山西省人教版物理高二选修1-2 3.3放射性的衰变模型同步训练
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山西省人教版物理高二选修1-2 3.3放射性的衰变模型同步训练姓名:________ 班级:________ 成绩:________一、选择题 (共15题;共30分)1. (2分)(2018·浙江模拟) 下列有关近代物理内容的叙述,正确的是()A . 天然放射现象中的射线是原子核外电子跃迁时辐射出的B . 按照玻尔理论,氢原子核外电子从半径较小的轨道跃迁到半径较大的轨道时,电子的动能减小,但原子的能量增大C . 原子核结合能越大越稳定D . 一束光照射到某种金属上逸出的光电子的初动能与光照强度成正比2. (2分)关于天然放射现象,下列说法错误的是()A . 放射性元素的原子核内的核子有半数发生变化所需的时间就是半衰期B . 放射性物质放出的射线中,γ射线穿透能力更强.电离作用更小C . β哀变的实质在于核内的中子转化为一个质子和一个电子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3. (2分)下列现象中,与原子核内部变化有关的是()A . 天然放射现象B . 光电效应现象C . 原子发光现象D . α粒子散射现象4. (2分)(2017·惠州模拟) 下列与α粒子相关的说法中正确的是()A . 天然放射现象中产生的α射线速度与光速差不多,穿透能力强B . U(铀238)核放出一个α粒子后就变为 Th(钍234)C . 高速α粒子轰击氮核可从氮核中打出中子,核反应方程为 He+ N→ O+ nD . 丹麦物理学家玻尔进行了α粒子散射实验并首先提出了原子的核式结构模型5. (2分)(2017·宜春模拟) 密利根说:“科学靠两条腿走路,一是理论,二是实验.有时一条腿走在前面,有时另一条腿走在后面,但只有使用两条腿,才能前进”.下列说法中不正确的是()A . 康普顿效应和电子的衍射现象说明粒子的波动性B . 法拉第首先提出了“场”的概念,发现了电磁感应现象C . β衰变的实质是核内的中子转化成了一个质子和一个电子,而且其半衰期与原子所受的化学状态和外部条件无关D . 根据玻尔的氢原子模型可知,一群氢原子处在n=4的能级,当它跃迁到较低能级时,最多可发出6种频率的光子6. (2分)(2016·上海) 研究放射性元素射线性质的实验装置如图所示。
两块平行放置的金属板A,B分别与电源的两极a、b连接,放射源发出的射线从其上方小孔向外射出。
则()A . a为电源正极,到达A板的为α射线B . a为电源正极,到达A板的为β射线C . a为电源负极,到达A板的为α射线D . a为电源负极,到达A板的为β射线7. (2分)在下列两个核反应方程中,分别代表一种粒子。
有关说法正确的是()①②A . ①是重核裂变反应B . ②是轻核聚变反应C . 是粒子,此种粒子形成的射线具有很强的贯穿本领D . 是中子,的质量等于与质量之和减去的质量8. (2分)一放射源放射出某种或多种射线,当用一张薄纸放在放射源的前面时,强度减为原来的,而当用1 cm厚的铝片放在放射源前时,射线的强度减小到几乎为零.由此可知,该放射源所射出的()A . 仅是α射线B . 仅是β射线C . 是α射线和β射线D . 是α射线和γ射线9. (2分) (2017高二下·射洪期中) 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的含量大约还有()A .B .C .D .10. (2分)下列说法正确的是()A . 原子核发生衰变时遵守电荷数守恒和质量数守恒的规律B . α射线、β射线、γ射线都是高速运动的带电粒子流C . 氢原子从激发态向基态跃迁只能辐射任意频率的光子D . 汤姆逊提出了原子核式结构学说11. (2分) 1896年法国科学家贝可勒尔发现了放射性元素能够自发地发出射线的现象,即天然放射现象。
让放射性元素镭衰变过程中释放出的α、β、γ三种射线,经小孔垂直进入匀强电场中,如图所示。
下列说法正确的是()A . ③是α射线,α粒子的电离能力最强,穿透能力也最强B . ①是β射线,是高速电子流,来自于原子的核外电子C . 原子核发生一次衰变的过程中,不可能同时产生α、β两种射线D . 原子序数大于83的元素,都具有放射性,原子序数小于或等于83的元素,都不具有放射性12. (2分) (2017高二下·兰州期末) 放射性衰变有多种途径,其中一种途径是先衰变成,而可以经一次衰变变成(X代表某种元素),也可以经一次衰变变成,和最后都衰变变成,衰变路径如图所示,则可知图中()A . 过程①是β衰变,过程③是α衰变;过程②是α衰变,过程④是β衰变B . 过程①是β衰变,过程③是α衰变;过程②是β衰变,过程④是α衰变C . 过程①是α衰变,过程③是β衰变;过程②是α衰变,过程④是β衰变D . 过程①是α衰变,过程③是β衰变;过程②是β衰变,过程④是α衰变13. (2分)下列说法错误的是()A . 半衰期表示放射性元素衰变的快慢,半衰期越长,衰变越慢B . 同位素的核外电子数相同,因而具有相同的化学性质C . 阴极射线和β射线都是电子流,它们的产生机理是一样的D . 重核裂变过程中一定伴随着质量亏损14. (2分)(2017·淄博模拟) 下列说法正确的是()A . 光电效应表明光具有能量,且具有波粒二象性B . 根据波尔理论可知,氢原子辐射出一个光子后,氢原子的电势能增大,核外电子的运动速度减小C . 的半衰期是5天,12g 经过15天后衰变了1.5gD . α粒子散射实验时卢瑟福建立原子核结构模型的重要依据15. (2分) (2017高二下·江津期中) 若元素A的半衰期为4天,元素B的半衰期为5天,则相同质量的A 和B,经过20天后,剩下元素A和元素B的质量之比mA:mB是()A . 30:31B . 31:30C . 1:2D . 2:1二、填空题 (共4题;共8分)16. (2分)(2020·无锡模拟) 恒星向外辐射的能量来自于其内部发生的各种热核反应,当温度达到108K时,可以发生“氦燃烧”。
完成“氦燃烧”的核反应方程:+________→ 。
是一种不稳定的粒子,其半衰期为2.6×10-16s。
一定质量的,经7.8×10-16s后所剩下的占开始时的________。
17. (2分) (2015高二下·普宁期中) 镭核( Ra)经过一系列α衰变和β衰变,变成铅核( Pb),其中经过α衰变的次数是________,镭核( Ra)衰变成铅核( Pb)的过程中损失了________个中子.18. (2分)自从1896年贝克勒耳发现铀的放射性现象以后,科学家________首先研究了铀放射线的来源,并在1898年相继发现了放射性更强的钋和镭两种新元素.放射性元素会连续发生衰变,如图是反映铀核衰变的特性曲线,由图可知,经过4860年,铀经历了________个半衰期.19. (2分)天然放射性元素铀可以放出三种射线,其中能被一张纸挡住的是________(选填“α”“β”或“γ”)射线。
1934年,约里奥一居里夫妇用该射线去轰击,首次获得了人工放射性同位素,该核反应方程为________。
三、解答题 (共5题;共55分)20. (5分) (2017高二下·北京期末) 云室处于一个垂直纸面向外的匀强磁场中,一静止的原子核 X在云室中发生了一次衰变,其衰变产物在磁场中运动的圆轨迹如图.已知新核Y的质量为M,粒子的质量为m,衰变后粒子的速度大小为v,假设原子核衰变时释放的能量都转化为粒子和新核的动能.(i)试写出核衰变方程;(ii)求原子核衰变时释放的能量.21. (15分) (2017高二下·上饶期中) 钍核 Th发生衰变生成镭核 Ra并放出一个粒子,设该粒子的质量为m、电荷量为q,它进入电势差为U的带窄缝的平行平板电极S1和S2间电场时,其速度为v0 ,经电场加速后,沿ox方向进入磁感应强度为B、方向垂直纸面向外的有界匀强磁场,ox垂直平板电极S2 ,当粒子从p点离开磁场时,其速度方向与0x方位的夹角θ=60°,如图所示,整个装置处于真空中.(1)写出钍核衰变方程;(2)求粒子在磁场中沿圆弧运动的轨道半径R;(3)求粒子在磁场中运动所用时间t.22. (15分) (2017高二下·海南期末) 用速度大小为v的中子轰击静止的锂核( Li),发生核反应后生成氚核和α粒子,生成的氚核速度方向与中子的初速度方向相反,氚核与α粒子的速度之比为7:8.中子的质量为m,质子的质量可近似看做m,光速为c.(1)写出核反应方程;(2)求氚核和α粒子的速度大小;(3)若核反应过程中放出的核能全部转化为α粒子和氚核的动能,求出质量亏损.23. (5分) (2016高三上·六合期中) 一个静止的原子核,衰变时放出一个质量为m1速率为v1的粒子,同时产生一个质量为m2的反冲新核和一个光子,测得新核的速率为v2、光子与新核运动方向相同.已知普朗克常量为h,写出该衰变的方程并求出光子的波长λ.24. (15分) (2019高二下·通榆月考) 在磁感应强度为B的匀强磁场中,一个静止的放射性原子核发生了一次α衰变。
放射出的α粒子( He)在与磁场垂直的平面内做圆周运动,其轨道半径为R。
以m、q分别表示α粒子的质量和电荷量。
(1)放射性原子核用 X表示,新核的元素符号用Y表示,写出该α衰变的核反应方程;(2)α粒子的圆周运动可以等效成一个环形电流,求圆周运动的周期和环形电流大小;(3)设该衰变过程释放的核能都转化为α粒子和新核的动能,新核的质量为M,求衰变过程的质量亏损Δm。
参考答案一、选择题 (共15题;共30分)1-1、2-1、3-1、4-1、5-1、6-1、7-1、8-1、9-1、10-1、11-1、12-1、13-1、14-1、15-1、二、填空题 (共4题;共8分) 16-1、17-1、18-1、19-1、三、解答题 (共5题;共55分)20-1、21-1、21-2、21-3、22-1、22-2、22-3、23-1、24-1、24-2、24-3、。