高中物理 3.2 放射性 衰变同步练习 教科版选修35
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放射性 衰变练习一、选择题1.铀核23892U 衰变为钍核23491Pa 的过程中,要经过x 次α衰变和y 次β衰变,其中( ). A .x =6,y =8 B .x =1,y =1 C .x =16,y =22 D .x =22,y =16 2.(2011·上海单科,9)天然放射性元素放出的三种射线的穿透能力实验结果如图所示,由此可推知( ).A .②来自于原子核外的电子B .①的电离作用最强,是一种电磁波C .③的电离作用较强,是一种电磁波D .③的电离作用最弱,属于原子核内释放的光子3.(2010·福建理综,29(1))14C 测年法是利用14C 衰变规律对古生物进行年代测定的方法.若以横坐标t 表示时间,纵坐标m 表示任意时刻14C 的质量,m 0为t =0时14C 的质量.下面四幅图中能正确反映14C 衰变规律的是( ).4.某放射性同位素样品,在21天里衰减掉78,它的半衰期是( ). A .3天 B .5.25天 C .7天 D .10.5天5.下列关于放射性元素的半衰期的几种说法中正确的是( ). A .同种放射性元素,在化合物中的半衰期比在单质中的长 B .把放射性元素放在低温处,可以减缓放射性元素的衰变C .放射性元素的半衰期与元素所处的物理和化学状态无关,它是一个统计规律,只对大量的原子核才适用D .氡的半衰期是3.8天,若有4个氡原子核,则经过7.6天后只剩下一个氡原子核 6.关于α射线、β射线、γ射线的本领和主要作用,以下说法正确的是( ). A .α射线是高速的α粒子流,α粒子实际上是氦原子核,它的穿透能力很强B .β射线是高速电子流,是核外电子激发出来形成的,它的电离能力较强,同时穿透能力也较强C .γ射线是波长很短的电磁波,与X 射线相比,γ射线的贯穿本领更大D .γ射线是波长很短的电磁波,它是由于原子的内层电子受激发后产生的7.静止在匀强磁场中的某放射性元素的原子核,当它放出一个α粒子后,其速度方向与磁场方向垂直,测得α粒子与反冲核轨道半径之比为44∶1,如图所示,则( ).A .α粒子与反冲核的动量大小相等、方向相反B.原来放射性元素的原子核电荷数为90C.反冲核的核电荷数为88D.α粒子与反冲核的速度之比为1∶88二、非选择题8.(2011·山东理综,38(1))碘131核不稳定,会发生β衰变,其半衰期为8天.I→______(衰变后的元素用X表示).①碘131核的衰变方程:13153②经过______天有75%的碘131核发生了衰变.9.为测定某水库的存水量,将一瓶放射性同位素溶液倒入水库中,已知这瓶溶液每分钟衰变8×107次,这种同位素半衰期为2天,10天以后从水库中取出1 m3的水,测得该同位素每分钟衰变10次,求水库的存水量为多少?参考答案1.答案:B2.答案:D 解析:放射性元素释放的三种射线分别是α射线、β射线和γ射线.其中α射线是氦核流,穿透能力最弱,一张普通的纸就能挡住,但其有很强的电离作用;β射线是高速电子流,电离作用较弱,穿透力较强,可以穿透几毫米厚的铝板;γ射线是电磁波,其电离作用很弱,但穿透力很强,能穿透几厘米厚的铅板.三种射线都来自于原子核内部.综上可知:①是α射线,②是β射线,③是γ射线,据此可知本题只有选项D 正确.3. 答案:C 解析:由于每经过一个半衰期τ,14C 的质量减少一半,所以012tm m τ⎛⎫= ⎪⎝⎭,选项C 正确.4.答案:C5. 答案:C 解析:放射性元素的半衰期与其是单质还是化合物无关,与所处的物理、化学状态无关,只取决于原子核的内部因素 ,故A 、B 错;半衰期是一个统计规律,对于少量的原子核不适用,故C 对,D 错.6.答案:C 解析:α射线是高速α粒子流,α粒子就是氦核42He ,具有较强的电离能力,但穿透能力很弱,在空气中能前进几厘米,一张普通的纸就能把它挡住,A 错误.β射线是高速电子流,是原子核衰变产生的一种射线,这种射线来源于原子核内部,而不是核外电子激发形成的,实际上是原子核内部的一个中子10n 转变成质子11H 时产生的,10n →11H +01e -,β射线的电离作用较弱,但贯穿本领较强,很容易穿透黑纸,但不能穿透几毫米厚的铝板,故B 错误.γ射线是波长很短的电磁波,具有很高的能量,其波长比X 射线更短,因而贯穿本领更强,γ射线是原子核受激发后产生的,并不是由核外电子受激发后产生的,故C 正确,D 错误.要正确掌握三种射线的来源、穿透能力和电离能力.7.答案:ABC 解析:粒子之间相互作用的过程遵守动量守恒,由于初始总动量为零,则末动量也为零,即α粒子和反冲核的动量大小相等、方向相反.由于释放的α粒子和反冲核均在垂直于磁场的平面内且在洛伦兹力作用下做圆周运动.由2mv Bqv R =得mvR Bq=若原来放射性元素的原子核电荷数为Z ,则对α粒子有:112p R B e=⋅,对反冲核:222p R B Z e =(-)由于p 1=p 2,R 1∶R 2=44∶1,得Z =90.它们的速度大小与质量成反比,选项D 错误,选项A 、B 、C 正确.8.答案:①13154X +01e - ②16解析:①衰变过程遵循核电荷数和质量数守恒,有13153I →13154X +01e -②根据半衰期的定义可知,经2个半衰期的时间即16天,共有11132224+⨯=的碘发生了衰变.9.答案:2.5×105 m 3解析:由每分钟衰变次数与其质量成正比出发,运用半衰期知识可求出存水量.设放射性同位素原有质量为m 0,10天后其质量剩余为m ,水库存水量为Q m 3,由每分钟衰变次数与其质量成正比可得:7010810Q mm =⨯①由半衰期公式得:012tm m τ⎛⎫= ⎪⎝⎭②由以上两式联立代入数据得:10527101181022Q ⎛⎫⎛⎫== ⎪ ⎪⨯⎝⎭⎝⎭。
高中物理人教版选修3-5第十九章第2节放射性元素的衰变同步练习一、选择题(共7题;)1. 由原子核的衰变可知()A.放射性元素一次衰变就同时产生α射线和β射线B.放射性元素发生β衰变,产生的新核的化学性质不变C.α衰变说明原子核内部存在氦核D.放射性的原子核发生衰变后产生的新核从高能级向低能级跃迁时,辐射出γ射线2. 下列说法正确的是()A.根据天然放射现象,卢瑟福提出了原子的核式结构B.放射性元素的半衰期会随着压力、温度、化合物种类变化而变化C.铀(92238U)经过多次α、β衰变形成稳定的铅(82206Pb)的过程中,有6个中子转变成质子D.一个氡核(86222Rn)衰变成钋核(84218Po)并放出一个粒子,其半衰期为3.8天,则2g氡经过7.6天衰变,剩余氡的质量是1g3. 一个放射性原子核发生一次β衰变,则它的()A.质子数减少一个,中子数不变B.质子数增加一个,中子数不变C.质子数增加一个,中子数减少一个D.质子数减少一个,中子数增加一个4. 铀裂变的产物之一氪90(3690Kr)是不稳定的,它经过一系列衰变最终成为稳定的锆90(4090Zr),这些衰变是()A.1次α衰变,6次β衰变B.2次α衰变,2次β衰变C.2次α衰变D.4次β衰变5. 在匀强磁场中有一个静止的氡原子核(86222Rn),由于衰变它放出一个粒子,此粒子的径迹与反冲核的径迹是两个相互外切的圆,大圆与小圆的直径之比为42:1,如图所示,那么氡核的衰变方程应是下列方程中的哪一个()A.86222Rn →87222Fr +-10eB.86222Rn →84218Po +24HeC.86222Rn →85222At +10eD.86222Rn →85222At +12H6. 一块氡222放在天平的左盘时,需要天平的右盘加444g 砝码,天平才能处于平衡,氡222发生α衰变,经过一个半衰期以后,欲使天平再次平衡,应从右盘中取出的砝码为( )A.222gB.8gC.2gD.4g7. 14C 是一种半衰期为5730年的放射性同位素.若考古工作者探测到某古木中14C 的含量为原来的14,则该古树死亡时间距今大约( )A.22920年B.11460年C.5730年D.2865年 二、多项选择题(共1题;)关于放射性元素的半衰期,下列说法正确的是( )A.原子核全部衰变所需要的时间的一半B.原子核有半数发生衰变所需要的时间C.相对原子质量减少一半所需要的时间D.元素质量减半所需要的时间三、填空题(共2题;)氡222是一种天然放射性气体,被吸入后,会对人的呼吸系统造成辐射损伤.它是世界卫生组织公布的主要环境致癌物质之一.其衰变方程是86222Rn →84218Po +________.已知86222Rn 的半衰期约为3.8天,则约经过________天,16g 的86222Rn 衰变后还剩1g .碘131核不稳定,会发生β衰变,其半衰期为8天.(1)碘131核的衰变方程:53131I―→________(衰变后的元素用X 表示).(2)经过________天75%的碘131核发生了衰变.四、计算题(共2题;)在匀强磁场中,一个原来静止的原子核,由于放出一个α粒子,结果得到一张两个相切圆的径迹照片(如图所示),今测得两个相切圆半径之比r 1∶r 2=1∶44.求:(1)这个原子核原来所含的质子数是多少?(2)图中哪一个圆是α粒子的径迹?(说明理由)为测定水库的存水量,将一瓶放射性溶液倒入水库中,已知这瓶溶液每分钟衰变8×107次,这种同位素半衰期为2天,10天以后从水库取出1m3的水,并测得每分钟衰变10次,求水库的存水量为多少?参考答案与试题解析高中物理人教版选修3-5第十九章第2节放射性元素的衰变同步练习一、选择题(共7题;)1.【答案】D【考点】原子核衰变氢原子的能级公式和跃迁天然放射现象【解析】原子核衰变只能放出α射线或β射线,衰变后的新核核电荷数发生变化,即化学性质变化了,要辐射能量,从而放出y射线,但并不是原子核内部存在α粒子或β粒子.【解答】原子核发生衰变时,一次衰变只能是α衰变或β衰变,而不能同时发生α衰变和β衰变,发生衰变后产生的新核往往处于高能级,要向外以γ射线的形式辐射能量,从而向低能级跃迁,故一次衰变只可能同时产生α射线和γ射线,或β射线和γ射线,A错,D对;原子核发生衰变后,核电荷数发生了变化,变成了新核,故化学性质发生了变化,B错;原子核内的2个中子和2个质子能十分紧密地结合在一起,因此在一定条件下它们会作为一个整体从较大的原子核中被抛射出来,于是放射性元素发生了α衰变,C错.2.【答案】C【考点】原子核衰变【解析】根据α粒子散射实验,卢瑟福提出了原子的核式结构,根据质量数和电荷数守恒判断衰变的种类和次数,没发生一次β衰变,就有一个中子转化为质子,放射性元素的半衰期是由元素本身决定的,与温度、压强等外部因素无关.半衰期为一半的原子发生衰变所用的时间,根据这个关系可判断有多少氡发生衰变和能剩下多少氡;【解答】A、根据α粒子散射实验,卢瑟福提出了原子的核式结构,A错误;B、放射性元素的半衰期是由元素本身决定的,与温度、压强等外部因素无关。
19.2放射性元素的衰变同步训练一、选择题1、关于天然放射性,下列说法不正确的是()A、所有元素都可能发生衰变B、放射性元素的半衰期与外界的温度无关C、放射性元素与别的元素形成化合物时仍具有放射性D、α、β和γ三种射线,γ射线的穿透力最强2、铀核可以发生衰变和裂变,铀核的()A、衰变和裂变都能自发发生B、衰变和裂变都不能自发发生C、衰变能自发发生而裂变不能自发发生D、衰变不能自发发生而裂变能自发发生3、下列说法正确的是()A、温度越高,放射性元素的半衰期越长B、天然放射现象说明原子核内部是有结构的C、汤姆生通过α粒子散射实验提出了原子的核式结构D、重核的裂变和轻核的聚变过程都有质量亏损,都向外界吸收核能4、下列说法正确的是()A、放射性元素的半衰期是针对大量原子核的统计规律B、α、β、γ射线比较,α射线的电离作用最弱C、光的波长越短,光子的能量越大,光的波动性越明显D、原子的全部正电荷和全部质量都集中在原子核里5、下列关于原子物理学的说法中不正确的是()A、β衰变现象说明电子是原子核的组成部分B、仔细观察氢原子的光谱,发现它只有几条分离的不连续的亮线,其原因是氢原子辐射的光子的能量是不连续的,所以对应的光的频率也是不连续的C、放射性元素的半衰期随温度的升高而不变;比结合能越小表示原子核中的核子结合得越不牢固D、光电效应的实验结论是:对于某种金属无论光强多强,只要光的频率小于极限频率就不能产生光电效应;超过极限频率的入射光频率越高,所产生的光电子的最大初动能就越大6、下列说法不正确的是()A、普朗克通过研究黑体辐射提出能量子的概念,成为量子力学的奠基人之一B、玻尔原子理论第一次将量子观念引入原子领域,提出了定态和跃迁的概念,成功地解释了各种原子光谱的实验规律C、放射性原子核发生衰变后产生的新核从高能级向低能级跃迁时,辐射出γ射线,γ射线是一种波长很短的电磁波,在电场和磁场中都不会发生偏转D、德布罗意在爱因斯坦光子说的基础上提出物质波的猜想,而电子的衍射实验证实了他的猜想7、有关原子及原子核方面的知识,下列说法正确的是()A、放射性物质衰变时放出来的γ光子,是原子从高能级向低能级跃迁时产生的B、若使放射性物质的温度升高,其半衰期将减小C、β衰变所释放的电子是原子核内的质子转变为中子时所产生的D、轻核聚变要在很高的温度下才能发生8、下列说法不正确的是()A、核反应堆内发生的是轻核聚变反应B、核反应堆内发生的是重核裂变反应C、放射性同位素的半衰期由原子核内部因素决定,与外部条件及其变化无关D、核反应过程中释放的γ射线是波长很短的电磁波,它具有很强的穿透本领9、下列说法中正确的是()A、α射线与γ射线都是电磁波B、β射线为原子的核外电子电离后形成的电子流C、用加温、加压或改变其化学状态的方法都不能改变放射性元素原子核衰变的半衰期D、原子核经过衰变生成新核,新核的质量一定等于原核的质量,不可能出现质量亏损10、下列说法正确的是()A、电子的衍射现象说明实物粒子具有波动性B、235U的半衰期约为7亿年,随地球环境的变化,半衰期可能变短C、原子核内部某个质子转变为中子时,放出β射线D、在α、β、γ这三种射线中,γ射线的穿透能力最强,α射线的电离能力最弱11、下列有关说法中正确的是()A、α散射实验说明了原子内部绝大部分空间是空的B、核力只存在于质子与质子之间,中子与中子之间没有核力作用C、因为α粒子的速度比β粒子的速度小,所以α粒子的电离本领也小D、某放射性物质经过一个半衰期该放射性元素的含量减少了N .若经过两个半衰期,该放射性元素的含量减少2N12、下列说法中正确的是()A、α粒子散射实验发现极少数α粒子发生了较大角度偏转,说明原子的质量绝大部分集中在很小空间范围B、按照玻尔理论,氢原子核外电子向高能级跃迁后动能增加C、对放射性物质施加压力,其半衰期将减小D、天然放射现象中发出的三种射线是从原子核外放出的13、下列说法正确的是()A、α粒子散射实验说明原子核内部有复杂的结构B、质量为m的铀238经过2个半衰期的时间,铀238衰变了的质量为mC、β衰变所释放的电子是原子核内的中子转化成质子和电子所产生的D、比较α、β、γ三种射线,α射线电离能力最弱、穿透能力最强14、下列说法正确的是()A、放射性元素的半衰期与原子所处的化学状态和外部条件有关B、β衰变所释放的电子是原子核内的中子转化成质子和电子时所产生的C、结合能越大,原子中核子结合的越牢固,原子核越稳定D、大量处于N=4激发态的氢原子向低能级跃迁时,最多可产生4种不同频率的光子15、我国已建成的秦山、大亚湾等十几座核电站,有效的解决了工农业生产中的电力需求问题.目前这些正在工作中的核电站利用的是()A、放射性元素衰变放出的能量B、人工放射性同位素衰变放出的能量C、重核裂变放出的能量D、轻核聚变放出的能量二、填空题16、碘131的半衰期约为8天,若某药物含有质量为m的碘131,经过32天后,该药物中碘131的含量大约还剩________.17、如图是利用放射线自动控制铝板厚度的装置.假如放射源能放射出α、β、γ三种射线,而根据设计,该生产线压制的是3mm厚的铝板,那么是三种射线中的________射线对控制厚度起主要作用.当探测接收器单位时间内接收到的放射性粒子的个数超过标准值时,将会通过自动装置将M、N两个轧辊间的距离调节得________些(“远”或“近”).18、自然界里一些放射性重元素往往会发生一系列连续的衰变,形成放射系.如图是锕系图的一部分,纵坐标N表示中子数,则图中U衰变成Po ,经历了________次α衰变,________次β衰变.19、一个密封的罐子里有100克碘131,放置24天后,这个罐子里只剩下12.5克碘131.则碘131半衰期是________天.20、钍232经过6次α衰变和4次β衰变后变成一种稳定的元素,这种元素的原子量为________,核电荷数为________.三、解答题21、在匀强磁场中的A 点有一个静止的原子核发生衰变且衰变后形成如右图所示的两个内切圆,求:(1)该核发生的是何种衰变?(2)图中轨迹1、2分别是什么粒子形成的?(3)如果已知,r 2:r 1=44:1,则该放射性元素的原子序数为多少?22、某放射性元素质量为M , 测得每分钟放出1.2×104个β粒子,21天后再测,发现每分钟放出1.5×103个β粒子,该放射性元素的半衰期是多少?23、已知镭的原子序数是88,原子核质量数是226.试问:(1)镭核中有几个质子?几个中子?(2)镭核所带的电荷量是多少?(3)呈中性的镭原子,核外有几个电子?24、我国某市考古队在一次考古中发现了一古生物骸骨,考古专家根据骸骨中614C 的含量推断出该生物死亡的年代.已知此骸骨中614C 的含量为活体生物中614C 的 ,614C 的半衰期为5700年,请问:该生物死亡时距今约多少年?25、238U 的半衰期是4.5×109年,假设一块矿石中含有2kg 238U . 求:(1)经过45亿年后,还剩多少238U ?(2)假设发生衰变的铀都变成了206Pb ,矿石中含有多少铅?(3)这时铀、铅的质量之比是多少?答案解析部分一、选择题1、【答案】 A【考点】原子核的衰变、半衰期【解析】【解答】A 、有些原子核不稳定,可以自发地衰变,但不是所有元素都可能发生衰变,故A 错误;B 、放射性元素的半衰期由原子核决定,与外界的温度无关,故B 正确;C 、放射性元素的放射性与核外电子无关,故放射性元素与别的元素形成化合物时仍具有放射性,故C 正确;D 、α、β和γ三种射线,γ射线的穿透力最强,电离能力最弱,故D 正确;故选:A .【分析】自然界中有些原子核是不稳定的,可以自发地发生衰变,衰变的快慢用半衰期表示,与元素的物理、化学状态无关.2、【答案】 C【考点】原子核的衰变、半衰期【解析】【解答】衰变能自发发生.铀235发生裂变的条件是有慢速中子轰击.故C 正确,ABD 错误. 故选:C【分析】衰变能自发发生.铀235发生裂变的条件是有慢速中子轰击,重核裂变时用中子轰击重核,产生多个中子,中子又会撞击重核,产生更多的中子,使裂变不断进行下去,这就是链式反应,产生链式反应的条件是中子再生率大于1.3、【答案】 B【考点】原子核的衰变、半衰期【解析】【解答】A 、半衰期与外界因素无关,A 错误;B 、天然放射现象说明原子核内部是有结构的,B 正确;C 、卢瑟福通过α粒子散射实验提出了原子的核式结构,C 错误;D 、重核的裂变和轻核的聚变过程都有质量亏损,都向外界放出核能,D 不正确;故选B【分析】半衰期与外界因素无关,天然放射现象说明原子核内部是有结构的,卢瑟福通过α粒子散射实验提出了原子的核式结构.4、【答案】 A【考点】原子核的衰变、半衰期【解析】【解答】A 、放射性元素的半衰期具有统计规律,对大量的原子核适用.故A 正确.B 、α、β、γ射线比较,α射线的电离作用最强,穿透能力最弱.故B 错误.C 、光的波长越短,光的频率越大,根据E=hv ,知光子能量越大,波长越长,粒子性越明显.故C 不正确.D 、原子的全部正电荷和几乎全部质量都集中在原子核里,因为电子也有质量.故D 错误.故选:A .【分析】放射性元素的半衰期具有统计规律;α、β、γ射线电离能力逐渐减弱,穿透能力逐渐增强;波长越短,粒子性越明显,波长越短,频率越大,能量越大;原子核中集中了全部正电荷和几乎全部质量.5、【答案】 A【考点】原子核的衰变、半衰期【解析】【解答】A 、β衰变的电子是原子核中的一个中子转变为一个质子和一个电子,电子释放出来,故电子不是原子核的组成部分,故A 错误;B 、根据玻尔理论得知,氢原子的能量不连续的,辐射的光子的能量是不连续的,则辐射的光子频率满足 hv=E m ﹣E N , 则辐射的光子频率不连续,故B 正确;C、半衰期由原子核内部因素决定,与温度无关,比结合能越大表示原子核中的核子结合得越牢固,故C 正确;D、根据光电效应方程:Ek =hγ﹣W对于某种金属无论光强多强,只要光的频率小于极限频率就不能产生光电效应;超过极限频率的入射光频率越高,所产生的光电子的最大初动能就越大,D正确.题目要求选不正确的,故选:A.【分析】β衰变的电子来自原子核,不是核外电子;玻尔引入了量子理论,氢原子的能量是量子化,辐射时产生的光子频率是量子化;半衰期由原子核内部因素决定,与所处的物理环境和化学状态无关;根据光电效应方程:Ek =hγ﹣W.判断.6、【答案】 B【考点】原子核的衰变、半衰期【解析】【解答】A、普朗克通过研究黑体辐射提出能量子的概念,成为量子力学的奠基人之一,A正确B、玻尔原子理论第一次将量子观念引入原子领域,提出了定态和跃迁的概念,成功地解释了氢原子光谱的实验规律,B错误;C、放射性原子核发生衰变后产生的新核从高能级向低能级跃迁时,辐射出γ射线,γ射线是一种波长很短的电磁波,在电场和磁场中都不会发生偏转,C正确;D、德布罗意在爱因斯坦光子说的基础上提出物质波的猜想,而电子的衍射实验证实了他的猜想,D正确;故选:B【分析】普朗克通过研究黑体辐射提出能量子的概念,成为量子力学的奠基人之一,玻尔原子理论成功地解释了氢原子光谱的实验规律,发生光电效应的条件是入射光的频率大于金属的极限频率.7、【答案】 D【考点】原子核的衰变、半衰期【解析】【解答】A、放射性物质衰变时放出来的γ光子,来自原子核;故A错误.B、放射性物质的半衰期由原子核内部因素决定,与温度以及化学状态等无关.故B错误.C、β衰变所释放的电子来自原子核,是原子核内的一个中子转变为一个质子和一个电子,电子释放出来.故C错误.D、轻核聚变需在很高的温度下发生,会释放出更高的能量,所以轻核聚变又称为热核反应.故D正确.故选D.【分析】放射性物质衰变时放出来的γ光子,来自原子核;放射性物质的半衰期与温度无关;β衰变所释放的电子来自原子核,是原子核内的一个中子转变为一个质子和一个电子,电子释放出来;轻核聚变要在很高的温度下才能发生.8、【答案】 A【考点】原子核的衰变、半衰期【解析】【解答】A、核电站是利用重核的裂变来发电的,重核的裂变形成的链式反应是可在人工控制下进行的.而轻核的聚变现在是无法人工控制的,核反应堆发生的是重核裂变反应,故B正确、A错误.C、放射性元素衰变的快慢是由核内部自身的因素决定的,跟原子所处的化学状态和外部条件没有关系,故C正确、.D、根据α、β、γ三种射线特点可知,γ射线穿透能力最强,电离能力最弱,α射线电离能量最强,穿透能力最弱,故D正确;故选:A.【分析】要求我们要熟练的掌握裂变、聚变、和衰变的定义,半衰期的物理意义;α、β、γ三种射线的特点以及应用.9、【答案】 C【考点】原子核的衰变、半衰期【解析】【解答】A、α射线是氦原子的原子核,并非电磁波,故A错误;B、β射线即电子是由核内的中子变为质子同时放出电子产生的,而非核外电子电离后形成的电子流,故B错误;C、半衰期只与元素本身有关,与所处的物理、化学状态以及周围环境、温度等无关,故C正确;D、在衰变过程中伴随着质量亏损,因此新核质量一定小于原核质量,故D错误.故选:C.【分析】解答本题要掌握:α、β、γ三种射线的区别,衰变过程遵循规律以及半衰期的物理意义,并根据质量亏损与质能方程,即可一一求解.10、【答案】 A【考点】原子核的衰变、半衰期【解析】【解答】A、电子的衍射现象说明实物粒子具有波动性,故A正确;B、随地球环境的变化,半衰期仍不变,故B错误;C、中子转变为质子时,放出β射线,故C错误;D、α、β、γ这三种射线中,γ射线的穿透能力最强,α射线的电离能力最强,故D错误;故选:A.【分析】电子是实物粒子,而衍射说明具有波动性;半衰期不随着环境变化而变化;中子转变为质子时,放出β射线;γ射线的穿透能力最强,α射线的电离能力最强.11、【答案】A【考点】原子核的衰变、半衰期【解析】【解答】A、α散射实验说明了原子内部绝大部分空间是空的,故A正确;B、核力只存在于质子与质子之间,中子与中子之间没有核力作用,故B错误;C、因为α粒子的速度比β粒子的速度小,所以α粒子的电离本领也小,故C错误;D、经过一个半衰期该放射性元素的含量减少了N .若经过两个半衰期,第二次含量减小了0.5N ,该放射性元素的含量减少了1.5N ,故D错误;故选:A.【分析】α散射实验中绝大多数不偏转,说明绝大部分空间是空的;核力存在于相邻质子间、中子间、质子与中子间的;α粒子的电离本领最大;经过一个半衰期有半数发生衰变.12、【答案】 A【考点】原子核的衰变、半衰期【解析】【解答】A、α粒子散射实验中少数α粒子发生较大角度偏转是由于原子所有正电荷和几乎全部质量都集中在很小空间范围内,故A正确;B、按照玻尔理论,氢原子核外电子向高能级跃迁后,动能减少,故B错误;C、原子核的半衰期与物质所受压力无关,故C错误;D、天然放射现象中发出的三种射线均是从原子核内放出的,故D不正确;故选:A【分析】少数α粒子发生了较大偏转,说明原子的质量绝大部分集中在很小空间范围,α、β、γ三种射线分别是氦核、电子、电磁波,都是从原子核内放出的,半衰期是有半数发生衰变所需的时间,由原子核内部因素决定,与所加的压力、温度、化学性质无关;比结合能越大,原子核中核子结合得越牢固,原子核越稳定.13、【答案】 C【考点】原子核的衰变、半衰期【解析】【解答】A、卢瑟福的α粒子散射实验揭示了原子的核式结构,故A错误;B、经过两个半衰期后剩余的质量m′=m× = m .故B错误;C、β衰变的电子是原子核中的一个中子转变为一个质子和一个电子,电子释放出来,不是来自核外电子,故C正确;D、γ射线一般伴随着α或β射线产生,在这三种射线中,γ射线的穿透能力最强,电离能力最弱,故D错误;故选:C.【分析】经过一个半衰期有半数发生衰变,根据求出未衰变原子核的质量;β衰变的电子来自原子核,不是核外电子;γ射线一般伴随着α或β射线产生,在这三种射线中,γ射线的穿透能力最强,电离能力最弱;α粒子散射实验揭示了原子的核式结构,从而即可求解.14、【答案】B【考点】原子核的衰变、半衰期【解析】【解答】A、放射性元素的半衰期是由核内自身的因素决定的,与原子所处的化学状态无关.故A 错误.B、β射线为原子核内的中子转化为质子同时生成的电子.故B正确.C、比结合能越大,将核子分解需要的能量越大,原子核中核子结合得越牢固,原子核越稳定,故C错误;D、大量处于N=4激发态的氢原子向低能级跃迁时,最多可产生6种不同频率的光子;故D错误;故选:B【分析】放射性元素的半衰期是由核内自身的因素决定的,β射线为原子核内的中子转化为质子同时生成的电子,原子核中核子结合得越牢固,原子核越稳定15、【答案】 C【考点】原子核的衰变、半衰期【解析】【解答】ABC、核电站采用的是核裂变来释放原子核能;故AB错误,C正确;D、目前的核电站均采用核裂变;聚变的应用尚在试验阶段;故D错误;故选:C.【分析】本题比较简单,根据裂变和聚变的特点分析即可.同时明确目前的核电站均采用核裂变;聚变的应用尚在试验阶段.二、填空题16、【答案】【考点】原子核的衰变、半衰期【解析】【解答】碘131的半衰期约为8天,经过32天后,碘131的剩余质量为:=m/16故答案为:m/16【分析】半衰期是放射性原子核剩下一半需要的时间,根据公式求解剩余原子核的质量17、【答案】β;远【考点】原子核的衰变、半衰期【解析】【解答】α、β、γ三种射线的穿透能力不同,α射线不能穿过3mm厚的铝板,γ射线又很容易穿过3mm厚的铝板,厚度的微小变化不会使穿过铝板的γ射线的强度发生较明显变化,所以基本不受铝板厚度的影响.而β射线刚好能穿透几毫米厚的铝板,因此厚度的微小变化会使穿过铝板的β射线的强度发生较明显变化,即是β射线对控制厚度起主要作用.若超过标准值,说明铝板太薄了,应该将两个轧辊间的距离调大些.故答案为:β , 远【分析】根据三种射线的特点:α射线穿透本领太弱,γ射线穿透能力又太强,而β射线穿透能力β居中解答即可.18、【答案】 5;2【考点】原子核的衰变、半衰期【解析】【解答】因为在衰变的过程中,横坐标不是多1,就是少2,知横坐标为电荷数,即质子数.纵坐标少2或少1,知纵坐标表示中子数.从U →Po , 质子数少92﹣84=8,中子数少12,则质量数少20,设经过N 次α衰变,m 次β衰变,有4N=20,2N ﹣m=8,解得N=5,m=2.故答案为:5,2.【分析】根据α衰变的过程中电荷数少2,质量数少4,β衰变的过程中电荷数多1,质量数不变,进行判断.19、【答案】 8【考点】原子核的衰变、半衰期【解析】【解答】一个密封的罐子里有100克碘131,放置24天后,这个罐子里只剩下12.5克碘131. 由公式 知24/T=3,所以T=8天故答案为:8【分析】根据半衰期公式,求出半衰期的次数,从而得出半衰期.20、【答案】 208;82【考点】原子核的衰变、半衰期【解析】【解答】设衰变后的元素为M , 质量数为y , 核电荷数为X衰变方程为:90232Th →X y M+6α+4β则:质量数:232=y+6×4,解得:y=208核电荷数:90=X+2×6﹣4,解得:X=82故答案为:208,82【分析】写出衰变方程,根据原子核经过一次α衰变,电荷数减小2,质量数减小4,一次β衰变后电荷数增加1,质量数不变,分析求解.三、解答题21、【答案】 (1)由运动轨迹可知,衰变产生的新粒子与新核所受洛伦兹力方向相同,而两者运动方向相反,故小粒子应该带负电,故发生了β衰变,(2)静止原子核发生β衰变时,根据动量守恒定律得知,β粒子与反冲核的动量大小相等、方向相反, 由半径公式r= 可知,两粒子作圆周运动的半径与电荷量成反比,β粒子的电荷量较小,则其半径较大,即轨迹2是β粒子的径迹,轨迹1是反冲核的径迹.(3)两圆半径之比为44:1,由半径公式r= 得,β粒子与反冲核的电荷量之比为:1:44,所以该放射性元素的原子序数是:N=44﹣1=43.【考点】原子核的衰变、半衰期【解析】【分析】静止的放射性原子核发生了衰变放出粒子后,新核的速度与粒子速度方向相反,由图看出,放出的粒子与新核所受的洛伦兹力方向相同,根据左手定则判断粒子与新核的电性关系,即可判断发生了哪种衰变.衰变前后,动量守恒,衰变后的粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动,洛伦兹力提供向心力可得半径公式,结合轨迹图分析解答即可22、【答案】解答:由知,21天经历了3次衰变,所以半衰期为7天.答:该放射性元素的半衰期是7天【考点】原子核的衰变、半衰期【解析】【分析】由两次放出β粒子个数的比值来判断发生衰变的次数.23、【答案】(1)已知镭的原子序数是88,原子核质量数是226.镭核中质子数Z=88,中子数N=226﹣88=138(2)镭核所带的电荷量是1.41×10﹣17C(3)呈中性的镭原子核外电子数为88【考点】原子核的衰变、半衰期【解析】【解答】(1)已知镭的原子序数是88,原子核质量数是226.镭核中质子数Z=88,中子数N=226﹣88=138;(2)镭核所带的电荷量Q=Ze=1.41×10﹣17C,(3)呈中性的镭原子,核外电子数等于核电荷数,即核外电子数为88,答:(1)镭核中有88个质子,138个中子;(2)镭核所带的电荷量是1.41×10﹣17C(3)呈中性的镭原子核外电子数为88.【分析】根据原子中质子数和中子数以及质量数存在关系解答:中子数+质子数=质量数,质子数=原子序数=核外电子数.24、【答案】解答:设原来614C的质量为M,衰变后剩余质量为M则有:,其中N为发生半衰期的次数,由题意可知剩余质量为原来的,故N=2,所以死亡时间为:2×5700=11400年,【考点】原子核的衰变、半衰期【解析】【分析】根据半衰期的物理意义以及剩余质量和总质量之间的关系可正确求解.25、【答案】(1)总质量(m)、衰变质量(m)、衰变时间(T),半衰期(T)之间关系为:将m0=2kg , T=45亿年,T=45亿年,代人解得:m=m/2=1kg故还剩余1kg238U .(2)根据质量数守恒可知,矿石含有的铅为:生成的铅和其它粒子的质量之比为:206:32所以已经衰变的1kg铀中含有,铅为:m、=m()0.866kg故答案为:0.866kg(3)根据(1)(2)所求可知,此时剩余的铀为1kg ,产生的铅为0.866kg ,这时铀、铅的质量之比是1:0.866.故这时铀、铅的质量之比是1:0.866【考点】原子核的衰变、半衰期)、衰变质量(m)、衰变时间(T),半衰期(T)之间关系式,【解析】【分析】(1)根据总质量(m代入数据可正确解答.(2)减小的238U ,并非全部变为206Pb,还有其它粒子产生,根据238U和206Pb质量数之间的关系可正确解答.(3)根据前两问计算结果可直接回答.。
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课时素养评价九放射性衰变(25分钟·60分)一、选择题(本大题共6小题,每小题6分,共36分)1.(多选)下列说法中,正确的是( )A.α射线的本质是高速氦核流B.γ射线必须伴随α射线或β射线的产生C.天然放射现象表明原子核也是可分的D.同一原子核内,有α、β、γ三种射线【解析】选A、C。
α射线的本质是氦核流,天然放射性元素放出的射线都是从原子核内部放出的,并不是原子核内部就有,天然放射现象的发现使人们认识到原子核有复杂的结构还可以再分,故A、C正确,D错误;处于高能级的原子向低能级跃迁时也能产生γ射线,故B错误。
2.烟雾探测器使用了一种半衰期为432年的放射性元素镅Am来探测烟雾。
当正常空气分子穿过探测器时,镅Am会释放出射线将它们电离,从而产生电流。
烟尘一旦进入探测腔内,烟尘中的微粒会吸附部分射线,导致电流减小,从而触发警报。
则下列说法正确的是( )A.镅Am发出的是α射线,它是镅Am原子核自发放出的氦核B.镅Am发出的是β射线,它是镅Am原子核外电子电离形成的电子流C.镅Am发出的是γ射线,它是镅Am原子核外电子电离形成的电子流D.发生火灾时,由于温度的升高,会使镅Am的半衰期减小【解析】选A。
镅Am会释放出射线将正常空气电离,从而产生电流,而三种射线中,只有α射线能使空气电离,它是镅Am原子核自发放出的氦核,选项A正确,B、C错误;半衰期与外界因素无关,故D错误。
3.(多选)元素X是Y的同位素,分别进行下列衰变过程,X P Q,Y R S。
则下列说法正确的是( )A.Q与S是同位素B.X与R原子序数相同C.R比S的中子数多2D.R的质子数少于上述任何元素【解析】选A、C。
上述变化过程可表示为X P Q Y R S,由此可知,Q与S是同位素,R比S多两个中子,故A、C 正确。
4.2 放射性元素的衰变练习2姓名:__________ 学号:__________ 成绩:__________1、(单项) .某原子核A经过一次β衰变变成B核,B核再发生一次α衰变变成C核,则:A.核A的中子数减核C的中子数等于2B.核A的质量数减核C的质量数等于5C.原子核为A的中性原子中的电子数比原子核为B的中性原子中的电子数多1D.核C的质子数比核A的质子数减少12、(单项)一块含铀的矿石质量为M,其中铀元素的质量为m。
铀发生一系列衰变,最终生成物为铅。
已知铀的半衰期为T,那么下列说法中正确的有:A.经过两个半衰期后这块矿石中基本不再含有铀了B.经过两个半衰期后原来所含的铀元素的原子核有m/4发生了衰变C .经过三个半衰期后,其中铀元素的质量还剩m /8D .经过一个半衰期后该矿石的质量剩下M /23、(双项) A 、B 为原来都静止在同一匀强磁场中的两个放射性元素原子核的变化示意图,其中一个放出一α粒子,另一个放出一β粒子,运动方向都与磁场方向垂直.下图中a 、b 与c 、d 分别表示各粒子的运动轨迹,下列说法中正确的是:A .磁场方向一定为垂直纸面向里B .磁场方向一定为水平方向C .A 放出的是α粒子,B 放出的是β粒子D .b 为α粒子的运动轨迹,c 为β粒子的运动轨迹 4、(双项) 如图所示,铅盒A 中装有天然放射性物质,放射线从其右端小孔中水平向右射出,在小孔和荧光屏之间有垂直于纸面向里的匀强磁场,则下列说法中正确的有:A .打在图中a 、b 、c 三点的依次是α射线、γ射线和β射线B .α射线和β射线的轨迹是抛物线C .α射线和β射线的轨迹是圆弧D .如果在铅盒和荧光屏间再加一竖直向下的匀强电场,则Abac dB屏上的亮斑可能只剩下b1 2 3 45、完成下列核反应方程,并指出其中哪个是发现质子的核反应方程,哪个是发现中子的核反应方程。
⑴147N+1n →146C+_____ ⑵147N+42He →178O+_____⑶105B+1n →_____+42He ⑷94Be+42He →_____+1n⑸5626Fe+21H →5727Co+_____6、地表处C126和C146存在一定的比例,植物吸收后C126和C146也含有一定的比例,植物死后,不再吸收碳.已知C146具有β放射性,则其衰变方程是.若其半衰期为5600年,现测得某被伐古树C146是活树的22,则该古树是年前被伐的。
《放射性衰变》同步练习1.(多选)关于天然放射现象和对放射性的研究,下列说法正确的是()A.α射线和β射线在电场或磁场中偏转说明它们是带电粒子B.原子核不是单一的粒子C.γ射线一定伴随α射线或β射线而产生D.任何放射性元素都能同时发出三种射线2.(多选)一个原子核发生衰变时,下列说法中正确的是()A.总质量数保持不变B.核子数保持不变C.变化前后质子数保持不变D.总动量保持不变3.如图3-2-6所示,铅盒A中装有天然放射性物质,放射线从其右端小孔中水平向右射出,在小孔和荧光屏之间有垂直于纸面向里的匀强磁场,则下列说法中正确的有()图3-2-6A.打在图中a、b、c三点的依次是β射线、γ射线和α射线B.α射线和β射线的轨迹是抛物线C .α射线和β射线的轨迹是圆弧D .如果在铅盒和荧光屏间再加一竖直向下的匀强电场,则屏上的亮斑可能只剩下b4.在下列关于近代物理知识的说法中,正确的是( )A .氢原子的核外电子从半径较小的轨道跃迁到半径较大的轨道时,原子的能量减少B .β射线是原子的核外电子电离后形成的电子流C .铀元素的半衰期为T ,当温度发生变化时,铀元素的半衰期也发生变化D .查德威克发现了中子,其核反应方程为:94Be +42He→12 6C +10n5.关于天然放射现象,以下叙述正确的是( )A .若使放射性物质的温度升高,其半衰期将变大B .β衰变所释放的电子是原子核内的质子转变为中子时产生的C .在α、β、γ这三种射线中,γ射线的穿透能力最强,α射线的电离能力最强D .铀核()238 92U 衰变为铅核()20682Pb 的过程中,要经过6次α衰变和4次β衰变6.(多选)下列说法中正确的是( )A .β衰变放出的电子来自组成原子核的电子B .β衰变实质是核内的中子转化成了一个质子和一个电子C .α衰变说明原子核中含有α粒子D .γ射线总是伴随其他衰变发生,它的本质是电磁波7.元素X 是Y 的同位素,分别进行下列衰变过程:X ――→αP ――→βQ ,Y ――→βR ――→αS.则下列说法正确的是( )A .Q 与S 是同位素B .X 与R 原子序数相同C .R 比S 的中子数多1D .R 的质子数少于上述任何元素8.(多选)静止在匀强磁场中的某放射性元素的原子核,当它放出一个α粒子后,其速度方向与磁场方向垂直,测得α粒子和反冲核的轨道半径之比为44∶1,如图3-2-8所示,则( )图3-2-8A .α粒子与反冲核的动量大小相等、方向相反B .原来放射性元素的核电荷数为90C .反冲核的核电荷数为88D .α粒子和反冲核的速度之比为1∶88。
2 放射性衰变1.(多选)如图所示,P为放在匀强电场中的天然放射源,其放出的射线在电场的作用下分成a、b、c 三束,以下判断正确的是()A.a为α射线,b为β射线B.a为β射线,b为γ射线C.b为γ射线,c为α射线D.b为α射线,c为γ射线解析:γ射线不带电,在电场中不会偏转,α射线带正电,向负极板偏转,β射线带负电,向正极板偏转.故正确选项为B、C.答案:BC2.原子核发生β衰变时,β粒子是()A.原子核外的最外层电子B.原子核外的电子跃迁时放出的光子C.原子核内存在着的电子D.原子核内的一个中子转化为一个质子时,放射出一个电子解析:不论是α衰变还是β衰变,它们都是原子核发生转变,因此α粒子和β粒子的来源一定跟原子核内部结构有关,而与原子核外的电子无关.因此,A、B两选项就可排除.由于原子核带正电荷,所以核内不可能有带负电荷的电子存在,这样也就排除C选项.最终可以确定出D选项.答案:D3.如图所示,x为未知的放射源,L为薄铝片,若在放射源和计数器之间加上L后,计数器的计数率大幅度减小,在L和计数器之间再加竖直向下的匀强磁场,计数器的计数率不变,则x可能是()A.α和β的混合放射源B.纯α放射源C.α和γ的混合放射源D.纯γ放射源解析:此题考查运用三种射线的性质分析问题的能力.在放射源和计数器之间加上铝片后,计数器的计数率大幅度减小,说明射线中有穿透力很弱的粒子,即α粒子;在铝片和计数器之间再加竖直向下的匀强磁场,计数器的计数率不变,说明穿过铝片的粒子中无带电粒子,故只有γ射线.因此,放射源可能是α和γ的混合放射源.故正确选项为C.答案:C4.(多选)天然放射性物质的放射线包括三种成分,下列说法正确的是()A.一张厚的黑纸能挡住α射线,但不能挡住β射线和γ射线B.某原子核在放出γ射线后会变成另一种元素的原子核C.三种射线中γ射线的穿透能力最强D.β粒子是电子,但不是原来绕核旋转的核外电子解析:由三种射线的本质和特点可知,α射线穿透本领最弱,一张黑纸都能挡住,而挡不住β射线和γ射线,故A正确;γ射线是一种波长很短的光子,不会使原核变成新核,三种射线中γ射线的穿透能力最强,故C正确,B错误;β粒子是电子,来源于原子核,故D正确.答案:ACD5.本题中用大写字母代表原子核,E经α衰变成为F,再经β衰变成为G,再经α衰变成为H.上述系列衰变可记为下式:EFGH.另一系列衰变如下:PQRS,已知P和F是同位素,则()A.Q和G是同位素,R和H是同位素B.R和E是同位素,S和F是同位素C.R和G是同位素,S和H是同位素D.Q和E是同位素,R和F是同位素解析:本题考查的是α与β衰变的规律,关键要弄清楚各核的质子数与中子数.由于P和F是同位素,设它们的质子数为n,则其他各原子核的质子数可分别表示如下:n+2EFGHn PQRS由此可以看出R和E是同位素,S和F、P是同位素,Q和G是同位素.故正确选项为B.答案:B6.铀239U)经过衰变可产生钚239Pu).关于铀239的衰变,下列说法正确的是()A. Pu与U的核内具有相同的中子数和不同的核子数B.放射性物质U发生β衰变时所释放的电子来源于核外电子C U经过2次β衰变产生PuD.温度升高 U的半衰期减小解析:U的质量数A'=239,核电荷数Z'=92,则中子数n'=239-92=147Pu的质量数A=239,核电荷数Z=94,则中子数n=A-Z=239-94=145,故核子数相同,但中子数不同,故A错误.β衰变是原子核的衰变,与核外电子无关,β衰变时释放的电子是由核内一个中子转化成一个质子同时释放出来的,故B错误 U→Pu,显然反应物的质量数为239,而生成物的质量数为239,故质量数-守恒;而反应物的核电荷数为92,故核电荷数守恒,反应能够发生,故C正确.半衰期与物体的温度、状态均无关,而是由核内部自身因素决定的,故D错误.答案:C7.一置于铅盒中的放射源发射出的α、β和γ射线,由铅盒的小孔射出,在小孔外放一铝箔,铝箔后的空间有一匀强电场,进入电场后,射线变为a,b两束,射线a沿原来的方向前进,射线b发生了偏转,如图所示,则图中射线a为射线,射线b为射线.解析:由于a在电场中不发生偏转,a是γ射线,射线b能穿过铝箔,且在电场中能偏转,故b带电,而且是β射线.答案:γβ8.约里奥·居里夫妇因发现人工放射性而获得了1935年的诺贝尔化学奖.他们发现的放射性元素P衰变成Si的同时放出另一种粒子,这种粒子是P是P的同位素,被广泛应用于生物示踪技术.1 mg P随时间衰变的关系如图所示,请估算4 mg的P经多少天的衰变后还剩0.25 mg?解析:由核反应过程中电荷数和质量数守恒可写出核反应方程: →Si e,可知这种粒子是正电子.由图像可知P的半衰期为14天,4mg的P衰变后还剩0.25mg的P,经历了4个半衰期,所以为56天.答案:正电子56天9.某些建筑材料可产生放射性气体——氡,氡可以发生α衰变.如果人长期生活在氡浓度过高的环境中,氡通过人的呼吸沉积在肺部,并大量放出射线,从而危害人体健康,原来静止的氡核 Rn)发生一次α衰变生成新核钋 Po).已知放出的α粒子速度为v.(1)写出衰变方程.(2)求衰变生成的钋核的速度大小.解析:(1)由质量数和电荷数守恒,可得衰变方程为Rn→Po He.(2)由于衰变过程中满足动量守恒,则m Po v'+mαv=0故v'=-=-v=-v.答案:(1Rn→Po He(2)v10.在匀强磁场中,一个原来静止的原子核,由于放出了一个α粒子,结果得到一张两个相切圆的径迹照片(如图所示),今测得两个相切圆半径之比r1∶r2=44∶1.求:(1)这个原子核原来所含的质子数是多少?(2)图中哪一个圆是α粒子的径迹?(说明理由)解析:(1)设衰变后新生核的电荷量为q1,α粒子的电荷量为q2=2e,它们的质量分别为m1和m2,衰变后的速度分别为v1和v2,所以,原来原子核的电荷量q=q1+q2.根据轨道半径公式有新核又由于衰变过程中遵循动量守恒定律,则m1v1=m2v2,得新核以上三式联立解得q=90e.即这个原子核原来所含的质子数为90.(2)由于qvB=则r=,而动量大小相等,因此轨道半径与粒子的电荷量成反比.所以圆轨道1是α粒子的径迹,圆轨道2是新生核的径迹,两者电性相同,运动方向相反.答案:(1)90(2)圆轨道1理由见解析。
第3章原子核3.2 放射性衰变同步练习一、选择题1.天然放射现象显示出[ ]A.原子不是单一的基本粒子B.原子核不是单一的基本粒子C.原子内部大部分是空的D.原子有一定的能级2.β衰变中所放出的电子,来自[ ]A.原子核外内层电子B.原子核内所含电子C.原子核内中子衰变为质子放出的电子D.原子核内质子衰变为中子放出的电子3.α射线的本质是[ ]A.电子流B.高速电子流C.光子流D.高速氦核流4.关于β粒子的下面说法中正确的是[ ]A.它是从原子核放射出来的B.它和电子有相同的性质C.当它通过空气时电离作用很强D.它能贯穿厚纸板5.关于γ射线的说法中,错误的是[ ]A.γ射线是处于激发状态的原子核放射的B.γ射线是从原子内层电子放射出来的C.γ射线是一种不带电的中子流D.γ射线是一种不带电的光子流6.A、B两种放射性元素,原来都静止在同一匀强磁场,磁场方向如图1所示,其中一个放出α粒子,另一个放出β粒子,α与β粒子的运动方向跟磁场方向垂直,图中a、b、c、d 分别表示α粒子,β粒子以及两个剩余核的运动轨迹[ ]A.a为α粒子轨迹,c为β粒子轨迹B.b为α粒子轨迹,d为β粒子轨迹C.b为α粒子轨迹,c为β粒子轨迹D.a为α粒子轨迹,d为β粒子轨迹7.下列关于放射性元素衰变的描述,哪些是错误的[ ]A.原子核放出电子后,它的质量数不变而电荷数却减少1。
B.核衰变时放出的射线都是由带电粒子所组成的C.半衰期表示放射性元素衰变的快慢,它和外界的温度、压强无关。
D.γ衰变不改变元素在周期表上的位置8.A、B两种放射性元素,它们的半衰期分别为t A=10天,t B=30天,经60天后,测得两种放射性元素的质量相等,那么它们原来的质量之比为[ ]A.3∶1B.48∶63C.1∶16D.16∶19.关于放射性元素原子核的衰变,下列叙述中哪些是正确的[ ]A.γ射线是伴随α射线或β射线而发射出来的B.半衰期的大小不随化学状态、温度等变化而变。
第3章原子核3.2 放射性衰变同步练习一、选择题
1.天然放射现象显示出[ ]
A.原子不是单一的基本粒子
B.原子核不是单一的基本粒子
C.原子内部大部分是空的
D.原子有一定的能级
2.β衰变中所放出的电子,来自[ ]
A.原子核外内层电子
B.原子核内所含电子
C.原子核内中子衰变为质子放出的电子
D.原子核内质子衰变为中子放出的电子
3.α射线的本质是[ ]
A.电子流
B.高速电子流
C.光子流
D.高速氦核流
4.关于β粒子的下面说法中正确的是[ ]
A.它是从原子核放射出来的
B.它和电子有相同的性质
C.当它通过空气时电离作用很强
D.它能贯穿厚纸板
5.关于γ射线的说法中,错误的是[ ]
A.γ射线是处于激发状态的原子核放射的
B.γ射线是从原子内层电子放射出来的
C.γ射线是一种不带电的中子流
D.γ射线是一种不带电的光子流
6.A、B两种放射性元素,原来都静止在同一匀强磁场,磁场方向如图1所示,其中一个放出α粒子,另一个放出β粒子,α与β粒子的运动方向跟磁场方向垂直,图中a、b、c、d分别表示α粒子,β粒子以及两个剩余核的运动轨迹[ ]
A.a为α粒子轨迹,c为β粒子轨迹
B.b为α粒子轨迹,d为β粒子轨迹
C.b为α粒子轨迹,c为β粒子轨迹
D.a为α粒子轨迹,d为β粒子轨迹
7.下列关于放射性元素衰变的描述,哪些是错误的[ ]
A.原子核放出电子后,它的质量数不变而电荷数却减少1。
B.核衰变时放出的射线都是由带电粒子所组成的
C.半衰期表示放射性元素衰变的快慢,它和外界的温度、压强无关。
D.γ衰变不改变元素在周期表上的位置
8.A、B两种放射性元素,它们的半衰期分别为t A=10天,t B=30天,经60天后,测得两种放射性元素的质量相等,那么它们原来的质量之比为[ ]
A.3∶1
B.48∶63
C.1∶16
D.16∶1
9.关于放射性元素原子核的衰变,下列叙述中哪些是正确的[ ]
A.γ射线是伴随α射线或β射线而发射出来的
B.半衰期的大小不随化学状态、温度等变化而变。
C.某核放出一个β粒子或α粒子后,都变成一种新元素的原子核。
D.若原来有某种放射性元素的原子核10个,则经一个半衰期后,一定有5个原子核发生了衰变。
10.科学家常用中子轰击原子核,这是因为中子[ ]
A.质量较小
B.质量较大
C.能量较大
D.显电中性
11.放射性同位素可做示踪原子,在医学上可以确定肿瘤位置等用途,今有四种不同的放射性同位素R、P、Q、S,它们的半衰期分别为半年、38天、15天和2天,则我们应选用的同位素应是[ ]
A.S
B.Q
C.P
D.R
12.一种同位素的几种原子,它们的[ ]
A.中子数一定相同
B.质子数一定相同
C.原子序数一定相同
D.核外电子数一定相同
13.下列哪些应用是把放射性同位素作为示踪原子的[ ]
A.γ射线探伤仪
B.利用含有放射性碘131的油,检测地下输油管的漏油情况
C.利用钴60治疗肿瘤等疾病
D.把含有放射性元素的肥料施给农作物,用检测放射性的办法确定放射性元素在农作物内转移和分布情况,找出合理施肥的规律。
二、填空题
质量数为_______,电荷数为______。
15.在匀强磁场中,一个静止的原子核由于放出一个粒子而得到一张“8”字径迹的照片,经测定,“8”字形的两个半径之比是44∶1,则由此可知,放出的是______粒子(填“α”或“β”),原来这个原子核的核电荷数为______。
衰变,放射线受到垂直纸面
出来的匀强磁场的作用,径迹如图,设射线由下向上射入磁场,则生成的新核原子序数为______,质子数为______。
17.完成下列核反应方程式
18.完成下列核反应方程
19.某原子核的中子数为138,经过5次α衰变和4次β衰变后,中子数变为_________。
20.某放射性元素在两个半衰期的时间内有6克发生了衰变,再经过两个半衰期又会有____克发生了衰变。
三、计算题
21.某放射性元素质量为M,测得每分钟放出1.2×104个β粒子,21天后再测,发现每分钟放出1.5×103个β粒子,该放射性元素的半衰期是多少?
(铅),问经过多少次α衰变,经过多少次β衰变?
参考答案
一、选择题
1.B 2.C 3.D 4.ABD 5.BC 6.C 7.AB 8.D 9.ABC 10.D 11.A 12.BCD 13.BD
二、填空题
14.82,127,209,82
15.α,90
16.Z+1,M
19.124
20.1.5
三、计算题
21.7天
22.6,4。