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第十二章 近代物理
章末过关检测(十二) (时间:60分钟 分值:100分)
一、单项选择题(本题共6小题,每小题6分,共36分.在每小题给出的四个选项中,只有一个选项正确)
1.关于天然放射性,下列说法不正确的是( ) A.所有元素都有可能发生衰变
B.放射性元素的半衰期与外界的温度无关
C.放射性元素与别的元素形成化合物时仍具有放射性 D.α、β和γ三种射线中,γ射线的穿透能力最强
解析:选A.自然界中绝大部分元素没有放射现象,选项A错误;放射性元素的半衰期只与原子核结构有关,与其他因素无关,选项B、C正确;α、β和γ三种射线电离能力依次减弱,穿透能力依次增强,选项D正确.
2.由于放射性元素237 93Np的半衰期很短,所以在自然界中一直未被发现,
237
只是在使用人工的方法制造后才被发现.已知 93Np经过一系列α衰变和β衰209变后变成 83Bi,下列选项中正确的是( )
237
A.209 83Bi的原子核比 93Np的原子核少28个中子
209B.237 93Np经过衰变变成 83Bi,衰变过程可以同时放出α粒子、β粒子和γ
粒子
C.衰变过程中共发生了7次α衰变和4次β衰变
237D.237 93Np的半衰期等于任一个 93Np原子核发生衰变的时间
237解析:选C.209 83Bi的中子数为209-83=126, 93Np的中子数为237-93=209237
144, 83Bi的原子核比 93Np的原子核少18个中子,A错误;237 93Np经过一系列209α衰变和β衰变后变成 83Bi,可以同时放出α粒子和γ粒子或者β粒子和γ
1
粒子,不能同时放出三种粒子,B错误;衰变过程中发生α衰变的次数为237-209
=7次,β衰变的次数为2×7-(93-83)=4次,C正确;半衰期是4大量原子核衰变的统计规律,对少数原子核不适用,选项D错误.
3.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( )
解析:选C.α粒子与原子核相互排斥,A、D错误;运动轨迹与原子核越近,力越大,运动方向变化越明显,B错误,C正确.
4.下列核反应方程中,属于α衰变的是( )
4171
A.14 7N+2He→ 8O+1H 2344B.238 92U→ 90Th+2He 341C.21H+1H→2He+0n 2340D.234 90Th→ 91Pa+-1e
解析:选B.α衰变是放射性元素的原子核放出α粒子(4选2He)的核反应,项B正确.
5.太阳因核聚变释放出巨大的能量,同时其质量不断减少.太阳每秒钟辐射出的能量约为4×1026 J,根据爱因斯坦质能方程,太阳每秒钟减少的质量最接近( )
A.1036kg C.1013 kg
B.1018 kg D.109 kg
26
ΔE4×10
解析:选D.由爱因斯坦质能方程ΔE=Δmc2知:Δm=2= c(3×108)2
kg≈4×109 kg,选项D正确.
2
6.下列有关原子结构和原子核的认识,其中正确的是( ) A.γ射线是高速运动的电子流
B.氢原子辐射光子后,其绕核运动的电子动能增大 C.太阳辐射能量的主要来源是太阳中发生的重核裂变
210
D.210 83Bi的半衰期是5天,100克 83Bi经过10天后还剩下50克
解析:选B.β射线是高速电子流,而γ射线是一种光子流,选项A错误;氢原子辐射光子后,绕核运动的电子距核更近,动能增大,选项B正确;太阳辐射能量的主要来源是太阳内部氢核的聚变,选项C错误;10天为两个半
?1??1?2210
衰期,剩余的 83Bi为100×??τ g=100×?? g=25 g,选项D错误.
?2??2?
t二、多项选择题(本题共4小题,每小题6分,共24分.在每小题给出的四个选项中,有多个选项符合题目要求,全选对的得6分,选对但不全的得3分,有错选或不答的得0分)
7.(2019·湖北黄冈模拟)下列说法中正确的是( ) A.卢瑟福的α粒子散射实验揭示了原子核有复杂的结构
208
B.232 90Th衰变成 82Pb要经过6次α衰变和4次β衰变
C.β衰变中产生的β射线实际上是原子的核外电子挣脱原子核的束缚而形成的
D.升高放射性物质的温度,不可缩短其半衰期
解析:选BD.卢瑟福的α粒子散射实验揭示了原子具有核式结构,但并
232
不能说明原子核有复杂的结构,A错误;据α衰变、β衰变的实质可知 90Th208 0→ 82Pb+n4m=4,故B正确;β衰变中β射线是由原子核2He+m-1e,得n=6,
中的中子转变形成的,C错误;放射性物质的半衰期只由其本身决定,与外界环境无关,D正确.
8.14C发生放射性衰变成为14N,半衰期约5 700年.已知植物存活期间,
3
其体内14C与12C的比例不变;生命活动结束后,14C的比例持续减小.现通过测量得知,某古木样品中14C的比例正好是现代植物所制样品的二分之一.下列说法正确的是( )
A.该古木的年代距今约5 700年 B.12C、13C、14C具有相同的中子数 C.14C衰变为14N的过程中放出β射线 D.增加样品测量环境的压强将加速14C的衰变
解析:选AC.古木样品中14C的比例是现代植物所制样品的二分之一,根据半衰期的定义知该古木的年代距今约5 700年,选项A正确;同位素具有
140相同的质子数,不同的中子数,选项B错误;14C的衰变方程为14 6C→ 7N+-1e,
所以此衰变过程放出β射线,选项C正确;放射性元素的半衰期与核内部自身因素有关,与原子所处的化学状态和外部条件无关,选项D错误.
9.(2019·山西模拟)核反应堆是利用中子轰击重核发生裂变反应,释放
23514192出大量核能. 92U+10n→ 56Ba+36Kr+aX是反应堆中发生的许多核反应中的一141种,X是某种粒子,a是X粒子的个数,用mU、mBa、mKr分别表示235 92U、 56Ba、9236
Kr核的质量,mX表示X粒子的质量,c为真空中的光速,以下说法正确的是
( )
A.X为中子,a=2 B.X为中子,a=3
C.上述核反应中放出的核能ΔE=(mU-mBa-mKr-2mX)c2 D.上述核反应中放出的核能ΔE=(mU-mBa-mKr-3mX)c2
1141
解析:选BC.核反应中,质量数守恒,电荷数守恒,则知235 92U+0n→ 56Ba922
+36Kr+aX中X为10n,a=3,则A错误,B正确;由ΔE=Δmc可得:ΔE=
(mU+mX-mBa-mKr-3mX)c2=(mU-mBa-mKr-2mX)c2,则C正确,D错误.
10.人们发现,不同的原子核,其核子的平均质量(原子核的质量除以核
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