原子核式结构模型。
（2）[3]．氢原子是由位于中心的原子核和绕原子核高速运动的外围电子构成，且原子核相比原子的体积很小，故丙正确。
14．(1)88　138　(2)1.41×10－17 C　(3)88　(4)113∶114
【解析】因为原子序数与核内质子数、核电荷数、中性原子的核外电子数都是相等的，原子核的质量数等于核内质子数与中子数之和．由此可得：
(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＝AZ＝22688＝138.
(2)镭核所带电荷量
Q＝Ze＝88×1.6×1019C≈1.41×1017C.
(3)镭原子呈中性，则核外电子数等于质子数，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，两种同位素具有相同的核电荷数，但质量数不同，故＝＝.