人教版高中物理精講精練-選擇性必修35.1 原子核 原卷版

5.1原子核【考點歸納】考點一：天然放射現(xiàn)象考點二：原子核的符號、質子數和中子數考點三：原子的質量數的計算考點四：原子核組成的綜合問題考點五：α、β、γ三種射線性質的比較【知識歸納】考點一、天然放射現(xiàn)象1．1896年，法國物理學家貝可勒爾發(fā)現(xiàn)鈾和含鈾的礦物能夠發(fā)出看不見的射線．2．物質發(fā)出射線的性質稱為放射性，具有放射性的元素稱為放射性元素，放射性元素自發(fā)地發(fā)出射線的現(xiàn)象，叫作天然放射現(xiàn)象．3原子序數大于83的元素，都能自發(fā)地發(fā)出射線，原子序數小于或等于83的元素，有的也能發(fā)出射線．考點二、射線的本質1．α射線：(1)是高速粒子流，其組成與氦原子核相同．(2)速度可達到光速的eq\f(1,10).(3)電離作用強，穿透能力較弱，在空氣中只能前進幾厘米，用一張紙就能把它擋?。?．β射線：(1)是高速電子流．(2)它的速度更大，可達光速的99%.(3)電離作用較弱，穿透能力較強，很容易穿透黑紙，也能穿透幾毫米厚的鋁板．3．γ射線：(1)是能量很高的電磁波，波長很短，在10－10m以下．(2)電離作用更弱，穿透能力更強，甚至能穿透幾厘米厚的鉛板和幾十厘米厚的混凝土．考點三、原子核的組成1．質子的發(fā)現(xiàn)：1919年，盧瑟福用α粒子轟擊氮原子核發(fā)現(xiàn)了質子.2．中子的發(fā)現(xiàn)：盧瑟福猜想，原子核內可能還存在著一種質量與質子相同，但不帶電的粒子，稱為中子，查德威克通過實驗證實了中子的存在，中子是原子核的組成部分.3．原子核的組成：原子核由質子和中子組成，質子和中子統(tǒng)稱為核子.4．原子核的符號5．同位素：具有相同質子數而中子數不同的原子核組成的元素，在元素周期表中處于同一位置，它們互稱為同位素．例如，氫有三種同位素eq\o\al(1,1)H、eq\o\al(2,1)H、eq\o\al(3,1)H.技巧歸納：α、β、γ三種射線的比較種類α射線β射線γ射線組成高速氦核流高速電子流光子流(高頻電磁波)質量4mp(mp＝1.67×10－27kg)eq\f(mp,1836)靜止質量為零帶電荷量2e－e0速率0.1c0.99cc穿透能力最弱，用一張紙就能擋住較強，能穿透幾毫米最強，能穿透幾厘米厚的鉛板和幾十厘米厚的混凝土厚的鋁板電離作用很強較弱很弱在磁場中偏轉偏轉不偏轉【題型歸納】題型一：天然放射現(xiàn)象1．（2023·湖北武漢·三模）下列哪些物理現(xiàn)象或物理實驗能說明原子核內部有結構（）A．粒子散射實驗 B．天然放射性現(xiàn)象C．氫原子光譜 D．光電效應2．（19-20高二·全國·課后作業(yè)）關于天然放射現(xiàn)象，下列說法中不正確的是（

）A．放射線是從原子核內釋放出的看不見的射線B．放射性物質放出的射線共有三種C．放射線中有帶負電的粒子，表明原子核內有負電荷D．放射線中有帶正電的粒子必是氦核流3．（21-22高二下·廣東珠?！るA段練習）下列關于敘述符合事實的是（）A．愛因斯坦發(fā)現(xiàn)了光電效應現(xiàn)象，并提出光子學說成功解釋了光電效應現(xiàn)象B．盧瑟福α粒子散射實驗證明了原子核由質子和中子組成C．玻爾原子能級理論較好地解釋氫原子的線狀光譜D．居里夫婦發(fā)現(xiàn)了天然放射現(xiàn)象是原子核的衰變過程，原子核衰變有α、β、γ三種題型二：原子核的符號、質子數和中子數4．（2020·上?！つM預測）核電荷數Z不能表示（）A．相應元素在周期表上的順序編號 B．中性原子內電子的個數C．原子核內質子的個數 D．原子核內中子的個數5．（2023·全國·高考真題）在下列兩個核反應方程中、，X和Y代表兩種不同的原子核，以Z和A分別表示X的電荷數和質量數，則（

）A．， B．， C．， D．，6．（2022·河南開封·模擬預測）我國正計劃建造核動力航母，核動力航母的動力來自于核裂變釋放的能量，有一種核裂變的方程為→X++10，則關于X，下列說法正確的是（）A．核子數為78 B．核子數為54C．中子數比質子數多24個 D．中子數比質子數多26個題型三：原子的質量數的計算7．（22-23高二下·北京海淀）一個原子核為，關于這個原子核，下列說法正確的是（）A．核外有83個電子，核內有127個質子B．核外有83個電子，核內有83個質子C．核內有83個質子，210個中子D．核內有210個核子8．（21-22高二下·河南濮陽·期末）在元素周期表中查到鉛的原子序數為82，一個鉛原子質量數為207，下列說法正確的是（）A．核外有82個電子，核內有207個質子B．核內有82個電子、125個中子C．核內有82個質子、207個中子D．核內有82個質子、207個核子9．（20-21高三上·廣東廣州·階段練習）俘獲一個慢中子后發(fā)生裂變反應可以有多種方式，其中一種可表示為：（x，y待求），則核反應方程中Sr的中子數為（）A．38 B．56 C．65 D．94題型四：原子核組成的綜合問題10．（22-23高二下·北京海淀·期末）下列說法中正確的是（）A．電子的發(fā)現(xiàn)說明原子由電子和原子核組成B．α粒子散射實驗的結果說明原子核由質子和中子組成C．天然放射現(xiàn)象說明原子核由質子和中子組成D．電子衍射實驗圖樣和X射線衍射圖樣相似，說明電子有波動性11．（22-23高二下·四川成都·期末）物理學是一門以實驗為基礎的科學，任何理論的建立都離不開實驗，下面給出了幾個在物理學發(fā)展史上有重要地位的物理實驗，以及與之相關的物理學發(fā)展史的說法，其中正確的是（）A．光電效應實驗表明光具有波動性B．粒子散射實驗是原子核式結構理論的實驗基礎C．質子的發(fā)現(xiàn)揭示了原子不是構成物質的最小微粒D．氫原子光譜的實驗研究說明原子核有內部結構12．（21-22高二下·陜西咸陽·期末）盧瑟福發(fā)現(xiàn)質子后，猜想原子核中還有中子的存在，他的主要依據是（

）A．原子核外電子數與質子數相等B．原子核的質量大約是質子質量的整數倍C．原子核的核電荷數只是質量數的一半或少一些D．質子和中子的質量幾乎相等題型五：α、β、γ三種射線性質的比較13．（19-20高二·全國）天然放射現(xiàn)象是1896年法國物理學家貝克勒爾發(fā)現(xiàn)的，該研究使人們認識到原子核具有復雜的結構。關于天然放射性，下列說法正確的是（）A．所以元素都具有天然放射性B．天然放射現(xiàn)象的發(fā)現(xiàn)有力證明了原子核內部有復雜的結構C．放射性元素與別的元素形成化合物后不再具有放射性D．、和三種射線中，射線的穿透能力最強14．（19-20高二下·寧夏銀川·階段練習）關于、、三種射線，下列說法正確的是（）A．射線是原子核發(fā)射出的氦核，它的穿透能力最強，電離本領最弱B．射線是電子流，它具有最強的穿透能力C．射線一般伴隨著射線或射線產生，它的穿透能力最強，電離本領最弱D．射線是電磁波，它的穿透能力最弱，15．（2020高二上·廣東深圳·學業(yè)考試）如圖所示，放射源放在鉛塊上的細孔中，鉛塊上方有勻強磁場，磁場方向垂直于紙面向外。已知放射源放出α、β、γ三種射線，其中α粒子帶正電荷，β粒子帶負電荷，γ粒子不帶電。則下列判斷正確的是（）A．甲是α射線，乙是γ射線，丙是β射線B．甲是β射線，乙是γ射線，丙是α射線C．甲是γ射線，乙是α射線，丙是β射線D．以上說法均不正確【高分精練】一、單選題16．（22-23高二下·黑龍江齊齊哈爾·期末）以下哪些實驗現(xiàn)象可以說明原子核內部有復雜的結構（）A．α粒子散射實驗B．倫琴射線的發(fā)現(xiàn)C．元素發(fā)光時產生明線光譜的現(xiàn)象D．天然放射現(xiàn)象17．（21-22高二下·河南商丘·期末）下列有關原子物理的知識，說法錯誤的是（）A．氫原子發(fā)射光譜由氫原子核外電子的躍遷產生B．天然放射現(xiàn)象的發(fā)現(xiàn)揭示了原子有復雜的結構C．根據玻爾的原子模型，一個處于n=4能級上的氫原子在向基態(tài)躍遷過程中，最多可發(fā)射3種不同頻率的光子D．只要光子的能量大于金屬的逸出功，就可以使金屬發(fā)生光電效應18．（22-23高二下·湖南長沙·期末）在近代物理學史上，下列關于科學家及其所做出的貢獻中說法正確的是（

）A．湯姆孫提出原子的核式結構模型，并發(fā)現(xiàn)了質子和中子B．貝克勒爾最先發(fā)現(xiàn)天然放射現(xiàn)象并從瀝青中分離出了釙C．玻爾的原子理論成功解釋了氫原子光譜是分立的線狀光譜D．在康普頓效應中，入射光子與晶體中的電子碰撞，有些光子散射后的波長變短19．（22-23高三下·江蘇·階段練習）宇宙射線轟擊大氣分子中的原子核，產生大量中子，中子與大氣中的氮14反應，生成碳14，即。則X為（）A．質子 B．中子 C．正電子 D．電子20．（21-22高二下·北京海淀·期末）在人類對微觀世界進行探索的過程中，科學實驗起到了非常重要的作用。下列說法符合歷史事實的是（）A．密立根通過油滴實驗提出了原子的核式結構B．貝克勒爾通過對天然放射現(xiàn)象的研究，發(fā)現(xiàn)了原子中存在原子核C．愛因斯坦為解釋光電效應現(xiàn)象而提出了光子說D．盧瑟福通過粒子散射實驗證實了在原子核內部存在質子21．（21-22高三下·遼寧鐵嶺·階段練習）在近代物理學發(fā)展過程中，許多物理學家都做出了貢獻，我們在學習物理知識的同時，也應該以他們?yōu)榘駱?，繼承并發(fā)揚科學探索精神。關于物理學家重要貢獻的表述，正確的是（）A．密立根從實驗上檢驗了光電效應方程的正確性B．居里夫婦最早發(fā)現(xiàn)了天然放射性現(xiàn)象C．康普頓通過研究石墨對X射線散射，證實了光具有波動性D．J·J·湯姆孫發(fā)現(xiàn)了陰極射線的本質是帶負電的粒子流，并稱之為射線22．（21-22高三·全國·課時練習）盧瑟福預言原子核內除質子外還有中子的事實依據是（）A．電子數與質子數相等B．絕大多數原子核的質量與電荷量之比都大于質子的質量與電荷量之比C．原子核的核電荷數等于質子數D．質子和中子的質量幾乎相等23．（2022·上海徐匯·一模）盧瑟福曾預言：在原子核內，除了質子外，還可能有質量與質子相等的中性粒子（即中子）存在。他的主要依據是通過實驗發(fā)現(xiàn)原子核（）A．核外電子數與核內質子數相等 B．核電荷數與核外電子數相等C．核電荷數與核內質子數相等 D．核電荷數約是質量數的一半24．（20-21高二下·四川遂寧·期末）在四個核反應方程中，、、、各代表一種粒子，①，②③④，下列判斷正確的是（

）A．為質子 B．為正電子 C．為中子 D．為電子25．（20-21高二下·山東菏澤·期末）下列說法正確的是（）A．射線、射線、射線均為帶電粒子流B．電磁波的波長越長，其穿透能力越強C．貝克勒爾發(fā)現(xiàn)天然放射現(xiàn)象，揭示了原子內部存在復雜的結構D．各種原子吸收光譜中的每一條暗線與明線光譜中的每一條亮線一一對應，可用于光譜分析26．（20-21高二下·四川眉山·階段練習）物理學是一門以實驗為基礎的科學，任何理論和學說的建立都離不開實驗。下面有關物理實驗與物理理論或學說關系的說法中正確的是（）A．雙縫干涉現(xiàn)象的發(fā)現(xiàn)表明光是電磁波B．德國物理學家赫茲第一次用實驗證實了電磁波的存在C．光的偏振說明了光是一種縱波D．天然放射現(xiàn)象的發(fā)現(xiàn)證實了玻爾原子理論27．（20-21高二下·山東菏澤·期中）人類在研究光、原子結構及核能利用等方面經歷了漫長的過程，我國在相關研究領域雖然起步較晚，但是近年對核能的開發(fā)與利用卻走在了世界的前列。有關原子物理的相關知識，下列說法正確的是（）A．湯姆孫發(fā)現(xiàn)電子并提出原子核式結構模型B．愛因斯坦的光電效應理論很好地解釋了光的波動性C．玻爾原子理論成功解釋了氫原子光譜的實驗定律D．貝克勒耳發(fā)現(xiàn)天然放射現(xiàn)象說明原子核由質子和中子組成二、多選題28．（23-24高二下·全國·課后作業(yè)）1896年，法國物理學家貝克勒爾發(fā)現(xiàn)，鈾和含鈾的礦物能夠發(fā)出看不見的射線，它能穿透黑紙使照相底版感光。如圖所示，這種射線的粒子流進入磁場中分裂成①、②、③三束，則（）A．①一定帶正電 B．②一定帶正電C．③一定帶負電 D．②一定帶負電29．（22-23高二下·全國·課前預習）用如圖的裝置可以判定放射源發(fā)出射線的帶電性質。兩塊平行金屬板A、B垂直紙面豎直放置，從放射源上方小孔發(fā)出的射線豎直向上射向兩極板間。當在兩板間加上垂直紙面方向的勻強磁場時，射線的偏轉方向如圖所示。如撤去磁場，將A、B兩板分別與直流電源的兩極連接，射線的偏轉也如圖。則（）A．若磁場方向垂直紙面向里，則到達A板的為帶正電的粒子B．若磁場方向垂直紙面向外，則到達A板的為帶正電的粒子C．若A接電源負極，則到達A板的為帶正電的粒子D．若A接電源正極，則到達A板的為帶正電的粒子30．（22-23高二下·山東威海）下列說法正確的是（）A．在康普頓效應中，當入射光子與晶體中的電子碰撞時，把一部分動量轉移給電子，因此光子散射后波長變短B．盧瑟福通過粒子散射實驗提出原子的核式結構模型，同時粒子散射實驗也是用來估算原子核半徑最簡單的辦法C．為了解釋黑體輻射規(guī)律，普朗克提出電磁輻射的“能量子”概念D．原子序數大于83的原子一定有天然放射現(xiàn)象，而小于83的原子部分也有天然放射現(xiàn)象31．（22-23高二上·青海玉樹·期末）關于原子和原子核，下列說法正確的有（）A．湯姆孫發(fā)現(xiàn)電子后猜想出原子內的正電荷集中在很小的核內B．粒子散射實驗中少數粒子發(fā)生了較大偏轉是盧瑟福猜想原子核式結構模型的主要依據之一C．放射性元素發(fā)生衰變時，由于質量虧損，質量數不守恒D．物質波是一種概率波，在微觀物理學中不可以用“軌跡”來描述粒子的運動32．（21-22高二下·重慶·期中）下列說法正確的是（）A．英國物理學家盧瑟福根據α粒子散射實驗結果，提出原子的核式結