格物学 近代物理原子核

计算发生α衰变和β衰变的次数-原子核知识点教师选题进阶单选题自测题答案-吉林省等高中物理,平均正确率48.0%

2025-07-30
计算发生α衰变和β衰变的次数-原子核知识点教师选题进阶单选题自测题答案-吉林省等高中物理,平均正确率48.0%
1、['能级及能级跃迁', '计算发生α衰变和β衰变的次数', '光电效应的实验规律的理解', '光子说及光子能量表达式', '聚变反应']

正确率60.0%下列说法正确的是(

A

A.若某种材料的逸出功是$${{W}{,}}$$则其极限频率$$\nu_{c}=\frac{W} {h}$$

B.当氢原子从$${{n}{=}{2}}$$的能级跃迁到$${{n}{=}{6}}$$的能级时会辐射出光子

C.$$\mathit{^{2 3 2} T h}$$衰变为$$\mathrm{_{8 2}^{2 0 8} P b}$$要经过$${{4}}$$次$${{α}}$$衰变和$${{6}}$$次$${{β}}$$衰变

D.中子与质子结合成氘核时要吸收能量

2、['结合能与比结合能', '能级及能级跃迁', '计算发生α衰变和β衰变的次数', '光电效应的实验规律的理解']

正确率40.0%下列说法中正确的是(

B

A.结合能越大的原子核越稳定

B.$$2 3 2_{9 0} T h$$经过$${{6}}$$次$${{α}}$$衰变和$${{4}}$$次$${{β}}$$衰变后成为$$\bigoplus_{8 2}^{2 0 8} P b$$

C.氢原子从较低能级跃迁到较高能级时,电势能减小

D.用绿光或紫光照射某金属发生光电效应时,逸出光电子的最大初动能可能相等

3、['半衰期的相关计算', '计算发生α衰变和β衰变的次数']

正确率40.0%由于放射性元素$$\stackrel{2 3 7} {9 3} N p$$的半衰期很短,所以在自然界中一直未被发现,只是在使用人工的方法制造后才被发现.已知$$\stackrel{2 3 7} {9 3} N p$$经过一系列$${{α}}$$衰变和$${{β}}$$衰变后变成$$\protect_{8 3}^{2 0 9} B i$$,下列选项中正确的是(

C

A.$$\protect_{8 3}^{2 0 9} B i$$的原子核比$$\stackrel{2 3 7} {9 3} N p$$的原子核少$${{2}{8}}$$个中子

B.$$\stackrel{2 3 7} {9 3} N p$$经过衰变变成$$\protect_{8 3}^{2 0 9} B i$$,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

D.$$\stackrel{2 3 7} {9 3} N p$$的半衰期等于任一个$$\stackrel{2 3 7} {9 3} N p$$原子核发生衰变的时间

4、['半衰期的相关计算', 'α衰变的特点、本质及其方程的写法', '计算发生α衰变和β衰变的次数', '质能方程的理解', '质量亏损']

正确率40.0%在能源需求剧增的现代社会,核能作为一种新能源被各国竞相开发利用。核原料中的钚$${{(}{P}{u}{)}}$$是一种具有放射性的超铀元素,钚的一种同位素$$\bigoplus_{9 4}^{2 3 9} P u$$的半衰期为$$2 4 1 0 0$$年,其衰变方程为$$2 3 9_{9 4} \, P u \to X+\, \frac{4} {2} H e+\gamma,$$下列有关说法中正确的是$${{(}{)}}$$

C

A.$${{X}}$$原子核中含有$${{9}{2}}$$个中子

B.钚衰变发出的$${{γ}}$$射线具有很强的电离能力

C.$${{2}{0}}$$克的$$\bigoplus_{9 4}^{2 3 9} P u$$经过$$4 8 2 0 0$$年后,还有$${{5}}$$克未衰变

D.钚核衰变前的质量等于衰变后$${{X}{、}{H}{e}}$$核的质量之和

5、['结合能与比结合能', '半衰期的相关计算', '计算发生α衰变和β衰变的次数', '理解核子、电荷数和质量数']

正确率40.0%下列说法中正确的是(

C

A.比结合能越大,原子核越不稳定

B.$$2 3 2_{9 0} T h$$经过$${{6}}$$次$${{α}}$$衰变和$${{6}}$$次$${{β}}$$衰变后变成了$$\bigoplus_{8 2}^{2 0 8} P b$$

C.铀核裂变中一种裂变反应是$$2 3 5_{9 2} U+_{0}^{1} n \to_{5 6}^{1 4 4} B a+X+3_{0}^{1} n$$,其中原子核$${{X}}$$中含有$${{5}{3}}$$个中子

D.若有放射性元素$${{Y}}$$的原子核$${{1}{0}}$$个,经一个半衰期后,一定有$${{5}}$$个$${{Y}}$$原子核发生了衰变

6、['半衰期的相关计算', '计算发生α衰变和β衰变的次数', '光电效应现象及其解释', '理解核子、电荷数和质量数']

正确率40.0%下列说法正确的是

D

A.一束光照射到某金属表面上产生了光电效应,增大光的强度可以增加光电子的最大初动能

B.查德威克发现质子的核反应方程式是:$$\mathrm{^{1 4}_{7} N+_{2}^{4} H e \to_{8}^{1 7} O+_{1}^{1} H}$$

C.铋$${{2}{1}{0}}$$的半衰期是$${{5}}$$天,$${{1}{0}{g}}$$铋$${{2}{1}{0}}$$经过$${{1}{0}}$$天全部衰变为其它原子核

D.$$\mathrm{^{2 3 8} U}$$衰变为$$2 2 2_{8 6}$$要经过$${{4}}$$次$${{α}}$$衰变和$${{2}}$$次$${{β}}$$衰变

7、['半衰期的概念', '半衰期的相关计算', '计算发生α衰变和β衰变的次数', 'α粒子散射实验及其解释']

正确率40.0%下列说法正确的是(

C

A.根据天然放射现象,卢瑟福提出了原子的核式结构

B.放射性元素的半衰期会随着压力$${、}$$温度$${、}$$化合物种类变化而变化

C.铀$$( \frac{2 3 8} {9 2} U )$$经过多次$${{α}{、}{β}}$$衰变形成稳定的铅$$\C_{8 2}^{2 0 6} P b )$$的过程中,有$${{6}}$$个中子转变成质子

D.一个氡核$$\C_{8 6}^{2 2 2} R n )$$衰变成钋核$$\C_{8 4}^{2 1 8} P_{O} )$$并放出一个粒子,其半衰期为$${{3}{.}{8}}$$天,则$${{2}{g}}$$氡经过$${{7}{.}{6}}$$天衰变,剩余氡的质量是$${{1}{g}}$$

8、['半衰期的相关计算', '计算发生α衰变和β衰变的次数', '光电效应的实验规律的理解', '射线的本质及三种射线的比较']

正确率60.0%下列说法中正确的是(

C

A.钍的半衰期为$${{2}{4}}$$天,$${{1}{g}}$$钍$$2 3 4_{9 0} T h$$经过$${{1}{2}{0}}$$天后还剩$${{0}{.}{2}{g}}$$钍

B.一单色光照到某金属表面时,有光电子从金属表面逸出,只延长入射光照射时间,光电子的最大初动能将增加

C.放射性同位素$$2 3 4_{9 0} T h$$经$${{α}{、}{β}}$$衰变会生成$$\L_{8 6}^{2 2 2} R n$$其中经过了$${{3}}$$次$${{α}}$$衰变和$${{2}}$$次$${{β}}$$衰变

D.$$\alpha, ~ \beta, ~ \gamma$$射线的电离本领依次增强

9、['α衰变的特点、本质及其方程的写法', 'β衰变的特点、本质及其方程的写法', '计算发生α衰变和β衰变的次数']

正确率60.0%下列原子核中不可能由原子核$$2 3 2_{9 0} T h$$经过若干次$${{α}}$$衰变和$${{β}}$$衰变生成的是(

D

A.$$\bigoplus_{8 2}^{2 0 4} P b$$

B.$$\r_{8 4}^{2 1 6} P o$$

C.$$\bigoplus_{8 8}^{2 2 4} R a$$

D.

10、['玻尔理论的基本假设--轨道量子化和频率条件', '康普顿效应的概念、解释及意义', '计算发生α衰变和β衰变的次数', '核反应']

正确率60.0%下列说法正确的是(

C

A.$$2 3 2_{9 0} T h$$衰变成$$\bigoplus_{8 2}^{2 0 8} P b$$要经过$${{4}}$$次$${{α}}$$衰变和$${{2}}$$次$${{β}}$$衰变

B.核泄漏事故污染物$$1 3 7 \, C s$$能够产生对人体有害的辐射,其核反应方程式为$$\Hq{5 6}^{1 3 7} C s \to\rq{}_{5 0}^{1 3 7} \, B a+x$$可以判断$${{x}}$$为质子

C.玻尔理论的假设是原子能量的量子化和轨道量子化

D.康普顿效应说明光具有粒子性,电子的衍射实验说明实物粒子只具有粒子性

1. 解析:

A. 正确。逸出功 $$W$$ 与极限频率 $$\nu_c$$ 的关系为 $$W = h \nu_c$$,因此 $$\nu_c = \frac{W}{h}$$。

B. 错误。氢原子从低能级($$n=2$$)跃迁到高能级($$n=6$$)需要吸收能量,不会辐射光子。

C. 错误。$$^{232}Th$$ 衰变为 $$^{208}Pb$$,质量数减少 $$232-208=24$$,每次 $$\alpha$$ 衰变质量数减少 4,故需 $$6$$ 次 $$\alpha$$ 衰变;电荷数减少 $$90-82=8$$,每次 $$\alpha$$ 衰变电荷数减少 2,$$\beta$$ 衰变电荷数增加 1,设 $$\beta$$ 衰变次数为 $$x$$,则 $$6 \times 2 - x = 8$$,解得 $$x=4$$。因此需 $$6$$ 次 $$\alpha$$ 衰变和 $$4$$ 次 $$\beta$$ 衰变。

D. 错误。中子与质子结合成氘核时会释放能量(结合能)。

正确答案:A。

2. 解析:

A. 错误。比结合能越大的原子核越稳定,而非结合能。

B. 正确。$$^{232}Th$$ 衰变为 $$^{208}Pb$$,质量数减少 $$24$$,需 $$6$$ 次 $$\alpha$$ 衰变;电荷数减少 $$8$$,由 $$6 \times 2 - x = 8$$ 得 $$x=4$$ 次 $$\beta$$ 衰变。

C. 错误。氢原子从低能级跃迁到高能级时,电子远离原子核,电势能增大。

D. 正确。光电子的最大初动能取决于入射光频率,若绿光和紫光频率相同(题目假设可能),则逸出光电子的最大初动能可能相等。

正确答案:B、D。

3. 解析:

A. 错误。$$^{237}Np$$ 的中子数为 $$237-93=144$$,$$^{209}Bi$$ 的中子数为 $$209-83=126$$,相差 $$18$$ 个中子。

B. 正确。衰变过程可能伴随 $$\gamma$$ 射线释放。

C. 正确。质量数减少 $$237-209=28$$,需 $$7$$ 次 $$\alpha$$ 衰变;电荷数减少 $$93-83=10$$,由 $$7 \times 2 - x = 10$$ 得 $$x=4$$ 次 $$\beta$$ 衰变。

D. 错误。半衰期是统计规律,不适用于单个原子核。

正确答案:B、C。

4. 解析:

A. 错误。$$^{239}Pu \to X + ^4_2He$$,根据守恒定律,$$X$$ 为 $$^{235}_{92}U$$,其中子数为 $$235-92=143$$。

B. 错误。$$\gamma$$ 射线电离能力弱。

C. 正确。半衰期 $$24100$$ 年,经过 $$48200$$ 年($$2$$ 个半衰期),剩余质量为 $$20 \times \left(\frac{1}{2}\right)^2 = 5$$ 克。

D. 错误。衰变前后质量亏损转化为能量,质量不守恒。

正确答案:C。

5. 解析:

A. 错误。比结合能越大,原子核越稳定。

B. 错误。$$^{232}Th$$ 衰变为 $$^{208}Pb$$ 需 $$6$$ 次 $$\alpha$$ 衰变和 $$4$$ 次 $$\beta$$ 衰变(见第1题解析)。

C. 正确。裂变反应中 $$X$$ 为 $$^{89}_{36}Kr$$,中子数为 $$89-36=53$$。

D. 错误。半衰期是统计规律,实际衰变数量可能波动。

正确答案:C。

6. 解析:

A. 错误。光电子最大初动能仅与入射光频率有关,与强度无关。

B. 错误。查德威克发现中子,卢瑟福发现质子。

C. 错误。$$10$$ 天为 $$2$$ 个半衰期,剩余质量为 $$10 \times \left(\frac{1}{2}\right)^2 = 2.5$$ 克。

D. 正确。$$^{238}U$$ 衰变为 $$^{222}_{86}Rn$$,质量数减少 $$16$$,需 $$4$$ 次 $$\alpha$$ 衰变;电荷数减少 $$92-86=6$$,由 $$4 \times 2 - x = 6$$ 得 $$x=2$$ 次 $$\beta$$ 衰变。

正确答案:D。

7. 解析:

A. 错误。卢瑟福通过 $$\alpha$$ 粒子散射实验提出核式结构,天然放射现象说明原子核可分。

B. 错误。半衰期是核内禀属性,不受外界影响。

C. 正确。$$^{238}U$$ 衰变为 $$^{206}Pb$$,质量数减少 $$32$$,需 $$8$$ 次 $$\alpha$$ 衰变;电荷数减少 $$92-82=10$$,由 $$8 \times 2 - x = 10$$ 得 $$x=6$$ 次 $$\beta$$ 衰变,即 $$6$$ 个中子转为质子。

D. 错误。$$7.6$$ 天为 $$2$$ 个半衰期,剩余质量为 $$2 \times \left(\frac{1}{2}\right)^2 = 0.5$$ 克。

正确答案:C。

8. 解析:

A. 错误。$$120$$ 天为 $$5$$ 个半衰期,剩余质量为 $$1 \times \left(\frac{1}{2}\right)^5 = 0.03125$$ 克。

B. 错误。光电子最大初动能仅与入射光频率有关。

C. 正确。$$^{234}Th$$ 衰变为 $$^{222}Rn$$,质量数减少 $$12$$,需 $$3$$ 次 $$\alpha$$ 衰变;电荷数减少 $$90-86=4$$,由 $$3 \times 2 - x = 4$$ 得 $$x=2$$ 次 $$\beta$$ 衰变。

D. 错误。电离能力顺序为 $$\alpha > \beta > \gamma$$。

正确答案:C。

9. 解析:

$$^{232}Th$$ 衰变后质量数变化为 $$232-4n$$($$n$$ 为 $$\alpha$$ 衰变次数),电荷数为 $$90-2n+m$$($$m$$ 为 $$\beta$$ 衰变次数)。

A. $$^{204}Pb$$:$$232-4n=204 \Rightarrow n=7$$,$$90-2 \times 7 + m = 82 \Rightarrow m=6$$,可能。

B. $$^{216}Po$$:$$n=4$$,$$m=2$$,可能。

C. $$^{224}Ra$$:$$n=2$$,$$m=0$$,可能。

D. 质量数为奇数,$$^{232}Th$$ 为偶数,不可能通过衰变得奇数质量数。

正确答案:D。

10. 解析:

A. 错误。$$^{232}Th$$ 衰变为 $$^{208}Pb$$ 需 $$6$$ 次 $$\alpha$$ 衰变和 $$4$$ 次 $$\beta$$ 衰变。

B. 错误。$$x$$ 为电子($$\beta$$ 粒子),非质子。

C. 正确。玻尔理论假设能级和轨道量子化。

D. 错误。电子衍射实验说明实物粒子具有波动性。

正确答案:C。

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