原子物理期末試題答案

　　一、選擇題(本題包括10小題,共40分.每小題給出的四個選項中,有的只有一個選項正確,有的有多個選項正確,全部選對的得4分,選對但不全的得2分,錯選或不選的得0分)

　　1.下列說法錯誤的是( )

　　A.半衰期表示放射性元素衰變的快慢，半衰期越長，衰變越慢

　　B.同位素的核外電子數相同，因而具有相同的化學性質

　　C.陰極射線和β射線都是電子流，它們的產生機理是一樣的

　　D.重核裂變過程中一定伴隨著質量虧損

　　解析:由基本概念可知ABD說法是對的.陰極射線和β射線都是電子流,但產生機理不同,故應選C.

　　答案:C

　　2.下列說法中正確的是( )

　　A.氫原子從較高的激發態躍遷到較低的激發態時，電子的動能增加，電勢能增加，原子的總能量增加

　　B.α射線是原子核發出的一種粒子流，它的電離能力在α、β、γ三種射線中是最弱的

　　C.原子核反應過程中的質量虧損現象違背了能量守恆定律

　　D.將放射性元素摻雜到其他穩定元素中並大幅度降低其溫度，它的半衰期不發生改變

　　解析:氫原子從較高的激發態躍遷到較低的激發態時，由於電場力做正功，電勢能減少,又因氫原子放出光子，所以原子的總能量減少，故A錯.α射線的電離能力在α、β、γ三種射線中是最強的，所以B錯.據愛因斯坦質能方程可知，原子核反應過程中的質量虧損現象並不違背能量守恆定律，故C錯.放射性元素的半衰期不因其物理、化學狀態的變化而變化，故D正確。

　　答案:D

　　3.現在太陽向外輻射的能量是由於太陽內部氫聚變產生的，大約在40億年以後太陽內部將會啟動另一種核反應，其核反應方程為: ,那時太陽向外輻射的能量是由上述兩種核反應產生的.已知的質量為m1，的質量為m2,則下列判斷正確的是( )

　　A.3m1＞m2 B.3m1＜m2 C.3m1=m2 D.m1=3m2

　　5.K－介子衰變的方程為K－→π－＋π0，其中K－介子和π－介子帶負的元電荷e，π0介子不帶電.如圖15-1所示，兩勻強磁場方向相同，以虛線MN為理想邊界，磁感應強度分別為B1、B2.今有一個K－介子沿垂直於磁場的方向射入勻強磁場B1中，其軌跡為圓弧AP，P在MN上，K－在P點時的速度為v，方向與MN垂直.在P點該介子發生了上述衰變.衰變後產生的π－介子沿v反方向射出，其運動軌跡為如圖虛線所示的“心”形圖線.則以下說法正確的是( )

　　圖15-1

　　A.π－介子的執行軌跡為PENCMDP

　　B.π－介子執行一週回到P用時為

　　C.B1＝4B2

　　D.π0介子做勻速直線運動

　　解析:根據左手定則可知π－介子的執行軌跡為PDMCNEP，所以選項A錯誤；π－介子在磁場B1中的半徑在磁場B2中的半徑由題圖可知r2=2r1，所以B1＝2B2，選項C錯誤；π－介子執行一週回到P用時為選項B正確；π0介子不帶電，將做勻速直線運動，選項D正確.

　　答案:BD

　　6.下列說法正確的是( )

　　A.研製核武器的鈽239 由鈾239 經過4次β衰變而產生

　　B.發現中子的核反應方程是

　　C.20 g的經過兩個半衰期後其質量變為15 g

　　D. 在中子轟擊下，生成和的核反應前後，原子核的核子總數減少

　　解析: 發生2次β衰變，A錯誤.20 g 經過兩個半衰期後其質量 C錯誤.在核反應中質量數、電荷數都守恆，D錯誤.所以只有B正確.

　　答案:B

　　7.北京奧委會接受專家的建議，大量採用對環境有益的新技術，如2008年奧運會場館周圍80%～90%的路燈利用太陽能發電技術，奧運會90%的洗浴熱水採用全玻璃真空太陽能聚熱技術.太陽能是由於太陽內部高溫高壓條件下的聚變反應產生的，下列核反應屬於聚變反應的是( )

　　解析:把輕核結合成質量較大的核，釋放出核能的反應，稱為聚變，四個選項中只有A為聚變反應，B是發現質子的核反應，C是鈾核的裂變反應，D是鈾核的α衰變.

　　答案:A

　　8.關於天然放射現象，以下敘述正確的是( )

　　A.β衰變所釋放的電子是原子核內的中子轉變為質子時所產生的

　　B.若使放射性物質的溫度升高，其半衰期將減小

　　C.在α、β、γ這三種射線中，γ射線的穿透能力最強，β射線的電離能力最強

　　D.鈾核衰變為鉛核的過程中，要經過8次α衰變和10次β衰變

　　解析:A選項正確，核反應方程為 B選項錯誤，放射性物質的半衰期只與物質本身有關，與該物質所處的物理、化學狀態無關.C選項錯誤，在α、β、γ三種射線中，α射線的電離能力最強，穿透能力最弱；γ射線的穿透能力最強，電離能力最弱.D選項錯誤，核反應中電荷數和質量數都守恆，則解得即8次α衰變和6次β衰變.

　　答案:A

　　9.據新華社報道，由我國自行設計、研製的世界第一套全超導核聚變實驗裝置(又稱“人造太陽”)已完成了首次工程除錯.下列關於“人造太陽”的說法正確的是( )

　　A.“人造太陽”的核反應方程是

　　B.“人造太陽”的核反應方程是

　　C.“人造太陽”釋放的能量大小的計算公式是ΔE=Δmc2

　　D.“人造太陽”核能大小的計算公式是

　　解析:“人造太陽”是利用海水中的.21H和31H聚變而產生大量能量的.放出的能量可利用愛因斯坦質能方程ΔE＝Δmc2求出，其中Δm為質量虧損，所以A、C項正確.

　　答案:AC

　　10.靜止的衰變成，靜止的衰變為，在同一勻強磁場中的軌道如圖15-2所示.由此可知( )

　　圖15-2

　　A.甲圖為的衰變軌跡，乙圖為的衰變軌跡

　　B.甲圖為的衰變軌跡，乙圖為的衰變軌跡