5.1 原子核的组成——高二物理人教版（2019）选择性必修三同步课时作业
1.下列现象中，与原子核内部结构变化有关的是( )
A.α粒子散射现象 B.天然放射现象 C.光电效应现象 D.原子发光现象
2.根据卢瑟福提出的原子核式结构模型解释α粒子散射实验，使极少数α粒子发生大角度偏转的作用力是( )
A.原子核对α粒子的库仑引力 B.原子核对α粒子的库仑斥力
C.核外电子对α粒子的库仑引力 D.核外电子对α粒子的库仑斥力
3.以下关于原子和原子核的认识，正确的是( )
A.汤姆逊研究阴极射线时发现电子，说明原子具有复杂结构
B.卢瑟福的α粒子散射实验发现了质子
C.原子核每发生一次β衰变，原子核内就失去一个电子
D.原子核的比结合能越大，平均核子质量就越大
4.扫描隧道显微镜让人类对原子有了直观的感受，下列关于原子结构的说法正确的是( )
A.玻尔的原子结构假说认为核外电子可在任意轨道上运动
B.α粒子散射实验中，绝大多数α粒子发生了大角度散射
C.原子光谱是线状谱，不同原子的光谱可能相同
D.氢原子在激发态自发跃迁时，氢原子能量减少
5.下列说法中正确的是( )
A.天然放射现象的发现，揭示了原子核是由质子和中子组成的
B.玻尔的原子理论第一次将量子观念引入原子领域
C.γ射线是波长很短的电磁波，它的贯穿能力很弱
D.卢瑟福的α粒子散射实验揭示了原子核有复杂结构
6.“为研究物质中的电子动力学而产生阿秒光脉冲的实验方法”获得2023年诺贝尔物理学奖。已知1阿秒等于false，则光在真空中1阿秒时间内运动的距离与下列微粒尺度最接近的是( )
A.夸克 B.氢原子 C.尘埃 D.乒乓球
7.如图所示为卢瑟福α粒子散射实验的金原子核和两个α粒子的径迹，其中可能正确的是( )
A. B. C. D.
8.在α粒子穿过金箔发生大角度偏转的过程中，下列说法正确的是( )
A.α粒子先受到原子核的斥力作用，后受到原子核的引力作用
B.α粒子一直受到原子核的斥力作用
C.α粒子先受到原子核的引力作用，后受到原子核的斥力作用
D.α粒子一直受到库仑斥力，速度一直减小
9.下列现象中，与原子核内部结构变化有关的是( )
A.α粒子散射现象 B.天然放射现象 C.光电效应现象 D.原子发光现象
10.下列关于原子和原子核的说法正确的是( )
A.β衰变现象说明电子是原子核的组成部分
B.玻尔理论的假设之一是原子能量的量子化
C.放射性元素的半衰期随温度的升高而变短
D.核结合能越小表示原子核中的核子结合得越牢固
11.我国著名理论物理科学家程开甲，是我国核武器的先驱，荣获了“改革先锋”“国家最高科学技术奖”“八一勋章”“人民科学家”等国家荣誉称号和中国科学院院士等多个优秀奖项与称号，为我国的科研事业奉献了他的一生。在对原子核物理的不断探索中，下列有关原子物理说法中正确的是( )
A.密立根对阴极射线的研究，证实了阴极射线的本质是电子流，并测定了电子的比荷
B.爱因斯坦的光电效应方程，从动量的角度上解释了光的量子化
C.卢瑟福不仅通过α粒子散射实验确定了原子的核式结构，而且用α粒子轰击氮核发现了质子
D.玻尔将量子观念引入原子领域，很好地解释了所有原子光谱的分立特征
12.如图所示，α粒子散射实验中，移动显微镜M分别在a、b、c、d四个位置观察，则( )
A.在a处观察到的是金原子核 B.在b处观察到的是电子
C.在c处不能观察到任何粒子 D.在d处能观察到α粒子
13.卢瑟福提出了原子的核式结构模型，这一模型建立的基础是( )A.α粒子的散射实验 B.对阴极射线的研究C.天然放射性现象的发现 D.质子的发现
14.关于原子结构和原子核，下列说法正确的是( )
A.结合能越大，原子中的核子结合得越牢固，原子核越稳定
B.天然放射现象中产生的α、β、γ三种射线在磁场中运动时，运动方向均能发生偏转
C.在α粒子散射实验中，绝大多数α粒子的运动方向会发生大角度偏转，只有极少部分α粒子不偏转
D.若某元素的半衰期是1小时，则64 g该元素经过4小时后还有4 g未衰变
15.关于原子物理的知识，下列说法正确的是( )
A.太阳辐射的能量主要来自太阳内部的裂变反应
B.卢瑟福α粒子散射实验说明原子核内部具有复杂的结构
C.天然放射产生的三种射线中，穿透能力最强的是α射线
D.放射性元素的半衰期与外界压强、原子的化学状态无关
答案以及解析
1.答案：B
解析：天然放射现象是原子核内部结构变化引起的，故B正确。
2.答案：B
解析：α粒子跟电子相互作用的过程动量守恒,因电子的质量远小于α粒子的质量.所以电子不可能使α粒子发生大角度偏转;因为原子核带正电而α粒子也带正电.故它们间的作用力是库仑斥力作用。
3.答案：A
解析：A.汤姆逊发现电子，揭示了原子内部具有复杂结构，故A正确；
B.卢瑟福用人工核反应的方法分别发现了质子，故B错误；
C.β衰变是原子核中的一个中子转变为一个质子和一个电子，电子释放出来，故C错误；
D.根据比结合能的概念可知，原子核的比结合能越大，则在核子结合为原子核的过程中平均每个核子亏损的质量越多，所以平均每个核子的质量越小，故D错误。
故选A。
4.答案：D
解析：A.玻尔的原子结构假说认为核外电子的轨道是量子化的，电子只能在特定的轨道上运动，故A错误；
B.α粒子散射实验中，绝大多数α粒子穿过金箔后基本上仍沿着原来的方向前进，少数α粒子穿过金箔后发生了大角度的偏转，极少数α粒子甚至被反弹回来，故B错误；
C.原子光谱是线状谱，不同原子的光谱不同，故C错误；
D.氢原子在激发态自发跃迁时，辐射光子释放能量，氢原子能量减少，故D正确。
故选D。
5.答案：B
解析：A.天然放射现象的发现揭示了原子核有复杂的结构，故A错误；
B.玻尔的原子结构理论是在卢瑟福核式结构学说的基础上引入了量子理论，第一次将量子观念引入原子领域，故B正确；
C.γ射线是波长极短的电磁波，它的贯穿能力很强，故C错误；
D.卢瑟福的α粒子散射实验揭示了原子核式结构的模型，故D错误；
故选B。
6.答案：B
解析：真空中光经过1阿秒前进的距离为
false
夸克的尺寸约为false，氢原子的尺寸约为false，尘埃的尺寸约为false，乒乓球的尺寸约为false，故光在真空中1阿秒时间内运动的距离与下列微粒尺度最接近的是氢原子的尺寸。
故选B。
7.答案：A
解析：α粒子与金原子核都带正电，相互排斥，α粒子越靠近金原子核，所受库仑斥力越大，运动方向的偏转角度就越大，根据这个特点可以判断出只有A正确，故选A.
8.答案：B
解析：α粒子与原子核带同种电荷，两者相互排斥，故AC错误，B正确；α粒子在靠近原子核时斥力做负功，速度减小，但当α粒子远离原子核时斥力做正功，速度增大，故D错误。
9.答案：B
解析：天然放射现象是原子核内部结构变化引起的，故B正确。
10.答案：B
解析：A.β衰变现象中放出的电子是核内中子转变为质子时放出的，不能说明电子是原子核的组成部分，A错误；
B.玻尔理论的假设之一是原子能量的量子化，即原子处在一系列不连续的能量状态中，B正确；
C.放射性元素的半衰期与外界因素无关，温度升高半衰期不变，C错误；
D.核结合能越大表示原子核中的核子结合得越牢固，D错误；
故选B。
11.答案：C
解析：汤姆孙对阴极射线的研究，证实了阴极射线的本质是电子流，这是人类真正意义上第一次发现了电子，此后密立根测定了电子的比荷，A错误；爱因斯坦的光电效应方程，从能量的角度上解释光的量子化，一个电子吸收一个光子的能量，B错误；卢瑟福通过α粒子散射实验确定原子的中间存在原子核，完全否定了汤姆孙的枣糕模型，并且用α粒子轰击氮核，false，发现了质子，C正确；玻尔将量子观念引入原子领域，指出原子中的电子轨道是量子化的，很好地解释了氢原子光谱的分立特征，并不能解释所有原子光谱，D错误。
12.答案：D
解析：α粒子散射实验是用α粒子轰击金属箔，观察到的现象是绝大多数的α粒子穿过金属箔后基本上仍沿原来的方向继续前进，有少数的α粒子运动轨迹发生了较大的偏转，极少数的发生α粒子甚至被反弹，沿原路返回。实验中用显微镜观察到的实际上是α粒子的，在c处α粒子发生较大偏转，可以观察到很少，在d处则能观察到被反弹回来的α粒子。故D正确，ABC错误。
故选：D。
13.答案：A
解析：卢瑟福提出原子的核式结构模型是根据α粒子的散射实验提出来的，A正确。故选A。
14.答案：D
解析：A、原子中核子是否结合牢固与结合能无关，与比结合能有关，故A错误；
B、天然放射性现象中产生的三种射线中，γ射线不带电，为电磁波，故其在磁场中运动时，运动方向不发生偏转，故B错误；
C、α粒子散射实验的现象是绝大多数不偏转，只有少数粒子不偏转，故C错误；
D、因为衰期是1小时，64g该元素经过第1小时，剩余32g，第2小时后，剩余16g，第3小时后剩余8g，第4小时后，剩余4g，故D正确。
故选：D。
15.答案：D
解析：A.太阳辐射的能量主要来自太阳内部的热核反应，选项A错误；卢瑟福α粒子散射实验得出了原子的核式结构理论，放射性现象的发现说明原子核内部具有复杂的结构，选项B错误。C.天然放射产生的三种射线中，穿透能力最强的是γ射线，故C错误；放射性元素的半衰期与外界压强、原子的化学状态无关，选项D正确；
故选D。
