高中物理高分突破考点专题5.1原子核精讲精练新人教版选择性必修第三册

5.1原子核一：学问精讲归纳考点一、自然放射现象1．1896年，法国物理学家贝可勒尔发觉铀和含铀的矿物能够发出看不见的射线．2．物质发出射线的性质称为放射性，具有放射性的元素称为放射性元素，放射性元素自发地发出射线的现象，叫作自然放射现象．3原子序数大于83的元素，都能自发地发出射线，原子序数小于或等于83的元素，有的也能发出射线．考点二、射线的本质1．α射线：(1)是高速粒子流，其组成与氦原子核相同．(2)速度可达到光速的eq\f(1,10).(3)电离作用强，穿透实力较弱，在空气中只能前进几厘米，用一张纸就能把它拦住．2．β射线：(1)是高速电子流．(2)它的速度更大，可达光速的99%.(3)电离作用较弱，穿透实力较强，很简洁穿透黑纸，也能穿透几毫米厚的铝板．3．γ射线：(1)是能量很高的电磁波，波长很短，在10－10m以下．(2)电离作用更弱，穿透实力更强，甚至能穿透几厘米厚的铅板和几十厘米厚的混凝土．考点三、原子核的组成1．质子的发觉：1919年，卢瑟福用α粒子轰击氮原子核发觉了质子.2．中子的发觉：卢瑟福猜想，原子核内可能还存在着一种质量与质子相同，但不带电的粒子，称为中子，查德威克通过试验证明白中子的存在，中子是原子核的组成部分.3．原子核的组成：原子核由质子和中子组成，质子和中子统称为核子.4．原子核的符号5．同位素：具有相同质子数而中子数不同的原子核组成的元素，在元素周期表中处于同一位置，它们互称为同位素．例如，氢有三种同位素eq\o\al(1,1)H、eq\o\al(2,1)H、eq\o\al(3,1)H.技巧归纳：α、β、γ三种射线的比较种类α射线β射线γ射线组成高速氦核流高速电子流光子流(高频电磁波)质量4mp(mp＝1.67×10－27kg)eq\f(mp,1836)静止质量为零带电荷量2e－e0速率0.1c0.99cc穿透实力最弱，用一张纸就能拦住较强，能穿透几毫米最强，能穿透几厘米厚的铅板和几十厘米厚的混凝土厚的铝板电离作用很强较弱很弱在磁场中偏转偏转不偏转二：考点题型归纳题型一：自然放射现象1．（2024春·高二课时练习）关于自然放射现象，下列说法正确的是（）A．射线在磁场中不能发生偏转B．射线是由氦原子核衰变产生的C．射线是原子核外的电子受激跃迁而产生的D．工业上常用射线来探测塑料板或金属板的厚度2．（2024秋·江苏南通·高二统考期末）下列关于近代物理学探讨的说法，正确的是（）A．普朗克为说明黑体辐射的规律，提出了能量子假说B．汤姆孙探讨阴极射线，发觉了电子并精确测定了电子的电荷量C．卢瑟福在α粒子散射试验中对小角度偏转的探讨提出了原子核式结构模型D．玛丽·居里最早发觉铀和含铀的矿物能够发出看不见的射线3．（2024春·高二课时练习）下列说法正确的是（）A．汤姆孙在探讨阴极射线时发觉了电子，表明原子核是可以分割的B．卢瑟福通过粒子散射试验据出了原子的核式结构模型C．普朗克提出了能量子理论并胜利说明白光电效应现象D．贝可勒尔最早发觉了自然放射现象，并指出原子核是由质子和中子组成的题型二：原子核的组成4．（2024春·上海宝山·高二上海交大附中校考期末）关于原子核，下列说法中正确的是（）A．原子核由质子和中子组成，稳定的原子核内，中子数确定大于质子数B．原子核的β衰变，实质是原子核外电子电离形成的高速电子流C．原子核人工转变的获得的放射性同位素毫无用处，只有辐射危害D．中子不带电，比质子穿透本事更强5．（2024春·陕西渭南·高二统考期末）卢瑟福曾预言：在原子核内，除了质子外，还可能有质量与质子相等的中性粒子（即中子）存在。他的主要依据是通过试验发觉原子核（）A．核外电子数与核内质子数相等 B．核电荷数与核外电子数相等C．核电荷数与核内质子数相等 D．核电荷数约是质量数的一半6．（2024·全国·高二专题练习）目前普遍认为，质子和中子都是由被称为u夸克和d夸克的两类夸克组成，u夸克带电量为，d夸克带电量为，e为基本电荷，下列论断可能正确的是（

）A．质子由1个u夸克和1个d夸克组成，中子由1个u夸克和2个d夸克组成B．质子由2个u夸克和1个d夸克组成，中子由1个u夸克和2个d夸克组成C．质子由1个u夸克和2个d夸克组成，中子由2个权u克和1个d夸克组成D．质子由2个u夸克和1个d夸克组成，中子由1个u夸克和1个d夸克组成题型三：原子核的符号、质子数和中子数7．（2024春·福建三明·高二期末）约里奥·居里夫妇发觉人工放射性同位素的核反应方程为：，以下推断正确的是（）A．， B．， C．， D．，8．（2024春·山东泰安·高二山东省泰安其次中学阶段练习）用中子轰击氧原子核的核反应方程式为，对式中X、a、b的推断正确的是（）A．X代表中子，a=17，b=1B．X代表正电子，a=17，b=-1C．X代表正电子，a=17，b=1D．X代表质子，a=17，b=19．（2024春·河南·高二统考期末）“轨道电子俘获”是放射性同位素衰变的一种形式，它是指原子核（称为母核）俘获一个核外电子，其内部一个质子转变为中子，从而变成一个新核（称为子核），并且放出一个中微子的过程。中微子的质量微小，不带电，很难探测到，人们最早就是通过子核的反冲而间接证明中微子存在的。若一个静止的原子核发生“轨道电子俘获”（电子的初动量可不计），则（）A．母核的质量数大于子核的质量数B．母核的电荷数大于子核的电荷数C．子核的动量与中微子的动量相同D．子核的动能大于中微子的动能10．（2024春·河南濮阳·高二统考期末）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．核内有82个电子、125个中子C．核内有82个质子、207个中子D．核内有82个质子、207个核子题型四：原子的质量数的计算11．（2024春·河南开封·高二统考期末）我国正支配建立核动力航母，核动力航母的动力来自于核裂变释放的能量，有一种核裂变的方程为→X++10，则关于X，下列说法正确的是（）A．核子数为78 B．核子数为54C．中子数比质子数多24个 D．中子数比质子数多26个12．（2024春·四川遂宁·高二期末）在四个核反应方程中，、、、各代表一种粒子，①，②③④，下列推断正确的是（

）A．为质子 B．为正电子 C．为中子 D．为电子三：课堂过关精练一、单选题13．（2024春·宁夏中卫·高二中卫中学校考阶段练习）铀（）的核里有N个质子、M个中子，则N和M分别是（）A．92和146 B．92和92 C．146和146 D．238和23814．（2024春·新疆乌鲁木齐·高二兵团二中校考阶段练习）宇宙射线轰击大气分子中的原子核，产生大量中子，中子与大气中的氮14反应，生成碳14，即。则X为（）A．质子 B．中子 C．正电子 D．电子15．（2024春·上海徐汇·高二位育中学校考期末）自然放射性的发觉揭示了（）A．质子有困难结构 B．分子有困难结构C．原子有困难结构 D．原子核有困难结构16．（2024春·陕西渭南·高二统考期末）物理学是一门以试验为基础的学科，任何理论和学说的建立都离不开试验，下面有关物理理论或学说关系的说法中正确的是（）A．粒子散射试验表明白原子具有核式结构B．光电效应试验证明白光具有波动性C．电子的发觉表明白电子是构成物质的最小微粒D．自然放射现象的发觉证明白玻尔原子理论17．（2024春·陕西咸阳·高二期末）关于射线，下列说法不正确的是（

）A．它是处于激发态的原子核放射的 B．它是原子内层电子受到激发时产生的C．它是一种不带电的光子流 D．它是波长极短的电磁波18．（2024春·新疆喀什·高二校考期末）是镭的一种同位素，对于这两种镭的原子而言，下列说法正确的是（）A．它们具有相同的质子数和不同的质量数B．它们具有相同的中子数和不同的原子序数C．它们具有相同的核电荷数和不同的质子数D．它们具有相同的核外电子数和不同的化学性质19．（2024春·河北承德·高二统考期末）复旦高校物理系张远波教授课题组发觉了一种新型二维半导体材料——黑磷，并胜利制备了半导体测试材料。已知黑磷是有黑色金属光泽的半导体，是白磷在很高压强和较高温度下转化形成的。图为黑磷的微观结构，下列说法正确的是（）A．黑磷是晶体材料B．黑磷和白磷是同位素C．黑磷没有固定的熔点D．黑磷的微观各层结构都不同，每层内部结构松散四：高分突破精练一、单选题20．（2024春·陕西咸阳·高二期中）下列叙述中符合物理学史的有（）A．汤姆孙通过探讨阴极射线试验，发觉了电子和质子的存在B．普朗克为了说明黑体辐射现象，第一次提出了能量量子化理论C．贝克勒尔自然放射现象的发觉揭示了原子核是由中子和质子组成的D．玻尔提出的原子模型，彻底否定了卢瑟福的原子核式结构学说21．（2024春·河北衡水·高二校考阶段练习）下列表示某种元素的各同位素间的质量数（）、质子数（）和中子数（）三者关系的图像正确的是（）A．B．C．D．22．（2024·高二课时练习）下列关于光和辐射的说法正确的是（）A．黑板吸取可见光，故为黑色，它是一种黑体B．部分物质有放射性，可使人致癌，因此，放射性射线只会对人有害C．放射性物质可使人致癌，因此，我们应当远离放射性物质，类似的，我们也应当远离有辐射的物质D．光子频率越高，能量越大，光强却可以很小23．（2024春·江苏南通·高二江苏省包场高级中学校考期中）我国闻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究中，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探讨，证明白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，从动量的角度上说明白光的量子化C．卢瑟福不仅通过α粒子散射试验确定了原子的核式结构，而且用α粒子轰击氮核发觉了质子D．玻尔将量子观念引入原子领域，很好地说明白全部原子光谱的分立特征24．（2024春·宁夏银川·高二银川二中校考阶段练习）人类相识微观世界是逐步深化的，下列微观粒子按发觉依次从先到后正确的是（）A．夸克、原子核、质子、原子 B．夸克、质子、原子核、原子C．原子、原子核、质子、夸克 D．质子、原子核、原子、夸克25．（2024春·黑龙江大庆·高二大庆试验中学阶段练习）在近代物理学发展过程中，很多物理学家都做出了贡献，我们学习物理学问的同时，也应当以他们为榜样，发扬科学探究精神，关于物理学家重要贡献的表述正确的是（）A．卢瑟福提出了原子的核式结构模型，并发觉了质子和中子B．爱因斯坦最先将能量子观点引入物理学，使得光电效应的理论与试验的冲突迎刃而解C．贝克勒尔发觉自然放射现象，说明原子核是有困难结构的D．德布罗意认为实物粒子具有波动性，并利用晶体做了电子束的衍射试验26．（2024春·河南南阳·高二南阳中学校考阶段练习）在近代物理学发展过程中，很多物理学家都做出了贡献，我们在学习物理学问的同时，也应当以他们为榜样，继承并发扬科学探究精神。关于物理学家重要贡献的表述，正确的是（）A．密立根从试验上检验了光电效应方程的正确性B．居里夫妇最早发觉了自然放射性现象C．康普顿通过探讨石墨对X射线散射，证明白光具有波动性D．J·J·汤姆孙发觉了阴极射线的本质是带负电的粒子流，并称之为射线二、多选题27．（2024秋·青海玉树·高二校考期末）关于原子和原子核，下列说法正确的有（）A．汤姆孙发觉电子后猜想出原子内的正电荷集中在很小的核内B．粒子散射试验中少数粒子发生了较大偏转是卢瑟福猜想原子核式结构模型的主要依据之一C．放射性元素发生衰变时，由于质量亏损，质量数不守恒D．物质波是一种概率波，在微观物理学中不行以用“轨迹”来描述粒子的运动28．（2024·高二课时练习）下列关于近代物理学史的探讨，说法正确的是（）A．贝可勒尔最早发觉铀和含铀的矿物能够发出看不见的射线B．查德威克探讨阴极射线时，发觉了电子和中子C．卢瑟福在粒子散射试验中对大角度偏转的探讨提出了原子的核式结构模型D．康普顿在探讨石墨对X射线的散射时，发觉了康普顿效应，揭示了光的波动性29．（2024春·吉林四平·高二校考期中）2024年10月6日，三位科学家因为他们对宇宙中最奇异现象之一——黑洞的探讨，而共享今年的诺贝尔物理学奖。在物理学的发展过程中，很多物理学家的科学探讨推动了人类文明的进程，1909年卢瑟福用X粒子轰击金箔，依据试验结果提出了原子的核式结构模型。下列核反应方程中，涉及的未知粒子（、、、）中是粒子X的是（）A． B．C． D．30．（2024春·河南许昌·高二统考期末）（铀）发生衰变时产生（钍），也具有放射性，它能放出一个粒子而变成（镤）。下列说法正确的是（）A．钍核比铀核少2个质子 B．镤核比铀核少1个质子C．钍核比铀核少4个中子 D．镤核和钍核中子个数相同31．（2024春·福建泉州·高二校考期末）下列核反应方程中，、、、代表粒子的有（）A．B．C．D．32．（2024·高二课时练习）目前，在居室装修中常常用到花岗岩、大理石等装饰材料，这些岩石都不同程度地含有放射性元素，放射出的、、射线会导致细胞发生癌变及呼吸道等方面的疾病，依据有关放射性学问可知，下列说法正确的是（）A．将、、射线垂直射入匀强电场中，可以通过偏转的状况将它们辨别出来B．放射出的射线的速度等于光速C．射线一般伴随着射线或射线产生，在这三种射线中，射线的穿透实力最强，电离实力最弱D．三种射线中，电离实力和穿透实力最强的是射线参考答案：1．A【详解】A．射线不带电，为电磁波，故其在磁场中运动时不会发生偏转，故A正确；B．射线是由衰变产生的氦原子核组成的，故B错误；C．射线是具有放射性的元素的原子核中的一个中子转化成一个质子同时释放出一个高速电子，即粒子，故C错误；D．射线的穿透性较强，工业上常用射线来探测塑料板或金属板的厚度，故D错误。故选A。2．A【详解】A．普朗克为说明黑体辐射的规律，提出了能量子假说，故A正确；B．汤姆孙探讨阴极射线，发觉了电子，密立根精确测定了电子的电荷量，故B错误；C．卢瑟福在α粒子散射试验中对大角度偏转的探讨提出了原子核式结构模型，故C错误；D．贝克勒尔最早发觉铀和含铀的矿物能够发出看不见的射线，故D错误。故选A。3．B【详解】A．汤姆孙通过探讨阴极射线试验，发觉了电子，表明原子是可以分割的，而不是原子核，故A错误；B．卢瑟福通过对粒子散射试验现象的分析，提出了原子的核式结构模型，故B正确；C．爱因斯坦提出了光量子理论胜利说明白光电效应，不是普朗克，故C错误；D．贝可勒尔最早发觉了自然放射现象，但是是卢瑟福预言原子核是由质子和中子组成的，故D错误。故选B。4．D【详解】A．原子核由质子和中子组成，稳定的重原子核内，中子数确定大于质子数；较轻原子核内，质子数和中子数大致相等，故A错误；B．原子核的β衰变，实质是原子核中的中子转化为质子而形成的电子流，故B错误；C．放射性同位素可以应用在医疗上，用放射线照耀可以治疗恶性肿瘤，这就是医生们说的“放疗”故C错误；D．质子带正电，贯穿性易受到原子核与核外电子层电场影响；中子不带电，不易受电场影响，比质子穿透本事更强，故D正确。故选D。5．D【详解】卢瑟福曾预言：在原子核内，除了质子外，还可能有质量与质子相等的中性粒子（即中子）存在。他的主要依据是通过试验发觉原子核的核电荷数约是质量数的一半，故D正确，ABC错误。故选D。6．B【详解】由质子带一个单位正电荷，中子不带电，设质子中u夸克、d夸克个数分别是x、y，x、y取正整数，则解得x=2、y=1；设中子中u夸克d夸克个数分别是m、n，m、n取正整数。解得m=1、n=2即质子由2个u夸克和1个d夸克组成；中子由1个u夸克和2个d夸克组成。A．质子由1个u夸克和1个d夸克组成，中子由1个u夸克和2个d夸克组成，与结论不相符，选项A错误；B．质子由2个u夸克和1个d夸克组成，中子由1个u夸克和2个d夸克组成，与结论相符，选项B正确；C．质子由1个u夸克和2个d夸克组成，中子由2个权u克和1个d夸克组成，与结论不相符，选项C错误；D．质子由2个u夸克和1个d夸克组成，中子由1个u夸克和1个d夸克组成，与结论不相符，选项D错误；故选B。7．D【详解】依据质量数守恒可知解得依据电荷数守恒可知解得故选D。8．C【详解】依据质量数、电荷数守恒可知因此X可表示为，为正电子，故ABD错误，C项正确。故选C。9．B【详解】AB．原子核（称为母核）俘获一个核外电子，使其内部的一个质子变为中子，并放出一个中微子，从而变成一个新核（称为子核）的过程。电荷数少1，质量数不变。故A错误，B正确；C．原子核（称为母核）俘获电子的过程中动量守恒，初状态系统的总动量为0，则子核的动量和中微子的动量大小相等，方向相反。故C错误；D．子核的动量大小和中微子的动量大小相等，由于中微子的质量很小，依据知，中微子的动能大于子核的动能。故D错误。故选B。10．D【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。依据质量数（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D正确ABC错误。故选D。11．C【详解】AB．依据质量数守恒，可知X的核子数为故AB错误；CD．依据电荷数守恒可知X的质子数为则中子数为则中子数比质子数多24个，故C正确，D错误。故选C。12．D【详解】A．x1的相对原子质量为2+2=4质子数为1+1=2所以x1为粒子，A错误；B．x2的相对原子质量为9+4-12=1质子数为4+2-6=0所以x2为中子，B错误；C．x3的相对原子质量为14+4-17=1质子数为2+7-8=1所以x3为质子，C错误；D．x4的相对原子质量为234-234=0质子数为90-91=-1所以x4为电子，D正确。故选D。13．A【详解】铀（）的核里有N=92个质子M=238-92=146个中子。故选A。14．A【详解】依据质量数和电荷数守恒可知，X的电荷数为1，质量数为1，故其为质子。故选A。15．D【详解】自然放射性现象与元素的物理性质和化学性质均无关，而元素的化学性质由核外电子确定，表明放射性与核外电子无关，与原子核有关，可知自然放射性的发觉揭示了原子核有困难结构。故选D。16．A【详解】A．α粒子散射试验表明白原子具有核式结构，故A正确；B．光电效应试验证明白光具有粒子性，故B错误；C．电子的发觉表明白原子不是构成物质的最小微粒，故C错误；D．自然放射现象证明白原子核内部有困难结构，故D错误。故选A。17．B【详解】射线是激发状态的原子核发出的波长极短的电磁波，是一种不带电的光子流。故选B。18．A【详解】AC．的质子数与核电荷数均为88，质量数为228，的质子数与核电荷数均为88，质量数为226，两者具有相同的质子数和不同的质量数，A正确，C错误；B．的原子序数为88，中子数为228-88=140的原子序数为88，中子数为226-88=138两者具有不同的中子数和相同的原子序数，B错误；D．原子的核外电子数目与核内质子数目相等，而核外电子数目确定了原子的化学性质，两者质子数相等，则具有相同的核外电子数与化学性质，D错误。故选A。19．A【详解】AC．黑磷的微观结构呈现规则排列，具有空间上的周期性，属于晶体材料，因而具有固定的熔点，故A正确，C错误；B．质子数（即原子序数）相同，而中子数不同的元素互称同位素，白磷和黑鳞属于同素异型体，不属于同位素，故B错误；D．黑磷的微观各层结构都相同，每层内部结构紧密，故D错误。故选A。20．B【详解】A．汤姆孙通过探讨阴极射线试验，发觉了电子的存在，但没有发觉质子，故A错误；B．普朗克为了说明黑体辐射现象，第一次提出了能量量子化理论，提出能量子假说，B正确；C．贝克勒尔发觉自然放射现象说明原子核内部还有困难结构，C错误；D．玻尔在卢瑟福的原子核式结构学说的基础上，引入了量子理论，提出的原子模型，并没有完全否定卢瑟福的原子核式结构学说，故D错误；故选B。21．B【详解】BC．各同位素间的质子数相同，为确定值，同位素的质量数不同，故B正确，C错误。AD．同位素的质子数相同，中子数不同，质量数等于质子数加中子数，则有且质子数不行能为零即为常数，中子数可能为零即，整理得A-N和N-A图像应当与A轴有截距，故AD错误。故选B。22．D【详解】A．黑体吸取电磁波而不发生反射，黑体自身向外辐射电磁波，不愿定是黑色的，故A错误；B．部分物质有放射性，可使人致癌，放射性射线对人和动物都有害，B错误；C．放射性物质可使人致癌，因此，我们应当远离放射性物质，但在辐射平安值范围内，可以靠近有辐射的物质。D．光子的能量，光子频率越高，能量越大，假如某种光子频率高，但单位时间从光源发出的光子数少，光强可以很小。D正确。故选D。23．C【详解】A．汤姆孙对阴极射线的探讨，证明白阴极射线的本质是电子流，这是人类真正意义上第一次发觉了电子，此后密立根测定了电子的比荷，A错误；B．爱因斯坦的光电效应方程，从能量的角度上说明光的量子化，一个电子吸取一个光子的能量，B错误；C．卢瑟福通过α粒子散射试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，，发觉了质子，C正确；D．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，很好地说明白氢原子光谱的分立特征，并不能说明全部原子光谱，D错误。故选C。24．C【详解】人类相识微观世界是逐步深化的，下列微观粒子发觉依次从先到后是：原子、原子核、质子、夸克。故选C。25．C【详解】A．卢瑟福通过α粒子散射试验提出原子的核式结构，并发觉质子但中子是他的学生发觉的，故A错误；B．普朗克最先将能量子概念引入物理学，爱因斯坦将光子概念引入物理学，故B错误；C．贝克勒尔发觉自然放射现象，说明原子核是有困难结构的，故C正确；D．德布罗意认为实物粒子具有波动性，戴维逊和革末利用警惕做了电子束的衍射试验，验证了的布罗意的假设，故D错误。故选C。26．A【详解】A．从1907年起，美国物理学家密立根起先以精湛的技术测量光电效应中