10.1 原子结构 原子核的组成 同步作业 -2025-2026学年高二下学期（中职）物理高教版(2021)机械建筑类

中职物理高教版(2021)机械建筑类 主题十 核能及其应用 第一节 原子结构 原子核的组成同步作业 一、选择题（本题共12小题，每小题3分，共36分。每小题只有一项符合题目要求） 1. 下列关于原子结构的说法，正确的是（ ） A. 原子是不可再分的最小微粒 B. 原子的全部正电荷和几乎全部质量都集中在原子核上 C. 电子在原子核外静止不动 D. 原子核带负电，电子带正电 2. 提出原子的核式结构模型的科学家是（ ） A. 汤姆孙 B. 卢瑟福 C. 玻尔 D. 道尔顿 3. 关于原子核的组成，下列说法正确的是（ ） A. 原子核由电子和质子组成 B. 原子核由质子和中子组成 C. 原子核由电子和中子组成 D. 原子核由电子、质子和中子组成 4. 下列关于质子和中子的说法，错误的是（ ） A. 质子带正电，中子不带电 B. 质子和中子的质量近似相等 C. 质子和中子都属于核子 D. 质子的电荷量与电子的电荷量不相等 5. 某种元素的原子核内有17个质子，18个中子，则该原子核外的电子数为（ ） A. 17 B. 18 C. 35 D. 1 6. 关于同位素的说法，正确的是（ ） A. 同位素的质子数不同，中子数相同 B. 同位素的质子数相同，中子数不同 C. 同位素的质子数和中子数都不同 D. 同位素的化学性质不同 7. 碳-12、碳-13、碳-14三种原子，它们的共同点是（ ） A. 中子数相同 B. 质量数相同 C. 质子数相同 D. 核外电子数不同 8. 下列粒子中，不带电的是（ ） A. 质子 B. 电子 C. 中子 D. 原子核 9. 质量数等于（ ） A. 质子数 B. 中子数 C. 质子数与中子数之和 D. 质子数与电子数之和 10. 机械建筑材料中常用的放射性检测技术，利用了原子核的哪种特性（ ） A. 质量大 B. 带正电 C. 能发生衰变 D. 体积小 11. 某原子核的质量数为238，质子数为92，则该原子核内的中子数为（ ） A. 92 B. 146 C. 238 D. 330 12. 关于原子和原子核的尺度，下列说法正确的是（ ） A. 原子的直径约为10⁻¹⁰m，原子核的直径约为10⁻¹⁵m B. 原子的直径约为10⁻¹⁵m，原子核的直径约为10⁻¹⁰m C. 原子和原子核的直径差不多，都约为10⁻¹⁰m D. 原子和原子核的直径差不多，都约为10⁻¹⁵m 二、填空题（本题共6小题，每空2分，共24分） 13. 原子由__________和__________组成，原子核位于原子中心，核外电子绕原子核做高速运动；原子核带__________电，电子带__________电，整个原子呈电中性。 14. 质子的电荷量为__________C（元电荷e=1.6×10⁻¹⁹C），中子电荷量为__________C；质子和中子的质量都约为__________kg（已知电子质量约为9.1×10⁻³¹kg）。 15. 同位素是指__________相同而__________不同的同一元素的不同原子；例如氢的三种同位素分别是氕（¹₁H）、氘（²₁H）、氚（³₁H），它们的质子数均为__________，中子数分别为0、1、2。 16. 核子是指组成原子核的粒子，包括__________和__________；质量数用符号__________表示，质子数用符号__________表示。 17. 某原子的符号为₉₂²³⁵U，其中左下角的数字表示__________，左上角的数字表示__________，该原子的中子数为__________。 18. 卢瑟福的α粒子散射实验中，大多数α粒子穿过金箔后沿原方向前进，少数α粒子发生较大角度偏转，极少数α粒子被弹回，这个实验说明原子的质量主要集中在__________，且原子核体积__________，带__________电。 三、简答题（本题共2小题，每小题8分，共16分） 19. 简要描述卢瑟福α粒子散射实验的现象，并说明该实验如何支持原子的核式结构模型。 20. 结合机械建筑专业，说明同位素在建筑材料检测（如混凝土密实度检测）或机械零件无损检测中的应用原理，并简要解释为什么同位素能用于这类检测。 四、综合应用题（本题共2小题，第1题10分，第2题14分，共24分） 21. 已知某元素的原子符号为₁₇³⁵Cl，回答下列问题： （1）该原子的质子数、中子数、质量数分别是多少？ （2）该原子的核外电子数是多少？为什么？ （3）若该元素的另一种同位素的中子数为19，写出该同位素的原子符号。 22. 某建筑工程中使用的混凝土材料，需通过放射性同位素检测其内部密实度。已知所用同位素的原子核内有8个质子，10个中子，回答下列问题： （1）该同位素的质量数是多少？ （2）该同位素的原子符号如何表示？ （3）该同位素的核外电子数是多少？ （4）若该原子核发生衰变，放出一个α粒子（α粒子为氦核，符号为₂⁴He）后，形成新的原子核，求新原子核的质子数、中子数和质量数，并写出衰变后的原子符号。 参考答案 一、选择题（每小题3分，共36分） 1. B 解析：原子可再分为原子核和电子，A错误；原子的全部正电荷和几乎全部质量集中在原子核，B正确；电子绕原子核高速运动，C错误；原子核带正电，电子带负电，D错误。 2. B 解析：卢瑟福通过α粒子散射实验提出原子的核式结构模型，B正确；汤姆孙发现电子，提出“枣糕模型”，A错误；玻尔提出氢原子模型，C错误；道尔顿提出原子学说，D错误。 3. B 解析：原子核由质子和中子组成，电子在核外，B正确，A、C、D错误。 4. D 解析：质子带正电，中子不带电，A正确；质子和中子质量近似相等，B正确；质子和中子统称核子，C正确；质子电荷量与电子电荷量大小相等、符号相反，D错误。 5. A 解析：原子呈电中性，核外电子数等于质子数，质子数为17，故电子数为17，A正确。 6. B 解析：同位素的质子数相同，中子数不同，化学性质相同（因最外层电子数相同），B正确，A、C、D错误。 7. C 解析：碳的三种同位素质子数均为6，中子数分别为6、7、8，质量数分别为12、13、14，核外电子数均为6，C正确。 8. C 解析：中子不带电，质子带正电，电子带负电，原子核带正电，C正确。 9. C 解析：质量数=质子数+中子数，C正确。 10. C 解析：放射性检测利用原子核的衰变特性，衰变过程中放出的射线可穿透材料，根据穿透情况判断材料内部结构，C正确。 11. B 解析：中子数=质量数-质子数=238-92=146，B正确。 12. A 解析：原子直径约10⁻¹⁰m，原子核直径约10⁻¹⁵m，原子核体积远小于原子体积，A正确。 二、填空题（每空2分，共24分） 13. 原子核；核外电子；正；负 14. 1.6×10⁻¹⁹；0；1.67×10⁻²⁷ 15. 质子数；中子数；1 16. 质子；中子；A；Z 17. 质子数；质量数；143 解析：中子数=质量数-质子数=235-92=143 18. 原子核；很小；正 三、简答题（每小题8分，共16分） 19. 解析：实验现象：①大多数α粒子穿过金箔后沿原方向前进；②少数α粒子发生较大角度的偏转；③极少数α粒子被弹回（偏转角度接近180°）（4分）。 支持核式结构模型的理由：①大多数α粒子沿原方向前进，说明原子内部大部分空间是空的；②少数α粒子大角度偏转、极少数被弹回，说明原子中心存在一个体积很小、质量很大且带正电的微粒（原子核），α粒子靠近原子核时受到强大的库仑斥力而发生大角度偏转（4分）。 20. 解析：应用原理：建筑材料检测（如混凝土密实度）或机械零件无损检测中，利用放射性同位素衰变时放出的射线（如γ射线）的穿透能力（2分）。放射性同位素作为放射源，向被测材料或零件发射射线，射线穿过材料时，若材料内部存在空隙、裂缝（混凝土密实度不足）或零件内部有缺陷，射线的衰减程度会与密实部分不同，通过探测器接收穿透后的射线强度，可判断材料内部的密实度或零件是否存在无损缺陷（3分）。 同位素能用于这类检测的原因：①射线具有较强的穿透能力，能穿透一定厚度的建筑材料或机械零件；②同位素的衰变特性稳定，放出的射线强度和能量相对固定，便于定量分析；③检测过程不会对被测物体造成破坏（无损），适合建筑工程和机械零件的质量检测（3分）。 四、综合应用题（共24分） 21. 解析：（1）原子符号₁₇³⁵Cl中，左下角数字为质子数，故质子数=17；左上角数字为质量数，故质量数=35；中子数=质量数-质子数=35-17=18（4分）。 （2）核外电子数=17（2分）；理由：原子呈电中性，核内质子数与核外电子数相等，质子数为17，故电子数为17（2分）。 （3）该元素质子数为17，新同位素中子数=19，质量数=17+19=36，原子符号为₁₇³⁶Cl（2分）。 答：（1）质子数17、中子数18、质量数35；（2）17，原子呈电中性，核外电子数等于质子数；（3）₁₇³⁶Cl。 22. 解析：（1）质量数=质子数+中子数=8+10=18（3分）。 （2）质子数为8，质量数为18，原子符号为₈¹⁸O（3分）。 （3）核外电子数=质子数=8（3分）。 （4）α粒子质子数为2，质量数为4；衰变过程中，质子数减少2，中子数减少2，质量数减少4（2分）；新原子核质子数=8-2=6，中子数=10-2=8，质量数=18-4=14（3分）；原子符号为₆¹⁴C（2分）。 答：（1）18；（2）₈¹⁸O；（3）8；（4）质子数6、中子数8、质量数14，原子符号₆¹⁴C。 学科网（北京）股份有限公司 $