第五章 原子核
1 原子核的组成
同步练习
一、单选题
1．卢瑟福通过原子核人工转变实验发现了质子，它的符号是（ ）
A． B． C． D．
2．以下说法正确的是（ ）
A．贝克勒尔发现天然放射现象，说明原子内部有复杂结构
B．德布罗意把光的波粒二象性推广到实物粒子，认为实物粒子也具有波动性
C．德国物理学家普朗克提出了量子假说，成功地解释了光电效应的规律
D．按照玻尔理论，核外电子均匀地分布在各个不连续的轨道上
3．下列叙述中符合物理学史的有（ ）
A．玻尔提出了原子核式结构学说
B．爱因斯坦成功地解释了光电效应现象
C．爱迪生通过对阴极射线的实验研究，发现了电子和质子
D．贝克勒尔通过对天然放射性的研究，发现了放射性元素钋（）和镭（）
4．在近代物理发展的过程中，实验和理论相互推动，促进了人们对微观世界的认识。对下列实验描述正确的是（ ）
A．甲图中只增大光照强度，电流表的示数一定不变
B．乙图中用紫外灯照射锌板，验电器指针因带负电张开
C．丙图的理论说明氢原子能级是分立的，但原子发射光子的频率是连续的
D．丁图放射源产生的三种射线中，射线1的电离本领最强
5．下列现象中，与原子核内部变化有关是（ ）
A．粒子散射 B．光电效应 C．天然放射现象 D．氢原子光谱
6．下列说法正确的是（ ）
A．β射线是原子核外电子挣脱原子核束缚后形成的
B．汤姆孙通过对阴极射线的研究发现了电子，从而揭示了原子核是有复杂结构的
C．卢瑟福的原子核式结构模型解释了α粒子散射实验
D．查德威克发现了天然放射现象说明原子具有复杂的结构
7．在物理学的发展过程中，许多物理学家的科学发现推动了人类历史的进步。 下列表述符合物理学史实的是（ ）
A．麦克斯韦为了解释黑体辐射现象，第一次提出了能量量子化理论
B．爱因斯坦为了解释光电效应的规律，提出了光子说
C．查德威克通过对α粒子散射实验的研究，提出了原子的核式结构模型
D．贝克勒尔通过对天然放射性的研究，发现原子核是由质子和中子组成的
8．下列叙述中正确的是（ ）
A．对粒子散射实验的研究使人们认识到中子是原子核的组成部分
B．电子衍射现象的发现为物质波理论提供了实验支持
C．电子的发现使人们认识到原子核具有复杂的结构
D．天然放射现象的发现使人们认识到原子有复杂的结构
9．在元素周期表中查到铅的原子序数为82，一个铅原子质量数为207，下列说法正确的是（ ）
A．核外有82个电子，核内有207个质子
B．核外有82个电子，核内有82个质子
C．核内有82个质子，207个中子
D．核内有125个核子
二、多选题
10．下列说法不正确的是（ ）
A．α粒子散射实验现象说明原子核是可以再分的
B．压强和温度对放射性元素衰变的快慢都没有影响
C．光电效应实验显示了光的粒子性
D．按照玻尔理论，氢原子核外电子从半径较小的轨道跃迁到半径较大的轨道时，电子的动能减小，原子总能量增大
11．在人类对微观世界进行探索的过程中，科学实验起到了非常重要的作用。下列说法符合历史事实的是（ ）
A．玛丽·居里和皮埃尔，居里从沥青铀矿中分离出了钋（Po）和镭（Ra）两种新元素
B．汤姆孙通过阴极射线在电场和磁场中偏转的实验，发现了阴极射线是由带负电的粒子组成的，并测出了该粒子的比荷
C．卢瑟福通过对粒子大角散射实验的研究发现了质子
D．贝克勒尔通过对天然放射现象的研究，发现了原子中存在原子核
12．下述实验或现象中，能够说明光具有粒子性的是（ ）
A．光电效应 B．天然放射现象 C．原子的线状光谱 D．康普顿效应
三、填空题
13．如图是用来说明原子内部结构的示意图。由图可知：原子是由________和__________组成，原子核由___________和_________组成。
14．现在，科学家们正在设法探寻“反物质”．所谓“反物质”，是由“反粒子”构成的，“反粒子”与其对应的正粒子具有相同的质量和相等的电荷量，但电荷的符号相反．据此，若有反α粒子，它的质量数为_____________，电荷数为_____________．
四、解答题
15．据报道，俄科学家成功合成了具有极强放射性的117号新元素，该元素目前尚未被命名，是在实验室人工创造的最新的超重元素。新元素有两种同位素，其中一种有176个中子，而另一种有177个中子，则：
(1)该元素两种同位素的原子核的核电荷数各为多少？原子的核外电子数各为多少？
(2)该元素两种同位素的原子核的质量数各为多少？
(3)若用X表示117号元素的元素符号，该元素的两种同位素用原子核符号如何表示？
试卷第1页，总3页
参考答案
1．A
【详解】
A．表示氢原子核，即质子，故A正确；
B．表示氦原子核，即α粒子，故B错误；
C．表示电子，故C错误；
D．表示中子，故D错误。
故选A。
2．B
【详解】
A．贝克勒尔发现天然放射现象，说明原子核内部有复杂结构，A错误；
B．德布罗意把光的波粒二象性推广到实物粒子，认为实物粒子也具有波动性，B正确；
C．德国物理学家普朗克提出了量子假说，爱因斯坦提出了光子说及光电效应方程成功地解释了光电效应规律，C错误；
D．根据定态假设，原子只能处于一系列不连续的能量的状态中，在这些状态中原子是稳定的，这些状态叫定态。原子的不同能量状态跟电子沿不同的圆形轨道绕核运动相对应，原子的定态是不连续的，因此电子的可能轨道的分布也是不连续的，电子在这些可能的轨道上的运动是一种驻波形式的振动，D错误。
故选B。
3．B
【详解】
A．卢瑟福通过粒子散射实验提出了原子核式结构学说，波尔提出了能级的概念，故A错误；
B．爱因斯坦提出了光子说，成功地解释了光电效应现象，故B正确；
C．汤姆孙通过研究阴极射线实验，发现了电子的存在，故C错误；
D．居里夫人通过对天然放射性的研究，发现了放射性元素钋（Pa）和镭（Ra），故D错误；
故选B。
4．D
【详解】
A．光流照射金属表面，发生光电效应，当只增大光照强度时，相同时间内溢出的电子数会增加，电流表的示数会增大，故A错误；
B．②图中用紫外灯照射锌板，锌板发生光电效应，锌板失去电子而带正电，验电器用导线连在锌板上，其指针也带正电张开，故B错误；
C．氢原子的能级图可以很好的解释氢原子光谱的规律，是高激发态跃迁到n=2产生了巴尔末系可见光，原子发射光子是不连续的，故C错误；
D．α射线是高速的氦核流，一个α粒子带两个正电荷，根据左手定则，α射线受到的洛伦兹力向左，故1是α射线，其电离本领最强；β射线是高速电子流，带一个负电荷，根据左手定则，β射线受到的洛伦兹力向右，故3是β射线，其电离本领较强；γ射线是γ光子，是电中性的，故在磁场中不受磁场的作用力，轨迹不会发生偏转，故2是γ射线，其电离本领最弱，故D正确；
故选D。
5．C
【详解】
A．α粒子散射实验表明了原子内部有一个很小的核，并没有涉及到核内部的变化，A错误；
B．光电效应是原子核外层电子脱离原子核的束缚而逸出，没有涉及到原子核的变化，B错误；
C．天然放射现象是原子核内部发生变化自发的放射出α粒子或电子，从而发生α衰变或β衰变，反应的过程中核内核子数，质子数，中子数发生变化。C正确；
D．是氢原子内的电子在不同能级跃迁时所发射或吸收不同波长、能量的光子而得到的光谱，没有涉及到原子核的变化，D错误。
故选C。
6．C
【详解】
A. β射线是原子核内中子转化为质子时释放的电子，故A错误；
B. 汤姆孙通过对阴极射线的研究发现了电子，从而揭示了原子是有复杂结构的，故B错误；
C. 卢瑟福通过α粒子散射实验，提出了原子核式结构模型，故C正确；
D. 贝克勒尔发现了天然放射现象说明原子核具有复杂的结构，故D错误。
故选C。
7．B
【详解】
A．普朗克为了解释黑体辐射现象，第一次提出了能量量子化理论，故A错误；
B．爱因斯坦为了解释光电效应的规律，提出了光子说，得到了光电效应方程，故B正确；
C．卢瑟福通过对α粒子散射实验的研究，提出了原子的核式结构模型，故C错误；
D．贝克勒尔通过对天然放射性的研究，揭示了原子核有复杂的结构，但并没有发现质子和中子，故D错误。
故选B。
8．B
【详解】
A．对粒子散射实验的研究使人们认识到原子内部结构，提出原子核式结构模型，故A错误；
B．电子是实物粒子，能发生衍射现象，从而为物质波理论提供了实验支持，故B正确；
C．电子的发现使人们认识到原子有复杂的结构，故C错误；
D．天然放射现象的发现使人们认识到原子核有复杂的结构，故D错误。
故选B。
9．B
【详解】
在元素周期表中查到铅的原子序数为82，即一个铅原子中有82个质子。由于原子是电中性的，则核外电子数为82个。根据质量数（核子数）等于质子数与中子数之和可知，铅原子核的中子数为
故ACD错误，B正确。
故选B。
10．A
【详解】
A．α粒子散射实验现象说明了原子的核式结构，并不能说明原子核是可以再分的，故A错误，A选项符合题意；
B．放射性元素的衰变由原子核本身决定，与压强和温度无关，故B正确，B选项不合题意；
C．光电效应说明光具有粒子性，故C正确，C选项不合题意；
D．氢原子核外电子从半径较小的轨道吸收能量后，跃迁到半径较大的轨道，故原子的总能量增大，按照玻尔理论可知
解得
轨道半径增大，电子的动能减小，故D正确，D选项不合题意。
故选A。
11．AB
【详解】
A．居里夫妇通过对含铀物质的研究发现了钋（Po）和镭（Ra），故A正确；
B．汤姆孙通过阴极射线在电场和磁场中偏转的实验，说明了阴极射线是由带负电的粒子组成的，并测出了粒子的比荷，故B正确；
C．卢瑟福α粒子大角散射实验，提出了原子核式结构，故C错误；
D．贝克勒尔通过对天然放射现象的研究，明确了原子核具有复杂结构，故D错误。
故选AB。
12．AD
【详解】
AD．光电效应和康普顿效应都说明光具有粒子性，选项AD正确；
BC．天然放射现象以及原子的线状光谱不能说明光具有粒子性，选项BC错误。
故选AD。
13．原子核 电子（或电子，原子核） 质子 中子（或中子，质子）
【详解】
[1][2]．由图可知：原子是由原子核和电子组成；
[3][4]．原子核由质子和中子组成。
14．4 -2
【详解】
α粒子质量数为4，电荷数为+2,根据反物质的概念可知反α粒子的质量数为4，电荷数为-2.
15．(1)均为117，均为117；(2)293，294；(3)，
【详解】
(1)元素的原子序数等于该元素原子核的核电荷数，等于核内质子数。故117号元素的核电荷数和核内质子数均为117，原子呈中性，故核外电子数等于核内质子数，也为117。
(2)原子核的质量数等于质子数与中子数之和，故该元素中子数为176的原子核的质量数为117＋176＝293，中子数为177的原子核的质量数为117＋177＝294。
(3)元素符号一般用 表示，其中A表示质量数，Z表示核电荷数，由前两问可得该元素的两种同位素的原子核符号，中子数为176的原子核的符号为，中子数为177的原子核的符号为。
