《第十五章 原子核》试卷及答案_高中物理选择性必修第三册_沪科版_2024-2025学年.docxVIP

《第十五章原子核》试卷(答案在后面)

一、单项选择题（本大题有7小题，每小题4分，共28分）

1、题干：下列关于原子核结构的说法中，正确的是（）

A、原子核是由质子和中子组成的，不带电

B、原子核中的质子数等于核外电子数，因此原子核是中性的

C、原子核的半径大约是原子半径的10倍

D、原子核的密度大约是水的密度的1000倍

2、题干：下列关于放射性衰变的说法中，错误的是（）

A、放射性衰变是自发进行的，不受外界条件影响

B、放射性元素衰变后，其衰变产物的质量总是小于原子的质量

C、β衰变中，一个中子转变为一个质子，同时释放出一个电子和一个反中微子

D、放射性衰变会导致元素发生变化，形成新的元素

3、下列关于核能的说法中，正确的是（）

A、核能是由原子核外电子的运动产生的

B、核能可以通过机械摩擦产生的热量转化为有用功

C、核能是通过原子核的裂变或聚变过程释放的能量

D、核能无法被人类利用，因为它会带来严重的环境污染

4、如果将一个放射性元素的样品分成两份，每份都与原始样品具有相同的物理特性，但质量有所减少，下列关于剩余放射性元素的说法中正确的是（）

A、剩余的放射性元素的放射性强度增加

B、剩余的放射性元素的半衰期变短

C、剩余的放射性元素的放射性强度减少

D、剩余的放射性元素的半衰期不变

5、β衰变中发出的β射线实际上是（）

A、中子的衰变

B、质子的衰变

C、电子或正电子的流出

D、中微子的衰变

6、下列现象中，能说明原子核具有复杂结构的是（）

A、α粒子散射实验

B、康普顿效应

C、光电效应

D、电子的轨道跃迁

7、关于放射性元素的半衰期，下列说法正确的是：

A.半衰期随温度的变化而变化

B.半衰期与原子所处的化学状态有关

C.半衰期是指放射性物质质量减少一半所需的时间

D.半衰期不受外界条件的影响，是一个常数

二、多项选择题（本大题有3小题，每小题6分，共18分）

1、以下关于原子核的描述中，正确的是：

A、原子核由质子和中子组成，质子带正电，中子不带电。

B、原子核的电荷数等于质子数，与中子数无关。

C、原子核的质量几乎全部集中在质子和中子上，中子的质量略大于质子的质量。

D、原子核的半径大约是原子半径的万分之一。

2、关于放射性衰变的下列说法中，正确的是：

A、β衰变过程中，原子核中的中子转变为质子，并释放出一个电子和一个反中微子。

B、α衰变会导致原子核的质量数减少4，电荷数减少2。

C、γ衰变是原子核能量释放的一种形式，不涉及原子核结构的改变。

D、放射性同位素的半衰期是由其原子核的性质决定的，与外界环境无关。

3、下列关于原子核结构的说法中，正确的是（）。

A、原子核由质子和中子组成，其中质子带有正电荷，中子是中性的。

B、原子核的质量几乎全部集中在质子和中子上，但中子不带电荷。

C、中子的数量可以是任意的，但质子数量固定。

D、对于特定元素的原子核，中子数可以不同，但质子数保持不变。

三、非选择题（前4题每题10分，最后一题14分，总分54分）

第一题

题目：阅读以下关于原子核衰变的材料，回答问题。

某放射性同位素在一年内其活性衰减了50%，请问：

（1）该同位素的半衰期是多少？

（2）若要使该同位素的活性衰减到原来的1%，需要经过多少个半衰期？

第二题

题目：

在某次α粒子散射实验中，一束α粒子（氦原子核）以一定的速度向金箔发射。已知α粒子的质量约为6.64×10^-27kg，电荷量为+2e（其中e为元电荷，e=1.6×10^-19C）。假设有一个α粒子与金原子核（质量约为3.27×10^-25kg，电荷量为+79e）发生弹性碰撞，碰撞前α粒子的速度为v_0，碰撞后α粒子的速度方向改变了θ角度，大小变为v。忽略其他作用力的影响，求解：

1.α粒子与金原子核之间的最近距离d（即最小接近距离），设α粒子的初始动能为E_k。

2.如果α粒子的初速度v_0=1.5×10^7m/s，求θ角的最大值（即最大偏转角）。

第三题

一、简答题：

1.确定下列说法的正确性，并说明理由。

（1）放射性元素的半衰期与外界条件无关。

（2）β衰变中放出的电子来自原子核中的中子。

（3）α衰变会导致原子序数减少2，质量数减少4。

第四题

题目

已知氢原子处于基态时，氢原子的能量为-13.6eV，电子绕核做圆周运动的动能为13.6eV。当氢原子吸收一个能量为12.09eV的光子后，电子将被激发到某个能级上。求（1）电子被激发到的最低能级编号；（2）该能级的能量值；（3）氢原子从该能级跃迁回基态时放出的能量。

第五题

题目：

下列说法中，正确的是（）

A.在放射性元素的衰变过程中，某种放射线产生的量与其衰变时间成正比

B.β衰变过程中生成的电子，其动量沿母核某一确定的方向射出