格物学 近代物理原子核

半衰期-原子核知识点专题进阶单选题自测题解析-江西省等高中物理,平均正确率52.0%

2025-07-04
半衰期-原子核知识点专题进阶单选题自测题解析-江西省等高中物理,平均正确率52.0%
1、['半衰期', '核反应']

正确率80.0%宇宙射线轰击大气分子中的原子核,产生大量中子,中子与大气中的氮$${{1}{4}}$$反应,生成碳$${{1}{4}}$$,即$$\frac{1 4} {7} N+\sp1_{0} n \to\sp{1 4}_{6} C+X$$。则$${{X}}$$为$${{(}{)}}$$

A.质子

B.中子

C.正电子

D.电子

2、['半衰期', '光电效应方程的基本计算', '康普顿效应的概念、解释及意义', '黑体辐射的实验规律']

正确率80.0%svg异常

A.图甲为氡$${{2}{2}{2}}$$的衰变规律,若原来有$${{1}{0}{0}{0}}$$个氡$${{2}{2}{2}}$$,经过一个半衰期,一定还剩余$${{5}{0}{0}}$$个

B.某黑体在不同温度下的辐射强度与波长的关系如图乙所示,则热力学温度$${{T}_{1}{>}{{T}_{2}}}$$

C.同一光电管的光电流与电压之间的关系曲线如图丙所示,则入射光的频率关系为$$\nu$$

D.图丁为康普顿效应的示意图,入射光子与静止的电子发生碰撞,碰后散射光的波长变短

3、['半衰期', '射线的本质及三种射线的比较']

正确率40.0%svg异常

A.探测器探测到的$${{γ}}$$射线变强,说明钢板的厚度增大

B.$${{1}{0}{0}{g}}$$的$$\frac{1 9 2} {7} \, I r$$经过$$1 4 8. 4$$天全部发生衰变

C.$$\frac{1 9 2} {7} \, I r$$的衰变方程为$$1 9 2_{7 7} \, I r \to_{7 8}^{1 9 2} \, X+_{-1}^{0} \, e$$

D.$$\frac{1 9 2} {7} \, I r$$的半衰期随温度的升高而变短

4、['半衰期', '结合能与比结合能', '光电效应方程的基本计算', '不确定性关系']

正确率40.0%下列说法正确的是

D

A.原子核的结合能越大,核子平均质量越小,原子核越稳定

B.氡的半衰期为$${{3}{.}{8}}$$天,通过改变温度等外部条件可以改变氡的半衰期

C.用频率为$${{ν}}$$的入射光照射光电管的阴极,遏止电压为$${{U}_{c}}$$;改用频率为$${{3}{ν}}$$的入射光照射同一光电管,遏止电压等于$${{3}{U}}$$。

D.在微观世界中,我们不可以同时准确地知道某个粒子的位置和动量

5、['半衰期', '带电粒子在匀强磁场中的运动']

正确率40.0%svg异常

A.该原子核发生了$${{α}}$$衰变

B.反冲原子核在小圆上顺时针运动

C.生成的粒子与反冲核运动周期相同

D.原来静止的核,其原子序数为$${{1}{5}}$$

6、['半衰期', '结合能与比结合能', '光的波粒二象性', '光电效应']

正确率40.0%关于近代物理知识,下列说法中正确的是$${{(}{)}}$$

A.光电效应现象说明了光具有波粒二象性

B.比结合能越大,原子核中核子结合得越牢固,原子核越稳定

C.氡的半衰期为$${{3}{.}{8}}$$天,$${{8}}$$个氡原子核经过$${{7}{.}{6}}$$天后一定有$${{6}}$$个氡原子核发生了衰变

D.$$\frac{2 3 8} {9 2} \, U$$衰变成$$\L_{8 6}^{2 2 2} R n$$要经过$${{4}}$$次$${{α}}$$衰变和$${{3}}$$次$${{β}}$$衰变

7、['半衰期', '辐射与安全']

正确率80.0%居室装修中经常用到的花岗岩、大理石,都不同程度地含有放射性元素,装修污染已经被列为“危害群众最大的五种环境污染”之一,有关放射性元素的说法正确的是$${{(}{)}}$$

A.氧的半衰期为$${{3}{.}{8}}$$天,若取$${{4}}$$个氧核,经过$${{7}{.}{6}}$$天就只剩下一个氧原子核

B.$$\frac{2 3 8} {9 2} \, U$$衰变为$$2 2 2_{1 8} R n$$要经过$${{4}}$$次$${{α}}$$衰变,$${{4}}$$次$${{β}}$$衰变

C.$${{β}}$$衰变所释放的电子是原子核外电子电离产生的

D.目前已建成的核电站的能量主要来自于核聚变

8、['半衰期']

正确率0.0%放射性元素氡$$( \L_{8 6}^{2 2} \, R n )$$经$${{α}}$$衰变成为钋$$\r_{8 4}^{2 1 8} P o$$,半衰期为$${{3}{.}{8}}$$天;但勘测表明,经过漫长的地质年代后,目前地壳中仍存在天然的含有放射性元素$$\L_{8 6}^{2 2 2} R n$$的矿石,其原因是$${{(}{)}}$$

A.在地球形成的初期,地壳中元素$$\L_{8 6}^{2 2 2} R n$$的含量足够高

B.目前地壳$$\L_{8 6}^{2 2 2} R n$$主要来自于其它放射性元素的衰变

C.$$\L_{8 6}^{2 2 2} R n$$主要存在于地球深处的矿石中,温度和压力改变了它的半衰期

D.当衰变产物$$\r_{8 4}^{2 1 8} P o$$积累到一定量以后,$$\r_{8 4}^{2 1 8} P o$$的增加会减慢$$\L_{8 6}^{2 2 2} R n$$的衰变进程

9、['半衰期']

正确率40.0%碳$$1 4 (^{1 4} C )$$;有放射性,半衰期为$${{5}{7}{3}{0}}$$年,可以据此估测古木的年代。下列说法正确的是$${{(}{)}}$$

A.$$1 4 C$$与$$1 2 C$$的中子数相等

B.$$1 4 C$$衰变不会改变古木质量

C.若测得某古木样本的$$1 4 C$$含量为活体植物的$$\frac{1} {8}$$,则该古木距今约$$1 7 1 9 0$$年

D.古木样本因被土层覆盖,¹⁴$${{C}}$$衰变会大幅变缓,年代估测不准确

10、['半衰期']

正确率80.0%svg异常

A.$${{X}}$$核中的核子数是$${{7}}$$个

B.升高温度可以加快$$\frac{1} {6}^{1 4} C$$的衰变

C.$${{1}{0}{0}}$$个$$\frac{1} {6}^{1 4} C$$核经过$${{2}}$$个半衰期后,还剩下$${{2}{5}}$$个

D.$$\frac{1} {6}^{1 4} C$$衰变的实质是核内的一个中子转变为一个质子,并放出一个电子

1. 解析:根据核反应方程 $$^{14}_7N + ^1_0n \to ^{14}_6C + X$$,需满足质量数守恒和电荷数守恒。反应前质量数为 14+1=15,电荷数为 7+0=7;反应后 $$^{14}_6C$$ 的质量数为 14,电荷数为 6,因此 $$X$$ 的质量数为 1,电荷数为 1,即质子 $$^1_1H$$。答案为 A

2. 解析:
A. 半衰期是统计规律,对少量原子核不适用,选项错误。
B. 黑体辐射强度峰值对应的波长与温度成反比,$$T_1$$ 的峰值波长更短,故 $$T_1 > T_2$$,选项正确。
C. 光电流与电压关系曲线中,遏止电压越大,入射光频率越高,因此 $$\nu_1 > \nu_2$$,选项错误。
D. 康普顿效应中散射光波长变长,选项错误。
答案为 B

3. 解析:
A. $$\gamma$$ 射线变强说明钢板厚度减小(穿透更多),选项错误。
B. 半衰期是概率现象,100 g 核不会全部衰变,选项错误。
C. 衰变方程 $$^{192}_{77}Ir \to ^{192}_{78}X + ^0_{-1}e$$ 符合 $$\beta$$ 衰变规律,选项正确。
D. 半衰期是核内属性,与温度无关,选项错误。
答案为 C

4. 解析:
A. 原子核稳定性取决于比结合能(结合能/核子数),而非总结合能,选项错误。
B. 半衰期不受外部条件影响,选项错误。
C. 由 $$eU_c = h\nu - W_0$$ 可知,改用 $$3\nu$$ 时遏止电压不等于 $$3U_c$$,选项错误。
D. 海森堡不确定性原理限制了位置与动量的同时精确测量,选项正确。
答案为 D

5. 解析:
A. 由轨迹半径公式 $$r = \frac{mv}{qB}$$,大圆为轻粒子($$\alpha$$ 粒子),小圆为重核,说明发生 $$\alpha$$ 衰变,选项正确。
B. 由动量守恒可知反冲核运动方向与 $$\alpha$$ 粒子相反,结合图中磁场方向可判断为顺时针,选项正确。
C. 周期 $$T = \frac{2\pi m}{qB}$$,两粒子 $$\frac{m}{q}$$ 不同,周期不同,选项错误。
D. 设原子序数为 $$Z$$,衰变后为 $$Z-2$$,需结合题目图中具体数值判断,选项可能正确。
(注:因 SVG 异常,部分信息缺失,需结合图示确认 D 选项。)
答案为 A、B(暂定)。

6. 解析:
A. 光电效应说明光具有粒子性,选项错误。
B. 比结合能越大,核越稳定,选项正确。
C. 半衰期是统计规律,对少量原子核不适用,选项错误。
D. $$^{238}_{92}U \to ^{222}_{86}Rn$$ 质量数减少 16(4 次 $$\alpha$$ 衰变),电荷数减少 6,故需 2 次 $$\beta$$ 衰变补充,选项错误。
答案为 B

7. 解析:
A. 半衰期不适用于少量原子核,选项错误。
B. $$^{238}_{92}U \to ^{222}_{86}Rn$$ 需 4 次 $$\alpha$$ 衰变(质量数减 16)和 2 次 $$\beta$$ 衰变(电荷数补 2),选项错误。
C. $$\beta$$ 衰变的电子来自中子转化为质子时释放,选项错误。
D. 目前核电站能量来自核裂变,选项错误。
(注:本题无正确选项,但 B 最接近,可能题目有误。)

8. 解析:地壳中存在 $$^{222}_{86}Rn$$ 的原因是其他长寿命放射性元素(如 $$^{238}_{92}U$$ 衰变链)持续衰变产生,而非半衰期改变。答案为 B

9. 解析:
A. $$^{14}C$$ 中子数为 8,$$^{12}C$$ 为 6,选项错误。
B. $$^{14}C$$ 衰变后质量略有减少($$^{14}N$$ 质量略轻),选项错误。
C. $$\frac{1}{8} = \left(\frac{1}{2}\right)^3$$,故经过 3 个半衰期(17190 年),选项正确。
D. 半衰期不受物理状态影响,选项错误。
答案为 C

10. 解析:
A. $$X$$ 为 $$^{14}_7N$$,核子数 14,选项错误。
B. 半衰期与温度无关,选项错误。
C. 100 个核经过 2 个半衰期剩余 25 个是统计预期值,选项正确。
D. $$^{14}C$$ 衰变实质为中子→质子+电子,选项正确。
答案为 C、D

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