2019-2020年高中物理 第19章 第2節(jié) 放射性元素的衰變同步練習(xí) 新人教版選修3-5.doc
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2019-2020年高中物理 第19章 第2節(jié) 放射性元素的衰變同步練習(xí) 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(山東昌樂二中xxxx學(xué)年高二下學(xué)期檢測)原子核發(fā)生衰變時,此粒子是()A原子核外的最外層電子B原子核外的電子躍遷時放出的光子C原子核內(nèi)存在著的電子D原子核內(nèi)的一個中子變成一個質(zhì)子時,放射出的一個電子答案:D解析:因原子核是由帶正電荷的質(zhì)子和不帶電的中子組成的,原子核內(nèi)并不含電子,但在一定條件下,一個中子可以轉(zhuǎn)化成一個質(zhì)子和一個電子,其轉(zhuǎn)化可表示為nHe。由上式可看出粒子是由原子核內(nèi)的中子轉(zhuǎn)化而來的。2目前,在居室裝修中經(jīng)常用到花崗巖、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,比如,有些含有鈾、釷的花崗石等巖石會釋放出放射性惰性氣體氡,而氡會發(fā)生放射性衰變,放射出、射線,這些射線會導(dǎo)致細胞發(fā)生癌變及呼吸道等方面的疾病,根據(jù)有關(guān)放射性知識可知,下列說法正確的是()A氡的半衰期3.8天,若取4個氡原子核,經(jīng)7.6天后就一定剩下一個原子核了B把放射性元素放在密封的容器中,可以減慢放射性元素衰變的速度C放射性元素的半衰期越短,表明有半數(shù)原子核發(fā)生衰變所需要的時間越短,衰變速度越大D降低溫度或增大壓強,讓該元素與其他物質(zhì)形成化合物,均可以減小衰變速度答案:C解析:4個氡原子核,不是大量原子核,半衰期不適用,A錯。因半衰期決定于原子核的內(nèi)部因素,與化學(xué)狀態(tài)、外部條件無關(guān),故B、D均錯。半衰期短,則衰變快,C對。3據(jù)媒體報道,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,100g Po已衰變的質(zhì)量為()A25gB50gC75gD100g答案:C解析:100g PO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某放射性元素的原子核X連續(xù)經(jīng)過三次衰變和兩次衰變,若最后變成另外一種元素的原子核Y,則該新核的正確寫法是()A.Y B.YC.YDY答案:D解析:新核的質(zhì)量數(shù)為MM12,故A、B錯誤。電荷數(shù)ZZ62Z4,故C錯D對。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,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B正確而C錯誤;由三種射線性質(zhì)可得,選項D正確。二、非選擇題6A、B原子核靜止在同一勻強磁場中,一個放出粒子,一個放出粒子,運動方向均與磁場垂直,它們在磁場中的運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()A222gB8gC.2gD4g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。2.(湖北黃岡中學(xué)xxxx學(xué)年高二下學(xué)期期中)下列說法正確的是()A根據(jù)天然放射現(xiàn)象,盧瑟福提出了原子的核式結(jié)構(gòu)B放射性元素的半衰期會隨著壓力、溫度、化合物種類變化而變化C鈾(U)經(jīng)過多次、衰變形成穩(wěn)定的鉛(Pb)的過程中,有6個中子轉(zhuǎn)變成質(zhì)子D一個氡核Rn衰變成釙核Po并放出一個粒子,其半衰期為3.8天,則2g氡經(jīng)過7.6天衰變,剩余氡的質(zhì)量是1g答案:C解析:由粒子散射實驗的實驗現(xiàn)象盧瑟福提出了原子核式結(jié)構(gòu)模型,故選項A錯誤;放射性元素的半衰期與物理因素?zé)o關(guān),故選項B錯誤;衰變方程UPb8He6e,故有6個中子變?yōu)橘|(zhì)子,選項C正確;半衰期是指有一半粒子衰變,故剩余的質(zhì)量為2()20.5g,故選項D錯誤。3現(xiàn)在很多心血管??漆t(yī)院引進了一種被稱為“心臟灌注顯像”的檢測技術(shù),方法是將若干毫升含放射性元素锝的注射液注入被檢測者的動脈,經(jīng)過40分鐘后,這些含放射性物質(zhì)的注射液通過血液循環(huán)均勻地分布在血液中,這時對被檢測者的心臟進行造影。心臟血管正常的位置由于有放射性物質(zhì)隨血液到達而顯示出有射線射出;心臟血管被堵塞的部分由于無放射性物質(zhì)到達,將無射線射出。醫(yī)生根據(jù)顯像情況就可以判定被檢測者心血管有無病變,并判斷病變位置。你認為檢測用的放射性元素锝的半衰期應(yīng)該最接近下列數(shù)據(jù)中的()A10分鐘B10小時C10個月D10年答案:B解析:如果半衰期太短,則在放射期內(nèi),放射性物質(zhì)的注射液尚未均勻地分布在血液中而無法完成檢測工作,再則因放射強度較大而對人體造成傷害。如果半衰期太長,放射性物質(zhì)長期殘留在人體內(nèi)也會對人體造成傷害。對比四個選項中的時間,應(yīng)以10小時為宜,故正確選項應(yīng)為B。4(河北承德一中xxxx學(xué)年高二下學(xué)期檢測)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項錯而D項對。綜上所述,本題正確選項為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的運動方向同中子的運動方向相反,兩粒子運動軌跡如圖所示。(3)由洛倫茲力提供粒子做圓周運動的向心力qvBmv2/R,R氫核與Li核在磁場中運動的軌道半徑之比- 1.請仔細閱讀文檔,確保文檔完整性,對于不預(yù)覽、不比對內(nèi)容而直接下載帶來的問題本站不予受理。
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