原子结构与原子核（练习）-高教版第三版《物理（通用类）》【上好课】（原卷版+解析版）

高教版第三版《物理（通用类）》 主题七 核能及其应用 7.1原子结构 原子核的组成 一、选择题 1. 下列科学认识按出现的先后顺序排列正确的是（　　） 发现电子—提出汤姆孙模型—完成粒子散射实验—提出核式结构模型 提出核式结构模型—发现电子—提出汤姆孙模型—完成粒子散射实验 完成粒子散射实验—发现电子—提出核式结构模型—提出汤姆孙模型 提出汤姆孙模型—提出核式结构模型—发现电子—完成粒子散射实验 2. 按汤姆孙模型制作原子结构示意图，正电荷和电子的表示方式应是（　　） 正电荷集中在中心，电子在核外运动 正电荷均匀分布在球体中，电子镶嵌其中 质子与中子均匀混合，电子不存在 只有电子集中在中心，其他区域为空 3. 用探测器统计粒子穿过薄金箔后的方向，最符合散射实验事实的一组记录是（　　） 各个方向的粒子数大致相同 绝大多数近似直行，少数明显偏转，极少数接近反向 全部近似直行，没有任何粒子发生偏转 绝大多数接近反向，只有少数近似直行 4. 查德威克实验确认的中子，其基本特征是（　　） 带正电，质量远小于电子 不带电，质量与质子相近 带负电，位于原子核外 不带电，质量可以忽略 二、填空题 5. 若把原子半径按个等长单位表示，原子核半径约为个单位。这说明原子核尺度很______，原子内部大部分是______。 6. 一个粒子位于原子核内且不带电，另一个粒子位于原子核内且带正电，前者是______，后者是______，二者统称核子。 7. 原子甲含个质子和个中子，原子乙含个质子和个中子。两者的______数相同、______数不同，因此互为同位素。 8. 在关系中，表示______，表示______，表示______。 一、选择题 9. 某同学说：“绝大多数粒子近似直行，所以原子中没有原子核。”对这一说法的评价正确的是（　　） 正确，直行能证明原子内部没有带电物质 正确，因为粒子穿过金箔时不受任何作用 错误，原子核很小，绝大多数粒子没有足够接近它 错误，因为电子的质量比粒子的质量大 10. 有四个中性原子：甲含个质子和个中子，乙含个质子和个中子，丙含个质子和个中子，丁含个质子和个中子。互为同位素的是（　　） 甲和乙 甲和丙 乙和丁 丙和丁 11. 某研究者提出“原子中的正电荷均匀分布，不存在集中区域”。下列现象对该观点的反驳最有力的是（　　） 从物质中发现电子 原子整体呈电中性 极少数粒子的偏转角接近 绝大多数粒子近似直线穿过金箔 二、填空题 12. 某元素的两种同位素质量数分别为和。由于它们的质子数相同，所以中子数相差______；两者属于______种元素。 13. 某中性原子中，质子、中子和电子的总数为，中子数为。由电子数等于质子数可得质子数为______，质量数为______。 14. 某样品含两个质量数为、质子数为的原子，以及一个质量数为、质子数为的原子。样品中质子总数为______，中子总数为______。 三、解答题 15. 某研究小组获得两组资料。资料一：个粒子穿过薄金箔后，个偏转角不超过，个偏转角在到之间，个偏转角大于。资料二：中性原子甲含个质子、个中子和个电子，中性原子乙含个质子、个中子和个电子。请完成下列任务：依据资料一选择汤姆孙模型或卢瑟福核式结构模型，并用两类数据说明理由；分别求甲、乙的质量数；判断甲、乙是否互为同位素并说明依据。 　 　 　 学科网（北京）股份有限公司 $ 高教版第三版《物理（通用类）》 主题七 核能及其应用 7.1原子结构 原子核的组成 一、选择题 1. 下列科学认识按出现的先后顺序排列正确的是（　　） 发现电子—提出汤姆孙模型—完成粒子散射实验—提出核式结构模型 提出核式结构模型—发现电子—提出汤姆孙模型—完成粒子散射实验 完成粒子散射实验—发现电子—提出核式结构模型—提出汤姆孙模型 提出汤姆孙模型—提出核式结构模型—发现电子—完成粒子散射实验 【答案】 【解析】汤姆孙先发现电子，随后提出原子模型；卢瑟福团队完成粒子散射实验后，卢瑟福依据新证据提出核式结构模型。科学认识按“发现—建模—实验检验—修正模型”发展。 2. 按汤姆孙模型制作原子结构示意图，正电荷和电子的表示方式应是（　　） 正电荷集中在中心，电子在核外运动 正电荷均匀分布在球体中，电子镶嵌其中 质子与中子均匀混合，电子不存在 只有电子集中在中心，其他区域为空 【答案】 【解析】汤姆孙模型把正电荷看作均匀分布在整个原子球体中，把电子看作镶嵌在正电物质中。正电荷集中在中心、电子在核外运动属于卢瑟福核式结构模型。 3. 用探测器统计粒子穿过薄金箔后的方向，最符合散射实验事实的一组记录是（　　） 各个方向的粒子数大致相同 绝大多数近似直行，少数明显偏转，极少数接近反向 全部近似直行，没有任何粒子发生偏转 绝大多数接近反向，只有少数近似直行 【答案】 【解析】粒子散射实验的典型分布是绝大多数近似直行、少数发生大角度偏转、极少数接近反向。三种现象的数量差异是判断原子内部结构的重要证据。 4. 查德威克实验确认的中子，其基本特征是（　　） 带正电，质量远小于电子 不带电，质量与质子相近 带负电，位于原子核外 不带电，质量可以忽略 【答案】 【解析】中子不带电，质量与质子相近，是原子核的组成粒子。带正电的是质子，带负电并位于核外的是电子。 二、填空题 5. 若把原子半径按个等长单位表示，原子核半径约为个单位。这说明原子核尺度很______，原子内部大部分是______。 【答案】小；空的 【解析】原子核半径约为原子半径的万分之一，说明原子核在原子中所占尺度很小，原子内部的大部分区域是空的。 6. 一个粒子位于原子核内且不带电，另一个粒子位于原子核内且带正电，前者是______，后者是______，二者统称核子。 【答案】中子；质子 【解析】原子核由质子和中子组成。中子不带电，质子带正电，质子和中子统称核子。 7. 原子甲含个质子和个中子，原子乙含个质子和个中子。两者的______数相同、______数不同，因此互为同位素。 【答案】质子；中子 【解析】元素种类由质子数决定。甲、乙的质子数都为，中子数分别为和，符合“质子数相同而中子数不同”的同位素判据。 8. 在关系中，表示______，表示______，表示______。 【答案】质量数；质子数；中子数 【解析】质量数表示原子核内核子的总数，等于质子数与中子数之和。其中、、分别表示质量数、质子数和中子数。 一、选择题 9. 某同学说：“绝大多数粒子近似直行，所以原子中没有原子核。”对这一说法的评价正确的是（　　） 正确，直行能证明原子内部没有带电物质 正确，因为粒子穿过金箔时不受任何作用 错误，原子核很小，绝大多数粒子没有足够接近它 错误，因为电子的质量比粒子的质量大 【答案】 【解析】绝大多数粒子近似直行说明原子内部大部分区域是空的，不能推出原子核不存在。原子核很小，粒子非常接近原子核的概率很低，因此大偏转事件很少。 10. 有四个中性原子：甲含个质子和个中子，乙含个质子和个中子，丙含个质子和个中子，丁含个质子和个中子。互为同位素的是（　　） 甲和乙 甲和丙 乙和丁 丙和丁 【答案】 【解析】甲和乙的质子数都为，属于同一种元素；它们的中子数分别为和，所以互为同位素。其余各组的质子数不同，不属于同一种元素。 11. 某研究者提出“原子中的正电荷均匀分布，不存在集中区域”。下列现象对该观点的反驳最有力的是（　　） 从物质中发现电子 原子整体呈电中性 极少数粒子的偏转角接近 绝大多数粒子近似直线穿过金箔 【答案】 【解析】接近的偏转需要很强且集中的斥力。正电荷若均匀分布，粒子受到的斥力分散且大多相互抵消，难以产生这种大角度偏转，因此该现象最能反驳均匀分布观点。 二、填空题 12. 某元素的两种同位素质量数分别为和。由于它们的质子数相同，所以中子数相差______；两者属于______种元素。 【答案】；同一 【解析】同位素的质子数相同。由可知，当相同时，中子数之差等于质量数之差，即减等于；两者仍属于同一种元素。 13. 某中性原子中，质子、中子和电子的总数为，中子数为。由电子数等于质子数可得质子数为______，质量数为______。 【答案】； 【解析】设质子数为，中性原子的电子数也为，则，解得。质量数。 14. 某样品含两个质量数为、质子数为的原子，以及一个质量数为、质子数为的原子。样品中质子总数为______，中子总数为______。 【答案】； 【解析】三个原子的质子数都为，所以质子总数为。质量数为的每个原子含个中子，质量数为的原子含个中子，因此中子总数为。 三、解答题 15. 某研究小组获得两组资料。资料一：个粒子穿过薄金箔后，个偏转角不超过，个偏转角在到之间，个偏转角大于。资料二：中性原子甲含个质子、个中子和个电子，中性原子乙含个质子、个中子和个电子。请完成下列任务：依据资料一选择汤姆孙模型或卢瑟福核式结构模型，并用两类数据说明理由；分别求甲、乙的质量数；判断甲、乙是否互为同位素并说明依据。 【答案】资料一支持卢瑟福核式结构模型。个粒子的偏转角不超过，说明原子内部大部分区域是空的；仍有少量明显偏转且有个大于，说明正电荷和几乎全部质量集中在很小的原子核内。甲的质量数为，乙的质量数为。甲、乙互为同位素，因为它们的质子数都为，而中子数分别为和。 【解析】散射数据既要看偏转程度，也要看出现频率。绝大多数近似直行与原子内部大部分为空相符，极少数大角度偏转表明存在很小而集中的带正电核心，因此选择核式结构模型。由，甲的质量数为，乙的质量数为；二者质子数相同、中子数不同，符合同位素判据。 学科网（北京）股份有限公司 $