物理高教版《一课一练》第32练-原子结构 原子核的组成 课后作业（原卷版+解析版）

编写说明：基于中职学生物理知识能力普遍薄弱的学情特点，我们始终坚持“以生为本”的教育理念，深度融合支架式教学理论，系统剖析近三年高考真题命题规律，匠心打造了契合高考命题特色的高教版物理《一课一练》（通用类）系列专辑。本专辑共34练，每个主题均配有章节测验。 本卷为高教版《物理》第32练，内容是主题七核能及其应用第一节原子结构 原子核的组成。 高教版《物理》通用类 第32练 主题七 核能及其应用 原子结构 原子核的组成 一课一练 1、 选择题 1．关于γ射线下列说法正确的是（　　） A．它是波长极短的电磁波 B．它是高速运动的电子流 C．它的贯穿本领比β射线弱 D．它对空气的电离作用比α射线强 2．关于微观粒子和宇宙，下列说法正确的是（　　） A．汤姆生发现电子，从而揭示了原子核是可以再分的 B．质子是带正电的粒子，中子是不带电的粒子 C．卢瑟福建立了原子核式结构的模型，即说明原子核是由质子和中子组成的。 D．天体和微观粒子都在不停地运动，太阳是宇宙的中心 3． PET（正电子发射断层成像）是核医学科重要的影像学诊断工具，其检查原理是将含放射性同位素（如：）的物质注入人体参与人体代谢，从而达到诊断的目的。的衰变方程为，其中是中微子。已知的半衰期是110分钟。下列说法正确的是（   ） A． X为 B．该反应为核聚变反应 C．1克经110分钟剩下0.5克 D．该反应产生的在磁场中会发生偏转 4．一个原子核为，关于这个原子核，下列说法正确的是（　　） A．核外有83个电子，核内有127个质子 B．核外有83个电子，核内有83个质子 C．核内有83个质子，210个中子 D．核内有210个核子 5．根据所学的物理知识，下列说法正确的是（　　） A．β衰变的本质是原子核外电子挣脱原子核的束缚形成的高速电子流 B．在核反应方程中，X是正电子 C．铀核（92238U）衰变为铅核（82206Pb）的过程中，要经过8次α衰变和6次β衰变 D．是重核裂变，X是α粒子 6．卢瑟福用α粒子轰击氮原子核发现质子的核反应方程中，元素和数值、、的组合正确的是（    ） A．O、7、17、1 B． C、8、17、1 C． O、6、16、1 D．C、7、17、2 7．天然放射性元素（钍）经过一系列衰变和衰变之后，变成（铅）。下列判断中正确的是（　　） A．衰变过程共有6次衰变和2次衰变 B．铅核比钍核少8个质子 C．衰变所放出的电子来自原子核外 D．钍核比铅核多24个中子 8．地球的年龄到底有多大，科学家利用天然放射性元素的衰变规律，通过对目前发现最古老的岩石中铀和铅含量来推算。测得该岩石中现含有的铀是岩石形成初期时（岩石形成初期时不含铅）的一半，铀238衰变后形成铅206，铀238的相对含量随时间变化规律如图所示，图中N为铀238的原子数，N0为铀和铅的总原子数。由此可以判断出（　　） A．铀238的半衰期为90亿年 B．地球的年龄大致为90亿年 C．被测定的岩石样品在90亿年时，铀、铅原子数之比约为1∶3 D．根据铀半衰期可知，20个铀原子核经过一个半衰期后就剩下10个铀原子核 2、 填空题 9．天然放射现象及三种射线 1．天然放射现象 （1）1896年，法国物理学家 发现某些物质具有 。 （2）①放射性：物质发射 的性质。 ②放射性元素：具有 的元素。 ③天然放射现象：放射性元素自发地发出 的现象。 （3）原子序数大于或等于 的元素，都能自发地发出 ，原子序数小于 的元素，有的也能放出 。 （4）玛丽·居里和她的丈夫皮埃尔·居里发现了两种放射性更强的新元素，将这两种放射性元素命名为 和 。 2．三种射线 （1）α射线：实际上就是 ，速度可达到光速的，其电离能力强，穿透能力较差，在空气中只能前进几厘米，用 就能把它挡住。 （2）β射线：是 ，速度很大，可达光速的99%，它的穿透能力较强，电离能力较弱，很容易穿透黑纸，也能穿透几毫米厚的 。 （3）γ射线：呈电中性，是能量很高的 ，波长很短，在10－10m以下，它的电离作用更小，但穿透能力更强，甚至能穿透几厘米厚的 或 。 元素的放射性与它以 还是 的形式存在无关，且天然放射现象不受任何物理变化、化学变化的影响。 2．原子核的组成 1．质子的发现如下： 2．中子的发现如下： 3．原子核的组成 由 和 组成，它们统称为 。 4．原子核的符号 5．同位素 具有相同 而 不同的 ，在元素周期表中处于 ，它们互称同位素。例如，氢有三种同位素分别为、、。 同位素的 性质相同， 性质一般不同。 10．原子核的电荷与尺度 （1）原子核的电荷数：各种元素的原子核的电荷数，即原子内的电子数，非常接近它们的 ，这说明元素周期表中的各种元素是按原子中的 来排列的。 （2）原子核的组成：原子核是由 和 组成的，原子核的电荷数就是核中的 （3）原子核的大小：用核半径描述核的大小。一般的原子核，实验确定的核半径的数量级为 m，而整个原子半径的数量级是 m，两者相差十万倍之多。 放射性同位素及其应用 11．放射性同位素：很多元素都存在的一些具有 的同位素。 12．放射性同位素的应用：射线测厚仪，放射 ，培优、保鲜， 原子。 3、 解答题 13． 镎（）的半衰期是2.0天，经过6天后衰变掉的质量是多少？ 14．静止的Li原子核，俘获一个速度为7.7×104 m/s的中子而发生核反应放出α粒子后变成一个新原子核，测得α粒子速度为2×104 m/s，方向与中子速度方向相同。 （1）写出核反应方程式； （2）求生成的新核的速度大小。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$ 编写说明：基于中职学生物理知识能力普遍薄弱的学情特点，我们始终坚持“以生为本”的教育理念，深度融合支架式教学理论，系统剖析近三年高考真题命题规律，匠心打造了契合高考命题特色的高教版物理《一课一练》（通用类）系列专辑。本专辑共34练，每个主题均配有章节测验。 本卷为高教版《物理》第32练，内容是主题七核能及其应用第一节原子结构 原子核的组成。 高教版《物理》通用类 第32练 主题七 核能及其应用 原子结构 原子核的组成 一课一练 1、 选择题 1．关于γ射线下列说法正确的是（　　） A．它是波长极短的电磁波 B．它是高速运动的电子流 C．它的贯穿本领比β射线弱 D．它对空气的电离作用比α射线强 【答案】A 【详解】射线是激发状态的原子核发出的波长极短的电磁波，是一种光子。它的贯穿本领比射线强，对空气的电离作用比射线弱。 故选A。 2．关于微观粒子和宇宙，下列说法正确的是（　　） A．汤姆生发现电子，从而揭示了原子核是可以再分的 B．质子是带正电的粒子，中子是不带电的粒子 C．卢瑟福建立了原子核式结构的模型，即说明原子核是由质子和中子组成的。 D．天体和微观粒子都在不停地运动，太阳是宇宙的中心 【答案】B 【详解】A．汤姆孙发现了电子，从而揭示了原子是可以再分的，故A错误； B．质子是带正电的粒子，中子是不带电的粒子，故B正确； C．卢瑟福通过α粒子散射实验建立了原子核式结构的模型，即原子是由原子核和核外电子组成的，故C错误； D．太阳只是太阳系的中心，只是银河系中一颗普通的恒星，宇宙处于普遍的膨胀之中，没有中心，故D错误。 故选B。 3． PET（正电子发射断层成像）是核医学科重要的影像学诊断工具，其检查原理是将含放射性同位素（如：）的物质注入人体参与人体代谢，从而达到诊断的目的。的衰变方程为，其中是中微子。已知的半衰期是110分钟。下列说法正确的是（   ） A． X为 B．该反应为核聚变反应 C．1克经110分钟剩下0.5克 D．该反应产生的在磁场中会发生偏转 【答案】C 【详解】A．根据质量数与电荷数守恒可知，该物质为，故A错误； B．核聚变是轻核结合成重核的过程（如氢弹原理）。本题中的衰变是单个原子核自发转变为另一种原子核，属于放射性衰变（具体为衰变），而非核聚变，故B错误； C．1g该物质经过110min即一个衰变周期，则有一半发生衰变，该物质质量变为0.5g，故C正确； D．不带电，在磁场中不偏转，故D错误。 故选C。 4．一个原子核为，关于这个原子核，下列说法正确的是（　　） A．核外有83个电子，核内有127个质子 B．核外有83个电子，核内有83个质子 C．核内有83个质子，210个中子 D．核内有210个核子 【答案】D 【详解】根据 质量数=质子数+中子数 可知该原子核的质量数为210，质子数为83，则中子数为127，而质子与中子统称为核子，则核子数为210，但由于不知道该原子的电性，因此不能确定核外电子数。 故选D。 5．根据所学的物理知识，下列说法正确的是（　　） A．β衰变的本质是原子核外电子挣脱原子核的束缚形成的高速电子流 B．在核反应方程中，X是正电子 C．铀核（92238U）衰变为铅核（82206Pb）的过程中，要经过8次α衰变和6次β衰变 D．是重核裂变，X是α粒子 【答案】C 【详解】A．β衰变释放的电子来自原子核，不是核外电子，选项A错误； B．根据质量数和电荷数守恒可知，中，X是质子，选项B错误； C．衰变为，根据质量数守恒可知，发生8次α衰变，根据电荷数守恒可知92-82=2×8-x×1可得发生6次β衰变，选项C正确； D．根据质量数守恒和电荷数守恒知，X为α粒子，该反应为α衰变，选项D错误。 故选C。 6．卢瑟福用α粒子轰击氮原子核发现质子的核反应方程中，元素和数值、、的组合正确的是（    ） A．O、7、17、1 B． C、8、17、1 C． O、6、16、1 D．C、7、17、2 【答案】A 【详解】氮原子核，则m=7；发现质子，说明s=1，由质量数与电荷数守恒得 n=14+4−1=17 p=2+7−1=8 则X是氧；则卢瑟福用α粒子轰击氮原子核发现质子的核反应方程是 故选A。 7．天然放射性元素（钍）经过一系列衰变和衰变之后，变成（铅）。下列判断中正确的是（　　） A．衰变过程共有6次衰变和2次衰变 B．铅核比钍核少8个质子 C．衰变所放出的电子来自原子核外 D．钍核比铅核多24个中子 【答案】B 【详解】A.根据质量数守恒、电荷数守恒，发生衰变的次数为 发生衰变的次数 故A错误； B.铅核、钍核质子数差为 可知铅核比钍核少8个质子，故B正确； C.衰变所放出的电子来自原子核内，故C错误； D.钍核、铅核中子数差为 可知钍核比铅核多16个中子，故D错误。 故选B。 8．地球的年龄到底有多大，科学家利用天然放射性元素的衰变规律，通过对目前发现最古老的岩石中铀和铅含量来推算。测得该岩石中现含有的铀是岩石形成初期时（岩石形成初期时不含铅）的一半，铀238衰变后形成铅206，铀238的相对含量随时间变化规律如图所示，图中N为铀238的原子数，N0为铀和铅的总原子数。由此可以判断出（　　） A．铀238的半衰期为90亿年 B．地球的年龄大致为90亿年 C．被测定的岩石样品在90亿年时，铀、铅原子数之比约为1∶3 D．根据铀半衰期可知，20个铀原子核经过一个半衰期后就剩下10个铀原子核 【答案】C 【详解】AB．由于测定出该岩石中含有的铀是岩石形成初期时的一半，由图象可知对应的时间是45亿年，即地球年龄大约为45亿年，半衰期为45亿年，故AB错误； C．由图象知，90亿年对应的，设铅原子的数目为N′，则 所以 即90亿年时的铀铅原子数之比为1：3，故C正确； D．铀的半衰期是大量铀核衰变的统计规律，对少量的原子核衰变不成立，故D错误； 故选C。 2、 填空题 9．天然放射现象及三种射线 1．天然放射现象 （1）1896年，法国物理学家 发现某些物质具有 。 （2）①放射性：物质发射 的性质。 ②放射性元素：具有 的元素。 ③天然放射现象：放射性元素自发地发出 的现象。 （3）原子序数大于或等于 的元素，都能自发地发出 ，原子序数小于 的元素，有的也能放出 。 （4）玛丽·居里和她的丈夫皮埃尔·居里发现了两种放射性更强的新元素，将这两种放射性元素命名为 和 。 2．三种射线 （1）α射线：实际上就是 ，速度可达到光速的，其电离能力强，穿透能力较差，在空气中只能前进几厘米，用 就能把它挡住。 （2）β射线：是 ，速度很大，可达光速的99%，它的穿透能力较强，电离能力较弱，很容易穿透黑纸，也能穿透几毫米厚的 。 （3）γ射线：呈电中性，是能量很高的 ，波长很短，在10－10m以下，它的电离作用更小，但穿透能力更强，甚至能穿透几厘米厚的 或 。 元素的放射性与它以 还是 的形式存在无关，且天然放射现象不受任何物理变化、化学变化的影响。 2．原子核的组成 1．质子的发现如下： 2．中子的发现如下： 3．原子核的组成 由 和 组成，它们统称为 。 4．原子核的符号 5．同位素 具有相同 而 不同的 ，在元素周期表中处于 ，它们互称同位素。例如，氢有三种同位素分别为、、。 同位素的 性质相同， 性质一般不同。 【答案】 贝克勒尔 放射性 射线 放射性 射线 83 射线 83 射线 钋（Po） 镭（Ra） 氦原子核 一张纸 高速电子流 铝板 电磁波 铅板 几十厘米厚的混凝土 单质 化合物 质子 中子 核子 质子数 中子数 原子核 同一位置 化学 物理 【详解】略 10．原子核的电荷与尺度 （1）原子核的电荷数：各种元素的原子核的电荷数，即原子内的电子数，非常接近它们的 ，这说明元素周期表中的各种元素是按原子中的 来排列的。 （2）原子核的组成：原子核是由 和 组成的，原子核的电荷数就是核中的 （3）原子核的大小：用核半径描述核的大小。一般的原子核，实验确定的核半径的数量级为 m，而整个原子半径的数量级是 m，两者相差十万倍之多。 【答案】 原子序数 电子数 质子 中子 质子数 【详解】（1）[1][2]各种元素的原子核的电荷数，即原子内的电子数，非常接近它们的原子序数，这说明元素周期表中的各种元素是按原子中的电子数来排列的。 （2）[3][4][5]原子核是由质子和中子组成的，原子核的电荷数就是核中的质子数。 （3）[6][7] 对于一般的原子核，实验确定的核半径的数量级为10-15m而整个原子的半径的数量级是10-10 m，两者相差十万倍之多，可见原子内部是十分“空旷”的。 放射性同位素及其应用 11．放射性同位素：很多元素都存在的一些具有 的同位素。 12．放射性同位素的应用：射线测厚仪，放射 ，培优、保鲜， 原子。 【答案放射性 治疗 示踪 【解析】放射性同位素：很多元素都存在的一些具有放射性的同位素。 [1][2]放射性同位素的应用：射线测厚仪，放射治疗，培优、保鲜，示踪原子 3、 解答题 13．镎（）的半衰期是2.0天，经过6天后衰变掉的质量是多少？ 【答案】7.0g 【详解】经过6天后剩余的质量为 故衰变掉的质量为 14．静止的Li原子核，俘获一个速度为7.7×104 m/s的中子而发生核反应放出α粒子后变成一个新原子核，测得α粒子速度为2×104 m/s，方向与中子速度方向相同。 （1）写出核反应方程式； （2）求生成的新核的速度大小。 【答案】（1）；（2）1.0×103m/s 【详解】（1）核反应方程为 （2）核反应过程中的动量守恒，取中子速度方向为正 解得 即新核速度大小为1.0×103m/s，方向与中子速度方向相反。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$