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1、第2、3、4章《原子結構》《原子核與放射性》《核能》單元測試
1.有關氫原子光譜的說法正確的是( )
A.氫原子的發(fā)射光譜是連續(xù)譜
B.氫原子光譜說明氫原子只發(fā)出特定頻率的光
C.氫原子光譜說明氫原子能級是分立的
D.氫原子光譜的頻率與氫原子能級的能量差無關
解析:氫原子的發(fā)射光譜是不連續(xù)的,只能發(fā)出特定頻率的光,說明氫原子的能級是分立的,選項B、C正確.根據(jù)玻爾理論可知,選項D錯誤.
答案:BC
2.一個 92U的原子核在中子的轟擊下發(fā)生一種可能的裂變反應,其裂變方程為 92U+n→X+Sr+2n,則下列敘述正確的是( )
A.X原子核中含有86個中子
B.
2、X原子核中含有141個核子
C.因為裂變時釋放能量,根據(jù)E=mc2,所以裂變后的總質(zhì)量數(shù)增加
D.因為裂變時釋放能量,出現(xiàn)質(zhì)量虧損,所以生成物的總質(zhì)量數(shù)減少
解析:由質(zhì)量數(shù)守恒、電荷量守恒可得X原子核含質(zhì)子數(shù)為54,中子數(shù)為86.故選項A正確,B錯誤.
核反應吸收或釋放能量并不是因為粒子數(shù)的增加或減少,故選項C、D錯誤.
答案:A
3.92U 衰變?yōu)?86Rn 要經(jīng)過m次α衰變和n次β衰變,則m、n分別為( )
A.2、4 B.4、2 C.4、6 D.16、6
解析:由質(zhì)量數(shù)守恒:238=222+m×4
可得:m=4
由電荷數(shù)守恒:92=86+m×2-n
可得:n
3、=2.
答案:B
4.關于天然放射現(xiàn)象,下列說法正確的是( )
A.放射性元素的原子核內(nèi)的核子有半數(shù)發(fā)生變化所需的時間就是半衰期
B.放射性物質(zhì)放出的射線中,α粒子動能很大,因此貫穿物質(zhì)的本領很強
C.當放射性元素原子的核外電子具有較高能量時,將發(fā)生β衰變
D.放射性的原子核發(fā)生衰變后產(chǎn)生的新核從高能級向低能級躍遷時,輻射出γ射線
解析:衰變是指原子核的變化,并不是指核子的變化,選項A錯誤.α粒子的貫穿本領最低,選項B錯誤.β衰變在原子核內(nèi)部發(fā)生,與核外電子無關,選項C錯誤.
答案:D
5.鋁箔被α粒子轟擊后發(fā)生了以下核反應:Al+He→X+n.下列判斷正確的是( )
4、A.n是質(zhì)子
B.n是中子
C.X是 Si的同位素
D.X是 P的同位素
解析:根據(jù)核反應方程質(zhì)量數(shù)和電荷數(shù)守恒可知選項B、D正確.
答案:BD
6.下列說法正確的是( )
A.γ射線在電場和磁場中都不會發(fā)生偏轉
B.β射線比α射線更容易使氣體電離
C.太陽輻射的能量主要來源于重核裂變
D.核反應堆產(chǎn)生的能量來自輕核聚變
解析:γ射線中的γ光子不帶電,故在電場與磁場中都不會發(fā)生偏轉,故選項A正確;α粒子的特點是電離能力很強,故選項B錯誤;太陽輻射的能量主要來源于輕核的聚變,故選項C錯誤;目前核反應堆產(chǎn)生的能量都來源于重核的裂變,故選項D錯誤.
``答案:A
7.一個
5、氡核 Rn衰變成釙核 Po并放出一個粒子,其半衰期為3.8天.1 g氡經(jīng)過7.6天衰變掉氡的質(zhì)量,以及Rn 衰變成 Po的過程放出的粒子是( )
A.0.25 g,α粒子 B.0.75 g,α粒子
C.0.25 g,β粒子 D.0.75 g,β粒子
解析:經(jīng)過了2個半衰期,1 g的氡剩下了0.25 g,衰變了0.75 g,根據(jù)核反應方程的規(guī)律知,在反應前后的質(zhì)量數(shù)和核電荷數(shù)守恒可得出是α粒子,所以選項B正確.
答案:B
8.放射性同位素釷232經(jīng)α、β衰變會生成氡,其衰變方程為Th→Rn+xα+yβ,其中( )
A.x=1,y=3 B.x=2,y=3
C.x=3
6、,y=1 D.x=3,y=2
解析:本題考查的是放射性元素衰變的有關知識,屬于較容易的題目.衰變方程為: Th→Rn+xHe+ye,由質(zhì)量數(shù)守恒和電荷數(shù)守恒得:
232=220+4x,90=86+2x-y
解得:x=3,y=2.
答案:D
9.如圖所示,用導線將驗電器與潔凈鋅板連接,觸摸鋅板使驗電器指示歸零.用紫外線照射鋅板,驗電器指針發(fā)生明顯偏轉,接著用毛皮摩擦過的橡膠棒接觸鋅板,發(fā)現(xiàn)驗電器的指針張角減小,此現(xiàn)象說明鋅板帶 電(填“正”或“負”);若改用紅外線重復以上實驗,結果發(fā)現(xiàn)驗電器指針根本不會發(fā)生偏轉,說明金屬鋅的極限頻率 紅外線的頻率(填“大于”或“小于”)
7、.
解析:毛皮摩擦過的橡膠棒帶負電,因鋅板被紫外線照射后發(fā)生光電效應缺少電子而帶正電,故驗電器指針的負電荷與鋅板正電荷中和一部分電荷后偏角減小.用紅外線照射鋅板時,驗電器指針偏角不變,鋅板未發(fā)生光電效應,說明鋅板的極限頻率大于紅外線的頻率.
答案:正 大于
10.(1)氫原子第n能級的能量En=,其中E1是基態(tài)能量.而n=1,2,3,…若一氫原子發(fā)射能量為-E1的光子后處于比基態(tài)能量高出-E1的激發(fā)態(tài),則氫原子發(fā)射光子前后分別處于第幾能級?
(2)一速度為v的高速α粒子(He)與同方向運動的氖核(Ne)發(fā)生彈性正碰,碰后α粒子恰好靜止.求碰撞前后氖核的速度.(不計相對論修正)
8、
解析:(1)設氫原子發(fā)射光子前后分別位于第l與第m能級,依題意有:
-=-E1
-E1=-E1
解得:m=2,l=4.
(2)設碰撞前后氖核速度分別為v0、vNe,由動量守恒與機械能守恒定律得:
mαv+mNev0=mNevNe
mαv2+mNev=mNev
且=
解得:v0=v=v
vNe=v=v.
答案:(1)2 4 (2)v
11.(1)下列實驗中,深入地揭示了光的粒子性一面的有 .
(2)場強為E、方向豎直向上的勻強電場中有兩小球A、B,它們的質(zhì)量分別為m1、m2,電荷量分別為q1、q2.A、B兩球由靜止釋放,重力加速度為g,
9、則小球A和B組成的系統(tǒng)動量守恒應滿足的關系式為 .
(3)約里奧·居里夫婦因發(fā)現(xiàn)人工放射性而獲得了1935年的諾貝爾化學獎,他們發(fā)現(xiàn)的放射性元素 P衰變成 Si的同時放出另一種粒子,這種粒子是 .P是 P的同位素,被廣泛應用于生物示蹤技術.1 mg的 P隨時間衰變的關系如圖所示,請估算4 mg的 P經(jīng)多少天的衰變后還剩0.25 mg?
解析:(1)A為康普頓效應,B為光電效應,這兩種現(xiàn)象都深入揭示了光的粒子性.
C為α粒子散射,不是光子,揭示了原子的核式結構模型.D為光的折射,揭示了氫原子能級的不連續(xù).
(2)系統(tǒng)動量守恒的條件為所受合外力為零.即電場力與
10、重力平衡E(q1+q2)=(m1+m2)g.
(3)由核反應過程中電荷數(shù)和質(zhì)量數(shù)守恒可寫出核反應方程:P→Si+e,可知這種粒子是正電子.由圖象可知,P的半衰期為14天,4 mg的P衰變后還剩0.25 mg,經(jīng)歷了4個半衰期,所以為56天.
答案:(1)AB (2)E(q1+q2)=(m1+m2)g
(3)正電子 56天
12.人類認識原子結構和開發(fā)利用原子能經(jīng)歷了十分曲折的過程.請按要求回答下列問題.
(1)盧瑟福、玻爾、查德威克等科學家在原子結構或原子核的研究方面作出了卓越的貢獻.
請選擇其中的兩位,指出他們的主要成績.
① ??;
②
11、 .
在貝克勒爾發(fā)現(xiàn)天然放射現(xiàn)象后,人們對放射線的性質(zhì)進行了深入研究,圖示為三種射線在同一磁場中的運動軌跡,請從三種射線中任選一種,寫出它的名稱和一種用途.
.
(2)在可控核反應堆中需要給快中子減速,輕水、重水和石墨等常用做減速劑.中子在重水中可與H核碰撞減速,在石墨中與C核碰撞減速.上述碰撞可簡化為彈性碰撞模型.某反應堆中快中子與靜止的靶核發(fā)生對心正碰,通過計算說明,僅從一次碰撞考慮,用重水和石墨作減速劑,哪種減速效果更好?
解析:(1)盧瑟福提出了原子的核式結構模型(或其他成就);玻爾把量子理論引入原子
12、模型,并成功解釋了氫光譜(或其他成就);查德威克發(fā)現(xiàn)了中子(或其他成就).
α射線電離作用強,用于消除有害靜電;β射線貫穿能力強,可用于工業(yè)生產(chǎn)控制;γ射線貫穿能力最強,可用于工業(yè)探傷.
(2)設中子的質(zhì)量為Mn,靶核的質(zhì)量為M,中子碰撞前的速度為v0、碰撞后的速度為v1,靶核碰撞后的速度為v2.
由動量守恒定律有:
Mnv0=Mnv1+Mv2
由能量守恒定律有:Mnv=Mnv+Mv
解得:v1=v0
在重水中靶核的質(zhì)量:MH=2Mn
v1H=v0=-v0
在石墨中靶核的質(zhì)量:MC=12Mn
v1C=v0=-v0
中子與重水靶核碰后的速度較小,故重水的減速效果更好.