高中物理考题精选（125）——原子的核式结构 原子核
1、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核聚变反应
B． 汤姆孙发现电子，表明原子具有复杂结构
C． 卢瑟福发现了中子，查德威克发现了质子
D． 一束光照射到某金属上不能发生光电效应，是因为该束光的波长太短
E． 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，电子的动能减少，原子总能量增大
答案 解：A、太阳辐射的能量主要来自太阳内部的核聚变反应，A正确；
B、汤姆孙发现电子，说明电子是原子的组成部分，是比原子更基本的物质单元，B正确；
C、卢瑟福发现了质子，查德威克发现了中子，C错误；
D、一束光照射到某金属上不能发生光电效应是因为入射光的频率小于该金属的截止频率，D错误；
E、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，电子的动能减少，原子总能量增大，E正确．
故选：ABE
2、如图所示为卢瑟福和他的助手做α粒子散射实验的装置示意图，荧光屏和显微镜一起分别放在图中的A、B、C三个位置时，关于观察到的现象，下列说法中正确的是( )
A．相同时间内放在A位置时观察到屏上的闪光次数最多
B．相同时间内放在B位置时观察到屏上的闪光次数最少
C．相同时间内放在C位置时观察到屏上的闪光次数最少
D．放在C位置时观察不到屏上有闪光
答案 AC
[解析] 1909～1911年，英国物理学家卢瑟福和他的助手进行了用α粒子轰击金箔的实验，实验发现绝大多数α粒子穿过金箔后基本上仍沿原来的方向前进，但有少数α粒子发生了大角度偏转，偏转的角度甚至大于90°，也就是说它们几乎被“撞”了回来，则A、C正确。
3、卢瑟福利用α粒子轰击金箔的实验研究原子结构，正确反映实验结果的示意图是图45－1中的( )
A B C D
答案 解析：本题考查学生对α粒子散射实验现象的定性认识．由教材中讲述的实验现象可知，只有D选项符合．
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答案：D
4、已知镭的原子序数是88，原子核质量数是226.试问：
(1)镭核中有几个质子？几个中子？
(2)镭核所带的电荷量是多少？
(3)呈中性的镭原子，核外有几个电子？
答案
5、在卢瑟福α粒子散射实验中,金箔中的原子核可以看做静止不动,下列各图画出的是其中两个α粒子经历金箔散射过程的径迹,其中正确的是( )
答案 C解析:α粒子散射实验中,入射的α粒子只有靠近金箔原子核时在其斥力作用下发生大角度偏转,图A、D中出现引力情况,这是不可能的,图B中其中一个α粒子的径迹不对,只有选项C正确.
6、如图1所示为卢瑟福和他的同事们做α粒子散射实验的装置示意图，荧光屏和显微镜分别放在图中的A、B、C、D四个位置时，下述对观察到现象的说法中正确的是( )
A．放在A位置时，相同时间内观察到屏上的闪光次数最多
B．放在B位置时，相同时间内观察到屏上的闪光次数只比A位置时稍少些
C．放在C、D位置时，屏上观察不到闪光
D．放在D位置时，屏上仍能观察到一些闪光，但次数极少
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答案 AD
7、如图R为一含有U的放射源，它能放出 α、β、γ三种射线变为Rn。为一张厚报纸；MN为一光屏，虚线框内存在着匀强磁场。在屏上只有O、P两个亮点。则打在P点的是______射线；U衰变为Rn要经过多次α衰变和β衰变，其中要经过的α衰变次数为_______。
答案 β 4
8、有一位科学家，他通过α粒子散射实验，提出了原子的核式结构模型。由于原子的稳定性与经典理论相矛盾，才导致玻尔提出背离经典物理学的量子化假设。这位提出原子核式结构模型的科学家被誉为原子物理学之父，他是（ ）
A．爱因斯坦 B．居里夫人 C．卢瑟福 D．贝克勒尔
答案 C
9、根据α粒子散射实验，卢瑟福提出了原子的核式结构模型．如图所示为原子核式结构模型的α粒子散射图景．图中实线表示α粒子的运动轨迹．其中一个α粒子在从a运动到b、再运动到c的过程中(α粒子在b点时距原子核最近)，下列判断正确的是( )．
A．α粒子的动能先增大后减小
B．α粒子的电势能先增大后减小
C．α粒子的加速度先变小后变大
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D．电场力对α粒子先做正功后做负功
答案 解析 根据题意，α粒子运动过程中，电场力对α粒子先做负功后做正功，所以其电势能先增大后减小，而动能先减小后增大，B正确，A、D错误．根据库仑定律和牛顿第二定律可知α粒子加速度先增大后减小，C错误．
答案 B
10、某放射性元素的原子核发生两次a衰变和六次β衰变，关于它的原子核的变化，下列说法中正确的是
A．中子数减小8 B．质子数减小2
C．质子数增加2 D．核子数减小10
答案 C
11、如图所示，是α粒子被重核散射时的运动轨迹，其中不可能存在的轨迹是（ ）
A．a B．b
C．c D．d
答案 C
12、卢瑟福α粒子散射实验的结果证明了( )
A．质子的存在
B．原子核是由质子和中子组成的
C．电子只能在某些轨道上运动
D．原子的全部正电荷和几乎全部的质量都集中在一个很小的核上
答案 D
13、关于物质结构叙述，正确的是（ ）
（A）原子内部有均匀分布的正电荷
（B）原子核内部存在带负电的电子
（C）电子的发现说明原子核具有复杂的结构
（D）原子内全部正电荷集中在一个很小的区域
答案 D
14、某种元素具有多种同位素，反映这些同位素的质量数A与中子数N关系的是图（ ）
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答案 B
15、在α粒子穿过金箔发生大角度散射的过程中，以下说法正确的是（ ）
（A）α粒子一直受到金原子核的斥力作用
（B）α粒子的动能不断减小
（C）α粒子的电势能不断增加
（D）α粒子发生散射，是与电子碰撞的结果
答案 A
16、下列说法正确的是（ ）
A．β射线比α射线更容易使气体电离
B．原子由激发态向基态跃迁时吸收能量
C．核反应堆产生的能量一定来自轻核聚变
D．同一元素的两种同位素具有相同的质子数
答案 D；
17、关于下列四幅图说法正确的是
A．原子中的电子绕原子核高速运转时，运行轨道的半径是任意的
B．光电效应实验说明了光具有粒子性
C．电子束通过铝箔时的衍射图样证实了电子具有波动性
D．发现少数α粒子发生了较大偏转，说明原子的质量绝大部分集中在很小空间范围
答案 BCD；
18、在如图所示的四个图象中，能够正确反映一种元素的同位素原子核的质量数M与其中子数N之间的关系的是 （ ）
答案 B
19、卢瑟福利用a粒子轰击金箔的实验研究原子结构，得到的实验结果有（ ）
（A）所有a粒子几乎无偏转地穿过金箔
（B）大多数a粒子发生较大角度的偏转
（C）向各个方向运动的a粒子数目基本相等
（D）极少数a粒子产生超过90°的大角度偏转
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答案 D
20、二十世纪初，为了研究物质内部的结构，物理学家做了大量的实验，揭示了原子内部的结构。发现了电子、中子和质子，右图是（ ）
A．卢瑟福的α粒子散射实验装置
B．卢瑟福发现质子的实验装置
C．汤姆逊发现电子的实验装置
D．查德威克发现中子的实验装置
答案 A
21、原子的核式结构学说，是卢瑟福根据以下哪个实验现象提出来的（ ）
A．α粒子散射实验 B．氢原子光谱实验
C．光电效应实验 D．阴极射线实验
答案 A
22、很好地解释了α粒子散射实验并提出原子核式结构模型的科学家是（ ）
A．汤姆生 B．爱因斯坦 C．德布罗意 D．卢瑟福
答案 D
23、人们在研究原子结构时提出过许多模型，其中比较有名的是枣糕模型和核式结构模型，它们的模型示意图如图所示。下列说法中正确的是（ ）
A．粒子散射实验与枣糕模型和核式结构模型的建立无关
B．科学家通过粒子散射实验否定了枣糕模型，建立了核式结构模型
C．科学家通过粒子散射实验否定了核式结构模型，建立了枣糕模型
D．科学家通过粒子散射实验否定了枣糕模型和核式结构模型，建立了波尔的原子模型
答案 B．
24、在物理学理论建立的过程中，有许多伟大的科学家做出了贡献。关于科学家和他们的贡献，下列说法中正确的是 ( )
A．安培提出了分子电流假说
B．卡文迪许首先通过实验测出万有引力常量
C．牛顿最早提出力不是维持物体运动的原因
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D．汤姆生通过对阴极射线的研究发现了电子，并提出了原子核式结构学说
答案 AB
25、氢有三种同位素分别为氕（）、氘()、氚()，下列说法正确的是（ ）
A.它们的质子数相同 B.它们的质量数相同
C.它们的核子数相同 D.它们的中子数相同
答案 A
26、卢瑟福通过对粒子散射实验结果的分析，提出( )
A．原子的核式结构模型 B．原子核内有中子存在
C．电子是原子的组成部分 D．原子核是由质子和中子组成的
答案 A
27、在卢瑟福的α粒子散射实验中，有少数的α粒子发生了大角度的偏转，其原因是（ ）
A．原子中有带负电的电子，电子会对α粒子有引力的作用
B．正电荷在原子中是均匀分布的
C．原子的正电荷和绝大部分的质量都集中在一个很小的核上
D．原子是不可再分的
答案 C
28、关于α粒子散射实验的下述说法中正确的是（ ）
A．在实验中观察到的现象是绝大多数α粒子穿过金箔后，仍沿原来方向前进，少数发生了较大偏转，极少数偏转超过90°，有的甚至被弹回接近180°
B．使α粒子发生明显偏转的力是来自带正电的核及核外电子，当α粒子接近核时是核的推斥力使α粒子发生明显偏转，当α粒子接近电子时，是电子的吸引力使之发生明显偏转
C．实验表明原子中心有一个极小的核，它占有原子体积的极小部分
D．实验表明原子中心的核带有原子的全部正电及全部质量
答案 AC
29、关于核力，以下说法正确的是（ ）
A．核力的本质是电磁力
B．核力只存在于质子和质子间，中子和中子间，且只在2×10 -15m内起作用
C．每个核子只跟它邻近的核子间存在核力作用
D．核力存在于原子核内所有核子之间
答案 BC
30、在α粒子散射实验中，当在α粒子最接近原子核时，关于描述α粒子的有关物理量符合下列哪种情况（ ）
A、动能最小 B势能最小
C、α粒子与金属原子核组成系统能量最小
D、α粒子所受金原子斥力最大
答案 AD
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31、图为查德威克实验示意图，由天然放射性元素钋（Po）放出的A射线轰击铍时会产生粒子流A，用粒子流A轰击石蜡时会打出粒子流B，经研究知道.[ ]
A．A为中子，B为质子 B．A为质子，B为中子
C．A为γ射线，B为中子 D．A为中子，B为γ射线
答案 A
32、前段时间，朝鲜的“核危机”引起了全球的瞩目，其焦点问题就是朝鲜核电站采用轻水堆还是重水堆，重水堆核电站在发电的同时还可以生产出可供研制核武器的钚239（Pu），这种Pu可由铀239（U）经过n 次β衰变而产生，则n为
A．2 B．239 C．145 D．92
答案 A
33、根据粒子散射实验，卢瑟福提出了原子的核式结构模型。图中虚线表示原子核所形成的电场的等势线，实线表示一个粒子的运动轨迹，在粒子从a运动到b，再运动到c的过程中，下列说法中正确的是（ ）
A．动能先增大，后减小
B．电势能选减小，后增大
C．电场力先做负功，后做正功，总功为零
D．加速度先变小，后变大
答案 C
34、天然放射性铀(U)发生衰变后产生钍()和另一种原子核．
(1)请写出衰变方程；
(2)若衰变前铀(U)核的速度为v,衰变产生的钍()核速度为
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，且与铀核速度方向相同，求产生的另一种新核的速度
答案 解：(1)
(2)设另一新核的速度为，原子单位质量为m，由动量守恒定律得：
得：
35、氘核与氚核的聚变反应：→He+X+17．6×106eV，已知普朗克常量h=6．6×10-34J・s，求：
(1)核反应式中的X是什么粒子?
(2)这一过程的质量亏损是多少?
(3)1g氘核完全参与上述反应，共释放核能多少?阿伏伽德罗常量NA=6．0×1023 mol-1
答案 (1)X是中子
(2)
(3)
36、静止在匀强磁场中的Li核俘获一个运动方向垂直于磁场，速度大小为v0=7．7×104m／s的中子，发生核反应Li+nH+He．若已知He核的速度大小为v1=2．0×104m／s，方向与反应前中子的速度方向相同．求：
(1) H核的速度；
(2) H核与He核在磁场中做匀速圆周运动的半径之比；
(3)当H核旋转3周时,He核旋转几周?
答案 解：（1)由动量守恒定律，有
解得：
核的速度大小为l 0×l 03m／s，方向与中子的运动方向相反．
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(2)粒子做匀速圆周运动的半径为R
由
对核， 对
代入数值解得
(3)粒子做匀速圆周运动的周期为：
对核，，对
代入数值解得：
所以，当核旋转3周时，核旋转2周
37、下列核反应方程中，哪些是平衡的？
A、B +（a粒子）®N +H
B、Al +n ®Mg +（质子）
C、Be +He ®C +（中子）
D、N +He ®O +（氘核）
答案 BC
38、某原子核X吸收一个中子后，放出一个电子，分裂为两个α粒子。由此可知：
A．A=7，Z＝3 B．A=7，Z＝4 C．A=8，Z＝3 D．A=8，Z＝4
答案 A
39、对阴极射线管的认识，下列说法错误的是（ ）
A．阴极射线管是用来观察电子束运动轨迹的装置
B．借助阴极射线管我们可以看到每个电子的运动轨迹
C．阴极射线管内部抽成真空
D．阴极射线管工作时，它的阴极和阳极之间存在强电场
答案 A
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40、下列核反应或核衰变方程中，符号“X”表示中子的是（ ）
A． B．
C． D．
答案 AC
41、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2e/3，d夸克带电量－e/3，e为基元电荷。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u夸克和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
答案 B
42、科学家 发现了质子，其核反应方程为 ；科学家 发现了中子，其核反应方程为 ；科学家 第一次用人工方法获得放射性同位素，其核反应方程为 ， 。
答案 卢瑟福：He+N→O+H；
查德威克：He+Be→C+n；，。
43、一静止的氡核()发生衰变，放出一个速度为、质量为m的粒子和一个质量为M的反冲核钋(Po)，若氡核发生衰变时，释放的能量全部转化为粒子和钋核的动能。
（1）写出衰变方程；
（2）求出反冲核的速度；
（3）求出这一衰变过程中亏损的质量。
答案 解：（1）
（2）设波钋核的反冲速度大小为v，由动量守恒定律有
（3）衰变过程中产生的机械能
产生这些机械能亏损的质量
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44、太阳的能量来自于热核反应，其中一种核反应是四个质子聚变成一个粒子，同时放出两个正电子和两个没有静止质量的中微子。已知粒子的质量为m，质子的质量为mP，电子的质量为me，c为光在真空中的传播速度，N为阿伏伽德罗常数。在这种核反应中1000g氢核聚变所放出的能量为（ ）
A．1000（ B．1000（
C．250（ D．250（
答案 C
45、利用扫描隧道显微镜（STM）可以得到物质表面原子排列的图象，从而可以研究物质的构成规律，下面的照片是一些晶体材料表面的STM图象，通过观察、比较，可以看到这些材料都是由原子在空间排列而构成的，具有一定的结构特征，则构成这些材料的原子在物质表面排列的共同特点是
（1） ；
（2） ；
答案 在确定方向上原子有规律地排列
在不同方向上原子的排列规律一般不同
原子排列具有一定对称性等
46、在下列的四个方程中，X1、X2、X3和X4各代表某种粒子
① ②
③ ④
以下判断正确的是
A．X1是中子 B．X2是质子 C．X3是α粒子 D．X4是氘核
答案 AC
47、裂变反应是目前核能利用中常用的反应，以原子核为燃料的反应堆中，当俘获一个慢中子后发生的裂变反应可以有多种方式，其中一种可表示为
+ → + + 3
235.0439 1.0087 183.9178 93.9154
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反应方程下方的数字是中子及有关原子的静止质量（以原子质量单位u为单位），已知1u的质量对应的能量为9.3×102MeV，此裂变反应释放出的能量是 MeV。
答案 1.8×102
48、最近几年，原子核科学家在超重元素岛的探测方面取得重大进展，1996年科学家们在研究某两个重离子结合成超重元素的反应时，发现生成的超重元素的核经过6次衰变后的产物是，由此，可以判定生成的超重元素的原子序数和质量数分别是 （ ）
A．124、259 B．124、265
C．112、265 D．112、277
答案 D
49、在下列核反应方程中,x代表质子的方程是（ ）
A.
B.
C.
D.
答案 BC
50、下列说法正确的是（ ）
A. 天然放射现象说明原子核内部有电子
B. 发现质子的核反应方程是：
C. 由爱因斯坦质能方程可知，物体的能量与物体的速度的平方成正比
D. 从能级图中可知，氢原子从n=2跃迁到n=1能级释放出的光子的能量高于从n=8跃迁到n=2能级所释放出的光子的能量
答案 D
51、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有复杂结构
B. 天然放射现象的发现揭示了原子核有复杂结构
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C. 汤姆生发现了电子，并由此提出了原子的核式结构学说
D. α射线，β射线，γ射线本质上都是电磁波，且γ射线的波长最短
答案 B
52、英国物理学家卢瑟福用粒子轰击金箱，为了解释实验结果，提出了原子的核式结构学说，下图中，O表示金原子核的位置，曲线ab和cd表示经过金原子核附近的粒子的运动轨迹，能正确反映实验结果的图是（ ）
答案 D
53、在卢瑟福的粒子散射实验中，某一粒子经过某一原子核附近时的轨迹如图所示．图中P、Q为轨迹上的点，虚线是经过P、Q两点并与轨迹相切的直线，两虚线和轨迹将平面分为四个区域．不考虑其他原子核对粒子的作用，则关于该原子核的位置，正确的是（ ）
A．一定在①区域 B．可能在②区域
C．可能在③区域 D．一定在④区域
答案 A
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