高中人教版 (2019)1 原子核的组成精练

第五章原子核第一节原子核的组成配套练习（含解析）

一、单选题

1．下列关于原子核的相关说法中正确的是（　　）

A．天然放射现象的发现说明了原子核是可以再分的

B．原子核的电荷数不是它的电荷量，但质量数是它的质量

C．卢瑟福通过实验发现了质子和中子

D．原子核的核内有90个中子

2．下列陈述与事实相符的是（　　）

A．牛顿测定了引力常量 B．卢瑟福建立了西瓜模型

C．法拉第提出了场的概念 D．奥斯特发现了电磁感应现象

3．原子核表示（　　）

A．的质量数为90 B．核内有234个质子

C．核内有144个中子 D．核内有90个核子

4．下列物理现象中，哪个能够说明原子核是可以再分的（　　）

A．光电效应 B．原子光谱

C．α粒子散射 D．天然放射性

5．太阳内部持续进行着这样的热核反应：4H→He+kX，X的电荷量为e，下列说法正确的是（　　）

A．X为电子 B．X为质子 C．k=2 D．k=3

6．约里奥·居里夫妇发现人工放射性同位素的核反应方程为：，以下判断正确的是（　　）

A．， B．， C．， D．，

7．关于原子核内部的信息，最早来自天然放射现象。人们从破解天然放射现象入手，一步步揭开了原子核的秘密。下列说法正确的是（　　）

A．法国物理学家贝可勒尔发现了X射线

B．德国物理学家伦琴发现，铀和含铀的矿物能够发出射线

C．卢瑟福用粒子轰击氮原子核，发现了质子

D．居里夫妇通过实验发现了中子

8．如图所示，放射源放在铅块上的细孔中，铅块上方有匀强磁场，磁场方向垂直于纸面向外。已知放射源放出α、β、γ三种射线，其中α粒子带正电荷，β粒子带负电荷，γ粒子不带电。则下列判断正确的是（　　）

A．甲是α射线，乙是γ射线，丙是β射线

B．甲是β射线，乙是γ射线，丙是α射线

C．甲是γ射线，乙是α射线，丙是β射线

D．以上说法均不正确

9．太赫兹辐射通常是指频率在0.1~10 THz（1THz=1012Hz）、即频率在微波与红外线之间的电磁辐射，其频率高于微波，低于红外线、紫外线，远低于X射线。太赫兹波对人体安全, 可以穿透衣物等不透明物体, 实现对隐匿物体的成像。近年来太赫兹技术在国家安全、信息技术等诸多领域取得了快速发展，被誉为“改变未来世界十大技术”之一。由上述信息可知，太赫兹波（　　）

A．其光子的能量比红外线光子的能量更大

B．比微波更容易发生衍射现象

C．比紫外线更难使金属发生光电效应

D．比X射线穿透性更强

10．用中子轰击氧原子核的核反应方程式为，对式中X、a、b的判断正确的是（　　）

A．X代表中子，a=17，b=1

B．X代表正电子，a=17，b=-1

C．X代表正电子，a=17，b=1

D．X代表质子，a=17，b=1

11．“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

12．“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，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。中微子的质量远小于质子的质量，且不带电，很难被探测到，人们最早就是通过核的反冲而间接证明中微子的存在的，一个静止的原子核发生“轨道电子俘获”，衰变为子核并放出中微子，下面说法正确的是（  ）

A．母核的质量数小于子核的质量数

B．子核的动量与中微子的动量大小相同

C．母核的电荷数小于子核的电荷数

D．子核的动能大于中微子的动能

二、填空题

13．镭的原子序数为，原子质量数为，则一个镭核中有________个质子，________个中子，其带电荷量为________，其质量为________．

14．核子数等于_______________与_______________之和。即_______________.

15．将装有放射源的装置放置在电场中,可以从照相底片感光的位置发现,射线在电场的作用下分成了三束。我们称为带正电的_______________、带负电的_______________、不带电的_______________.

16．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____________。

三、解答题

17．查德威克发现新粒子的实验示意图如图所示。由天然放射性元素钋（Po）放射的α射线轰击铍时会产生粒子流A，用粒子流A轰击石蜡时，会轰击出粒子流B，请问A和B分别是什么粒子？

18．写出原子核中的中子数分别为0、1、2的三种氢的同位素符号。比较铀的三种同位素、、的异同。

19．一个验电器带正电，因为空气干燥，验电器金属箔的张角能维持很长的时间。现有一束射线射向这个验电器上端的金属球，验电器金属箔的张角将会怎样变化？为什么？

20．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？

参考答案

1．A

【解析】A．天然放射现象中，原子核发生衰变，生成新核，因此说明了原子核可以再分，故A项正确；

B．原子核的电荷数不是它的电荷量，质量数也不是它的质量，故B项错误；

C．卢瑟福通过α粒子散射实验提出了原子的核式结构模型，故C项错误；

D．原子核的质子数为90，中子数为144，故D项错误。

故选A。

2．C

【解析】A．卡文迪许测定了万有引力常量，故A错误；

B．卢瑟福建立了原子的核式结构模型，而不是西瓜模型，故B错误；

C．法拉第提出了场的概念，故C正确；

D．奥斯特发现了电流的磁效应，故D错误。

故选C。

3．C

【解析】原子核，234表示质量数，即234个核子，90表示核电荷数，即90个质子，故核内中子数为（234-90=144个），故选C。

4．D

【解析】天然放射性现象的发现说明原子核内部可以放射出新的物质，说明原子核不是不可再分的整体，原子核是可以再分的。

故选D。

5．C

【解析】AB．根据质量数和电荷数守恒可知，X的质量数为零，带正电，故AB错误；

CD．由于X的电荷量为e，因此X为正电子，可得

k=2

故C正确，D错误。

故选C。

6．D

【解析】根据质量数守恒可知

解得

根据电荷数守恒可知

解得

故选D。

7．C

【解析】A．法国物理学家贝可勒尔发现了铀和含铀的矿物能够发出射线，A错误；

B．德国物理学家伦琴，发现了伦琴射线又叫X射线，B错误；

C．卢瑟福用粒子轰击氮原子核，发现了质子，并预言了中子的存在，C正确；

D．查德威克通过实验发现了中子，D错误。

故选C。

8．B

【解析】带电粒子在磁场中受到洛伦兹力发生偏转，根据左手定则结合粒子电性的正负可知甲是β射线，丙是α射线，γ射线不带电，所以在磁场中不发生偏转，则乙是γ射线。

故选B。

9．C

【解析】A．太赫兹波的频率比红外线的频率低，所以其光子的能量比红外线光子的能量更小，故A错误；

B．太赫兹波的频率比微波的频率高，波长比微波的短，所以比微波更不容易发生衍射现象，故B错误；

C．太赫兹波的频率比紫外线的频率低，所以比紫外线更难使金属发生光电效应，故C正确；

D．太赫兹波的频率远低于X射线的频率，其光子能量远低于X射线的光子能量，所以比X射线穿透性更弱，故D错误。

故选C。

10．C

【解析】根据质量数、电荷数守恒可知

因此X可表示为，为正电子，故ABD错误，C项正确。

故选C。

11．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。

12．B

【解析】A．质量数等于质子数和中子数之和，母核的质子数减少1个但中子数增加1个，说明母核质量数等于子核的质量数，故A错误；

B．一个静止的原子核，动量为零，发生“轨道电子俘获”，系统动量守恒仍为零，所以子核的动量与中微子的动量大小相同，方向相反，故B正确；

C．母核失去了一个质子变成子核，因此电荷数大于子核的电荷数，故C错误；

D．子核和中微子动量大小相等，动量和动能关系为

因子核质量大，所以子核的动能小于中微子的动能，故D错误。

故选B。

13．88    138           

【解析】[1][2]质子数为88，中子数为

[3]其带电荷量为

[4]其质量为

14．质子数    中子数       

【解析】[1][2][3]核子数等于质子数与中子数之和，即

15．射线    射线    射线   

【解析】[1][2][3]将装有放射源的装置放置在电场中,可以从照相底片感光的位置发现,射线在电场的作用下分成了三束。我们称为带正电的射线，带负电的射线，不带电的射线。

16．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。

17．中子，质子

【解析】用α粒子轰击铍的核反应方程为

则放射的α射线轰击铍时会产生粒子流A为中子，用中子轰击石蜡时，会轰击出质子来。

18．见解析

【解析】中子数为0的氢的同位素为，中子数为1的氢的同位素为，中子数为2的氢的同位素为。

铀的三种同位素的质子数均为92，的中子数为142，的中子数为143，的中子数为146。

19．张角变小，原因见详解

【解析】验电器金箔的张角将变小。因为α射线具有一定的电离作用，它能使所经过的路径中空气分子电离，使空气变成导体，从而使带正电的验电器上的正电荷发生转移、中和，所以验电器金属箔的张角将变小。

20．①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

．