第十三单元原子和宇宙

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1.下列关于α粒子散射实验的说法正确的是(   )

(A)α粒子散射实验中,穿过金箔的α粒子向各个方向偏转的几率差不多

(B)α粒子散射实验说明了原子内部的正电荷均匀地分布在整个原子内

(C)α粒子散射实验说明了几乎全部的质量都集中在一个很小的核上

(D)α粒子散射实验证明了原子核是由质子和中子组成的

【答案】

C

【解析】

α粒子散射实验的现象是绝大多数粒子穿过金箔,方向偏转不大;有少数粒子产生大角度偏转,个别粒子偏转超过90°,由此分析出绝大多数α粒子碰不到正电荷,只有个别粒子能碰到正电荷,所以得出原子的全部正电荷都集中在一个很小的核上的结论。至于质量,电子的质量只占整个原子质量的很小一部分,所以原子几乎全部的质量都在正电荷上,也就是原子几乎全部的质量都集中在很小的核上。α粒子散射实验只能得出原子的核式结构,至于原子核内的组成部分,从这个实验的现象是无法获知的。

 

2.如图所示为核电站发电流程示意图。根据图中标出的文字说明可以确定在核能转化为电能输出的过程中还出现了______和_______两种形式的能。

【答案】

内能,机械能

【解析】

这一题考查的知识点是核电站,要求知道在核电站的发电过程中能量的转化情况。在核电站系统中有两个循环系统,虚线左侧为第一循环系统,右侧为第二循环系统。核能来源于图中左侧的反应堆,核反应产生的大量的热通过第一循环系统带至蒸汽发生器,这一过程核能转化为内能。蒸汽发生器产生大量的高温蒸汽,蒸汽进入汽轮机做功,使汽轮机转动,从而带动发电机发电,内能先转化为机械能最后转化为电能。第二循环中的蒸汽从汽轮机中排出后进入冷凝器充分冷却变成水,再一次进入蒸汽发生器吸收热量,如此循环往复,完成发电过程。

 

3.由原子核内射出、属于电磁波的射线是(    )

(A)阴极射线            (B)X射线

(C)α射线                (D)γ射线

【答案】

D

【解析】

首先,在核反应过程中从原子核内发出的射线是α射线、β射线和γ射线,其中α射线、β射线分别是高速运动的氦核和电子流,都不是电磁波,只有γ射线是光子,速度为光速,是电磁波;阴极射线是原子核外的电子从原子中释放出来形成的电子流,不是电磁波;X射线是原子核外电子在不同能级间跃迁时释放的光子流,属于电磁波。

 

4.1897年,英国物理学家汤姆生通过一系列关于阴极射线的实验,发现了_______,该发现证明了________是可分的,________是______的组成部分。

【答案】

电子,原子,电子,原子

 

5.天然放射性元素放出的α、β、γ三种射线的贯穿本领各不相同,如图所示为这三种射线贯穿物体情况的示意图,①、②、③各代表一种射线,则①为____射线,它的贯穿本领很弱;③为_____射线,它的贯穿本领很强。

【答案】

α,γ

【解析】


 

 

6.原子核是由_____和________组成的,它们统称为_______,在原子核内把它们紧紧拉在一起的力叫做________。

【答案】

质子,中子,核子,核力

 

7.已知镭的原子序数是 88,原子质量数是 226,则镭核中有_____个质子,有_____个中子,镭核所带的电荷量为_______C。

【答案】

88,138,1.408×10-17

 

8._______受到其他粒子(如中子)轰击时变成两块质量较轻的核,同时还可能放出______,这就是____________。

【答案】

重核,中子,重核裂变

 

9.铀核受到_______轰击而发生裂变时,能放出2~3个中子,这2~3个中子又引起其余铀核的裂变,这样裂变就会不断地持续下去,释放出越来越多的能量,这种反应叫做______。

【答案】

中子,链式反应

 

10.所有的空间及其中的万物称为_______。我们观察到每个星系都在与其它星系远离,距离越远的星系退行的速度越大,这意味着宇宙在_________。

【答案】

宇宙,膨胀

 

11.一颗恒星的寿命取决于它的(    )。

(A)温度            (B)质量            (C)颜色            (D)体积

【答案】

B

 

12.下列关于宇宙的说法中正确的是(      )

(A)地球是宇宙中唯一有卫星的行星

(B)太阳是银河系中唯一发光的恒星

(C)太阳系是银河系的一个组成部分

(D)所谓恒星就是永恒不变的星球

【答案】

C

 

13.关于我国已建成的秦山和大亚湾核电站,下列说法中正确的是(    )

(A)它们都是利用核裂变释放的核能

(B)它们都是利用核聚变释放的核能

(C)一座是利用核裂变释放的核能,一座是利用核聚变释放的核能

(D)以上说法都不对

【答案】

A

 

14.卢瑟福提出原子的核式结构模型,该模型建立的基础是(    )

(A)质子的发现                             (B)对阴极射线的研究

(C)天然放射性现象的发现            (D)α粒子的散射实验

【答案】

D

 

15.卢瑟福通过α粒子散射实验,判断出原子的中心有一个很小的核,并由此提出了原子的核式结构。如图所示的示意图中,①、②两条线表示实验中α粒子运动的轨迹,则沿③所示方向射向原子核的α粒子可能的运动轨迹为(      )

(A)轨迹a         (B)轨迹b

(C)轨迹c          (D)轨迹d

【答案】

A

【解析】

 

16.由核反应产生,且属于电磁波的射线是(    )

(A)阴极射线            (B)X射线         (C)α射线         (D)γ射线

【答案】

D

 

17.1909年,为了验证汤姆孙提出的原子结构,英国物理学家卢瑟福和他的同事们用高速运动的α粒子去轰击金箔来探测原子的构造情况。如图所示实验装置示意图,其中A为______,B为________,C为________,D为________。

【答案】

α粒子束,金箔,荧光屏,显微镜

 

18.在一个23892U原子核衰变为一个20682Pb原子核的过程中,发生β衰变的次数为(    )

(A)6次      (B)10次    (C)22次    (D)32次

【答案】

A

【解析】

每一次β衰变释放出一个0 -1e,会造成质量数不变、电荷数增加1。而从23892U衰变成20682Pb,质量数减少了32,电荷数减少了10。可见此过程中还有α衰变,每一次α衰变会造成质量数减少4、电荷数减少2。由质量数减少32可确定经历了8次α衰变,而8次α衰变会使电荷数减少16,最终的电荷数只减少了10,因此可以断定还发生了6次β衰变。

 

19.英国物理学家卢瑟福1919年通过如图所示的实验装置,第一次完成了原子核的人工转变,并由此发现了_______________。实验时,卢瑟福仔细调节铝箔的厚度,使_______________恰好不能穿透铝箔。 该实验的核反应方程为:147N+42He→___________+___________。

【答案】

质子,α粒子,178O,11H

【解析】

这是卢瑟福发现质子的实验装置,也是世界上第一次完成的人工转变。当装置未通氮气时,通过显微镜可以观察到荧光粉发光,这是因为放射源衰变放出的α射线造成的。调节铝箔的厚度,使其恰好能挡住α射线,不再能观察到荧光粉发光。通入氮气,又能观察到荧光粉发光,卢瑟福由此断定α射线轰击氮原子核产生了其他粒子,就是质子。

 

20.下列核反应方程中X表示α粒子,且属于人工转变的是(     )。

(A)23892U→23490Th+X

(B)23490Th→23491Pa+X

(C)21H+31H→X+1n

(D)94Be+X→126C+10n

【答案】

D

【解析】

人工转变与天然衰变的区别在于:人工转变需要有粒子去轰击某个原子核,因此在方程式的左边至少有两项,而天然衰变则由某个原子核自发地发射出α粒子或β粒子,在方程式的左边只有一项。在核反应过程中,无论是衰变还是人工转变,都遵循两个守恒:即质量数守恒和电荷数守恒。根据这两个守恒,通过简单的加减计算即可求出每个反应式中X的质量数和电荷数。α粒子的本质是氦原子核,即42He,质量数为4,电荷数为2。

 

21.现在,科学家们正在设法探寻“反物质”。所谓“反物质”是由“反粒子”构成的。“反粒子”与其对应的正粒子具有相同的质量和相同的电量,但电荷的符号相反。据此,若有反α粒子,它的质量数为__________,电荷数为__________。

【答案】

4,-2

 

22.1911年卢瑟福依据α粒子散射实验中α粒子发生了          (选填“大”或“小”)角度散射现象,提出了原子的核式结构模型。若用动能为1 MeV的α粒子轰击金箔,其速度约为              m/s。(质子和中子的质量均为1.67×10-27 kg,1 MeV=106 eV)

【答案】

大,6.9×106

【解析】

A

 

23.卢瑟福在分析α粒子散射实验现象时,认为电子不会对α粒子偏转产生影响,其主要原因是(    )

(A)α粒子与各电子相互作用的效果互相抵消

(B)电子的体积很小,α粒子碰不到它

(C)电子的电荷量很小,与α粒子的相互作用力很小,可忽略不计

(D)电子的质量很小,就算碰到,也不会引起明显的偏转

【答案】

D

 

24.卢瑟福预言原子核内除质子外还有中子的事实依据是(    )

(A)电子数与质子数相等

(B)原子核的质量大于核内质子质量

(C)原子核的核电荷数只是质子数的一半或少一些

(D)质子和中子的质量几乎相等

【答案】

B

 

25.关于太阳系,下列说法中正确的是(       )

(A)太阳是一颗能发光、发热的液态星球

(B)太阳处在银河系的中心位置

(C)太阳系中的八大行星几乎在同一平面内运动

(D)离太阳越远的行星绕太阳运转的周期越短,公转速度越大

【答案】

C

【解析】


 

 

26.太阳辐射能量主要来自太阳内部的(      )

(A)化学反应            (B)放射性衰变        (C)裂变反应            (D)热核反应

【答案】

D

 

27.如图中P为放在匀强电场中的天然放射源,其放出的射线在电场的作用下分成a、b、c三束。以下判断中正确的是(    )。

(A)a为α射线,b为γ射线

(B)a为α射线,b为β射线

(C)b为γ射线,c为α射线

(D)b为α射线,c为γ射线

【答案】

C

 

28.下列论述正确的是(    )。

(A)卢瑟福的α粒子散射实验说明原子核具有复杂的结构

(B)汤姆孙发现电子说明原子核具有复杂的结构

(C)天然放射现象揭示了原子核由质子和中子组成

(D)天然放射现象说明原子核具有复杂的结构

【答案】

D

 

29.有一衰变反应如下:abX→cdY,下列说法中正确的是(    )。

(A)若放射性元素abX经过6 h还剩下\(\frac{1}{8}\)没有衰变,则它的半衰期为0.75 h

(B)abX、cdY的中子数可能相同

(C)abX、cdY的质子数可能相同

(D)abX、cdY的核子数可能相同

【答案】

D

 

30.下列能正确反映原子核的人工转变的方程是(    )

(A)23490Th→23491Pa+0-1e        (B)147N+42He→178O+11H

(C)23892U→23490Th+42He        (D)23592U+10n→14456Ba+8936Kr+310n

【答案】

B

 

31.一质子束入射到静止靶核2713Al上,产生如下核反应:p+2713Al→X+n,p、n分别为质子和中子,则产生新核的核子数和电荷数分别为(      )

(A)27和12              (B)27和14              (C)28和13              (D)28和15

【答案】

B

 

32.氢、氘、氚是同位素,它们的核内具有相同的(     )

(A)电子数               (B)质子数               (C)中子数               (D)核子数

【答案】

 B

 

33.1919年卢瑟福通过如图所示的实验装置,第一次完成了原子核的人工转变,并由此发现质子。图中A为放射源发出的_______粒子,B为______气。

【答案】

α粒子、氮

 

34.1573-sh198810.png右图为查德威克实验示意图,由天然放射性元素钋(Po)放出的α射线轰击铍时会产生粒子流A,用粒子流A轰击石蜡时,会打出粒子流B,经研究知道(         )

(A)A为中子,B为质子

(B)A为质子,B为中子

(C)A为γ射线,B为中子

(D)A为中子,B为γ射线

【答案】

A

【解析】

 

35.一置于铅盒中的放射源发射出的 α、β 和 γ 射线,由铅盒的小孔射出,在小孔外放一铝箔,铝箔后的空间有一匀强电场。进入电场后,射线变为 a、b 两束,射线 a 沿原来方向行进,射线 b 发生了偏转,如图所示.则图中的射线 a 为_____射线,射线 b 为_____射线。

【答案】

γ,β

【解析】

 

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