2019年高中物理课时跟踪检测（七）原子核结构（含解析）鲁科版 4页

原子核结构1．卢瑟福发现质子后，预想到原子核中还有中子的存在，其判断依据与下列事实相符的是(　　)A．原子核外电子数与质子数相等B．原子核的质量大约是质子质量的整数倍C．原子核的核电荷数只是质量数的一半或少一些D．质子和中子的质量几乎相等解析：选C　卢瑟福发现原子核的核电荷数与原子核的质量数不相等，大约是原子核质量数的一半或少一些，因此预想到在原子核内还存在有质量而不带电的中性粒子，即中子，故符合事实的是C。2．某种元素的原子核用X表示，下列说法正确的是(　　)A．原子核的质子数为Z，中子数为AB．原子核的质子数为Z，中子数为A－ZC．原子核的质子数为A，中子数为ZD．原子核的质子数为A－Z，中子数为Z解析：选B　X中，A为质量数，Z为质子数；中子数应为A－Z。3．人类探测月球时发现，在月球的土壤中含有较丰富的质量数为3的氦的同位素，它可以作为未来核聚变的重要原料之一。氦的该种同位素应表示为(　　)A.He　　　　　　　　　　B.HeC.HeD.He解析：选B　氦的核电荷数Z＝2，又根据题意知该种同位素的质量数A＝3，故B正确。4．如图所示为查德威克研究原子核内部结构的实验示意图，由天然放射性元素钋(Po)放出α射线轰击铍时会产生粒子流a，用粒子流a轰击石蜡后会打出粒子流b，下列说法正确的是(　　)A．a为质子，b为中子B．a为γ射线，b为中子C．a为中子，b为γ射线D．a为中子，b为质子解析：选D　不可见粒子轰击石蜡时打出的应是质子，因为质子就是氢原子核，而石蜡中含有大量氢原子，轰击石蜡的不可见粒子应该是中子，故D正确。5．[多选]关于质子与中子，下列说法正确的是(　　)nA．原子核(除氢核外)由质子和中子构成B．质子和中子统称为核子C．卢瑟福发现了质子，并预言了中子的存在D．卢瑟福发现了中子，并预言了质子的存在解析：选ABC　原子核(除氢核外)由质子和中子构成，质子和中子统称为核子，卢瑟福发现了质子，并预言了中子的存在，查德威克用α粒子轰击铍发现了中子，故A、B、C正确，D错误。6．[多选]铝箔被α粒子轰击后发生了以下核反应Al＋He―→X＋n下列判断正确的是(　　)A.n是质子B.n是中子C．X是Si的同位素D．X是P的同位素解析：选BD　根据核反应中质量数守恒和电荷数守恒可知X为P，故选项B、D正确。7．有些元素的原子核可以从很靠近它的核外电子中“俘获”一个电子形成一个新原子(如从离原子核最近的K层电子中俘获电子，叫“K俘获”)，当发生这一过程时(　　)A．新原子是原来原子的同位素B．新原子核比原来的原子核少一个质子C．新原子核将带负电D．新原子核比原来的原子核少一个中子解析：选B　原子核“俘获”一个电子后，带负电的电子与原子核内带正电的质子中和，原子核的质子数减少1，中子数增加1，形成一个新原子，新原子与原来的原子相比，质子数不同，中子数也不同，不是同位素，所以B正确。8．α粒子轰击硼10后，生成氮13，放出X粒子，而氮13是不稳定的，它放出Y粒子后变成碳13，那么X粒子和Y粒子分别是(　　)A．质子和中子B．质子和正电子C．中子和负电子D．中子和正电子解析：选D　根据题意可以写出核反应方程为B＋He―→N＋n，N―→C＋e，故D正确。9．若用x代表一个原子的核外电子数，y代表此原子的原子核内的质子数，z代表此原子的原子核内的中子数，则对Th来说(　　)A．x＝90，y＝90，z＝234B．x＝90，y＝90，z＝144nC．x＝144，y＝144，z＝90D．x＝234，y＝234，z＝324解析：选B　在Th中，左下标为质子数，左上标为质量数，则y＝90；原子的核外电子数等于质子数，所以x＝90；中子数等于质量数减去质子数，z＝234－90＝144，所以B选项对。10．[多选]有两束均由质子和氘核混合组成的粒子流，第一束中的质子和氘核具有相同的动量，第二束中的质子和氘核具有相同的动能。现打算将质子和氘核分开，有以下一些做法，这些方法中可行的是(　　)A．让第一束粒子流垂直电场方向进入匀强电场后穿出B．让第二束粒子流垂直电场方向进入匀强电场后穿出C．让第二束粒子流垂直磁场方向进入匀强磁场后穿出D．让粒子流垂直于电场方向进入速度选择器，适当调节两板间电场强度大小，让粒子流从板间穿出解析：选ACD　在电场中，电场方向上的偏移量为y＝at2＝＝在磁场中，轨道半径为R＝＝＝所以，以相同的动量进入电场和以相同的动能进入磁场能分开。适当调节速度选择器两板间电场强度，可使质子满足Eq＝Bvq，沿直线飞出，则氘核将沿电场方向偏转，倾斜穿出，故A、C、D正确。11．根据核反应方程U―→Th＋X，完成下列叙述：X粒子中含有________个中子，物理学家卢瑟福用该种粒子轰击氮核(N)发现了________，写出该核反应方程：__________________________________________。解析：由核反应方程的电荷数和质量数守恒得238＝234＋m　92＝90＋n解得m＝4，n＝2所以X为He(α粒子)He含有2个质子、2个中子，卢瑟福用α粒子轰击氮核发现了质子，核反应方程为He＋N―→O＋H。答案：2　质子(或H)　He＋N―→O＋H12．1930年科学家发现，在真空条件下用α粒子(He)轰击铍(Be)时，会产生一种看不见的、贯穿能力极强且不带电的粒子，查德威克认定这种粒子就是中子。(1)写出α粒子轰击铍核的核反应方程。(2)若一个中子与一个静止的碳核发生正碰，已知中子的质量为mn、初速度为v0，与碳n核碰后的速率为v1，运动方向与原来运动方向相反，碳核质量视为12mn，求碳核与中子碰撞后的速率。(3)若与中子碰撞后的碳核垂直于磁场方向射入匀强磁场，测得碳核做圆周运动的半径为R，已知元电荷的电荷量为e，求该磁场的磁感应强度大小。解析：(1)Be＋He―→n＋C。(2)根据动量守恒定律有mnv0＝－mnv1＋12mnv2，解得：v2＝。(3)根据牛顿第二定律和洛伦兹力公式有6eBv2＝解得：B＝。答案：(1)Be＋He―→n＋C　(2)　(3)