2020-2021学年第一节 原子的结构练习

5.1原子的结构基础巩固2021—2022学年高中物理粤教版（2019）选择性必修第三册

一、选择题（共15题）

1．如图，轧钢厂的热轧机上可以安装射线测厚仪，仪器探测到的射线强度与钢板的厚度有关。已知某车间采用放射性同位素依-192作为放射源，其化学符号是，原子序数，通过衰变放出射线，半衰期为天，适合透照钢板厚度，下列说法正确的是（　　）

A．衰变产生的新核用X表示，铱的衰变方程为份

B．若已知钢板厚度标准为，探测器得到的射线变弱时，说明钢板厚度大于，应当增大热轧机两轮之间的厚度间隙

C．若有铱，经过天有没有衰变

D．放射性同位素发生衰变时，遵循能量守恒和质量守恒

2．下列说法正确的是

A．把物体看成质点，这是采用了微元法

B．法拉第提出了电场的概念

C．光电效应实验中，入射光的强度越大，光电子的最大初动能越大

D．汤姆孙发现了中子

3．卢瑟福核式结构理论的主要内容有（   ）

A．原子的中心有个核叫原子核                                         B．原子的正电荷均匀分布在整个原子中

C．原子的全部质量和几乎全部电荷都集中在原子核里      D．电子在原子核内旋转

4．、和射线穿透物质的能力是不同的，为把辐射强度减到一半所需铝板的厚度分别为0.005cm、0.05cm和8cm，工业部门可以使用射线来测厚度，如图所示，轧钢厂的热轧机上可以安装射线测厚仪，仪器探测到的射线强度与钢板的厚度有关，轧出的钢板越厚，透过的射线越弱。因此，将射线测厚仪接收到的信号输入计算器，就可以对钢板的厚度进行自动控制。如果钢板的的厚度需要控制为5cm，请推测测厚仪使用的射线是（       ）

A．射线 B．射线 C．射线 D．可见光

5．下列说法正确的是（　　）

A．放射性元素发生衰变时，新核原子的化学性质不变

B．氢原子从高能级向低能级跃迁时会辐射能量

C．一束光照射到某种金属上不能发生光电效应，是因为该束光的强度小

D．是铀核的一种裂变方程

6．“两弹一星”可以说长了中国人的志气，助了中国人的威风，下列原子弹和氢弹说法正确的是(       )

A．原子弹是根据轻核聚变原理，基本核反应方程式

B．原子弹是根据重核的裂变原理，基本核反应方程式

C．氢弹是根据轻核聚变原理，基本核反应方程式

D．氢弹是根据重核的裂变原理，基本核反应方程式

7．下列说法正确的是

A．卢瑟福的α粒子散射实验揭示了原子核具有复杂的结构

B．爱因斯坦在对光电效应的研究中，提出了光子说

C．康普顿效应反映了光的波动性

D．原子核的半衰期由核内部自身因素决定，与原子所处的化学状态和外部条件有关

8．氘核、氚核、中子、氦核的质量分别是m1、m2、m3和m4，如果氘核和氚核结合生成氦核，则下列说法中正确的是(　   　)．

A．核反应方程式为

B．这是一个裂变反应

C．核反应过程中的质量亏损Δm＝m1＋m2－m3

D．核反应过程中释放的核能ΔE＝(m1＋m2－m3－m4)c2

9．下列说法正确的是（　　）

A．氡的半衰期为3.8天，若取4个原子核，经7.6天后就剩下一个原子核了

B．铀核衰变为铅核的过程中共发生了8次衰变和10次衰变

C．原子核的结合能越大，原子核越稳定

D．β衰变所释放的电子是原子核内的中子转化成质子时产生的

10．已知氘核的平均结合能为1.1 MeV，氦核的平均结合能为7.1 MeV，则两个氘核结合成一个氦核时(　　)

A．释放出4.9 MeV的能量 B．释放出6.0 MeV的能量

C．释放出24.0 MeV的能量 D．吸收4.9 MeV的能量

11．下列说法中正确的是（   ）

A．太阳能真空玻璃管采用镀膜技术增加透射光，这是利用了光的干涉原理

B．在受迫振动中，驱动力的频率一定等于物体的固有频率

C．拍摄玻璃橱窗内的物品时，要在镜头前加装一个偏振片以增加透射光的强度

D．β射线是高速电子流，是原子核外电子电离产生的

12．我国新一代可控核聚变研究装置“中国环流器二号M”（又被称为“人造太阳”）将在2020年投入运行，其所发生的可控核聚变方程是已知、、和X的质量分别为m1、m2、m3和m4，真空中的光速为c，下列说法正确的是（　　）

A．X是质子

B．大亚湾核电站利用核聚变发电

C．该核反应所释放的核能为

D．和的结合能之和大于的结合能

13．目前，在居家装修中，经常用到花岗岩、大理石等装修材料，这些岩石都不同程度地含有放射性元素，比如有些含有铀钍的花岗岩等岩石都会释放出放射性惰性气体氡，而氡会发生放射性衰变，放出α、β、γ射线，这些射线会导致细胞发生癌变及呼吸道方面的疾病，根据有关放射性知识可知，下列说法正确的是（　　）

A．β衰变所释放的电子是原子核内的中子转化成质子时产生并发射出来的

B．γ射线是衰变后处于激发态的新核跃迁产生的，它具有很强的电离能力

C．已知氡的半衰期为3.8天，若取1 g氡放在天平左盘上，砝码放于右盘，左右两边恰好平衡，则3.8天后，需取走0.5 g砝码天平才能再次平衡

D．发生α衰变时，生成核与原来的原子核相比，中子数减少了4

14．比结合能可以反映原子核的稳定程度。已知氦核的质量为4.0015u，质子的质量为1.0078u，中子的质量为1.0087u，，c为光速。则氦核的比结合能约为（　　）

A．5 B．6 C．7 D．8

15．下列有关核反应的说法中，正确的是

A．核反应方程是衰变

B．是核聚变，该核反应过程吸收能量

C．核反应方程是核裂变

D．发生衰变的实质是质子向中子转变

二、填空题（共4题）

16．氡核（）发生衰变后变为钋（），其衰变方程为______，若氡（）经过一系列衰变后的最终产物为铅（），则共经过______次α衰变，______次β衰变．

17．1967年6月17日，我国第一颗氢弹爆炸成功，如图所示。氢弹首先由普通炸药引爆原子弹，再利用它产生的高温高压引爆热核材料。其聚变方程为____________17.6MeV。此聚变反应发生的质量亏损为 ________________ u（1u相当于931.5MeV能量，保留两位有效数字）

18．电子俘获是指原子核俘获一个核外轨道电子，使核内一个质子转变为一个中子．则发生电子俘获的核反应方程式为_________；若该核反应中释放出的能量与一个频率为的光子能量相等，已知真空中光速和普朗克常量分别为c和h，则该光子的动量为_________．

19．美国物理学家密立根利用如图所示的实验装置，最先测出了电子的电荷量，被称为密立根油滴实验．如图，两块水平放置的金属板A、B分别与电源的正负极相连接，板间产生匀强电场，方向竖直向下，板间油滴P由于带负电悬浮在两板间保持静止．

（1）若要测出该油滴的电荷量，需要测出的物理量有__________．

A．油滴质量m                B．两板间的电压U

C．两板间的距离d        D．两板的长度L

（2）用所选择的物理量表示出该油滴的电荷量q=________（已知重力加速度为g）

（3）在进行了几百次的测量以后，密立根发现油滴所带的电荷量虽不同，但都是某个最小电荷量的整数倍，这个最小电荷量被认为是元电荷．关于元电荷下列说法正确的是(      )

A．油滴的电荷量可能是C       B．油滴的电荷量可能是C

C．元电荷就是电子                                  D．任何带电体所带电荷量可取任意值

三、综合题（共4题）

20．已知中子的质量是，质子的质量是，氚核的比结合能MeV，1u相当于931MeV。

（1）写出一个质子和两个中子结合成氚核的核反应方程；

（2）计算氚核的质量是（以原子质量单位表示，保留6位小数）。

21．如图所示，在xOy平面上，一个以原点O为圆心，半径为4R的圆形磁场区域内存在着匀强磁场，磁场的方向垂直于纸面向里，在坐标的A处静止着一个具有放射性的原子核氮．某时刻该核发生衰变，放出一个正电子和一个反冲核，已知正电子从A处射出时速度方向垂直于x轴，且后来通过了y轴，而反冲核刚好不离开磁场区域．不计重力影响和离子间的相互作用．

（1）写出衰变方程．

（2）求正电子做圆周运动的半径．

（3）求正电子最后过y轴时的坐标．

22．一静止的铀核发生衰变后变为钍核Th，放出的粒子速度为是光在真空中的速度，不考虑相对论效应．

试写出该衰变的核反应方程；

求钍核的速度大小．

23．卢瑟福通过α粒子轰击金箔的实验中发现了原子中间有一个很小的核，并由此提出了原子的核式结构模型．左下平面示意图中的四条线表示α粒子运动的可能轨迹，在图中完成中间两条α粒子的运动轨迹．

参考答案：

1．A

2．B

3．A

4．C

5．B

6．C

7．B

8．D

9．D

10．C

11．A

12．C

13．A

14．C

15．C

16．          4     4

17．         

18．         

19．     ABC          B

20．（1）；（2）

21．（1）；（2）；（3）

22．

23．