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2019-2020學年高中物理 第4章 原子核 第1節(jié) 走進原子核 第2節(jié) 核衰變與核反應方程課后提能訓練 粵教版選修3-5

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1、第1節(jié) 走進原子核 第2節(jié) 核衰變與核反應方程 基礎達標 1.(2019年烏魯木齊名校模擬)下列說法中正確的是(  ) A.β衰變說明原子核里有電子 B.結(jié)合能越大的原子核越穩(wěn)定 C.放射性元素的半衰期不會隨元素所處的物理狀態(tài)和化學狀態(tài)的變化而改變 D.在光電效應中,從金屬表面飛出的光電子的最大初動能與入射光的頻率成正比 【答案】C 【解析】β衰變時,原子核中的一個中子轉(zhuǎn)化為一個質(zhì)子和一個電子,釋放出來的電子就是β粒子,可知β衰變現(xiàn)象并不說明電子是原子核的組成部分,故A錯誤;比結(jié)合能越大的原子核越穩(wěn)定,故B錯誤;放射性元素的半衰期是由放射性元素本身決定的,采用物理或化學方

2、法都不能改變放射性元素的半衰期,它與狀態(tài)或環(huán)境無關,故C正確;根據(jù)光電效應方程Ekm=hν-W0可知,光電子的最大初動能與入射光的頻率成線性關系,但不是正比關系,故D錯誤. 2.關于放射現(xiàn)象,下列說法正確的是(  ) A.產(chǎn)生放射線的過程是原子核的裂變過程 B.放射性同位素可以作為示蹤原子 C.各種放射線都是電磁波 D.放射性物質(zhì)的半衰期隨時間的增加而變短 【答案】B 【解析】產(chǎn)生放射線的過程是原子核衰變的過程,屬于天然放射現(xiàn)象,故A錯誤.放射性同位素示蹤是利用放射性同位素及它們的化合物,與自然界存在的相應普通元素及其化合物之間的化學性質(zhì)和生物學性質(zhì)是相同的,只是具有不同的核物理

3、性質(zhì)即能夠發(fā)生衰變,故放射性同位素可以作為示蹤原子,故B正確.α射線是高速氦核流,β射線是高速電子流,γ射線是電磁波,故C錯誤.放射性物質(zhì)的半衰期是固定的,不隨時間,位置,狀態(tài),溫度等等的變化而變化,故D錯誤.故選B. 3.放射性同位素Na的樣品經(jīng)過6小時還剩下沒有衰變,它的半衰期是(  ) A.2小時   B.1.5小時 C.1.17小時   D.0.75小時 【答案】A 【解析】我們知道,放射性元素衰變一半所用時間是一個半衰期,剩下的元素再經(jīng)一個半衰期只剩下,再經(jīng)一個半衰期這又會衰變一半,只剩,所以題中所給的6小時為三個半衰期的時間,因而該放射性同位素的半衰期應是2小時,也可根據(jù)

4、m余=m原,得=,τ=2小時. 4.對未知特性的粒子X進行有關試驗,獲得如下結(jié)果:粒子X在磁場中的偏轉(zhuǎn)方向與α粒子相同,粒子X的比荷是α粒子的,下列符號中對粒子X最合適的是(  ) A.X   B.X C.X   D. 3-1X 【答案】B 【解析】粒子X磁場中的偏轉(zhuǎn)方向與α粒子相同,說明該粒子帶正電.α粒子的比荷表示為,X粒子的比荷為×=,所以X粒子可表示為X,選項B正確. 5.(多選)(2018年諸城期末)下列說法正確的是(  ) A.X與Y互為同位素 B.X與Y互為同位素 C.X與Y中子數(shù)相同 D.U核內(nèi)有92個質(zhì)子,235個中子 【答案】BC 【解析】X與Y質(zhì)子

5、數(shù)不同,不是互為同位素,故A錯誤;X與Y質(zhì)子數(shù)相同中子數(shù)不同,是互為同位素,故B正確;X中子數(shù)是n-m,Y中子數(shù)是n-m,故C正確;U核內(nèi)有92個質(zhì)子,143個中子,故D錯誤. 6.(多選)三個原子核X、Y、Z,X核放出一個正電子后變?yōu)閅核,Y核與質(zhì)子發(fā)生核反應后生成Z核并放出一個氦核(He),則下面說法正確的是(  ) A.X核比Z核多一個質(zhì)子 B.X核比Z核少一個中子 C.X核的質(zhì)量數(shù)比Z核質(zhì)量數(shù)大3 D.X核與Z核的總電荷數(shù)是Y核電荷數(shù)的2倍 【答案】CD 【解析】設原子核X的質(zhì)量數(shù)為x,電荷數(shù)為y,依題意寫出核反應方程X→Y+e,Y+H→Z+He.根據(jù)質(zhì)量數(shù)守恒和電荷數(shù)守

6、恒,可得原子核Y的質(zhì)量數(shù)為x,電荷數(shù)為y-1,原子核Z的質(zhì)量數(shù)為x-3,電荷數(shù)為y-2.由此可得X核的質(zhì)子數(shù)(y) 比Z核的質(zhì)子(y-2)多2個,選項A錯;X核的中子數(shù)(x-y)比Z核的中子數(shù)(x-y-1)多1個,選項B錯;X核的質(zhì)量數(shù)(x)比Z核的質(zhì)量數(shù)(x-3)多3個,選項C對;X核與Z核的總電荷數(shù)(2y-2)是Y核的電荷數(shù)(y-1)的2倍,選項D對. 7.(多選)關于放射性元素的半衰期(  ) A.是原子核質(zhì)量減少一半所需的時間 B.是原子核有半數(shù)發(fā)生衰變所需的時間 C.與外界壓強和溫度有關,與原子的化學狀態(tài)無關 D.可以用于測定地質(zhì)年代、生物年代等 【答案】BD 【解析】

7、原子核的衰變是由原子核內(nèi)部因素決定的,與一般外界環(huán)境無關.每隔一定的時間即半衰期,原子核就衰變掉總數(shù)的一半,不同種類的原子核,其半衰期也不同,若開始時原子核數(shù)目為N0,經(jīng)時間t剩下的原子核數(shù)目為N,半衰期為τ,則有如下關系式:N=N0.若能測定出N與N0的比值,就可求出時間t值,依此公式就可測定地質(zhì)年代、生物年代或考察出土文物存在年代等.故B、D正確. 8.(多選)圖中P為放在勻強電場中的天然放射源,其放出的射線在電場的作用下分成a、b、c三束,以下判斷正確的是(  ) A.a(chǎn)為α射線,b是β射線 B.a(chǎn)為β射線,b為γ射線 C.b為γ射線,c為α射線 D.b為α射線,c為γ射線

8、 【答案】BC 【解析】γ射線不帶電,在電場中不會偏轉(zhuǎn),α射線帶正電,向負極板偏轉(zhuǎn),質(zhì)量遠大于β粒子的質(zhì)量,電荷量是β粒子的2倍,α粒子的加速度遠小于β粒子的加速度,β粒子的徑跡比α粒子的徑跡彎曲得多,選項B、C正確. 能力提升 9.(多選)(2019年衡水校級期中)下列說法正確的是(  ) A.Ra衰變?yōu)镽n要經(jīng)過1次α衰變和1次β衰變 B.U衰變?yōu)镻a要經(jīng)過1次α衰變和1次β衰變 C.Th衰變?yōu)镻b要經(jīng)過6次α衰變和4次β衰變 D.U衰變?yōu)镽n要經(jīng)過4次α衰變和4次β衰變 【答案】BC 【解析】原子核經(jīng)1次α衰變和1次β衰變后質(zhì)量數(shù)減4,核電荷數(shù)減1(先減2再加1),代

9、入驗算可知A、D錯誤,B、C正確. 10.U核經(jīng)一系列的衰變后變?yōu)镻b核,問: (1)一共經(jīng)過幾次α衰變和β衰變? (2)Pb與U相比,質(zhì)子數(shù)和中子數(shù)各少了多少? (3)寫出這一衰變過程的方程. 【答案】(1)8次α衰變,6次β衰變 (2)10 22 (3)U→Pb+8He+6 0-1e 【解析】(1)設U衰變?yōu)镻b經(jīng)過x次α衰變和y次β衰變.由質(zhì)量數(shù)守恒和電荷數(shù)守恒可得 238=206+4x, ① 92=82+2x-y, ② 聯(lián)立①②解得x=8,y=6.即一共經(jīng)過8次α衰變和6次β衰變. (2)由于每發(fā)生一次α衰變質(zhì)子數(shù)和中子數(shù)均減少2,每發(fā)生一次β衰變中子數(shù)少1,而質(zhì)子數(shù)增1,故Pb較U質(zhì)子數(shù)少10,中子數(shù)少22. (3)核反應方程為 U→Pb+8He+6 0-1e. 5

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