正确率80.0%日本福岛核事故是世界上最大的核事故之一,$${{2}{0}{1}{9}}$$年$${{2}}$$月$${{1}{3}}$$日日本宣布福岛核电站核残渣首次被“触及”,其中部分残留的放射性物质半衰期可长达$${{1}{5}{7}{0}}$$万年,下列有关说法正确的是$${{(}{)}}$$
C
A.$$\frac{2 3 8} {9 2} \, U$$衰变成$$\stackrel{2 0 6} {8 2} P b$$的核反应方程为$$2 3 8_{9 2} U \to_{8 2}^{2 0 6} P b+7_{2}^{4} H e+4_{-1}^{0} e$$
B.$$\frac{2 3 8} {9 2} \, U$$的比结合能大于$$\stackrel{2 0 6} {8 2} P b$$的比结合能
C.将由放射性元素组成的化合物进行高温分解,不会改变放射性元素的半衰期
D.天然放射现象中产生的$${{α}}$$射线的速度与光速相当,穿透能力很强
2、['能级及能级跃迁', '原子核的衰变', '光电效应方程的基本计算', 'α粒子散射实验及其解释', '光电效应', '原子的核式结构模型']正确率80.0%下列关于近代物理的说法中正确的是$${{(}{)}}$$
B
A.衰变中放出的$${{β}}$$射线来自于原子中的核外电子
B.氢原子从激发态跃迁到基态时,核外电子动能增大,原子的电势能减小
C.卢瑟福利用$${{a}}$$粒子散射实验揭示了原子核内部具有复杂的结构
D.光电效应中,遏止电压越大,截止频率也越大
3、['原子核的衰变', '核力与结合能', '射线的本质及三种射线的比较']正确率40.0%贫铀弹在爆炸中有很多$$\frac{2 3 8} {9 2} \, U$$残留,其半哀期极为漫长且清理困难,所以对环境的污染严重而持久。设$$\frac{2 3 8} {9 2} \, U$$发生$${{α}}$$衰变形成新核$${{X}}$$,以下说法正确的是$${{(}{)}}$$
A.$$\frac{2 3 8} {9 2} \, U$$的比结合能小于新核$${{X}}$$的比结合能
B.该衰变过程的方程可写为$$2 3 8_{9 2} U+_{2}^{4} H e \to_{9 4}^{2 4 2} X$$
C.衰变反应中的$${{α}}$$射线在几种放射线中电离能力最弱
D.$${{2}}$$个$$\frac{2 3 8} {9 2} \, U$$原子核经过一个半衰期后必定有一个发生衰变
4、['原子核的衰变', '核反应', '聚变的理解及计算']正确率80.0%下列核反应方程中,属于太阳内部核聚变反应的方程是$${{(}{)}}$$
D
A.$$\stackrel{2 3 8} {9 2} U \to\stackrel{2 3 4} {9 0} T h+\stackrel{4} {2} H e$$
B.$$\frac{1 4} {7} N+\stackrel{4} {2} H e \to\stackrel{1 7} {8} O+\stackrel{1} {1} H$$
C.$$2 3 5_{9 2} U+_{0}^{1} n \to_{5 6}^{1 4 4} B a+_{3 6}^{8 9} K r+3_{0}^{1} n$$
D.$$^2_{1} H+_{1}^{3} H \to_{2}^{4} H e+_{0}^{1} n$$
5、['结合能与比结合能', '原子核的衰变']正确率80.0%关于原子核的结合能,下列说法正确的是$${{(}{)}}$$
B
A.铀核的结合能等于其$${{α}}$$衰变时所放出的能量
B.铀核衰变成$${{α}}$$粒子和另一原子核,$${{2}}$$个产物的结合能之和一定大于原来铀核的结合能
C.比结合能越小,原子核越稳定
D.结合能越小,原子核越稳定
6、['玻尔理论的基本假设--轨道量子化和频率条件', '能级及能级跃迁', '原子核的衰变']正确率80.0%下列说法正确的是$${{(}{)}}$$
A
A.玻尔理论认为:若氢原子从激发态向基态跃迁后,其核外电子速率会增大
B.各种原子的发射光谱都是连续谱
C.$${{β}}$$衰变是原子核内的一个质子转化为一个中子和电子,电子被释放出来
D.盖革$${{−}}$$米勒计数器可以检测并区分射线的种类
7、['能级及能级跃迁', '原子核的衰变', '玻尔理论', '射线的本质及三种射线的比较']正确率80.0%下列关于物理史实或现象的说法正确的是$${{(}{)}}$$
C
A.经典物理学无法解释原子的稳定性,但可以解释原子光谱的分立特性
B.根据玻尔氢原子模型,氢原子辐射出光子后,电子绕核运动的动能将减小
C.天然放射性元素的放射性与元素的化学状态无关,说明射线来自于原子核
D.卢瑟福用$${{α}}$$粒子轰击氮原子核$$1 4_{7} N$$,产生出氧的一种同位素$$\frac{1 7} {8} O$$和一个中子
8、['动量与能量的其他综合应用', '带电粒子在匀强磁场中的运动', '原子核的衰变', '电源和电流']正确率40.0%匀强磁场中有一静止的放射性同位素铝核$${^{A}_{Z}{X}}$$放出$${{α}}$$粒子后,产生的反冲核$${{Y}}$$和$${{α}}$$粒子分别做匀速圆周运动。若将反冲核$${{Y}}$$和$${{α}}$$粒子的圆周运动等效成环形电流,等效电流的大小分别用$${{I}_{1}}$$和$${{I}_{2}}$$表示,不计粒子所受的重力及粒子间的相互作用。则
D
A.反冲核$${{Y}}$$的质量为$${{A}{−}{4}}$$
B.反冲核$${{Y}}$$和$${{α}}$$粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动的半径的比值跟其比荷成反比
C.$$I_{1} : I_{2}={\frac{\left( Z-4 \right)^{2}} {A-2}}$$
D.$$I_{1} : I_{2}={\frac{\left( Z-2 \right)^{2}} {A-4}}$$
9、['核力与四种基本相互作用', '结合能与比结合能', '原子核的衰变']正确率40.0%
下列有关原子核和质能方程的说法正确的是 $${{(}{)}}$$
A
A.原子核的结合能等于使其完全分解成自由核子所需的最小能量
B.爱因斯坦质能方程表明,在一定条件下质量可以转化为能量
C.放射性元素发生$${{β}}$$衰变时放出的是核外电子
D.两个质子之间,不论距离如何,核力总是大于库仑力
10、['原子核的衰变', '射线的本质及三种射线的比较']正确率80.0%$${{2}{0}{2}{1}}$$年$${{4}}$$月$${{1}{3}}$$日,日本政府正式宣布:将福岛第一核电站上百万吨核污水经过滤并稀释后排入大海,排放将于大约$${{2}}$$年后开始,引起世界广泛关注。关于元素放射性,下列说法正确的是$${{(}{)}}$$
C
A.碘$${{1}{3}{1}}$$放出的$${{β}}$$射线来源于核外电子
B.碳$${{1}{4}}$$的半衰期为$${{5}{7}{3}{0}}$$年,经过$$1 1 4 6 0$$年后将全部消失
C.$${{α}}$$射线的电离作用比$${{γ}}$$射线强,穿透能力比$${{γ}}$$射线弱
D.医疗上利用钴$${{6}{0}}$$对癌症患者进行放射治疗,是因为射线只破坏癌细胞,不会对健康细胞带来伤害
1. 解析:
A选项:核反应方程应满足质量数守恒和电荷数守恒。$$^{238}_{92}U$$衰变成$$^{206}_{82}Pb$$,质量数减少32,电荷数减少10,因此需要放出8个$$^4_2He$$(质量数减少32,电荷数减少16)和6个$$^0_{-1}e$$(电荷数增加6)。原方程错误。
B选项:比结合能是核子结合能的平均值,中等质量核的比结合能较大,$$^{238}_{92}U$$的比结合能小于$$^{206}_{82}Pb$$。
C选项:半衰期是原子核本身的属性,与化学状态无关,正确。
D选项:$$α$$射线速度远小于光速,电离能力强但穿透能力弱,错误。
正确答案:$$C$$
2. 解析:
A选项:$$β$$射线来自原子核内中子转化为质子时放出的电子,错误。
B选项:氢原子从激发态跃迁到基态时,电子轨道半径减小,动能增大,电势能减小,正确。
C选项:$$α$$粒子散射实验揭示了原子核的存在,而非内部结构,错误。
D选项:遏止电压与入射光频率有关,但截止频率是金属的固有属性,与遏止电压无关,错误。
正确答案:$$B$$
3. 解析:
A选项:$$α$$衰变后新核比结合能更大,更稳定,正确。
B选项:$$α$$衰变方程应为$$^{238}_{92}U \to ^{234}_{90}X + ^4_2He$$,错误。
C选项:$$α$$射线电离能力最强,穿透能力最弱,错误。
D选项:半衰期是统计规律,对少量原子核不适用,错误。
正确答案:$$A$$
4. 解析:
太阳内部核聚变反应主要是轻核结合成较重核的过程。
A选项:$$α$$衰变,属于重核裂变,错误。
B选项:人工核反应,错误。
C选项:铀核裂变,错误。
D选项:氘核与氚核聚变生成氦核,是太阳内部的典型反应,正确。
正确答案:$$D$$
5. 解析:
A选项:结合能是核子完全分离所需的能量,与衰变放出的能量无关,错误。
B选项:衰变产物更稳定,比结合能更大,因此结合能之和大于原核的结合能,正确。
C选项:比结合能越大,原子核越稳定,错误。
D选项:结合能与核子数有关,不能单独判断稳定性,错误。
正确答案:$$B$$
6. 解析:
A选项:氢原子从激发态跃迁到基态,电子轨道半径减小,速率增大,正确。
B选项:原子发射光谱是线状谱,错误。
C选项:$$β$$衰变是中子转化为质子和电子,错误。
D选项:盖革-米勒计数器只能检测射线,无法区分种类,错误。
正确答案:$$A$$
7. 解析:
A选项:经典物理学无法解释原子光谱的分立特性,错误。
B选项:氢原子辐射光子后,电子轨道半径减小,动能增大,错误。
C选项:放射性来自原子核,与化学状态无关,正确。
D选项:卢瑟福实验产生$$^{17}_8O$$和质子($$^1_1H$$),而非中子,错误。
正确答案:$$C$$
8. 解析:
A选项:$$α$$衰变后反冲核质量数为$$A-4$$,正确。
B选项:圆周运动半径$$r=\frac{mv}{qB}$$,半径比值与比荷$$\frac{q}{m}$$成反比,正确。
C选项:电流$$I=\frac{q}{T}$$,周期$$T=\frac{2\pi m}{qB}$$,因此$$I_1:I_2=\frac{(Z-2)^2}{A-4}$$,D选项正确。
正确答案:$$A$$、$$B$$、$$D$$
9. 解析:
A选项:结合能是自由核子结合成原子核释放的能量或分解所需的最小能量,正确。
B选项:质能方程表明质量与能量可以相互转化,但质量本身不会消失,错误。
C选项:$$β$$衰变放出的是核内电子,错误。
D选项:核力是短程力,仅在很小范围内大于库仑力,错误。
正确答案:$$A$$
10. 解析:
A选项:$$β$$射线来自核内中子转化,错误。
B选项:经过两个半衰期后剩余$$1/4$$的碳14,不会完全消失,错误。
C选项:$$α$$射线电离能力强,穿透能力弱,正确。
D选项:射线会破坏健康细胞,需严格控制剂量,错误。
正确答案:$$C$$