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(diǎn)歸納】考點(diǎn)一：天然放射現(xiàn)象考點(diǎn)二：原子核的符號(hào)、質(zhì)子數(shù)和中子數(shù)考點(diǎn)三：原子的質(zhì)量數(shù)的計(jì)算考點(diǎn)四：原子核組成的綜合問題考點(diǎn)五：α、β、γ三種射線性質(zhì)的比較【知識(shí)歸納】考點(diǎn)一、天然放射現(xiàn)象1．1896年，法國物理學(xué)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(zhì)發(fā)出射線的性質(zhì)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(shù)大于83的元素，都能自發(fā)地發(fā)出射線，原子序數(shù)小于或等于83的元素，有的也能發(fā)出射線．考點(diǎn)二、射線的本質(zhì)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(dá)到光速的eq\f(1,10).(3)電離作用強(qiáng)，穿透能力較弱，在空氣中只能前進(jìn)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(dá)光速的99%.(3)電離作用較弱，穿透能力較強(qiáng)，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(zhǎng)很短，在10－10m以下．(2)電離作用更弱，穿透能力更強(qiáng)，甚至能穿透幾厘米厚的鉛板和幾十厘米厚的混凝土．考點(diǎn)三、原子核的組成1．質(zhì)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(zhì)子.2．中子的發(fā)現(xiàn)：盧瑟福猜想，原子核內(nèi)可能還存在著一種質(zhì)量與質(zhì)子相同，但不帶電的粒子，稱為中子，查德威克通過實(shí)驗(yàn)證實(shí)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(zhì)子和中子組成，質(zhì)子和中子統(tǒng)稱為核子.4．原子核的符號(hào)5．同位素：具有相同質(zhì)子數(shù)而中子數(shù)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(zhì)量4mp(mp＝1.67×10－27kg)eq\f(mp,1836)靜止質(zhì)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(qiáng)，能穿透幾毫米最強(qiáng)，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(qiáng)較弱很弱在磁場(chǎng)中偏轉(zhuǎn)偏轉(zhuǎn)不偏轉(zhuǎn)【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(shí)驗(yàn)?zāi)苷f明原子核內(nèi)部有結(jié)構(gòu)（）A．粒子散射實(shí)驗(yàn) B．天然放射性現(xiàn)象C．氫原子光譜 D．光電效應(yīng)2．（19-20高二·全國·課后作業(yè)）關(guān)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(nèi)釋放出的看不見的射線B．放射性物質(zhì)放出的射線共有三種C．放射線中有帶負(fù)電的粒子，表明原子核內(nèi)有負(fù)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(xí)）下列關(guān)于敘述符合事實(shí)的是（）A．愛因斯坦發(fā)現(xiàn)了光電效應(yīng)現(xiàn)象，并提出光子學(xué)說成功解釋了光電效應(yīng)現(xiàn)象B．盧瑟福α粒子散射實(shí)驗(yàn)證明了原子核由質(zhì)子和中子組成C．玻爾原子能級(jí)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(hào)、質(zhì)子數(shù)和中子數(shù)4．（2020·上海·模擬預(yù)測(cè)）核電荷數(shù)Z不能表示（）A．相應(yīng)元素在周期表上的順序編號(hào) B．中性原子內(nèi)電子的個(gè)數(shù)C．原子核內(nèi)質(zhì)子的個(gè)數(shù) D．原子核內(nèi)中子的個(gè)數(shù)5．（2023·全國·高考真題）在下列兩個(gè)核反應(yīng)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(shù)和質(zhì)量數(shù)，則（

）A．， B．， C．， D．，6．（2022·河南開封·模擬預(yù)測(cè)）我國正計(jì)劃建造核動(dòng)力航母，核動(dòng)力航母的動(dòng)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(guān)于X，下列說法正確的是（）A．核子數(shù)為78 B．核子數(shù)為54C．中子數(shù)比質(zhì)子數(shù)多24個(gè) D．中子數(shù)比質(zhì)子數(shù)多26個(gè)題型三：原子的質(zhì)量數(shù)的計(jì)算7．（22-23高二下·北京海淀）一個(gè)原子核為，關(guān)于這個(gè)原子核，下列說法正確的是（）A．核外有83個(gè)電子，核內(nèi)有127個(gè)質(zhì)子B．核外有83個(gè)電子，核內(nèi)有83個(gè)質(zhì)子C．核內(nèi)有83個(gè)質(zhì)子，210個(gè)中子D．核內(nèi)有210個(gè)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(shù)為82，一個(gè)鉛原子質(zhì)量數(shù)為207，下列說法正確的是（）A．核外有82個(gè)電子，核內(nèi)有207個(gè)質(zhì)子B．核內(nèi)有82個(gè)電子、125個(gè)中子C．核內(nèi)有82個(gè)質(zhì)子、207個(gè)中子D．核內(nèi)有82個(gè)質(zhì)子、207個(gè)核子9．（20-21高三上·廣東廣州·階段練習(xí)）俘獲一個(gè)慢中子后發(fā)生裂變反應(yīng)可以有多種方式，其中一種可表示為：（x，y待求），則核反應(yīng)方程中Sr的中子數(shù)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(shí)驗(yàn)的結(jié)果說明原子核由質(zhì)子和中子組成C．天然放射現(xiàn)象說明原子核由質(zhì)子和中子組成D．電子衍射實(shí)驗(yàn)圖樣和X射線衍射圖樣相似，說明電子有波動(dòng)性11．（22-23高二下·四川成都·期末）物理學(xué)是一門以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的科學(xué)，任何理論的建立都離不開實(shí)驗(yàn)，下面給出了幾個(gè)在物理學(xué)發(fā)展史上有重要地位的物理實(shí)驗(yàn)，以及與之相關(guān)的物理學(xué)發(fā)展史的說法，其中正確的是（）A．光電效應(yīng)實(shí)驗(yàn)表明光具有波動(dòng)性B．粒子散射實(shí)驗(yàn)是原子核式結(jié)構(gòu)理論的實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)C．質(zhì)子的發(fā)現(xiàn)揭示了原子不是構(gòu)成物質(zhì)的最小微粒D．氫原子光譜的實(shí)驗(yàn)研究說明原子核有內(nèi)部結(jié)構(gòu)12．（21-22高二下·陜西咸陽·期末）盧瑟福發(fā)現(xiàn)質(zhì)子后，猜想原子核中還有中子的存在，他的主要依據(jù)是（

）A．原子核外電子數(shù)與質(zhì)子數(shù)相等B．原子核的質(zhì)量大約是質(zhì)子質(zhì)量的整數(shù)倍C．原子核的核電荷數(shù)只是質(zhì)量數(shù)的一半或少一些D．質(zhì)子和中子的質(zhì)量幾乎相等題型五：α、β、γ三種射線性質(zhì)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(xué)家貝克勒爾發(fā)現(xiàn)的，該研究使人們認(rèn)識(shí)到原子核具有復(fù)雜的結(jié)構(gòu)。關(guān)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(nèi)部有復(fù)雜的結(jié)構(gòu)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(qiáng)14．（19-20高二下·寧夏銀川·階段練習(xí)）關(guān)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(qiáng)，電離本領(lǐng)最弱B．射線是電子流，它具有最強(qiáng)的穿透能力C．射線一般伴隨著射線或射線產(chǎn)生，它的穿透能力最強(qiáng)，電離本領(lǐng)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(xué)業(yè)考試）如圖所示，放射源放在鉛塊上的細(xì)孔中，鉛塊上方有勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁場(chǎng)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(fù)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(shí)驗(yàn)現(xiàn)象可以說明原子核內(nèi)部有復(fù)雜的結(jié)構(gòu)（）A．α粒子散射實(shí)驗(yàn)B．倫琴射線的發(fā)現(xiàn)C．元素發(fā)光時(shí)產(chǎn)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(guān)原子物理的知識(shí)，說法錯(cuò)誤的是（）A．氫原子發(fā)射光譜由氫原子核外電子的躍遷產(chǎn)生B．天然放射現(xiàn)象的發(fā)現(xiàn)揭示了原子有復(fù)雜的結(jié)構(gòu)C．根據(jù)玻爾的原子模型，一個(gè)處于n=4能級(jí)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(yīng)18．（22-23高二下·湖南長(zhǎng)沙·期末）在近代物理學(xué)史上，下列關(guān)于科學(xué)家及其所做出的貢獻(xiàn)中說法正確的是（

）A．湯姆孫提出原子的核式結(jié)構(gòu)模型，并發(fā)現(xiàn)了質(zhì)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(yīng)中，入射光子與晶體中的電子碰撞，有些光子散射后的波長(zhǎng)變短19．（22-23高三下·江蘇·階段練習(xí)）宇宙射線轟擊大氣分子中的原子核，產(chǎn)生大量中子，中子與大氣中的氮14反應(yīng)，生成碳14，即。則X為（）A．質(zhì)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(duì)微觀世界進(jìn)行探索的過程中，科學(xué)實(shí)驗(yàn)起到了非常重要的作用。下列說法符合歷史事實(shí)的是（）A．密立根通過油滴實(shí)驗(yàn)提出了原子的核式結(jié)構(gòu)B．貝克勒爾通過對(duì)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(yīng)現(xiàn)象而提出了光子說D．盧瑟福通過粒子散射實(shí)驗(yàn)證實(shí)了在原子核內(nèi)部存在質(zhì)子21．（21-22高三下·遼寧鐵嶺·階段練習(xí)）在近代物理學(xué)發(fā)展過程中，許多物理學(xué)家都做出了貢獻(xiàn)，我們?cè)趯W(xué)習(xí)物理知識(shí)的同時(shí)，也應(yīng)該以他們?yōu)榘駱?，繼承并發(fā)揚(yáng)科學(xué)探索精神。關(guān)于物理學(xué)家重要貢獻(xiàn)的表述，正確的是（）A．密立根從實(shí)驗(yàn)上檢驗(yàn)了光電效應(yīng)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(duì)X射線散射，證實(shí)了光具有波動(dòng)性D．J·J·湯姆孫發(fā)現(xiàn)了陰極射線的本質(zhì)是帶負(fù)電的粒子流，并稱之為射線22．（21-22高三·全國·課時(shí)練習(xí)）盧瑟福預(yù)言原子核內(nèi)除質(zhì)子外還有中子的事實(shí)依據(jù)是（）A．電子數(shù)與質(zhì)子數(shù)相等B．絕大多數(shù)原子核的質(zhì)量與電荷量之比都大于質(zhì)子的質(zhì)量與電荷量之比C．原子核的核電荷數(shù)等于質(zhì)子數(shù)D．質(zhì)子和中子的質(zhì)量幾乎相等23．（2022·上海徐匯·一模）盧瑟福曾預(yù)言：在原子核內(nèi)，除了質(zhì)子外，還可能有質(zhì)量與質(zhì)子相等的中性粒子（即中子）存在。他的主要依據(jù)是通過實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)原子核（）A．核外電子數(shù)與核內(nèi)質(zhì)子數(shù)相等 B．核電荷數(shù)與核外電子數(shù)相等C．核電荷數(shù)與核內(nèi)質(zhì)子數(shù)相等 D．核電荷數(shù)約是質(zhì)量數(shù)的一半24．（20-21高二下·四川遂寧·期末）在四個(gè)核反應(yīng)方程中，、、、各代表一種粒子，①，②③④，下列判斷正確的是（

）A．為質(zhì)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(zhǎng)越長(zhǎng)，其穿透能力越強(qiáng)C．貝克勒爾發(fā)現(xiàn)天然放射現(xiàn)象，揭示了原子內(nèi)部存在復(fù)雜的結(jié)構(gòu)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(duì)應(yīng)，可用于光譜分析26．（20-21高二下·四川眉山·階段練習(xí)）物理學(xué)是一門以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的科學(xué)，任何理論和學(xué)說的建立都離不開實(shí)驗(yàn)。下面有關(guān)物理實(shí)驗(yàn)與物理理論或?qū)W說關(guān)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(xué)家赫茲第一次用實(shí)驗(yàn)證實(shí)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(shí)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(jié)構(gòu)及核能利用等方面經(jīng)歷了漫長(zhǎng)的過程，我國在相關(guān)研究領(lǐng)域雖然起步較晚，但是近年對(duì)核能的開發(fā)與利用卻走在了世界的前列。有關(guān)原子物理的相關(guān)知識(shí)，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(jié)構(gòu)模型B．愛因斯坦的光電效應(yīng)理論很好地解釋了光的波動(dòng)性C．玻爾原子理論成功解釋了氫原子光譜的實(shí)驗(yàn)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(zhì)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(xué)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(jìn)入磁場(chǎng)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(fù)電 D．②一定帶負(fù)電29．（22-23高二下·全國·課前預(yù)習(xí)）用如圖的裝置可以判定放射源發(fā)出射線的帶電性質(zhì)。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(dāng)在兩板間加上垂直紙面方向的勻強(qiáng)磁場(chǎng)時(shí)，射線的偏轉(zhuǎn)方向如圖所示。如撤去磁場(chǎng)，將A、B兩板分別與直流電源的兩極連接，射線的偏轉(zhuǎn)也如圖。則（）A．若磁場(chǎng)方向垂直紙面向里，則到達(dá)A板的為帶正電的粒子B．若磁場(chǎng)方向垂直紙面向外，則到達(dá)A板的為帶正電的粒子C．若A接電源負(fù)極，則到達(dá)A板的為帶正電的粒子D．若A接電源正極，則到達(dá)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(yīng)中，當(dāng)入射光子與晶體中的電子碰撞時(shí)，把一部分動(dòng)量轉(zhuǎn)移給電子，因此光子散射后波長(zhǎng)變短B．盧瑟福通過粒子散射實(shí)驗(yàn)提出原子的核式結(jié)構(gòu)模型，同時(shí)粒子散射實(shí)驗(yàn)也是用來估算原子核半徑最簡(jiǎn)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(shù)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(guān)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(nèi)的正電荷集中在很小的核內(nèi)B．粒子散射實(shí)驗(yàn)中少數(shù)粒子發(fā)生了較大偏轉(zhuǎn)是盧瑟福猜想原子核式結(jié)構(gòu)模型的主要依據(jù)之一C．放射性元素發(fā)生衰變時(shí)，由于質(zhì)量虧損，質(zhì)量數(shù)不守恒D．物質(zhì)波是一種概率波，在微觀物理學(xué)中不可以用“軌跡”來描述粒子的運(yùn)動(dòng)32．（21-22高二下·重慶·期中）下列說法正確的是（）A．英國物理學(xué)家盧瑟福根據(jù)α粒子散射實(shí)驗(yàn)結(jié)果，提出原子的核式結(jié)