第十九章《原子核》综合评估
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本试卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分。满分100分,考试时间90分钟。
第Ⅰ卷 (选择题,共50分)
一、选择题(每小题5分,共50分。其中1~6题为单选,7~10题为多选) 1.正电子发射型计算机断层显像(PET)的基本原理是:将放射性同位素15 8O注入人体,15 8O在人体内衰变放出的正电子与人体内的负电子相遇湮灭转化为一对γ光子,被探测器采集后,经计算机处理生成清晰图像。则根据PET原理判断下列表述错误的是( )
01515A.15 8O在人体内衰变方程是 8O→ 7N++1e 0B.正、负电子湮灭方程是01e+-1e→2γ
C.在PET中,15 8O主要用途是作为示踪原子 D.在PET中,15 8O主要用途是参与人体的新陈代谢 答案 D
解析 由题意知A、B正确;显像的原理是采集γ光子,即注入人体内的15 8O衰变放出正电子和人体内的负电子湮灭转化为γ光子,因此15 8O主要用途是作为示踪原子,故C正确、D错误,所以选D。
2.由下图可得出结论( )
A.质子和中子的质量之和小于氘核的质量 B.质子和中子的质量之和等于氘核的质量 C.氘核分解为质子和中子时要吸收能量 D.质子和中子结合成氘核时要吸收能量 答案 C
解析 该反应是吸能反应,所以两个核子质量之和大于氘核的质量。故选C。 3.将半衰期为5天的铋64 g分成4份,分别投入:(1)开口容器中;(2)100 atm的密封容器中;(3)100 ℃的沸水中;(4)与别的元素形成化合物。经10天后,4种情况剩下铋的质量分别为m1、m2、m3、m4,则( )
A.m1=m2=m3=m4=4 g B.m1=m2=m3=4 g,m4<4 g C.m1>m2>m3>m4,m1=4 g D.m1=4 g,其余无法知道 答案 A
解析 放射性元素的半衰期是一定的,与放射性元素所在的物理环境和化学环境无关,因此10天后4份铋剩余的质量完全相同,故A正确。
4.下列说法正确的是( )
A.铀235只要俘获中子就能进行链式反应 B.所有的铀核俘获中子后都能裂变
C.太阳不断地向外辐射大量能量,太阳质量应不断减小,日地间距离应不断增大,地球公转速度应不断减小
D.α粒子散射实验的结果证明原子核是由质子和中子组成的 答案 C
解析 链式反应需要条件,铀块的体积必须大于临界体积,A错误;铀238就不能裂变,B错误;由于太阳质量减小,对地球的万有引力也就减小,地球做离心运动,C正确;α粒子散射实验说明了核式结构,D错误。
5.如图所示是描述原子核核子的平均质量与原子序数Z的关系曲线,由图可知下列说法正确的是( )
A.将原子核A分解为原子核B、C可能吸收能量 B.将原子核D、E结合成原子核F可能吸收能量 C.将原子核A分解为原子核B、F一定释放能量 D.将原子核F、C结合成原子核B一定释放能量 答案 C
解析 因B、C核子平均质量小于A核子的平均质量,故A分解为B、C时,会出现质量亏损,故放出核能,故A错误,同理可知B、D错误,C正确。
6.下列说法正确的是( )
239
A.研制核武器的钚239(239 94Pu)由铀239( 92U)经过4次β衰变而产生 4121B.发现中子的核反应方程是94Be+2He→ 6C+0n
C.20 g的238 92U经过两个半衰期后其质量变为15 g
90136D.235 92U在中子轰击下,生成38Sr和 54Xe的核反应前后,核子总数减少
答案 B
239解析 由质量数和电荷数守恒知239 94Pu是由 92U经过2次β衰变而产生的,故235A错误。20 g的238 92U经过两个半衰期后其质量变为5 g,故C错误。 92U在中子轰136击下,生成9038Sr和 54Xe的同时产生10个中子,核子总数守恒,故D错误。发现中4121子的核反应方程是94Be+2He→ 6C+0n,故B正确。
7.下列说法正确的是( )
A.发生α衰变时,新核比原来的原子核中子数少2 B.发生β衰变时,新核比原来的原子核质量数少1