2017-2018學年物理 5.2 原子核衰變同步練習 新人教版選修2-3.doc
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5.2 原子核衰變同步練習 一、單選題 1. 關于原子和原子核的幾種說法，正確的是 A. β衰變說明原子核內部存在電子 B. 天然放射現象說明原子核有復雜結構 C. 原子光譜規(guī)律表明原子具有核式結構 D. α粒子散射實驗表明玻爾原子理論的正確 【答案】B 【解析】【分析】 天然放射現象說明原子核內部具有復雜結構，α粒子散射實驗說明原子具有核式結構，β衰變是原子核內的中子轉化為質子同時釋放出電子。 該題考查天然放射現象的發(fā)現的意義、波爾理論、β衰變的實質以及湯姆生發(fā)現電子的意義，其中波爾理論的內容和基本假設是最長考到的知識點之一。 【解答】 A.β衰變是原子核內的中子轉化為質子同時釋放出電子，不是證明原子核內部存在電子，故A錯誤； CD.α粒子散射實驗說明原子具有核式結構，沒有表明玻爾原子理論的正確，故CD錯誤； B.天然放射現象說明原子核內部具有復雜結構，故B正確。 故選B。 2. 在下列四個方程中，x、x2、x3和x4各代表某種粒子.以下判斷中正確的是() ①92235U+01n→3895Sr+54138Xe+3x1 ②12H+x2→23H+01n ③92238U→90234Th+x3 ④1121Mg+24He→1227Mg+24He→1327Al+x4 A. x1是電子 B. x2是質子 C. x3是α的粒子 D. x4是氘核 【答案】C 【解析】【分析】 根據核反應方程電荷數守恒、質量數守恒求出未知粒子的電荷數和質量數，從而確定未知粒子為何種粒子。 解決本題的關鍵知道在核反應中電荷數守恒、質量數守恒，基礎題。 【解答】 A.根據電荷數守恒、質量數守恒知，x1的電荷數為0，質量數為1，所以x1為中子，故A錯誤； B.根據電荷數守恒、質量數守恒知，x2的電荷數為1，質量數為2，所以x2為氘核，故B錯誤； C.根據電荷數守恒、質量數守恒知，x3的電荷數為2，質量數為4，所以x3為α的粒子，故C正確； D.根據電荷數守恒、質量數守恒知，x4的電荷數為1，質量數為1，所以x4為質子，故D錯誤。 故選C。 3. 在下列關于近代物理知識的說法中，正確的是( ) A. 玻爾理論可以成功解釋原子的核式結構 B. 氫原子的核外電子從半徑較小的軌道躍遷到半徑較大的軌道時，原子的能量增大 C. β射線為原子的核外電子電離后形成的電子流 D. 鈾元素的半衰期為T，當溫度發(fā)生變化時，鈾元素的半衰期也發(fā)生變化 【答案】B 【解析】【分析】 β衰變所釋放的電子不是來自核外電子，是原子核內部的一個中子轉變?yōu)橐粋€電子和一個質子，電子釋放出來；半衰期的大小與所處的物理環(huán)境和化學狀態(tài)無關，由原子核內部因素決定。 本題考查了玻爾理論、能級、衰變、半衰期、核反應方程等基礎知識點，關鍵要熟悉教材，牢記這些基礎知識點。 【解答】 A.玻爾理論成功地解釋了氫原子的光譜現象，故A錯誤； B.氫原子的核外電子從半徑較小的軌道躍遷到半徑較大的軌道時，原子的能量增大，故B正確； C.β射線是原子核中的一個中子轉變?yōu)橐粋€電子和一個質子，電子釋放出來，故C錯誤； D.半衰期的大小與溫度無關，由原子核內部因素決定，故D錯誤。 故選B。 4. 下列說法正確的是() A. 普朗克為了解釋黑體輻射現象，第一次提出了能量量子化理論 B. 結合能越大表示原子核中的核子結合得越牢固 C. β衰變說明原子核內部在電子 D. 太陽輻射的能量主要來自太陽內部的鏈式裂變反應 【答案】A 【解析】【分析】 普朗克為了解釋黑體輻射現象，第一次提出了能量量子化理論；比結合能越大的原子核越穩(wěn)定；β衰變的實質是原子核中的一個中子轉變?yōu)橐粋€質子，同時釋放一個電子；太陽輻射的能量主要來自太陽內部的聚變反應。 本題考查的知識點較多，如黑體輻射，原子核的結合能，β衰變等等，需要我們在學習過程中全面掌握各個知識點。 【解答】 A .普朗克為了解釋黑體輻射現象，第一次提出了能量量子化理論，故A正確； B .比結合能越大的原子核越穩(wěn)定，故B錯誤； C . β衰變的實質是原子核中的一個中子轉變?yōu)橐粋€質子，同時釋放一個電子， 原子核內部沒有電子， 故C錯誤； D . 太陽輻射的能量主要來自太陽內部的聚變反應，故D錯誤。 故選A。 5. 下列說法中正確的是( ) A. 釷的半衰期為24天.1g釷?90234Th經過120天后還剩0.2g釷 B. 一單色光照到某金屬表面時，有光電子從金屬表面逸出，只延長入射光照射時間，光電子的最大初動能將增加 C. 放射性同位素?90234Th經α、β衰變會生成?86220Rn，其中經過了3次α衰變和2次β衰變 D. 大量處于n=4激發(fā)態(tài)的氫原子向低能級躍遷時，最多可產生4種不同頻率的光子 【答案】C 【解析】解：A、釷的半衰期為24天，1g釷?90234Th經過120天后，發(fā)生5個半衰期，1g釷經過120天后還剩m=m0(12)5=0.03125g.故A錯誤． B、光電效應中，依據光電效應方程Ekm=hγ?W，可知，光電子的最大初動能由入射光的頻率和逸出功決定，與入射光照射時間長短無關.故B錯誤． C、釷?90234Th衰變成氡?86220Rn，可知質量數少12，電荷數少4，因為經過一次α衰變，電荷數少2，質量數少4，經過一次β衰變，電荷數多1，質量數不變，可知經過3次α衰變，2次β衰變.故C正確． D、大量處于n=4激發(fā)態(tài)的氫原子向低能級躍遷時，最多可產生C42=6種不同頻率的光子.故D錯誤． 故選：C． 根據m=m0(12)n，結合半衰期的次數確定剩余的質量； 光電效應中，由光電效應方程可知，光電子的最大初動能與入射光的頻率有關； 依據核反應方程書寫規(guī)律：質量數與質子數守恒； 根據數學組合公式Cn2，即可求解． 考查衰變剩余質量公式m=m0(12)n，掌握光電效應方程，則核反應方程的書寫規(guī)律，理解數學組合公式的內容． 6. 一個靜止的鈾核，放在勻強磁場中，它發(fā)生一次α衰變后變?yōu)殁Q核，α粒子和釷核都在勻強磁場中做勻速圓周運動，某同學作出如圖所示運動徑跡示意圖，以下判斷正確的是() A. 1是α粒子的徑跡，2是釷核的徑跡 B. 1是釷核的徑跡，2是α粒子的徑跡 C. 3是α粒子的徑跡，4是釷核的徑跡 D. 3是釷核的徑跡，4是α粒子的徑跡 【答案】B 【解析】由動量守恒可知，靜止的鈾核發(fā)生α衰變后，生成的均帶正電的α粒子和釷核的動量大小相等，但方向相反，由左手定則可知它們的運動軌跡應為“外切”圓，又R=mvBq=pBq ，在p和B相等的情況下，R∝1q ，因q釷>qα，則R釷
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