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19.9 本章复习提升
一、单选题
1.下列说法正确的是( )
A.卢瑟福通过对粒子散射实验结果的分析,发现了中子
B.汤姆孙通过研究阴极射线发现了电子,并提出了原子的“枣糕模型”
C.光电效应中光电子的最大初动能与如射光的频率成正比
D.是衰变方程
【答案】B
【解析】【详解】A.中子的发现者是查德威克,卢瑟福通过对粒子散射实验结果的分析,提出原子的核式结构模型,故A错误;B.汤姆孙通过研究阴极射线发现了电子,并提出了原子的“枣糕模型”,故 B正确;C.由爱因斯坦光电效应方程可知光电子的最大初动能与入射光的频率成一次函数关系,并非成正比,故C错误;D.衰变方程要放出粒子,该方程是人工核转变方程,故D错误。故选B。
2.原子弹和氢弹所涉及的基本核反应方程有:①,②.关于这两个方程,下列说法正确的是( )
A.方程①属于重核裂变
B.方程②属于衰变
C.方程①的核反应是太阳能的源泉
D.方程②中的与互为同位素
【答案】A
【解析】【详解】A.方程①是质量较大的核裂变为质量中等的核,属于重核裂变,故A正确;
B.方程②是质量较小的核转化为质量较大的核,属于轻核聚变,故B错误;C.太阳能的产生是由于太阳内部高温高压条件下的热核聚变,故C错误;D.同位素的质子数相同,故D错误。故选A。
3.由于放射性元素Np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Np经过一系列α衰变和β衰变后变成Bi,下列选项中正确的是( )
A.Bi的原子核比Np的原子核少28个中子
B.Np经过衰变变成Bi,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.Np的半衰期等于任一个Np原子核发生衰变的时间
【答案】C
【解析】【详解】A.的中子数为209-83=126,的中子数为237-93=144,的原子核比的原子核少18个中子.故A错误.B.经过一系列α衰变和β衰变后变成,可以同时放出α粒子和γ粒子或者β粒子和γ粒子,不能同时放出三种粒子.故B错误.
C.衰变过程中发生α衰变的次数为次,β衰变的次数为2×7-(93-83)=4次.故C正确.D.半衰期是大量原子核衰变的统计规律,对少数原子核不适用.故D错误.
4.两种放射性元素的半衰期分别为和,在时刻这两种元素的原子核总数为N,在时刻,尚未衰变的原子核总数为,则在时刻,尚未衰变的原子核总数为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】【详解】根据题意设半衰期为t0的元素原子核数为x,另一种元素原子核数为y,依题意有经历2t0后有联立可得,在时,原子核数为x的元素经历了4个半衰期,原子核数为y的元素经历了2个半衰期,则此时未衰变的原子核总数为故选C。
5.太阳中所发生的“氢聚变”实际上是借助碳、氮、氧的原子核的“催化作用”进行的,其具体反应过程为如图所示的六步循环,这个循环被称为“碳循环”,太阳能主要就是由这个“碳循环”产生的.请根据图,判断下列说法正确的是( )
A.X粒子是电子
B.Y粒子是中子
C.①处所发生的核反应方程为
D.一个“碳循环”的总核反应方程为
【答案】C
【解析】【详解】AB.由质量数守恒、电荷数守恒,可知两个包含了X的核反应方程为、,包含了Y的核反应方程为,故可知X为,Y为,故AB错误;C.①处所发生的核反应方程为故C正确;
D.经过一个“碳循环”,碳、氮、氧的原子核都复原,有4个被吸纳,释放出了1个和2个,故全过程的总核反应方程为故D错误。故选C。
6.在匀强磁场中,一个原来静止的原子核,由于衰变放射出某种粒子,结果得到一张两个相切圆1和2的径迹照片如图所示,已知两个相切圆半径分别r1、r2,则下列说法正确的是( )
A.该原子核可能发生了β衰变
B.径迹2可能是衰变后新核的径迹
C.若衰变方程是U→Th+He,则
D.若衰变方程是U→Th+He,则
【答案】D
【解析】【详解】A.原子核衰变过程系统动量守恒,由动量守恒定律可知,衰变生成的两粒子动量方向相反,粒子速度方向相反,由左手定则知:若生成的两粒子电性相反则在磁场中的轨迹为内切圆,若电性相同则在磁场中的轨迹为外切圆,本题中是外切圆,所以为电性相同的粒子,可能发生的是衰变,但不是衰变,A错误;B.核反应过程系统动量守恒,原子核原来静止,初动量为零,由动量守恒定律可知,原子核衰变后生成的两核动量p大小相等、方向相反,粒子在磁场中做匀速圆周运动,洛伦兹力提供向心力,由牛顿第二定律得解得由于p、B都相同,则粒子电荷量q越大,其轨道半径r越小,由于新核的电荷量大于粒子的电荷量,则新核的轨道半径小于粒子的轨道半径,则径迹1为放出新核的运动轨迹,径迹2为粒子的运动轨迹,