格物学 近代物理原子核

理解核子、电荷数和质量数-原子核知识点回顾进阶单选题自测题解析-黑龙江省等高中物理,平均正确率54.0%

2025-07-23
理解核子、电荷数和质量数-原子核知识点回顾进阶单选题自测题解析-黑龙江省等高中物理,平均正确率54.0%
1、['动量守恒定律内容,应用范围和推导', '判断系统机械能是否守恒', '理解核子、电荷数和质量数']

正确率60.0%在匀强磁场中有一个原来静止的碳原子核发生哀变,放射出一个粒子与反冲核$${{−}}$$氮$$\d^{1 4} N )$$,两粒子的轨迹是两个相切的圆,则(

B

A.反冲核的轨迹与粒子的轨迹是外切圆

B.碳放射出的粒子是$${{β}}$$粒子

C.反冲核与粒子的轨道半径之比为$${{7}{:}{1}}$$

D.碳原子核放出粒子过程动量$${、}$$机械能都守恒

2、['相对论时空观及牛顿力学的成就与局限性', '物理学史、物理常识、研究方法', '理解核子、电荷数和质量数', '反冲与爆炸']

正确率40.0%下列关于物理学史实的描述不正确的是(

D

A.中子是英国物理学家查德威克发现的,并因此于$${{1}{9}{3}{5}}$$年获得了诺贝尔物理学奖

B.$${{1}{8}{4}{7}}$$年德国物理学家亥姆霍兹在理论上概括和总结了自然界中最重要$${、}$$最普遍的规律之一$${{−}{−}{−}{−}}$$能量守恒定律

C.我国宋朝发明的火箭是现代火箭的鼻祖,与现代火箭原理相同,但现代火箭结构复杂,其所能达到的最大速度主要取决于向后喷气速度和质量比

D.经典力学有一定的局限性,仅适用于微观粒子和低速运动$${、}$$弱引力场作用的物体

3、['理解核子、电荷数和质量数']

正确率60.0%$${{2}{0}{2}{2}}$$年$${{1}{0}}$$月,中国科学院近代物理研究所使用兰州重离子加速器与中国超重元素研究加速器装置,成功合成了新核素锕$$2 0 4 (_{8 9}^{2 0 4} \mathrm{A c} ),$$锕$${{2}{0}{4}}$$的中子数为(

A

A.$${{1}{1}{5}}$$

B.$${{8}{9}}$$

C.$${{2}{0}{4}}$$

D.$${{2}{9}{3}}$$

4、['理解核子、电荷数和质量数', '核反应']

正确率60.0%在下列两个核反应方程中$$\mathrm{X+\frac{1 4} {7} ~ N \to Y+\frac{1 7} {8} O}$$、$$\mathrm{Y+_{3}^{7} L i \to2 X}$$,$${{X}}$$和$${{Y}}$$代表两种不同的原子核,以$${{Z}}$$和$${{A}}$$分别表示$${{X}}$$的电荷数和质量数,则(    )

D

A.$${{Z}{=}{1}}$$,$${{A}{=}{1}}$$

B.$${{Z}{=}{1}}$$,$${{A}{=}{2}}$$

C.$${{Z}{=}{2}}$$,$${{A}{=}{3}}$$

D.$${{Z}{=}{2}}$$,$${{A}{=}{4}}$$

5、['裂变反应', '半衰期的概念', '理解核子、电荷数和质量数', '核反应']

正确率40.0%约里奥$${{⋅}}$$居里夫妇由于发现了人工放射性,而获得诺贝尔物理学奖。$${{1}{9}{3}{4}}$$年,他们用$${{α}}$$粒子$${{(}{^{4}_{2}}{{H}{e}}{)}}$$轰击铝$$2 7 \mathrm{(^{2 7}_{1 3} A l )}$$,产生了一种新的放射性物质$${{X}}$$和一个中子$${^{1}_{0}{n}}$$,该放射性物质$${{X}}$$不稳定,继续反应放出$${{Y}}$$粒子而生成硅$$3 0 \binom{3 0} {1 4} \mathrm{S i}$$,则下列说法正确的是(

B

A.$${{Y}}$$粒子是放射性物质$${{X}}$$的核外电子释放出来形成的

B.新的放射性物质$${{X}}$$原子序数是$${{1}{5}}$$,核子数为$${{3}{0}}$$

C.放射性物质$${{X}}$$放出$${{Y}}$$粒子生成硅$${{3}{0}}$$的过程属于重核裂变

D.人工放射性同位素的半衰期比天然放射性物质短得多,因此放射性废料更不容易处理

6、['玻尔理论对氢光谱的解释', '光电效应现象及其解释', '理解核子、电荷数和质量数', '放射性同位素及其应用']

正确率60.0%物理学家通过对实验的深入观察和研究,获得正确的科学认知,推动物理学的发展,下列说法符合事实的是(

B

A.光电效应说明光具有粒子性,康普顿效应说明光具有波动性。

B.卢瑟福用人工转变的方法,发现了质子并预言了中子的存在

C.玻尔的原子理论成功地解释了原子发光的规律

D.贝克勒尔通过对天然放射现象的研究,发现了原子中存在原子核

7、['核力与四种基本相互作用', '理解核子、电荷数和质量数', '聚变反应']

正确率40.0%月球的表面长期受到宇宙射线的照射,使得$${{“}}$$月壤$${{”}}$$中的$${^{3}_{2}{H}{e}}$$含量十分丰富,$${^{3}_{2}{H}{e}}$$是发生核聚变的极好原料,将来$${^{3}_{2}{H}{e}}$$也许是人类重要的能源,所以探测月球意义十分重大.关于$${^{3}_{2}{H}{e}}$$,下列说法正确的是(

C

A.$${^{3}_{2}{H}{e}}$$的原子核内有三个中子两个质子

B.$${^{3}_{2}{H}{e}}$$的原子核内有一个中子两个质子

C.$${^{3}_{2}{H}{e}}$$发生聚变,放出能量,一定会发生质量亏损

D.$${^{3}_{2}{H}{e}}$$原子核内的核子靠万有引力紧密结合在一起

8、['理解核子、电荷数和质量数', '理解同位素']

正确率60.0%铝箔被$${{α}}$$粒子轰击后发生的核反应是$$\mathrm{^{2 7}_{1 3} A l+^4_{2} \ H e \to X+_{0}^{1} n}$$.下列说法正确的是(

D

A.$${^{1}_{0}{n}}$$是质子

B.$${^{1}_{0}{n}}$$是电子

C.$${{X}}$$是$$\mathop{\vphantom{1}}_{1 4}^{2 8} \mathrm{S i}$$的同位素

D.$${{X}}$$是$$3 1_{1 5} P$$的同位素

9、['结合能与比结合能', 'β衰变的特点、本质及其方程的写法', '理解核子、电荷数和质量数']

正确率60.0%关于原子和原子核,下列说法正确的是(

A

A.天然放射线中的$${{β}}$$射线来自原子核内

B.天然放射现象的发现,说明原子是可以再分的

C.核泄漏污染物$${}_{5 5}^{1 3 7} \, C s$$能够产生对人体有害的辐射,核反应方程式为$$\Hq{}_{5 5}^{1 3 7} C s \to_{5 6}^{1 3 7} C s+X, \ X$$为中子

D.原子核的结合能越大,原子核越稳定

10、['计算某原子的中子数和质子数', '理解核子、电荷数和质量数', '聚变反应', '质能方程的计算']

正确率60.0%在太阳内部,每时每刻都在发生核反应:$$^2_{1} H+_{1}^{3} H \to_{2}^{4} H e+X$$,其中$$^2_{1} H \smallsetminus_{1}^{3} H \smallsetminus_{2}^{4} H e \gets X$$的质量分别为$$m_{1}, ~ m_{2}, ~ m_{3}, ~ m_{4}$$,真空中的光速为$${{c}}$$。下列说法正确的是(

D

A.该核反应为核裂变

B.该反应释放的能量为$$\frac1 2 \, \left( \, m_{1}+m_{2}-m_{3}-m_{4} \, \right) \, c^{2}$$

C.$${{X}}$$为电子

D.一个$${^{3}_{1}{H}}$$原子核中含有$${{2}}$$个中子

1. 解析:

碳原子核衰变过程满足动量守恒和能量守恒。静止的碳14衰变为氮14和一个粒子(β粒子),两粒子轨迹相切说明运动方向相反。根据动量守恒,反冲核(氮14)和β粒子的动量大小相等、方向相反。由洛伦兹力公式 $$qvB = \frac{mv^2}{r}$$ 可得轨道半径 $$r = \frac{mv}{qB}$$,因此半径比与电荷数成反比。氮14的电荷数为7,β粒子的电荷数为1,故半径比为7:1。β粒子带负电,氮14带正电,轨迹为外切圆。机械能守恒不成立(因衰变释放能量)。

答案:C

2. 解析:

选项D错误。经典力学适用于宏观物体、低速运动和弱引力场,不适用于微观粒子或高速运动。其他选项:A(查德威克发现中子)、B(亥姆霍兹总结能量守恒)、C(火箭原理正确)均符合史实。

答案:D

3. 解析:

锕204的质子数为89,质量数为204,中子数 $$N = A - Z = 204 - 89 = 115$$。

答案:A

4. 解析:

根据核反应方程守恒条件:
1. $$X + ^14_7N \to Y + ^17_8O$$:电荷守恒 $$Z + 7 = Y_z + 8$$,质量守恒 $$A + 14 = Y_A + 17$$。
2. $$Y + ^7_3Li \to 2X$$:电荷守恒 $$Y_z + 3 = 2Z$$,质量守恒 $$Y_A + 7 = 2A$$。
解得 $$Z = 1$$,$$A = 1$$(X为质子)。

答案:A

5. 解析:

核反应过程:
1. $$^4_2He + ^27_13Al \to X + ^1_0n$$,守恒得X为 $$^30_15P$$(原子序数15,核子数30)。
2. $$^30_15P \to ^30_14Si + Y$$,Y为正电子($$e^+$$),属于β衰变,非裂变。人工放射性同位素半衰期短,更易处理。

答案:B

6. 解析:

选项B正确:卢瑟福通过人工转变发现质子并预言中子。A错误(康普顿效应说明粒子性);C错误(玻尔理论仅解释氢原子);D错误(贝克勒尔发现放射性,未证明原子核存在)。

答案:B

7. 解析:

$$^3_2He$$有2质子、1中子(A错误,B正确)。聚变释放能量伴随质量亏损(C正确)。核子靠核力结合(D错误)。

答案:C

8. 解析:

核反应 $$^27_13Al + ^4_2He \to X + ^1_0n$$ 守恒得X为 $$^30_15P$$,与 $$^31_15P$$ 为同位素。$$^1_0n$$为中子。

答案:D

9. 解析:

选项A正确:β衰变是中子转化为质子时释放的电子。B错误(天然放射现象说明原子核可分);C错误(X为电子);D错误(比结合能越大越稳定)。

答案:A

10. 解析:

核反应 $$^2_1H + ^3_1H \to ^4_2He + X$$ 为聚变(A错误)。X为中子(C错误)。释放能量为 $$\Delta E = (m_1 + m_2 - m_3 - m_4)c^2$$(B错误)。$$^3_1H$$含2中子(D正确)。

答案:D

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