第三章 原子核章末测试题 word版含答案

高中物理教科版 选修3-5原子核章末测试题
1．(2018大庆名校期末)关于天然放射现象中产生的三种射线，以下说法中正确的是(　　)
A．α、β、γ三种射线中，α射线的电离作用最强，穿透能力也最强
B．α、β、γ三种射线中，β射线的速度最快，可以达到0.9c
C．β射线是由原子核外电子电离产生的
D．人们利用γ射线照射种子，可以使种子内的遗传物质发生变异，培育出新的优良品种
【答案】D　解析：α、β、γ三种射线中，α射线的电离作用最强，但γ穿透能力最强，故A错误；α、β、γ三种射线中，α射线射出速度约0.1c，β射线射出速度接近c，γ射出速度为c，所以三种射线中γ射线的速度最快，故B错误；β衰变中产生的电子是原子核中的一个中子释放出来的，故C错误；人们利用γ射线照射种子，可以使种子内的遗传物质发生变异，培育出新的优良品种，故D正确．
2．(2018上海名校二模)下列射线来自于原子核外的是(　　)
A．α射线　　　 B．β射线
C．γ射线　　　 D．阴极射线
【答案】D　解析：α射线、β射线、γ射线都是在放射性物质衰变的过程中放射出的，来自于原子核的衰变，故A、B、C错误；阴极射线是阴极受热后，原子的核外电子受激发而发射出的电子，故D正确．
3．(2018南昌期末)下列叙述中正确的有(　　)
A．光的粒子性被光电效应和光的衍射现象所证实
B．在α粒子散射实验的基础上，卢瑟福提出了原子的核式结构模型
C．紫外线照射某金属表面时发生了光电效应，则红外线也一定可以使该金属发生光电效应
D．氡的半衰期为3.8天，若取4个氡原子核，经过7.6天后就一定只剩下1个氡原子核
【答案】B　解析：光电效应和康普顿效应说明光具有粒子性，光的衍射说明了光具有波动性，故A错误．在α粒子散射实验的基础上，卢瑟福提出了原子的核式结构模型，故B正确．红外线的频率小于紫外线的频率，紫外线照射金属表面发生光电效应，红外线照射不一定能发生光电效应，故C错误．半衰期具有统计规律，对于大量的原子核适用，故D错误．
4．(2018永州一模)下列说法正确的是(　　)
A．只要照射到金属表面的光足够强，金属就一定会发出光电子
B．N＋He→O＋H是卢瑟福发现质子的核反应方程
C．放射性物质的半衰期随温度的升高而变短
D．大量处于量子数n＝4能级的氢原子，最多可辐射出4种不同频率的光子
【答案】B　解析：根据发生光电效应的条件可知，照射到金属表面的光要发生光电效应，则入射光的波长需要小于该金属的极限波长，与光的强度无关，故A错误；根据物理学史可知，卢瑟福用α粒子轰击氮，发现了质子，核反应方程为N＋He→O＋H，故B正确；放射性物质的半衰期是由放射性元素本身的特点决定的，与外界的温度无关，故C错误；大量处于量子数n＝4能级的氢原子，最多可辐射出C＝6种不同频率的光子，故D错误．
5．碘131的半衰期约为8天，若某药物含有质量为m的碘131，经过32天后，该药物中碘131的含量大约还有(　　)
A．　　　　 B．　　
C．　　 D．
【答案】C　解析：本题考查元素的半衰期．根据半衰期公式，将题目中的数据代入可得C正确，A、B、D错误．
6．(2016昌平二模)钍核(Th)具有放射性，它能放出一个新的粒子而变为镤核(Pa)，同时伴随有γ射线产生，其方程为Th→Pa＋x.则x粒子为(　　)
A．质子　　　　 B．中子
C．α粒子　　　　 D．β粒子
【答案】D　解析：根据电荷数守恒可知，射线的电荷数为90－91＝－1，结合质量数守恒知钍核衰变过程中放出了一个电子，即x为β粒子，故D正确．
7．(多选)目前，在居室装修中经常用到花岗岩、大理石等装饰材料，这些岩石都不同程度地含有放射性元素，比如，有些含有铀、钍的花岗岩会释放出放射性惰性气体氡，而氡会发生放射性衰变，放射出α、β、γ射线，这些射线会导致细胞发生癌变及呼吸道等方面的疾病．根据有关放射性知识可知，下列说法正确的是(　　)
A．氡的半衰期为3.8天，若取4个氡原子核，经7.6天后就一定剩下一个原子核了
B．β衰变所释放的电子是原子核内的中子转化成质子和电子所产生的
C．γ射线一般伴随着α或β射线产生，在这三种射线中，γ射线的穿透能力最强，电离能力最弱
D．发生α衰变时，生成核与原来的核相比，中子数减少了4个
【答案】BC
8．(2017兰州模拟)下列说法中正确的是(　　)
A．U的半衰期约为7亿年，随着地球环境的不断变化，其半衰期可能变短
B．某原子核经过一次α衰变和两次β衰变后，核内中子数减少4
C．10个放射性元素的原子经过一个半衰期后，一定有5个原子核发生衰变
D．γ粒子的电离能力比α粒子的大
【答案】B　解析：半衰期的长短是由原子核内部本身的因素决定的，与原子所处的物理、化学状态无关，放射性物质的温度升高，其半衰期将不变，故A错误；某原子核经过一次α衰变电荷数减小2，质量数减小4，再经过两次β衰变后，质量数不变，电荷数要增加2，所以整个过程质量数减小4，电荷数不变，所以核内中子数减少4个，B正确；半衰期具有统计规律，对大量的原子核适用，故C错误；三种射线中γ射线的穿透能力最强，α射线的电离能力最强，故D错误．
能力提升
9．美国和俄罗斯的科学家利用回旋加速器，通过 Ca(钙48)轰击Cf(锎249)发生核反应，成功合成了第118号元素，这是迄今为止门捷列夫元素周期表中原子序数最大的元素．实验表明，该元素的原子核先放出3个相同的粒子x，再连续经过3次α衰变后，变成质量数为282的第112号元素的原子核，则上述过程中的粒子x是(　　)
A．中子　　 B．质子　　
C．电子　　 D．α粒子
【答案】A　解析：用A表示第118号元素，B表示第 112号元素，a、b分别表示粒子x的原子序数和质量数，则核反应方程分别为Ca＋Cf→A，A→3x＋3He＋B，由质量数守恒和核电荷数守恒可得a＝0，b＝1，则粒子x为中子．
10．(2018年武汉模拟)在匀强磁场中有一个原来静止的碳14原子核，它放射出的粒子与反冲核的径迹是两个内切的圆，两圆的直径之比为7∶1，如图所示，那么碳14的衰变方程为(　　)
A．C→e＋B　　　　　 B．C→He＋Be
C．C→H＋B　　　 D．C→e＋N
【答案】D　解析：原子核的衰变过程满足动量守恒，粒子与反冲核的速度方向相反，根据左手定则判断得知，粒子与反冲核的电性相反，则知粒子带负电，所以该衰变是β衰变，此粒子是β粒子．可得两带电粒子动量大小相等，方向相反，就动量大小而言有m1v1＝m2v2，由带电粒子在匀强磁场中圆周运动的半径公式可得r＝，可见r与q成反比．由题意，大圆与小圆的直径之比为7∶1，半径之比为7∶1，则得粒子与反冲核的电荷量之比为1∶7.所以反冲核的电荷量为7e，电荷数是7，其符号为N.所以碳14的衰变方程为C→e＋N.故D正确，A、B、C错误．
11．(多选)如图所示，铅盒A中装有天然放射性物质，放射线从其右端小孔水平向右射出，在小孔和荧光屏之间有垂直纸面向里的匀强磁场，则下列说法中正确的是(　　)
A．打在图中a、b、c三点的依次是α射线、γ射线和β射线
B．α射线和β射线的轨迹是抛物线
C．α射线和β射线的轨迹是圆弧
D．如果在铅盒和荧光屏间再加一竖直向下的匀强电场，则屏上的亮斑可能只剩下b
【答案】AC　解析：由左手定则可知粒子向右射出后，在匀强磁场中α粒子所受的洛伦兹力向上，β粒子所受的洛伦兹力向下，轨迹都是圆弧．由于α粒子速度约是光速的，而β粒子速度接近光速，所以在同样的混合场中不可能都做直线运动(如果一个打在b点，则另一个必然打在b点下方)，本题选A、C．
12．静止状态的镭原子核Ra经一次α 衰变后变成一个新核．
(1)写出衰变方程式；
(2)若测得放出的α粒子的动能为E1，求反冲核动能E2及镭核衰变时放出的总能量E.(衰变时放出的能全部转化为两核的动能)
【答案】(1)Ra→Rn＋He　(2)E1　E1
解析：(1)Ra→Rn＋He.
(2)由动量守恒定律得m1v1－m2v2＝0, 式中m1、m2、v1、v2分别为α粒子及新核的质量和速度，则反冲核的动能为：E2＝m2v＝m22＝E1·＝E1，则衰变放出的总能量为E＝E1＋E2＝E1.