第五章原子核知识点题库

日本东部海域9.0级大地震曾引发了福岛核电站泄漏事故．以下关于核辐射的说法中正确的是（）

A . 放射性辐射对人类都是有害的 B . β射线本质上是一种高频电磁波 C . α ， β ， γ三种射线中穿透本领最强的是α射线 D . α ， β ， γ三种射线中运动速度最快的是γ射线

天然放射性现象发出的射线中，存在α射线、和γ射线，其中α射线的本质是高速运动的核（填写元素名称）．

镭核（ $\text{[math]}$ Ra）经过一系列α衰变和β衰变，变成铅核（ $\text{[math]}$ Pb），其中经过α衰变的次数是，镭核（ $\text{[math]}$ Ra）衰变成铅核（ $\text{[math]}$ Pb）的过程中损失了个中子．

核电站中采用反应堆使重核裂变，将释放出的巨大能量转换成电能．反应堆中一种可能的核反应方程式是 $\text{[math]}$ U+ $\text{[math]}$ n→ $\text{[math]}$ Nd+ $\text{[math]}$ Zr+x+y，设U核质量为m₁ ，中子质量为m₂ ， Nd核质量为m₃ ， Zr核质量为 m₄ ， x质量为 m5，y质量为 m₆ ，那么，在所给的核反应中（）

A . x 可能是3 $\text{[math]}$ H，y 可能是11﹣ $\text{[math]}$ e B . x 可能是3 $\text{[math]}$ n，y 可能是8﹣ $\text{[math]}$ e C . 释放的核能为（m₁+m₂﹣m₃﹣m₄﹣m₅﹣m₆）c² D . 释放的核能为（m₃+m₄+m₅+m₆﹣m₁﹣m₂）c²

以下有关近代物理内容的若干叙述正确的是（）

A . 比结合能越小，表示原子核中核子结合得越牢固，原子核越稳定 B . 光电效应和康普顿效应深入揭示了光的粒子性，前者表明光子具有能量，后者表明光子既具有能量，也具有动量 C . 某原子核经过一次α衰变和两次β衰变后，核内中子数减少6个 D . $\text{[math]}$ Bi的半衰期是5天，12g $\text{[math]}$ Bi经过15天后衰变了1.5g $\text{[math]}$ Bi

下列说法正确的是（）

A . 爱因斯坦从理论上成功解释了光电效应现象 B . 卢瑟福发现了物质的放射性，从而确定了原子核的组成 C . 用相同频率的光照射同一金属，逸出的所有光电子都具有相同的初动能 D . 由玻尔理论知，氢原子辐射出一个光子后，其电势能减小，核外电子的动能增大 E . 平均结合能小的原子核结合成或分解成平均结合能大的原子核时一定放出核能

以下说法正确的是（）

A . 放射性元素的半衰期跟原子所处的化学状态无关，但与温度有关 B . 某种频率的紫外线照射到锌板表面时能够发生光电效应，若增大该种紫外线照射的强度，从锌板表面逸出的光电子的最大初动能并不改变 C . 根据玻尔的原子理论，氢原子的核外电子由能量较高的定态轨道跃迁到能量较低的定态轨道时，会辐射一定频率的光子，同时核外电子的动能变小 D . 汤姆孙在阴极射线中发现电子，证明原子有内部结构

静止的 $\text{[math]}$ 发生衰变，其衰变方程为 $\text{[math]}$ U→ $\text{[math]}$ Th+X+γ，此衰变过程中亏损的质量为△m，光在真空中的速度为c，则（）

A . X为中子 B . X为质子 C . γ光子的能量等于△mc² D . X为α粒子

下列说法中正确的是（）

A . 某放射性原子核经两次α衰变和一次β衰变，核内质子数减少3个 B . 根据玻尔理论，氢原子从较高的激发态跃迁到较低的激发态时，电子的动能增加，电势能增加，原子的总能量增加 C . 将放射性元素掺杂到其他稳定元素中并大幅度降低温度，它的半衰期不发生改变 D . α射线是原子核发出的一种粒子流，它的电离能力在α、β、γ三种射线中是最弱的

关于天然放射性现象中产生的三种射线，以下说法中正确的是（）

A . $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 三种射线中， $\text{[math]}$ 射线的电离作用最强，穿透能力也最强 B . $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 三种射线中， $\text{[math]}$ 射线的速度最快，可以达到0. 9c C . 人们利用 $\text{[math]}$ 射线照射种子，可以使种子内的遗传物质发生变异，培育出新的优良品种 D . 人们利用 $\text{[math]}$ 射线射线穿透能力强的特点，可以探查较厚的金属部件内部是否有裂痕

下列说法正确的是（）

A . 放射性元素的半衰期与外界压强、温度和原子的化学状态有关 B . 电磁波能发生干涉、衍射现象和多普勒效应，但不能发生偏振现象 C . 在LC振荡电路中，当回路中的电流最大时，电容器中的电场能最小 D . 根据不确定性关系 $\text{[math]}$ ，微观粒子的动量或位置不能确定

下列说法正确的是（）

A . 放射性元素的半衰期随温度的升高而变短 B . 太阳辐射的能量主要来自太阳内部的核聚变反应 C . 阴极射线和β射线都是电子流，都源于核外电子 D . 天然放射现象中放射出的α、β、γ射线都能在磁场中发生偏转

用中子（ $\text{[math]}$ ）轰击铀核（ $\text{[math]}$ ）产生裂变反应，会产生钡核（ $\text{[math]}$ ）和氪（ $\text{[math]}$ ）并释放中子（ $\text{[math]}$ ），当达到某些条件时可发生链式反应，—个铀核（ $\text{[math]}$ ）裂变时，释放的能量约为200MeV（1eV= l.6×10^-19J）。以下说法正确的是（　　）

A . $\text{[math]}$ 的裂变方程为 $\text{[math]}$ B . $\text{[math]}$ 的裂变方程为 $\text{[math]}$ C . $\text{[math]}$ 发生链式反应的条件与铀块的体积有关 D . —个 $\text{[math]}$ 裂变时，质量亏损约为 $\text{[math]}$

（1）从宏观现象中总结出来的经典物理学规律不一定都能适用于微观体系。但是在某些问题中利用经典物理学规律也能得到与实际比较相符合的结论。
例如，玻尔建立的氢原子模型，仍然把电子的运动看做经典力学描述下的轨道运动。他认为，氢原子中的电子在库仑力的作用下，绕原子核做匀速圆周运动。已知电子质量为m，元电荷为e，静电力常量为k，氢原子处于基态时电子的轨道半径为r₁。氢原子的能量等于电子绕原子核运动的动能、电子与原子核系统的电势能的总和。已知当取无穷远处电势能为零时，系统的电势能 $\text{[math]}$ ，其中r为电子与氢原子核之间的距离，求处于基态的氢原子的能量。
（2）在微观领域，动量守恒定律和能量守恒定律依然适用。
a．在轻核聚变的核反应中，两个氘核（ $\text{[math]}$ ）以相同的动能 $\text{[math]}$ 做相向的弹性正碰，假设该反应中释放的核能全部转化为氦核（ $\text{[math]}$ ）和中子（ $\text{[math]}$ ）的动能。已知氘核的质量 $\text{[math]}$ ，中子的质量 $\text{[math]}$ ，氦核的质量 $\text{[math]}$ ，其中1u相当于931MeV。请写出该核反应方程，并求出在上述轻核聚变的核反应中生成的氦核和中子的动能各是多少？（单位用MeV表示，结果保留1位有效数字）

b．裂变反应可以在人工控制下进行，用慢化剂中的原子核跟中子发生碰撞，使中子的速率降下来，从而影响裂变反应的反应速度。如图所示，一个中子以速度v与慢化剂中静止的原子核发生弹性正碰，中子的质量为m，慢化剂中静止的原子核的质量为M，而且M＞m。为把中子的速率更好地降下来，现在有原子核的质量M大小各不相同的几种材料可以作为慢化剂，通过计算碰撞后中子速度的大小，并说明慢化剂中的原子核M应该选用质量较大的好还是质量较小的好。

花岗岩、大理石等装修材料，不同程度地含有铀 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 钍等元素，会释放出放射性惰性气体氡 $\text{[math]}$ 。氡会发生放射性衰变，放出 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 射线，这些射线会导致细胞癌变及呼吸道方面的疾病。下列说法正确的是（）

A . 这三种射线中， $\text{[math]}$ 射线的穿透能力最强 B . $\text{[math]}$ 射线是电子流，其中的电子是原子核内的中子转化成质子时产生并发射出来的 C . 已知氡的 $\text{[math]}$ 衰变半衰期为3.8天，若取1g氡装入容器放在天平左盘上，砝码放于天平右盘，左右两边恰好平衡。3.8天后，需取走0.5g砝码天平才能再次平衡 D . 发生 $\text{[math]}$ 衰变时，生成核与原来的原子核相比，中子数减少了4

下列关于课本中四幅插图的相关描述，符合实际情况的是（）

A . 图甲为卢瑟福通过α粒子散射实验得出原子的核式结构模型 B . 图乙为工业上利用放射性同位素射线的穿透能力来控制金属板或塑料板的厚度 C . 图丙中镉棒的作用是使快中子变成慢中子，从而影响链式反应速度 D . 由图丁可知，质量数大于60的原子核，质量数越大结合能越小

科学家应用碳年代测定法测定植物或其他生物死亡的时间，地球上所有生物体内都含有少量的放射性碳 $\text{[math]}$ ，通过衰变产生 $\text{[math]}$ 和另一种粒子Y。则Y是（）

A . 电子 B . 正电子 C . 质子 D . 中子

我国自主第三代核电“华龙一号”全球第4台机组于2022年3月在巴基斯坦并网发电。中国核电推动我国“双碳”目标实现的同时，也为全球核电安全树立了标杆。关于核能，以下说法正确的是（）

A . 核能是来自化学变化释放的能量 B . 核能是原子核结构发生变化时释放的能量 C . 核能还不是安全、干净的能源 D . 我国核电站利用了核聚变反应释放的能量

1932年，考克饶夫和瓦尔顿用质子加速器进行人工核蜕变实验，验证了质能关系的正确性，在实验中，锂原子核俘获一个质子后成为不稳定的铍原子核，随后又蜕变为两个原子核，核反应方程为 $\text{[math]}$ ；已知 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 、X的质量分别为 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ ，光在真空中的传播速度为c，则：

（1）写出核反应方程中的X的符号以及A和Z的数值；
（2）该核反应的质量亏损和放出的核能。

月面上空几乎没有空气，月夜的温度会降到 $\text{[math]}$ ，因此玉兔号月球车在月夜要休眠。为了使车内温度不至于降得太低而冻坏那些相对脆弱的设备，科学家们专门给月球车配备了一种特制的放射性同位素核能电池热源，使月球车在休眠时能稳定发热。这种核能电池中的核反应可能是（）

A . $\text{[math]}$ B . $\text{[math]}$ C . $\text{[math]}$ D . $\text{[math]}$

第五章 原子核 知识点题库

第五章原子核知识点题库