原子核的基礎知識習題

1、原子核的基礎知識一、選擇題1關于質子與中子，下列說法中正確的是（ ）A原子核由質子和中子組成B質子和中子統(tǒng)稱為核子C盧瑟福發(fā)現(xiàn)了質子，并預言了中子的存在D盧瑟福發(fā)現(xiàn)了中子，并預言了質子的存在2某種元素的原子核用表示，下列說法正確的是（ ） A原子核的質子數(shù)為Z，中子數(shù)為A B原子核的質子數(shù)為Z，中子數(shù)為AZ C原子核的質子數(shù)為A，中子數(shù)為Z D原子核的質子數(shù)為AZ，中子數(shù)為Z3下列哪些事實表明原子核具有復雜的結構？（ ） A粒子的散射實驗 B天然放射現(xiàn)象 C陰極射線的發(fā)現(xiàn) DX射線的發(fā)現(xiàn)4一放射源放射出某種或多種射線，當用一張薄紙放在放射源的前面時，強度減為原來的，而當用1 cm厚的鋁片放在放

2、射源前時，射線的強度減小到幾乎為零由此可知，該放射源所射出的（ ） A僅是僅射線 B僅是射線 C是射線和射線 D是射線和射線5如圖所示，天然放射性元素放出、三種射線，同時射入互相垂直的勻強電場和勻強磁場中射入時速度方向和電場、磁場方向都垂直，進入場區(qū)后發(fā)現(xiàn)射線和射線都沿直線前進，則射線（ ） A向右偏 B向左偏 C直線前進 D無法判定6下列說法中正確的是（ ） A質子與中子的質量不等，但質量數(shù)相等 B兩個質子之間，不管距離如何，核力總是大于庫侖力 C同一種元素的原子核有相同的質量數(shù)，但中子數(shù)可以不同 D除萬有引力外，兩個中子之間不存在其他相互作用力7關于天然放射現(xiàn)象，以下敘述正確的是（ ） A

3、若使放射性物質的溫度升高，其半衰期將減小 BB衰變所釋放的電子是原子核內的中子轉變?yōu)橘|子時所產(chǎn)生的 C在、這三種射線中，射線的穿透能力最強，射線的電離能力最強 D鈾核（）衰變?yōu)殂U核（）的過程中，要經(jīng)過8次衰變和10次衰變8下列說法中正確的是（ ） A衰變?yōu)橐?jīng)過1次衰變和1次衰變 B衰變?yōu)橐?jīng)過1次衰變和1次衰變 C衰變?yōu)橐?jīng)過6次衰變和4次衰變 D衰變?yōu)橐?jīng)過4次衰變和4次衰變9放射性元素發(fā)生衰變時放出的1光子，是由（ ） A核外電子從外層軌道躍遷到內層軌道時放出的 B核外電子從內層軌道躍遷到外層軌道時放出的 C核外電子受激發(fā)后產(chǎn)生的 D它是處于激發(fā)狀態(tài)的原子核放射出來的10一個原子核發(fā)生衰

4、變時，下列說法中正確的是（ ） A總質量數(shù)保持不變 B核子數(shù)保持不變 C變化前后質子數(shù)保持不變 D總動量保持不變11圖中R是一種放射性物質，虛線方框內是勻強磁場，LL是厚紙板，MM是熒光屏，實驗時發(fā)現(xiàn)在熒光屏的O、P兩點處有亮斑，則此時磁場的方向、到達O點的射線、到達P點的射線應為（ ） A向上， B向下， C垂直紙面向里， D垂直紙面向外，12一個靜止的放射性同位素的原子核衰變?yōu)椋硪粋€靜止的天然放射性元素的原子核衰變?yōu)?，在同一磁場中，得到衰變后粒子的運動徑跡1、2、3、4，如圖所示，則這四條徑跡依次是（ ） A電子、正電子 B、電子、正電子、 C、正電子、電子、 D正電子、電子13根據(jù)布拉

5、凱特的充氮云室實驗可知（ ） A質子是直接從氮核中打出來的 B粒子打進氮核后形成一個復核，這個復核放出一個質子 C云室照片中短而粗的是質子的徑跡 D云室照片中短而粗的是儀粒子的徑跡14如圖所示為盧瑟福發(fā)現(xiàn)質子的實驗裝置，M是顯微鏡，S是閃光屏，窗口F處裝鋁箔，氮氣從閥門T充入，A是放射源，在觀察由質子引起的閃爍之前需進行必要調整的是（ ） A充入氮氣后，調整鋁箔厚度，使S上有粒子引起的閃爍 B充入氮氣后，調整鋁箔厚度，使S上見不到質子引起的閃爍 c充人氮氣前，調整鋁箔厚度，使S上能見到質子引起的閃爍 D充入氮氣前，調整鋁箔厚度，使S上見不到粒子引起的閃爍15為了說明用粒子轟擊氮，打出了質子是怎

6、樣的一個物理過程，布拉凱特在充氮云室中，用僅粒子轟擊氮，在他拍攝的二萬多張照片中，終于從四十多萬條粒子徑跡中發(fā)現(xiàn)了8條產(chǎn)生分叉，這一實驗數(shù)據(jù)說明了（ ） A粒子的數(shù)目很少，與氮發(fā)生相互作用的機會很少 B氮氣的密度很小，粒子與氮接觸的機會很少 C氮核很小，儀粒子接近氮核的機會很少 D氮氣和粒子的密度都很小，致使它們接近的機會很少16目前，在居室裝修中經(jīng)常用到花崗巖、大理石等裝飾材料，這些巖石都不同程度地含有放射性元素，比如，有些含有鈾、釷的花崗巖等巖石會釋放出放射性惰性氣體氡，而氡會發(fā)生放射性衰變，放射出、射線，這些射線會導致細胞發(fā)生癌變及呼吸道等方面的疾病，根據(jù)有關放射性知識可知，下列說法正確

7、的是（ ） A氡的半衰期為3.8天，若取4個氡原子核，經(jīng)7.6天后就一定剩下一個原子核了 B衰變所釋放的電子是原子核內的中子轉化成質子和電子所產(chǎn)生的 C射線一般伴隨著或射線產(chǎn)生，在這三種射線中，射線的穿透能力最強，電離能力最弱 D發(fā)生衰變時，生成核與原來的核相比，中子數(shù)減少了4個17聯(lián)合國環(huán)境公署對科索沃地區(qū)的調查表明，北約對南聯(lián)盟進行的轟炸中，大量使用了貧鈾炸彈，貧鈾是從金屬鈾中提煉鈾235以后的副產(chǎn)品，其主要成分為鈾238貧軸炸彈貫穿力是常規(guī)炸彈的9倍，殺傷力極大而且殘留物可長期危害環(huán)境，下列關于其殘留物長期危害環(huán)境的理由正確的是（ ） A爆炸后的彈片存在放射性，對環(huán)境產(chǎn)生長期危害 B爆炸

8、后的彈片不會對人體產(chǎn)生危害，對環(huán)境產(chǎn)生長期危害 C鈾238的衰變速度很快 D鈾的半衰期很長18下列有關放射性同位素的說法中正確的是（ ） A與互為同位素 B與其同位素具有相同的化學性質 C用制成化合物后它的半衰期變短 D含有的磷肥釋放正電子，可用來作示蹤原子，以便觀察磷肥對植物的影響19用“刀”治療腫瘤，不用麻醉，病人在清醒的狀態(tài)下經(jīng)較短時間可完成手術，在此過程中，主要利用的是（ ） 射線具有極強的穿透本領；射線很容易地繞過障礙物到達病灶區(qū)域；射線具有很強的電離能力，從而使癌細胞電離而被破壞；射線具有很高的能量 A B C D201992年1月初，美國前總統(tǒng)老布什應邀訪日，在歡迎宴會上，突然發(fā)

9、病昏厥美國政府將他急送回國，醫(yī)生用123I進行診斷，通過體外跟蹤，迅速查出病因，使其很快恢復健康，123I的特性是（ ） A半衰期長，并迅速從體內清除 B半衰期長，并緩慢從體內清除 C半衰期短，并迅速從體內清除 D半衰期短，并緩慢從體內清除二、填空題21有關、三種同位素的比較，試回答下列問題： （1）三種同位素哪一種粒子是不相同的？（ ） A質子 B中子 C電子（2）三種同位素中，哪一個質量最大？_（3）三種同位素的化學性質是否相同？_三、解答題22某放射性元素原為8 g，經(jīng)6天時間已有6 g發(fā)生了衰變，此后它再衰變1 g，還需要幾天？23原來靜止的鈾和同時在同一勻強磁場中，由于衰變而開始做勻

10、速圓周運動鈾238發(fā)生了一次衰變，釷234發(fā)生了一次衰變 （1）試畫出鈾238發(fā)生一次衰變時所產(chǎn)生的新核及粒子在磁場中運動軌跡的示意圖； （2）試畫出釷234發(fā)生一次衰變時所產(chǎn)生的新核及粒子在磁場中的運動軌跡的示意圖241934年，約里奧·居里和伊麗芙·居里夫婦在用粒于轟擊鋁箔時，除了測到預料中的中子外，還探測到了正電子正電子的質量跟電子的質量相同，帶一個單位的正電荷，跟電子的電性正好相反，是電子的反粒子，更意外的是，拿走放射源以后，鋁箔雖不再發(fā)射中子，但仍然繼續(xù)發(fā)射正電子，而且這種放射性也有一定的半衰期原來，鋁箔被粒子擊中后發(fā)生了如下反應這里的就是一種人工放射性同位素，正

11、電子就是它衰變過程中放射出來的 （1）寫出放射性同位素放出正電子的核反應方程； （2）放射性同位素放出正電子的衰變稱為正衰變，我們知道原子核內只有中子和質子，那么正衰變中的正電子從何而來？【答案與解析】一、選擇題1【答案】A、B、C 【解析】原子核內存在質子和中子，中子和質子統(tǒng)稱為核子，盧瑟福只發(fā)現(xiàn)了質子，并預言了中子的存在2【答案】B 【解析】明確原子核的符號的含義：A表示質量數(shù)，Z表示質子數(shù)，則中子數(shù)為AZ，所以B正確3【答案】B 【解析】因為天然放射現(xiàn)象是指從原子核里自發(fā)地發(fā)出射線來，表明了原子核還有更復雜的結構4【答案】C 【解析】三種射線中，射線貫穿本領最強，能穿透幾厘米厚的鉛板本題

12、中用1 cm厚的鋁片即能擋住射線，說明射線中不含射線用薄紙便可擋住部分射線，說明射線中含有貫穿本領較小的射線同時有大部分射線穿過薄紙，說明含有射線 【點撥】從三種射線的貫穿能力的大小方面分析問題5【答案】A 【解析】射線在電場、磁場中不受力，所以沿直線前進射線在電場、磁場中受到一對平衡力而沿直線運動，即向左的電場力和向右的洛倫茲力大小相等、方向相反即Bqv=Eq，所以而粒子的速度遠小于射線中電子的速度，所以向右的電場力遠大于向左的洛倫茲力，粒子向右偏，A正確6【答案】A 【解析】質子與中子質量數(shù)相同，各自質量不等，A項正確；粒子之間的核力隨距離變化，并不總大于庫侖力。故B錯；同位素之間核電荷數(shù)

13、相同，中子數(shù)不同，質量數(shù)不相同，故C項錯誤；核子之間除萬有引力之外，還存在核力、庫侖力，故D錯7【答案】B、C 【解析】半衰期是由放射性元素原子核的內部因素所決定，跟元素的化學狀態(tài)、溫度、壓強等因素無關，A錯；衰變所釋放的電子是原子核內的中子轉變?yōu)橘|子時所產(chǎn)生的，B對；根據(jù)三種射線的物理性質，C對；的質子數(shù)為92，中子數(shù)為146，的質子數(shù)為82，中子數(shù)為124，因而鉛核比鈾核少10個質子，22個中子注意到一次儀衰變質量數(shù)減少4，故衰變的次數(shù)為次再結合核電荷數(shù)的變化情況和衰變規(guī)律來判定衰變的次數(shù)y應滿足2xy+82=92，y=2x10=6次8【答案】C 9【答案】D 10【答案】A、B、D 11

14、【答案】C12【答案】B 【解析】（-電子），產(chǎn)生的兩個粒子，都帶正電，應是外切圓，由，電荷量大的半徑小，故3是正電子，4是（電子），產(chǎn)生的兩個粒子，一個帶正電，一個帶負電，應是內切圓，由知，電荷量大的半徑小，故1是，2是電子故B項正確13【答案】B 【解析】粒子轟擊氯核滿足動量守恒，若直接打出質子則質子運動方向與粒子運動方向應一致，但實驗中不是這樣，徑跡分叉，即質子與粒子運動方向不一致，所以應是先形成一個復核，再由復核中放出一個質子，所以A選項錯誤，B選項正確；在云室中，徑跡粗細反映粒子的電離本領的強弱，徑跡長短反映粒子的貫穿本領的強弱，所以粗而短的是新核的徑跡細而長的是質子的徑跡，所以C、

15、D兩項都錯誤14【答案】D 【解析】實驗目的是觀察粒子轟擊氯核后產(chǎn)生的新核并放出質子，所以實驗前應調整鋁箔厚度，恰使粒子不能透過，但質子仍能透過，所以D選項正確。15【答案】C 【解析】氮核很小，所以粒子接近氮核的機會很少，從而發(fā)生核反應并使徑跡分叉的機會很少，所以C選項正確答案：16【答案】B、C17【答案】A、D 【解析】鈾238的半衰期很長，所以會對環(huán)境產(chǎn)生長期危害18【答案】B、D 【解析】由于同位素具有相同的質子數(shù)，故具有相同的化學性質，A錯，B對19【答案】D 【解析】射線具有較強的穿透本領，并且有很高的能量，能很容易到達病灶區(qū)域，使癌細胞活動受到抑制或使其死亡故項正確，故D正確2

16、0【答案】C 【解析】用123I作為示蹤原子，是因為半衰期短，很短的時間內都衰變完，迅速從體內清除故C正確二、填空題21【答案】（1）B （2） （3）相同 【解析】（1）同位素質子數(shù)相同，中子數(shù)不同核外電子數(shù)與質子數(shù)相同，故不相同的是中子（2）、的質量數(shù)分別是16、17、18，故質量最大（3）三種同位素質子數(shù)相同，故化學性質相同三、解答題22【答案】見解析?！窘馕觥? g放射性元素已衰變了6 g，還有2 g沒有衰變，現(xiàn)在要求在2 g的基礎上再衰變1 g，即再衰變一半，故找出元素衰變的半衰期就可得結論由半衰期公式 ，得 ， 即放射性元素從8 g變?yōu)? g余下2 g時需要2個半衰期 因為t=6天，所以天，即半衰期是3天，而余下的2 g衰變1 g需1個半衰期T=3天 故此后它衰變1 g還需3天23【答案】見解析?！窘馕觥浚?）鈾238發(fā)生衰變時，由于放出粒子而產(chǎn)生了新核，根據(jù)動量守恒定律，它們的總動量為零，即： m1v1m2v2=0因為它們都帶正電，衰變后的速度正好相反，所以，受到的洛倫茲力方向也相反，因而決定了它們做圓周運動的軌跡圓是外切的它們做勻速圓周運動的向心力由洛倫茲力提供即，所以又因為m1v1=m2v2所以，由于q1=2，q2=922=90，因而如圖1所示，其中軌道a為粒子的徑跡，軌道半徑為R1，軌道b為新核的徑跡，其軌道半徑為R2（R1R2） （2）同理，釷234發(fā)生一