2019年高中物理 第19章 第2節(jié)放射性元素的衰變檢測試題 新人教版選修3-5一、選擇題(14題為單選題，5題為多選題)1一個放射性原子核，發(fā)生一次衰變，則它的()A質(zhì)子數(shù)減少一個，中子數(shù)不變B質(zhì)子數(shù)增加一個，中子數(shù)不變C質(zhì)子數(shù)增加一個，中子數(shù)減少一個D質(zhì)子數(shù)減少一個，中子數(shù)增加一個答案：C解析：發(fā)生一次衰變，原子核里有一個中子變?yōu)橐粋€質(zhì)子和一個電子。即nHe2下列有關(guān)半衰期的說法正確的是()A放射性元素的半衰期越短，表明有半數(shù)原子核發(fā)生衰變所需的時間越短，衰變速度越快B放射性元素的樣品不斷衰變，隨著剩下未衰變的原子核的減少，元素的半衰期也變短C把放射性元素放在密封的容器中，可以減慢放射性元素的衰變速度D降低溫度或增大壓強(qiáng)，讓該元素與其他物質(zhì)形成化合物，均可減小衰變速度答案：A解析：放射性元素的半衰期是指放射性元素的原子核半數(shù)發(fā)生衰變所需的時間，它反映出放射性元素衰變速度的快慢，若衰變越快，半衰期越短。某種元素的半衰期長短由其本身因素決定，與它所處的物理狀態(tài)或化學(xué)狀態(tài)無關(guān)，故上述選項(xiàng)只有A選項(xiàng)正確。3據(jù)媒體報(bào)道，叛逃英國的俄羅期前特工利特維年科在倫敦離奇身亡。英國警方調(diào)查認(rèn)為毒殺利特維年科的是超級毒藥放射性元素(Po)。Po的半衰期為138天，經(jīng)過衰變生成穩(wěn)定的鉛(Pb)，經(jīng)過276天，100gPo已衰變的質(zhì)量為()A25gB50gC75gD100g答案：C解析：100gPO經(jīng)1個半衰期衰變的質(zhì)量為50g，再經(jīng)過1個半衰期衰變的質(zhì)量為25g，所以經(jīng)過2個半衰期衰變的質(zhì)量為75g，C正確。4最近幾年，研究原子核的科學(xué)家在超重元素的探測方面取得了重大進(jìn)展，1996年科學(xué)家們在研究某兩個重離子結(jié)合成超重元素的反應(yīng)時，發(fā)現(xiàn)生成的超重元素的核X經(jīng)過6次衰變后的產(chǎn)物是Fm，由此可以判定生成的超重元素的原子序數(shù)和質(zhì)量數(shù)分別是()A124,259B124,265C112,265D112,277答案：D解析：粒子的質(zhì)量數(shù)和電荷數(shù)分別是4和2，故生成的超重元素的電荷數(shù)即原子序數(shù)等于62100112，質(zhì)量數(shù)等于64253277。5有些建材中的放射性物質(zhì)會釋放出、射線，根據(jù)有關(guān)放射性知識可知，下列說法正確的是()A發(fā)生衰變時，生成核與原來的原子核相比，核內(nèi)質(zhì)量數(shù)減少2B發(fā)生衰變時，生成核與原來的原子核相比，核內(nèi)中子數(shù)減少1C射線是原子的核外電子電離后形成的電子流D在這三種射線中射線的穿透能力最強(qiáng)，電離能力最弱答案：BD解析：衰變是兩個質(zhì)子與兩個中子作為一個整體從原子核中拋射出來，即2H2nHe，發(fā)生衰變時，核內(nèi)質(zhì)量數(shù)減少4，選項(xiàng)A錯誤；衰變是原子核內(nèi)一個中子轉(zhuǎn)化成一個質(zhì)子和一個電子，即nHe，發(fā)生衰變時，核內(nèi)中子數(shù)減少1，核子數(shù)不變，選項(xiàng)B正確而C錯誤；由三種射線性質(zhì)可得，選項(xiàng)D正確。二、非選擇題6A、B原子核靜止在同一勻強(qiáng)磁場中，一個放出粒子，一個放出粒子，運(yùn)動方向均與磁場垂直，它們在磁場中的運(yùn)動徑跡及兩個反沖核的徑跡如圖所示，則可以判定徑跡_為粒子，徑跡_為粒子。答案：13解析：在衰變過程中，粒子和粒子與剩余核組成的系統(tǒng)動量守恒，即放射出的粒子與反沖核動量大小相等，方向相反，由rmv/Bq可知，r與q成反比，由此可知兩圖中小圓徑跡為反沖核的徑跡，又根據(jù)左手定則可以判知，左側(cè)外切圓是衰變，右側(cè)內(nèi)切圓是衰變，故本題應(yīng)依次填1和3。7天然放射性鈾(U)發(fā)生衰變后產(chǎn)生釷(Th)和另一個原子核。(1)請寫出衰變方程；(2)若衰變前鈾(U)核的速度為v，衰變產(chǎn)生的釷(Th)核速度為，且與鈾核速度方向相同，求產(chǎn)生的另一種新核的速度。答案：(1)見解析(2)v解析：(1)UThHe(2)設(shè)另一新核的速度為v，鈾核質(zhì)量為238m，由動量守恒定律得：238mv234m4mv得：vv能力提升一、選擇題(13題為單選題，4題為多選題)1(黃岡市xxxx學(xué)年高二下學(xué)期期末)目前，在居室裝修中經(jīng)常用到花崗石、大理石等裝飾材料，這些巖石都不同程度地含有放射性元素。下列有關(guān)放射性知識的說法中正確的是()A鈾核(U)衰變?yōu)殂U核(Pb)的過程中，要經(jīng)過8次衰變和10次衰變B放射性元素的原子核內(nèi)的核子有半數(shù)發(fā)生變化所需的時間就是半衰期C放射性元素發(fā)生衰變時所釋放的電子是原子核內(nèi)的中子轉(zhuǎn)化為質(zhì)子時產(chǎn)生的D射線與射線一樣都是電磁波，但射線穿透本領(lǐng)比射線強(qiáng)答案：C2一塊氡222放在天平的左盤時，需要天平的右盤加444g砝碼，天平才能處于平衡，氡222發(fā)生衰變，經(jīng)過一個半衰期以后，欲使天平再次平衡，應(yīng)從右盤中取出的砝碼為()A222gB8gC2gD4g答案：D解析：衰變前氡的質(zhì)量為444g，摩爾質(zhì)量為222g/mol，故共2mol氡。經(jīng)過一個半衰期，有1mol氡衰變，放出1mol 粒子，則左盤質(zhì)量減少了4g，故應(yīng)從右盤中取出4g砝碼。3若元素A的半衰期為4天，元素B的半衰期為5天，相同質(zhì)量的A和B。經(jīng)過20天后，剩下的質(zhì)量之比mAmB()A3031B3130C12D21答案：C解析：設(shè)A、B原來的質(zhì)量均為m，則20天后：mAm()m()5mBm()m()4mAmB124天然放射性元素Th(釷)經(jīng)過一系列衰變和衰變之后，變成Pb(鉛)。下列論斷中正確的是()A鉛核比釷核少24個中子B鉛核比釷核少8個質(zhì)子C衰變過程中共有4次衰變和8次衰變D衰變過程中共有6次衰變和4次衰變答案：BD解析：鉛核核子數(shù)比釷核核子數(shù)少24個，而不是中子數(shù)少24個，A項(xiàng)錯；鉛核質(zhì)子數(shù)為82，釷核質(zhì)子數(shù)為90，故鉛核比釷核少8個質(zhì)子，B項(xiàng)對；釷核的衰變方程為ThPbxHeye，式中x、y分別為和的衰變次數(shù)由質(zhì)量數(shù)守恒和電荷數(shù)守恒有4x208232，2xy8290，解得x6，y4。即衰變過程中共有6次衰變和4次衰變，C項(xiàng)錯而D項(xiàng)對。綜上所述，本題正確選項(xiàng)為B、D。二、非選擇題5完成衰變方程。(1)衰變：Bi_e，PoAt_，ThPa_，(2)衰變：Th_He，UTh_，CuCo_。(3)其中Th衰變成Pa的半衰期為1.2min，則64gTh經(jīng)過6min還有_g未衰變。答案：(1)、(2)見解析(3)2解析：(1)BiPoe，PoAte，ThPae。(2)ThRaHe，UThHe，CuCoHe。(3)由半衰期公式得mm0()得m64()g2g6如圖所示，靜止在勻強(qiáng)磁場中的一個B粒子，俘獲一個速度為v7.3104m/s的中子發(fā)生核反應(yīng)，生成一個氦核與一個新核，若測得氦核的速度為2104m/s，方向與反應(yīng)前中子運(yùn)動方向相同?；卮鹣旅鎲栴}。(1)寫出核反應(yīng)方程。(2)畫出核反應(yīng)后兩個粒子的運(yùn)動軌跡及旋轉(zhuǎn)方向的示意圖。(3)求出氦核與新核軌道半徑之比。答案：(1)BnHeLi(2)見解析(3)解析：(1)核反應(yīng)方程如下：BnHeLi(2)由動量守恒知：mnvnmvm1v117.3104421047v1v10.1104m/s即生成的新核Li的運(yùn)動方向同中子的運(yùn)動方向相反，兩粒子運(yùn)動軌跡如圖所示。(3)由洛倫茲力提供粒子做圓周運(yùn)動的向心力qvBmv2/R，R氫核與Li核在磁場中運(yùn)動的軌道半徑之比