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 .doc
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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(1~4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β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β衰變,原子核里有一個中子變?yōu)橐粋€質(zhì)子和一個電子。即n―→H+e 2.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,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),故上述選項只有A選項正確。 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α衰變生成穩(wěn)定的鉛(Pb),經(jīng)過276天,100gPo已衰變的質(zhì)量為( ) A.25g B.50g C.75g D.100g 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α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( ) A.124,259 B.124,265 C.112,265 D.112,277 答案:D 解析:α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62+100=112,質(zhì)量數(shù)等于64+253=277。 5.有些建材中的放射性物質(zhì)會釋放出α、β、γ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α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2 B.發(fā)生β衰變時,生成核與原來的原子核相比,核內(nèi)中子數(shù)減少1 C.β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γ射線的穿透能力最強,電離能力最弱 答案:BD 解析:α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2H+2n→He,發(fā)生α衰變時,核內(nèi)質(zhì)量數(shù)減少4,選項A錯誤;β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n→H+e,發(fā)生β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 6.A、B原子核靜止在同一勻強磁場中,一個放出α粒子,一個放出β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α粒子,徑跡________為β粒子。 答案:1 3 解析:在衰變過程中,α粒子和β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r=mv/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α衰變,右側(cè)內(nèi)切圓是β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)U→Th+He (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:238mv=234m+4mv′得:v′=v 能力提升 一、選擇題(1~3題為單選題,4題為多選題) 1.(黃岡市xx~xx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α衰變和10次β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β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.β射線與γ射線一樣都是電磁波,但γ射線穿透本領(lǐng)比β射線強 答案:C 2.一塊氡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α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( ) A.222g B.8g C.2g D.4g 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 α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( ) A.3031 B.3130 C.12 D.21 答案:C 解析:設(shè)A、B原來的質(zhì)量均為m,則20天后: mA=m()=m()5 mB=m()=m()4 ∴mAmB=12 4.天然放射性元素Th(釷)經(jīng)過一系列α衰變和β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α衰變和8次β衰變 D.衰變過程中共有6次α衰變和4次β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 Th―→Pb+xHe+ye, 式中x、y分別為α和β的衰變次數(shù) 由質(zhì)量數(shù)守恒和電荷數(shù)守恒有 4x+208=232, 2x-y+82=90, 解得x=6,y=4。 即衰變過程中共有6次α衰變和4次β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)β衰變:Bi―→________+e,Po―→At+________, Th―→Pa+________, (2)α衰變:Th―→________+He,U―→Th+________,Cu―→Co+________。 (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)Bi―→Po+e,Po―→At+e, Th―→Pa+e。 (2)Th―→Ra+He,U―→Th+He, Cu―→Co+He。 (3)由半衰期公式得m=m0() 得m=64()g=2g 6.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v=7.3104m/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。回答下面問題。 (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)B+n―→He+Li (2)見解析 (3) 解析:(1)核反應(yīng)方程如下:B+n―→He+Li (2)由動量守恒知:mnvn=mαvα+m1v1 ∴17.3104=42104+7v1 v1=-0.1104m/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 ∴qvB=mv2/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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