章末檢測(第4章)(時(shí)間：90分鐘滿分：100分)一、選擇題(1～7題為單項(xiàng)選擇題，8～12題為多項(xiàng)選擇題，每題5分，共60分)1．以下現(xiàn)象中，與原子核內(nèi)部變化相關(guān)的是()A．α粒子散射現(xiàn)象B．天然放射現(xiàn)象C．光電效應(yīng)現(xiàn)象D．原子發(fā)光現(xiàn)象答案B分析α粒子散射現(xiàn)象說了然金箔原子中有一個(gè)很小的核；光電效應(yīng)現(xiàn)象說了然光的粒子性，原子發(fā)光現(xiàn)象說明核外電子躍遷擁有量子化的特色；只有天然放射現(xiàn)象才能說明原子核擁有內(nèi)部結(jié)構(gòu)，選項(xiàng)B正確．2．以下與α粒子相關(guān)的說法中正確的選項(xiàng)是()A．天然放射現(xiàn)象中產(chǎn)生的α射線速度與光速相當(dāng)，穿透能力很強(qiáng)B.23892U(鈾238)核放出一個(gè)α粒子后就變?yōu)?3490Th(釷234)核C．高速α粒子轟擊氮核可從氮核中打出中子，核反應(yīng)方程為4141612He＋7N―→8O＋0nD．丹麥物理學(xué)家玻爾進(jìn)行了α粒子散射實(shí)驗(yàn)并第一提出了原子的核式結(jié)構(gòu)模型答案Bc分析α粒子的速度是10，A錯(cuò)；依據(jù)核反應(yīng)依據(jù)的電荷數(shù)守恒、質(zhì)量數(shù)守恒可知，B對，C錯(cuò)；D項(xiàng)中應(yīng)是盧瑟福，D錯(cuò)．3．放射性元素(22286Rn)經(jīng)α衰變?yōu)闉獒?21884Po)，半衰期約為3.8天；但勘察表示，經(jīng)過漫長的地質(zhì)年月后，目前地殼中仍存在天然的含有放射性元素22286Rn的礦石，其原由是()A．目前地殼中的22286Rn主要來自于其余放射性元素的衰變B．在地球形成的早期，地殼中元素222的含量足夠高86Rn218218222C．當(dāng)衰變產(chǎn)物84Po累積到必定量此后，84Po的增添會(huì)減慢86Rn的衰變進(jìn)度D.22286Rn主要存在于地球深處的礦石中，溫度和壓力改變了它的半衰期答案A4．人們在海水中發(fā)現(xiàn)了放射性元素钚239239239(239(94Pu).94Pu可由鈾92U)經(jīng)過n次β衰變而產(chǎn)生，則n為()A．2B．239C．145D．92答案A分析β衰變規(guī)律是質(zhì)量數(shù)不變，質(zhì)子數(shù)增添2392392，因此發(fā)生了21，94Pu比92U質(zhì)子數(shù)增添次β衰變，A正確．5．物理學(xué)重視邏輯，崇尚理性，其理論老是建立在對事實(shí)觀察的基礎(chǔ)上．以下說法正確的選項(xiàng)是()．天然放射現(xiàn)象說明原子核內(nèi)部是有結(jié)構(gòu)的．電子的發(fā)現(xiàn)令人們認(rèn)識(shí)到原子擁有核式結(jié)構(gòu)C．α粒子散射實(shí)驗(yàn)的重要發(fā)現(xiàn)是電荷是量子化的D．密立根油滴實(shí)驗(yàn)表示核外電子的軌道是不連續(xù)的答案

A分析

放射現(xiàn)象中開釋出了其余粒子，說明原子核內(nèi)部擁有必定的結(jié)構(gòu)，

A正確；電子的發(fā)現(xiàn)令人們認(rèn)識(shí)到原子是可以切割的，是由更小的微粒構(gòu)成的，

B錯(cuò)誤；α粒子散射實(shí)驗(yàn)否定了湯姆孫提出的棗糕式原子模型，建立了核式結(jié)構(gòu)模型，

C錯(cuò)誤；密立根油滴實(shí)驗(yàn)測定了電子的電荷量，D錯(cuò)誤．2226．在勻強(qiáng)磁場中有一個(gè)靜止的氡原子核(86Rn)，因?yàn)樗プ兯懦鲆粋€(gè)粒子，此粒子的徑跡與反沖核的徑跡是兩個(gè)互相外切的圓，大圓與小圓的直徑之比為42∶1，如圖1所示，那么氡核的衰變方程應(yīng)為()圖10B.22286Rn―→21884Po＋24HeA.22286Rn―→22287Fr＋－1e22222202222202C.86Rn―→85At＋1eD.86Rn―→85At＋1H答案B分析因?yàn)榱Ｗ优c反沖核的徑跡是外切的，據(jù)左手定章可知，該粒子必定帶正電．因?yàn)榱Ｗ觤v與反沖核的動(dòng)量大小相等，據(jù)r＝Bq，又由已知大圓與小圓的直徑之比為42∶1，因此粒子與反沖核的電荷量之比為1∶42，故B正確．7．如圖2甲是α、β、γ三種射線穿透能力的表示圖，圖乙是工業(yè)上利用射線的穿透性來檢查金屬內(nèi)部傷痕的表示圖，請問圖乙中的檢查利用的射線是()圖

2A．α射線

B．β射線C．γ射線

D．三種射線都可以答案

C8．對放射性的應(yīng)用和防范，以下說法正確的選項(xiàng)是()．放射線能殺傷癌細(xì)胞或阻擋癌細(xì)胞分裂，對人體的正常細(xì)胞不會(huì)有損害作用．核工業(yè)廢料要放在厚厚的重金屬箱內(nèi)，沉于海底C．γ射線探傷儀中的放射源一定存放在特制的容器里，而不可以隨意擱置D．對可能有放射性污染的場所或物件進(jìn)行檢測是很有必需的答案BCD分析放射線能殺傷癌細(xì)胞或阻擋癌細(xì)胞分裂，但也會(huì)對人體的正常細(xì)胞有損害，選項(xiàng)A錯(cuò)．正因?yàn)榉派湫該碛袚p害作用，選項(xiàng)B、C、D均正確．9．天然放射性元素23990Th(釷)經(jīng)過一系列α衰變和β衰變以后，變?yōu)?0882Pb(鉛)．以下說法中正確的是()A．衰變的過程共有6次α衰變和4次β衰變B．鉛核比釷核少8個(gè)質(zhì)子C．β衰變所放出的電子來自原子核核外軌道D．釷核比鉛核多24此中子答案AB分析因?yàn)棣滤プ儾粫?huì)惹起質(zhì)量數(shù)的減少，故可先依據(jù)質(zhì)量數(shù)的減少確立α衰變的次數(shù)為：232－208x＝＝6，再聯(lián)合核電荷數(shù)的變化狀況和衰變規(guī)律來判斷β衰變的次數(shù)應(yīng)滿足：2x－y4＝90－82＝8，y＝2x－8＝4.釷

232核中的中子數(shù)為

232－90＝142，鉛

208核中的中子數(shù)為208－82＝126，因此釷核比鉛核多

16此中子，鉛核比釷核少

8個(gè)質(zhì)子．β衰變所放出的電子來自原子核內(nèi)，因此選項(xiàng)

A、B

正確．10．關(guān)于云室探測射線，以下說法中正確的選項(xiàng)是()．云室內(nèi)充滿過飽和蒸氣，射線經(jīng)過時(shí)可顯示射線運(yùn)動(dòng)的軌跡．云室中徑跡直而清楚的是α射線C．云室中徑跡細(xì)而長的是γ射線D．云室中顯示粒子徑跡的原由是蒸氣電離，即便放入磁場中也沒法判斷射線所帶電荷的正負(fù)答案AB分析云室內(nèi)充滿過飽和蒸氣，射線經(jīng)過時(shí)負(fù)氣體電離，凝結(jié)成霧滴，霧滴沿射線的路線排列，顯示出射線的徑跡，應(yīng)選項(xiàng)A正確；因?yàn)棣亮Ｗ拥馁|(zhì)量比較大，翱翔時(shí)不易改變方向，電離本事大，產(chǎn)生的離子多，因此α射線在云室中的徑跡直而清楚，則選項(xiàng)B正確；因?yàn)棣蒙渚€的電離本事很弱，因此在云室中一般看不到它的徑跡，而徑跡修長的是β射線，因此選項(xiàng)C錯(cuò)誤；把云室放在磁場中，由射線徑跡的曲折方向即可判斷射線所帶電荷的正負(fù)，因此選項(xiàng)D錯(cuò)誤．11．美國科研人員正在研制一種新式鎳銅長效電池，它是采納半衰期長達(dá)100年的放射性同位素鎳63(2863Ni)和銅兩種金屬作為長壽命電池的資料，利用鎳63發(fā)生β衰變時(shí)開釋電子給銅片，把鎳63和銅片作電池兩極，外接負(fù)載為負(fù)載供給電能．下邊相關(guān)該電池的說法正確的選項(xiàng)是()A．鎳63的衰變方程是2863Ni―→2763Cu＋0－1eB．鎳63的衰變方程是2863Ni―→2964Cu＋0－1eC．外接負(fù)載時(shí)鎳63的電勢比銅片高D．該電池內(nèi)電流方向是從銅片到鎳片答案CD分析鎳63的衰變方程為2863Ni―→2963Cu＋－10e，選項(xiàng)A、B錯(cuò)誤；電流方向?yàn)檎姾啥ㄏ蚺矂?dòng)方向，在電池內(nèi)部電流從銅片到鎳片，鎳片電勢高，選項(xiàng)C、D均正確．12．關(guān)于放射性同位素的應(yīng)用，以下說法正確的選項(xiàng)是()A．利用γ射線使空氣電離，把靜電荷導(dǎo)走B．利用γ射線照耀植物的種子，使產(chǎn)量明顯增添C．利用α射線來治療肺癌、食道癌等疾病D．利用放射性同位素跟它的非放射性同位素的化學(xué)性質(zhì)同樣，作為示蹤原子答案BD二、填空題(本題共2個(gè)小題，共10分)13．(5分)約里奧—居里夫妻因發(fā)現(xiàn)人工放射性而獲取了1935年的諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)，他們發(fā)現(xiàn)的放射性元素1530P衰變?yōu)?430Si的同時(shí)放出另一種粒子，這類粒子是________.1532P是1530P的同位素，被廣泛應(yīng)用于生物示蹤技術(shù).1mg1532P隨時(shí)間衰變的關(guān)系如圖3所示，請估量4mg的1532P經(jīng)________天的衰變后還剩0.25mg.圖3答案正電子60分析衰變方程為303003215P→14Si＋1e，即這類粒子是正電子．由圖像可以看出15P的半衰期為15天，則4mg×1t＝0.25mg，得t＝60天．21514．(5分)1934年，約里奧—居里夫妻在用α粒子轟擊鋁箔靶時(shí)，除探測到料想中的中子外，還探測到正電子，α粒子停止轟擊后，鋁箔靶仍連續(xù)發(fā)射正電子，這是因?yàn)榉磻?yīng)生成了放射性同位素．(1)完成上述反應(yīng)的核反應(yīng)方程式1327Al＋24He→________＋01n；________→1430Si＋10e(2)放射性同位素的作用有____________________________________________________．答案(1)1530P1530P(2)作為放射源；作為示蹤原子三、計(jì)算題(本題共3個(gè)小題，共30分)30是人類第一制造出的放射性同位素，3015．(10分)15P其半衰期為2.5min，能衰變?yōu)?4Si和一個(gè)未知粒子．(1)寫出該衰變的方程；(2)已知容器中原有純30的質(zhì)量為m，求5min后容器中節(jié)余3015P15P的質(zhì)量．答案(1)3030＋1e(正電子)14分析(1)衰變的方程為：1530P→14300＋1e(正電子)Si＋301t(2)半衰期為2.5min，則經(jīng)過5min后發(fā)生2次衰變，則容器中節(jié)余15P的質(zhì)量為：M＝m(2)T1/214m.4916．(10分)1930年發(fā)現(xiàn)，在真空條件下用α粒子(2He)轟擊鈹核(4Be)時(shí)，會(huì)產(chǎn)生一種看不見的、貫穿能力極強(qiáng)且不帶電的粒子．此后查德威克證明了這類粒子就是中子．(1)寫出α粒子轟擊鈹核的核反應(yīng)方程．(2)若一此中子與一個(gè)靜止的碳核發(fā)生正碰，已知中子的質(zhì)量為mn、初速度為v0，與碳核碰后的速率為v1，運(yùn)動(dòng)方向與本來運(yùn)動(dòng)方向相反，碳核質(zhì)量為12mn，求碳核與中子碰撞后的速率．(3)若與中子碰撞后的碳核垂直于磁場方向射入勻強(qiáng)磁場，測得碳核做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑為R，已知元電荷的電荷量為e，求該磁場的磁感覺強(qiáng)度的大?。鸢?9121(1)2He＋4Be→6C＋0nv1＋v0(2)12mnv1＋v0(3)6eR分析(1)24He＋49Be→126C＋01n(2)中子與碳核的碰撞滿足動(dòng)量守恒v1＋v0則mnv0＝－mnv1＋12mnv2，得v2＝12(3)碳核垂直進(jìn)入磁場后，洛倫茲力供給向心力做勻速圓周運(yùn)動(dòng)2n1＋v0則有B·6e·v2＝12mn·v2，解得B＝mv.6eRR17．(10分)如圖4甲所示，靜止在勻強(qiáng)磁場中的36Li核俘獲一個(gè)速度為v0＝7.7×104m/s的中子而發(fā)生核反應(yīng)，即63Li＋10n―→31H＋42He，若已知42He的速度v2＝2.0×104m/s，其方向與反應(yīng)前中子速度方向同樣，試求：圖43(1)1H的速度大小和方向；(2)在圖乙中，已畫出并注明兩粒子的運(yùn)動(dòng)軌跡，請計(jì)算出軌道半徑之比；43(3)當(dāng)2He旋轉(zhuǎn)三周時(shí)，粒子1H旋轉(zhuǎn)幾周？3答案(1)1.0×10m/s方向與v0方向相反(2)3∶40(3)2周分析(1)反應(yīng)前后動(dòng)量守恒：m0v0＝m1v1＋m2