2025-2026年山东省北师大版八年级物理第9课原子结构测试题

2025-2026年山东省北师大版八年级物理第9课原子结构测试题一、单项选择题（本大题共10小题，每小题2分，共20分）1.在原子结构模型中，原子核所带电荷数等于原子核内质子数，这一结论最早由谁提出的？A.汤姆孙B.卢瑟福C.普朗克D.玻尔【答案】B【解析】卢瑟福通过α粒子散射实验发现了原子核，并提出了原子核带正电且体积极小的模型。根据电荷守恒定律，原子核所带电荷数等于质子数，这一结论是卢瑟福模型的核心内容。汤姆孙提出的是葡萄干布丁模型，普朗克主要研究量子力学，玻尔则提出了量子化的原子轨道模型。干扰项A、C、D均与原子核电荷数无关，选项B为正确答案。2.某元素的原子核内有17个质子和18个中子，该元素在元素周期表中的原子序数是多少？A.17B.18C.35D.34【答案】A【解析】原子序数等于原子核内的质子数，因此该元素的原子序数为17。中子数不影响原子序数，但决定同位素性质。选项C、D为质量数（质子数+中子数），选项B为质子数，均不符合题意。3.在原子核反应中，以下哪种现象属于人工核反应？A.天然放射现象B.α粒子散射实验C.重核裂变D.光电效应【答案】C【解析】人工核反应是指人为条件下引发的核反应，如重核裂变（选项C）和轻核聚变。天然放射现象（选项A）是自发发生的，α粒子散射实验（选项B）是探测原子结构的方法，光电效应（选项D）是光与物质相互作用的现象，均不属于人工核反应。4.某原子的核外电子排布为2、8、18、1，该原子属于哪种化学性质？A.稀有气体B.阳离子C.阴离子D.金属元素【答案】D【解析】该原子核外电子排布为2、8、18、1，最外层有1个电子，容易失去电子形成阳离子，属于第ⅠA族元素，具有金属性质。稀有气体（选项A）最外层电子数为8（氖为2），阳离子（选项B）为原子失去电子，阴离子（选项C）为原子得到电子，均不符合题意。5.原子核内的质子和中子之间存在的相互作用力是？A.静电引力B.强相互作用力C.弱相互作用力D.万有引力【答案】B【解析】原子核内的质子和中子通过强相互作用力结合在一起，克服了质子间的静电斥力。静电引力（选项A）存在于质子与电子之间，弱相互作用力（选项C）影响放射性衰变，万有引力（选项D）在原子核尺度可忽略不计。6.某元素的原子核发生β衰变后，其原子序数如何变化？A.增加1B.减少1C.不变D.增加2【答案】A【解析】β衰变是原子核中的一个中子转变为质子，同时释放一个电子（β粒子）和一个反中微子。质子数增加1，原子序数增加1。选项B为α衰变（质子数减少2），选项C为γ衰变（无质子数变化），选项D为错误表述。7.在卢瑟福的原子核模型中，电子绕核运动的轨道是？A.连续的B.不连续的C.随机的D.量子化的【答案】B【解析】卢瑟福模型并未涉及电子轨道，但玻尔模型（基于卢瑟福模型）提出电子轨道是量子化的（选项D）。在卢瑟福时代，电子轨道被视为连续的（选项A），但未明确不连续（选项B）。选项C无科学依据。8.某元素的原子核质量数为40，其中质子数为20，该原子核的中子数是多少？A.20B.40C.60D.10【答案】A【解析】中子数等于质量数减去质子数，即40-20=20。质量数（选项B）为质子数与中子数之和，选项C为错误计算，选项D为质子数。9.在原子结构中，原子半径随原子序数增加而变化的规律是？A.逐渐增大B.逐渐减小C.先增大后减小D.不变【答案】C【解析】在元素周期表中，同一周期从左到右，原子半径逐渐减小；同一主族从上到下，原子半径逐渐增大。因此原子半径随原子序数增加呈现先增大后减小的趋势。选项A、B、D均不符合周期表规律。10.某元素的原子核内质子数为11，中子数为12，该元素的同位素符号如何表示？A.¹²₁NaB.²³₁₁NaC.¹²³₁₁NaD.¹¹₂₁Na【答案】C【解析】同位素符号表示为质量数（质子数+中子数）在上标，质子数在下标。该元素的质量数为11+12=23，质子数为11，符号为¹²³₁₁Na。选项A、B、D均错误。二、填空题（本大题共10小题，每小题2分，共20分）1.原子核内的质子数决定了原子的__________，而中子数决定了原子的__________。【答案】化学性质；同位素种类【解析】质子数决定原子序数，进而决定元素种类和化学性质；中子数不同但质子数相同的原子互为同位素。2.卢瑟福的α粒子散射实验中，绝大多数α粒子穿过金箔，说明原子内部绝大部分空间是__________。【答案】空旷的【解析】实验结果显示大部分α粒子直线穿过，表明原子内部存在大量空隙，原子核体积极小。3.β衰变过程中，原子核内的一个中子转变为一个质子，同时释放一个__________和一个反中微子。【答案】电子【解析】β衰变释放的电子称为β粒子，是原子核内中子转化的产物。4.原子核的质量数等于原子核内__________和__________的总和。【答案】质子数；中子数【解析】质量数=质子数+中子数，是原子核的近似质量。5.在原子结构中，原子最外层电子数不超过__________个，次外层不超过__________个。【答案】8；18【解析】根据原子结构规则，最外层不超过8个电子（氖除外），次外层不超过18个电子。6.某元素的原子核发生α衰变后，其质量数减少4，原子序数减少2，α粒子由__________和__________组成。【答案】2个质子；2个中子【解析】α粒子是氦原子核，包含2个质子和2个中子。7.原子核内的质子之间存在静电斥力，但原子核仍能稳定存在，原因是存在__________。【答案】强相互作用力【解析】强相互作用力比电磁力强，能克服质子间的静电斥力。8.某原子的核外电子排布为2、8、18、32、18、2，该元素属于__________族，位于周期表第__________周期。【答案】零；六【解析】最外层电子数为2，属于零族（惰性气体），电子层数为6。9.在原子结构中，原子半径随原子序数增加而变化的规律是先__________后__________。【答案】增大；减小【解析】同一周期从左到右原子半径减小，同一主族从上到下原子半径增大。10.同位素是指质子数相同但__________不同的原子。【答案】中子数【解析】同位素定义基于质子数相同、中子数不同。三、判断题（本大题共10小题，每小题2分，共20分）1.原子核内的质子数等于原子核所带电荷数。【答案】正确【解析】原子核带正电，电荷量等于质子数乘以基本电荷。2.α衰变会导致原子序数增加2。【答案】错误【解析】α衰变使原子序数减少2，质量数减少4。3.β衰变过程中，原子核的质量数保持不变。【答案】正确【解析】中子转变为质子，质量数不变（质量数=质子数+中子数）。4.原子核内的中子是不带电的粒子。【答案】正确【解析】中子质量与质子相近但不带电。5.原子半径随原子序数增加而单调减小。【答案】错误【解析】同一周期原子半径减小，同一主族原子半径增大，非单调变化。6.原子核内的质子数决定了原子的质量数。【答案】错误【解析】质量数是质子数与中子数之和，质子数仅决定质量数的一部分。7.β衰变释放的电子来自原子核外的电子层。【答案】错误【解析】β粒子是原子核内中子转化的产物，非核外电子。8.原子核内的强相互作用力比电磁力强。【答案】正确【解析】强相互作用力是短程力，但比电磁力强得多。9.同位素的化学性质完全相同。【答案】正确【解析】同位素质子数相同，电子结构相同，化学性质几乎相同。10.原子序数等于原子核内的中子数。【答案】错误【解析】原子序数等于质子数，中子数不同但质子数相同的原子互为同位素。四、简答题（本大题共8小题，每小题2分，共16分）1.简述卢瑟福α粒子散射实验的主要现象和结论。【答案】主要现象：绝大多数α粒子直线穿过金箔，少数偏转，极少数反射。结论：原子内部存在一个体积很小但质量很大的原子核，原子大部分是空旷的。【解析】实验通过α粒子轰击金箔，发现大部分直线穿过，少数偏转，极少数反射，推断出原子核的存在。2.解释什么是同位素，并举例说明。【答案】同位素是指质子数相同但中子数不同的原子。例如，氢的同位素有氕（¹H）、氘（²H）、氚（³H）。【解析】同位素定义基于质子数相同、中子数不同，化学性质相同但物理性质略有差异。3.为什么原子核能稳定存在，尽管质子之间存在静电斥力？【答案】原子核内存在强相互作用力，能克服质子间的静电斥力，将质子和中子紧密结合在一起。【解析】强相互作用力是短程力，但比电磁力强得多，能维持原子核稳定。4.简述原子半径随原子序数增加而变化的规律。【答案】同一周期从左到右，原子半径逐渐减小；同一主族从上到下，原子半径逐渐增大。【解析】周期表中原子半径变化规律受电子层数和核电荷数影响。5.解释β衰变过程中原子核的变化。【答案】β衰变是原子核内的一个中子转变为质子，同时释放一个电子（β粒子）和一个反中微子，原子序数增加1。【解析】中子转化为质子，质子数增加1，原子序数增加1。6.为什么α粒子散射实验能证明原子核的存在？【答案】绝大多数α粒子直线穿过说明原子大部分是空旷的，少数偏转说明存在一个体积很小但质量很大的原子核，极少数反射说明原子核带正电且体积极小。【解析】实验结果与汤姆孙的葡萄干布丁模型矛盾，支持卢瑟福的原子核模型。7.简述原子结构中电子排布的基本规则。【答案】规则包括：①核外电子分层排布；②每层最多容纳2n²个电子；③最外层不超过8个电子（氖、氩除外）；④电子优先填充能量较低的轨道。【解析】电子排布规则决定原子性质和化学行为。8.解释什么是原子序数，并说明其意义。【答案】原子序数等于原子核内的质子数，决定了元素种类和化学性质。【解析】原子序数是元素在周期表中的位置，决定元素性质。五、应用题（本大题共8小题，每小题4分，共24分）1.某元素的原子核质量数为27，其中质子数为13，求该原子核的中子数和原子序数。【答案】中子数：27-13=14；原子序数：13。【解析】中子数=质量数-质子数，原子序数=质子数。2.某元素的原子核发生β衰变后，其核外电子排布变为2、8、18、18、2，求该元素原来的核外电子排布。【答案】原来的核外电子排布为2、8、18、17。【解析】β衰变使原子序数增加1，原来的原子序数为17，核外电子排布为2、8、18、17。3.某原子的核外电子排布为2、8、18、1，该原子形成阳离子后，核外电子排布如何变化？【答案】形成阳离子后，核外电子排布为2、8、18。【解析】阳离子是原子失去电子，最外层失去1个电子，变为2、8、18。4.某元素的原子核发生α衰变后，其质量数减少4，原子序数减少2，求该元素原来的原子序数和质量数。【答案】原来的原子序数：x+2；质量数：y+4。【解析】设原来的原子序数为x，质量数为y，α衰变后原子序数减少2，质量数减少4。5.某原子的核外电子排布为2、8、18、32、18、2，该元素属于哪种族，位于周期表第几周期？【答案】零族，第六周期。【解析】最外层电子数为2，属于零族；电子层数为6，位于第六周期。6.某元素的原子核内质子数为11，中子数为12，求该元素的同位素符号。【答案】¹²³₁₁Na【解析】质量数=11+12=23，质子数为11，同位素符号为¹²³₁₁Na。7.某元素的原子核发生β衰变后，其核外电子排布变为2、8、18、8，求该元素原来的核外电子排布。【答案】原来的核外电子排布为2、8、18、7。【解析】β衰变使原子序数增加1，原来的原子序数为17，核外电子排布为2、8、18、7。8.某原子的核外电子排布为2、8、18、1，该原子形成阴离子后，核外电子排布如何变化？【答案】形成阴离子后，核外电子排布为2、8、18、2。【解析】阴离子是原子得到电子，最外层得到1个电子，变为2、8、18、2。六、案例分析题（本大题共9小题，每小题2分，共18分）【案例背景】某科研团队发现一种新型原子核，其质量数为30，其中质子数为14。该原子核发生α衰变后，再发生β衰变，最终形成另一种稳定原子核。请分析该原子核的变化过程。1.该原子核的中子数是多少？【答案】中子数：30-14=16。【解析】中子数=质量数-质子数。2.该原子核的原子序数是多少？【答案】原子序数：14。【解析】原子序数等于质子数。3.该原子核发生α衰变后，新原子核的质量数和原子序数分别是多少？【答案】质量数：30-4=26；原子序数：14-2=12。【解析】α衰变使质量数减少4，原子序数减少2。4.新原子核发生β衰变后，最终原子核的原子序数和质量数分别是多少？【答案】原子序数：12+1=13；质量数：26。【解析】β衰变使原子序数增加1，质量数不变。5.最终原子核的核外电子排布如何？【答案】2、8、3。【解析】原子序数为13，核外电子排布为2、8、3。6.该原子核属于哪种族，位于周期表第几周期？【答案】第ⅢA族，第三周期。【解析】最外层电子数为3，属于第ⅢA族；电子层数为3，位于第三周期。7.该原子核的同位素符号如何表示？【答案】²⁶₁³Al【解析】质量数为26，质子数为13，同位素符号为²⁶₁³Al。8.该原子核的化学性质与哪种元素相似？【答案】与铝（Al）相似。【解析】原子序数为13，与铝同族，化学性质相似。9.该原子核的稳定性能否用强相互作用力解释？【答案】能。【解析】强相互作用力能克服质子间的静电斥力，维持原子核稳定。七、论述题（本大题共11小题，每小题2分，共22分）1.论述卢瑟福α粒子散射实验对原子结构的贡献。【答案】卢瑟福α粒子散射实验首次证明了原子核的存在，推翻了汤姆孙的葡萄干布丁模型，提出了原子核模型。实验结果表明：①原子大部分是空旷的；②原子质量集中在体积很小的原子核；③原子核带正电。这一发现为原子结构理论奠定了基础。【解析】实验通过α粒子轰击金箔，发现大部分直线穿过，少数偏转，极少数反射，推断出原子核的存在。2.论述原子序数对元素性质的影响。【答案】原子序数等于原子核内的质子数，决定了元素的种类和化学性质。同一周期从左到右，原子序数增加，原子半径减小，金属性减弱，非金属性增强；同一主族从上到下，原子序数增加，原子半径增大，非金属性减弱，金属性增强。原子序数还影响元素的电负性、电离能等性质。【解析】原子序数决定元素在周期表中的位置，进而影响元素性质。3.论述同位素对化学性质的影响。【答案】同位素是指质子数相同但中子数不同的原子，化学性质几乎相同，因为化学性质主要由核外电子决定。但同位素的物理性质略有差异，如质量数不同导致密度、熔点、沸点等略有不同。同位素在地质年代测定、医学诊断等领域有重要应用。【解析】同位素定义基于质子数相同、中子数不同，化学性质相同但物理性质略有差异。4.论述原子核内的强相互作用力。【答案】强相互作用力是原子核内质子和中子之间的一种短程力，能克服质子间的静电斥力，将质子和中子紧密结合在一起。强相互作用力的范围极短（约1-3×10⁻¹⁵m），但比电磁力强得多。它是维持原子核稳定的关键因素。【解析】强相互作用力是短程力，但比电磁力强得多，能维持原子核稳定。5.论述原子半径随原子序数增加而变化的规律。【答案】同一周期从左到右，原子半径逐渐减小，因为核电荷数增加，电子被吸引得更紧密；同一主族从上到下，原子半径逐渐增大，因为电子层数增加，原子半径增大。周期表中原子半径变化规律受电子层数和核电荷数影响。【解析】周期表中原子半径变化规律受电子层数和核电荷数影响。6.论述β衰变的过程和意义。【答案】β衰变是原子核内的一个中子转变为质子，同时释放一个电子（β粒子）和一个反中微子，原子序数增加1。β衰变使原子核向稳定状态转化，是放射性衰变的一种形式。它在核物理和天文学研究中具有重要意义。【解析】β衰变是原子核内中子转化的产物，原子序数增加1。7.论述α衰变的过程和意义。【答案】α衰变是原子核释放一个α粒子（氦原子核），原子序数减少2，质量数减少4。α衰变使原子核向稳定状态转化，是放射性衰变的一种形式。它在核能利用和地质年代测定中具有重要应用。【解析】α衰变使原子序数减少2，质量数减少4。8.论述原子结构中电子排布的基本规则。【答案】电子排布规则包括：①核外电子分层排布；②每层最多容纳2n²个电子；③最外层不超过8个电子（氖、氩除外）；④电子优先填充能量较低的轨道。这些规则决定原子性质和化学行为，是理解元素周期律的基础。【解析】电子排布规则决定原子性质和化学行为。9.论述原子序数对元素性质的影响。【答案】原子序数等于原子核内的质子数，决定了元素的种类和化学性质。同一周期从左到右，原子序数增加，原子半径减小，金属性减弱，非金属性增强；同一主族从上到下，原子序数增加，原子半径增大，非金属性减弱，金属性增强。原子序数还影响元素的电负性、电离能等性质。【解析】原子序数决定元素在周期表中的位置，进而影响元素性质。10.论述同位素对化学性质的影响。【答案】同位素是指质子数相同但中子数不同的原子，化学性质几乎相同，因为化学性质主要由核外电子决定。但同位素的物理性质略有差异，如质量数不同导致密度、熔点、沸点等略有不同。同位素在地质年代测定、医学诊断等领域有重要应用。【解析】同位素定义基于质子数相同、中子数不同，化学性质相同但物理性质略有差异。【标准答案及解析】一、单项选择题1.B2.A3.C4.D5.B6.A7.B8.A9.C10.C二、填空题1.化学性质；同位素种类2.空旷的3.电子4.质子数；中子数5.8；186.2个质子；2个中子7.强相互作用力8.零；六9.增大；减小10.中子数三、判断题1.√22.×23.√24.√25.×26.×27.×28.√29.√30.×四、简答题1.参考答案：主要现象：绝大多数α粒子直线穿过金箔，少数偏转，极少数反射。结论：原子内部存在一个体积很小但质量很大的原子核，原子大部分是空旷的。解析：实验通过α粒子轰击金箔，发现大部分直线穿过，少数偏转，极少数反射，推断出原子核的存在。2.参考答案：同位素是指质子数相同但中子数不同的原子。例如，氢的同位素有氕（¹H）、氘（²H）、氚（³H）。解析：同位素定义基于质子数相同、中子数不同，化学性质相同但物理性质略有差异。3.参考答案：原子核内存在强相互作用力，能克服质子间的静电斥力，将质子和中子紧密结合在一起。解析：强相互作用力是短程力，但比电磁力强得多，能维持原子核稳定。4.参考答案：同一周期从左到右，原子半径逐渐减小；同一主族从上到下，原子半径逐渐增大。解析：周期表中原子半径变化规律受电子层数和核电荷数影响。5.参考答案：β衰变是原子核内的一个中子转变为质子，同时释放一个电子（β粒子）和一个反中微子，原子序数增加1。解析：中子转化为质子，质子数增加1，原子序数增加1。6.参考答案：绝大多数α粒子直线穿过说明原子大部分是空旷的，少数偏转说明存在一个体积很小但质量很大的原子核，极少数反射说明原子核带正电且体积极小。解析：实验结果与汤姆孙的葡萄干布丁模型矛盾，支持卢瑟福的原子核模型。7.参考答案：规则包括：①核外电子分层排布；②每层最多容纳2n²个电子；③最外层不超过8个电子（氖、氩除外）；④电子优先填充能量较低的轨道。解析：电子排布规则决定原子性质和化学行为。8.参考答案：原子序数等于原子核内的质子数，决定了元素种类和化学性质。解析：原子序数是元素在周期表中的位置，决定元素性质。五、应用题1.参考答案：中子数：27-13=14；原子序数：13。解析：中子数=质量数-质子数，原子序数=质子数。2.参考答案：原来的核外电子排布为2、8、18、17。解析：β衰变使原子序数增加1，原来的原子序数为17，核外电子排布为2、8、18、17。3.参考答案：形成阳离子后，核外电子排布为2、8、18。解析：阳离子是原子失去电子，最外层失去1个电子，变为2、8、18。4.参考答案：原来的原子序数：x+2；质量数：y+4。解析：设原来的原子序数为x，质量数为y，α衰变后原子序数减少2，质量数减少4。5.参考答案：零族，第六周期。解析：最外层电子数为2，属于零族；电子层数为6，位于第六周期。6.参考答案：¹²³₁₁Na。解析：质量数=11+12=23，质子数为11，同位素符号为¹²³₁₁Na。7.参考答案：原来的核外电子排布为2、8、18、7。解析：β衰变使原子序数增加1，原来的原子序数为17，核外电子排布为2、8、18、7。8.参考答案：形成阴离子后，核外电子排布为2、8、18、2。解析：阴离子是原子得到电子，最外层得到1个电子，变为2、8、18、2。六、案例分析题1.参考答案：中子数：30-14=16。解析：中子数=质量数-质子数。2.参考答案：原子序数：14。解析：原子序数等于质子数。3.参考答案：质量数：30-4=26；原子序数：14-2=12。解析：α衰变使质量数减少4，原子序数减少2。4.参考答案：原子序数：12+1=13；质量数：26。解析：β衰变使原子序数增加1，质量数不变。5.参考答案：2、8、3。解析：原子序数为13，核外电子排布为2、8、3。6.参考答案：第ⅢA族，第三周期。解析：最外层电子数为3，属于第ⅢA族；电子层数为3，位于第三周期。7.参考答案：²⁶₁³Al。解析：质量数为26，质子数为13，同位素符号为²⁶₁³Al。8.参考答案：与铝（Al）相似。解析：原子序数为13，与铝同族，化学性质相似。9.参考答案：能。解析：强相互作用力能克服质子间的静电斥力，维持原子核稳定。七、论述题1.参考答案：卢瑟福α粒子散射实验首次证明了原子核的存在，推翻了汤姆孙的葡萄干布丁模型，提出了原子核模型。实验结果表明：①原子大部分是空旷的；②原子质量集中在体积很小的原子核；③原子核带正电。这一发现为原子结构理论奠定了基础。解析：实验通过α粒子轰击金箔，发现大部分直线穿过，少数偏转，极少数反射，推断出原子核的存在。2.参考答案：原子序数等于原子核内的质子数，决定了元素的种类和化学性质。同一周期从左到右，原子序数增加，原子半径减小，金属性减弱，非金属性增强；同一主族从上到下，原子序数增加，原子半径增大，非金属性减弱，金属性增强。原子序数还影响元素的电负性、电离能等性质。解析：原子序数决定元素在周期表中的位置，进而影响元素性质。3.参考答案