重庆市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-
最新人教版高中物理选修3-5：19.2 放射性元素的衰变 知识点总结及课时练习
2 放射性元素的衰变记一记放射性元素的衰变知识体系1个概念——半衰期2种衰变——α衰变，β衰变辨一辨1.原子核在衰变时，它在元素周期表中的位置不变．(×)2．发生β衰变是原子核中的电子发射到核外．(×)3．γ射线经常是伴随α射线和β射线产生的．(√)4．半衰期是原子核有半数发生衰变需要的时间，经过两个半衰期原子核就全部发生衰变．(×)5．根据半衰期的计算，我们可以知道一个特定的原子核何时发生衰变．(×)6．半衰期与原子所处的化学状态和外部条件都无关．(√)想一想1.半衰期与哪些因素有关？适用条件是什么？半衰期公式是什么？提示：半衰期只与物质的种类有关，与物质的物理性质、化学性质无关．适用条件为统计规律下的大量原子核，不适用于单个原子核．半衰期公式为N 余＝N 原⎝ ⎛⎭⎪⎫12t τ，m 余＝m 0⎝ ⎛⎭⎪⎫12t τ. 2．当原子核发生α衰变时，原子核的质子数和中子数如何变化？为什么？当发生β衰变时，新核的核电荷数相对原来的原子核变化了多少？新核在元素周期表中的位置怎样变化？提示：当原子核发生α衰变时，原子核的质子数减小2，中子数减小2，因为α衰变的实质是2个质子和2个中子结合在一起从原子核中被抛射出来．β粒子为0－1e，发生β衰变时核电荷数增加1，所以原子序数增加1.思考感悟：练一练1.某放射性元素的原子核发生2次α衰变和6次β衰变，关于它的原子核的变化，下列说法中正确的是()A．中子数减少8 B．质子数减少2C．质子数增加2 D．核子数减少10解析：发生2次α衰变质量数减少8，电荷数减少4，发生6次β衰变质量数不变，电荷数增加6，最终质量数减少8，电荷数增加2，所以核子数减少8，质子数增加2，中子数减少10.选项C 正确．答案：C2．[2019·山东济南一模]下列观点正确的是()A．α射线、β射线、γ射线都是高速带电粒子流B．原子核发生衰变时要遵守电荷数守恒和质量守恒C．大量原子核发生衰变时一定同时放出α射线、β射线、γ射线D．原子核发生衰变时产生的α射线、β射线、γ射线都是从原子核内部释放出来的解析：α射线、β射线都是高速带电粒子流，γ射线不带电，是光子流，A错误；原子核发生衰变时遵守电荷数守恒和质量数守恒，但质量不守恒，B错误；α衰变的实质是原子核中的两个质子和两个中子结合成一个氦核从原子核中辐射出来，β衰变的实质是原子核中的一个中子变成一个质子和一个电子，γ射线伴随α衰变或β衰变的产生而产生，所以这三种射线都是从原子核内部释放出来的，大量原子核发生衰变时不一定同时放出α射线、β射线、γ射线，C错误，D正确．答案：D3．(多选)对天然放射现象，下列说法中正确的是()A．α粒子带正电，所以α射线一定是从原子核中射出的B．β粒子带负电，所以β射线有可能是核外电子C ．γ射线是光子流，所以γ射线有可能是原子发光产生的D ．α射线、β射线、γ射线都是从原子核内部释放出来的 解析：α衰变的实质是原子核中的两个质子和两个中子结合在一起形成一个氦核发射出来的，β衰变的实质是原子核内的一个中子变成一个质子和一个电子，然后释放出电子，γ射线伴随α衰变和β衰变的产生而产生．所以这三种射线都是从原子核内部释放出来的，答案：AD4．天然放射性铀(238 92U)发生衰变后产生钍(234 90Th)和另一个原子核．(1)请写出衰变方程．(2)若衰变前铀(238 92U)核的速度为v ，衰变产生的钍(234 90Th)核速度为v 2，且与铀核速度方向相同，求产生的另一种新核的速度．解析：(1)238 92U →234 90Th ＋42He ，(2)设另一新核的速度为v ′，铀核质量为238m ，钍核质量为234m ，由动量守恒定律得238m v ＝234m v 2＋4m v ′，得v ′＝1214v .答案：(1)238 92U →234 90Th ＋42He (2)1214v要点一 原子核的衰变规律与衰变方程1.[2019·广东茂名一模]放射性元素钋(210 84Po)发生衰变时，会产生42He 和一种未知粒子，并放出γ射线，其衰变方程为210 84Po → y 82X ＋42He.下列说法正确的是( )A.42He 组成的α射线的穿透能力比γ射线强B ．y ＝ 214C ．X 核的中子数为124D ．这种衰变是β衰变解析：42He 组成的α射线的穿透能力比γ射线弱，A 错误；根据衰变过程质量数守恒，得y ＝210－4＝206，B 错误；X 核的中子数为206－82＝124，C 正确；因为衰变过程中放出的是α粒子，所以该衰变是α衰变，D 错误．答案：C2．14C 的半衰期为5 730年，具有放射性．若考古工作者探测某古树中14C 的含量为原来的14，则该古树死亡时间距今大约为( )A ．22 920年B ．11 460年C ．5 730年D ．2 865年解析：由m m 0＝⎝ ⎛⎭⎪⎫12t T ＝14，得t ＝2T ＝11 460年． 答案：B3．[2019·广东佛山期中](多选)目前，在居室装修中经常用到花岗岩、大理石等装饰材料，这些材料都不同程度地含有放射性元素，下列有关放射性知识的说法中正确的是( )A ．氡的半衰期为3.8天，若有4 kg 氡原子核，经过7.6天后就只剩下1 kg 氡原子核B ．氡的半衰期为3.8天，若有4个氡原子核，经过7.6天后就只剩下1个氡原子核C ．放射性元素发生β衰变时释放的电子是原子核外电子电离产生的高速电子D ．放射性元素与别的元素形成化合物时仍具有放射性解析：若有4 kg 氡原子核，经过7.6天即经过2个半衰期后，就只剩下4 kg ×⎝ ⎛⎭⎪⎫122＝1 kg 氡原子核，A 正确；半衰期是统计规律，对少数原子核不适用，B 错误；β衰变实质是原子核中的一个中子转变为一个质子和一个电子，电子从原子核中释放出来，C 错误；放射性由原子核本身决定，与所处的化学状态无关，D 正确．答案：AD4．某放射性元素的原子核内有N 个核子，其中有n 个质子，该原子核发生2次α衰变和1次β衰变，变成1个新核，则( )A ．衰变前原子核有(N －n )个中子B ．衰变后新核有(n －4)个质子C ．衰变后新核的核子数为(N －3)D ．衰变后新核的中子数为(N －n －3)解析：核子数等于质子数加中子数，所以衰变前原子核有中子数(N －n )个，A 正确；衰变后新核有n －(2×2－1)＝(n －3)个质子，B 错误；衰变后新核的核子数为N －2×4＝N －8，C 错误；衰变后新核的中子数为(N －n －5)，D 错误．答案：A5．钍232(232 90Th)经过________次α衰变和________次β衰变，最后成为铅208(208 82Pb)．解析：因为α衰变改变原子核的质量数而β衰变不能，所以应先从判断α衰变次数入手：α衰变次数＝232－2084＝6. 每经过1次α衰变，原子核电荷数减少2，那么钍核经过6次α衰变后剩余的电荷数与铅核实际的电荷数之差，决定了β衰变次数：β衰变次数＝(90－2×6)－82 －1＝4. 答案：6 4要点二 半衰期6.[2019·四川攀枝花模拟]A 、B 两种放射性元素，A 的半衰期为10天，B 的半衰期为30天，经60天后两种放射性元素剩余的质量相等，那么它们原来的质量之比为( )A ．1:3B ．3:1C ．1:16D ．16:1解析：分析可知A 经过6次衰变，B 经过2次衰变，因此有m A ⎝ ⎛⎭⎪⎫126＝m B ⎝ ⎛⎭⎪⎫122，解得它们原来的质量之比为m A m B ＝161，D 正确．答案：D7．放射性元素氡(222 86Rn)经α衰变成为钋(218 84Po)，半衰期约为3.8天；但勘测表明，经过漫长的地质年代后，目前地壳中仍存在天然的含有放射性元素222 86Rn 的矿石，其原因是( )A ．目前地壳中的222 86Rn 主要来自于其他放射性元素的衰变B ．在地球形成的初期，地壳中元素222 86Rn 的含量足够高C ．当衰变产物218 84Po 积累到一定量以后，218 84Po 的增加会减慢222 86Rn 的衰变过程D.222 86Rn 主要存在于地球深处的矿石中，温度和压力改变了它的半衰期解析：由于222 86Rn 的半衰期为3.8天，较短，故经过漫长的地质年代后，地壳中原有的222 86Rn 早已衰变完了，目前地壳中的222 86Rn主要来自其他放射性元素的衰变，选项A正确，B错误；放射性元素的半衰期由原子核本身的因素决定，与外界环境等因素无关，选项C、D错误．答案：A8．[2019·河南联考]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是()A．经过2个半衰期后，这块矿石中基本不再含有铀B．经过2个半衰期后，原来所含的铀元素的原子核有m4发生了衰变C．经过3个半衰期后，其中铀元素的质量还剩m 8D．经过1个半衰期后该矿石的质量剩下M 2解析：经过2个半衰期后矿石中剩余的铀应该有m4，故选项A、B错误；经过3个半衰期后矿石中剩余的铀还有m8，故选项C正确；因为衰变产物大部分仍然留在该矿石中，所以矿石质量没有太大的改变，选项D错误．答案：C基础达标1.[2019·大庆检测]放射性元素在衰变过程中，有些放出α射线，有些放出β射线，有些在放出α射线或β射线的同时，还以γ射线的形式释放能量．例如234 90Th核的衰变过程可表示为234 90Th→234 91 Pa＋0－1e＋γ，这个衰变()A．是β衰变，产生的234 91Pa核从高能级向低能级跃迁B．是β衰变，产生的234 91Pa核从低能级向高能级跃迁C．是α衰变，产生的234 91Pa核从高能级向低能级跃迁D．是α衰变，产生的234 91Pa核从低能级向高能级跃迁解析：由核反应方程可知，该核反应生成0－1e，并且释放能量，正确选项为A.答案：A2．[上海高考题]232 90Th 经过一系列α衰变和β衰变后变成208 82Pb ，则208 82Pb 比232 90Th 少( )A ．16个中子，8个质子B ．8个中子，16个质子C ．24个中子，8个质子D ．8个中子，24个质子解析：比较两种原子核的核电荷数可知，208 82Pb 比232 90Th 少8个质子，B 、D 项错误；208 82Pb 的质量数比232 90Th 的质量数少24，其中质子少8个，则中子少16个，A 项正确，C 项错误．答案：A3．如图所示，图中曲线a 、b 、c 、d 为气泡室中某放射物发生衰变放出的部分粒子的径迹，气泡室中磁感应强度方向垂直于纸面向里．以下判断可能正确的是( )A ．a 、b 为β粒子的径迹B ．a 、b 为γ粒子的径迹C ．c 、d 为α粒子的径迹D ．c 、d 为β粒子的径迹解析：由左手定则可知，a 、b 为带正电的粒子的径迹，c 、d 为带负电的粒子的径迹，又α粒子带正电，β粒子带负电，γ粒子不带电，所以D 项正确．答案：D4．已知A 和B 两种放射性元素的半衰期分别为T 和2T ，则相同质量的A 和B 经过2T 后，剩余的A 和B 质量之比为( )A ．1:4B ．1:2C ．2:1D ．4:1解析：由半衰期含义可知，A 经过两个半衰期剩余的质量为原来的14，B 经过一个半衰期，剩余的质量为原来的12，所以剩余的A 、B 质量之比为1:2，B 项正确．答案：B5．[2019·河北唐山期末]关于碳14的衰变方程14 6C →A Z X ＋0－1e ，下面说法正确的是( )A ．A 等于13，Z 等于5B ．A 等于14，Z 等于7C ．A 等于14，Z 等于5D ．A 等于13，Z 等于6解析：由电荷数守恒得6＝Z －1，解得Z ＝7，由质量数守恒得14＝A ＋0，解得A ＝14.选项B 正确．答案：B6．放射性元素发生衰变时放出的γ光子，是由( )A ．核外电子从外层轨道跃迁到内层轨道时放出的B ．核外电子从内层轨道跃迁到外层轨道时放出的C ．核外电子受激发后产生的D ．它是处于激发状态的原子核放射出来的解析：γ光子是原子核衰变后产生的新核从高能级向低能级跃迁时辐射出的．故D 正确．答案：D7．[2019·石家庄辛集一中月考]将半衰期为5天的64 g 铋均分成四份，其中三份分别投入开口容器中、100 atm 的密封容器中、100 ℃的沸水中，第四份则与别的元素形成化合物，经10天后，四种情况剩下的铋的质量分别为m 1、m 2、m 3、m 4，则( )A ．m 1＝m 2＝m 3＝m 4＝4 gB ．m 1＝m 2＝m 3＝4 g ，m 4<4 gC ．m 1>m 2>m 3>m 4，m 1＝4 gD ．m 1＝4 g ，其余无法知道解析：半衰期是由放射性元素原子核内部本身的因素决定的，与原子核所处的物理、化学状态无关，所以m 1＝m 2＝m 3＝m 4.经过10天即2个半衰期，则剩余的铋的质量为m 0·⎝ ⎛⎭⎪⎫122＝14m 0＝14×644 g ＝4 g ，A 正确．答案：A8．[2019·宿迁检测](多选)某原子核的衰变过程A ――→βB ――→αC ，下列说法正确的是( ) A ．核C 比核A 的质子数少1B ．核C 比核A 的质量数少5C ．原子核为A 的中性原子的电子数比原子核为B 的中性原子的电子数多2D ．核C 比核B 的中子数少2解析：由衰变方程可写出关系式x y A ――→β x y ＋1B ――→αx －4y －1C 可得A 、D 项正确．答案：AD能力达标9.[2019·贵阳联考](多选)日本福岛核电站泄漏事故中释放出大量的碘131，碘131是放射性同位素，衰变时会发出β射线与γ射线，碘131被人摄入后，会危害身体健康，由此引起了全世界的关注．下面关于核辐射的相关知识，说法正确的是() A．人类无法通过改变外部环境来改变碘131衰变的快慢B．碘131的半衰期为8.3天，则4个碘原子核经16.6天后就一定剩下一个原子核C．β射线与γ射线都是电磁波，但γ射线穿透本领比β射线强D．碘131发生β衰变时所释放的电子是原子核内的中子转化为质子时产生的解析：衰变的快慢由放射性元素本身决定，与外部环境无关，A正确．半衰期是大量原子核衰变的统计规律，对少数几个原子核无意义，B错误．β射线是高速电子流，γ射线是电磁波，故C 错误．β衰变的实质是10n―→11H＋0－1e，D正确．答案：AD10．[2019·湖南衡阳模拟](多选)原子核的衰变过程遵守一系列的守恒定律，在匀强磁场中有一个原来速度几乎为0的放射性原子核W衰变为两个粒子P和S，衰变后粒子P和S的运动速度和磁场垂直．粒子P和S分别做匀速圆周运动．已知粒子P和S做圆周运动的半径和周期之比分别为R P:R S＝45:1，T P:T S＝90:117，则()A．放射性原子核W的质量数为238B．P和S两核的质量数之比为117:2C．P和S两核的电荷数之比为45:1D．P和S两核的动能之比为117：2解析：根据动量守恒定律可知，衰变瞬间P和S两核的动量大小相等，方向相反，由带电粒子在磁场中运动的半径表达式R＝m vBq，可知q Pq S＝R SR P＝145，C错误．带电粒子在磁场中运动的周期的表达式为T＝2πmBq，故m Pm S＝q P T Pq S T S＝145×90117＝2117，由于电子的质量与质子、中子相比是很小的，所以该衰变不可能是β衰变，该衰变应为α衰变，由于α粒子的电荷数为2，所以衰变后的P的电荷数为90；α粒子的质量数为4，则衰变后的新核具有234个核子，原子核W的质量数为238，A正确，B错误．衰变瞬间P和S两核的动量大小相等，它们的动能E k＝p22m，可知P与S的动能大小与它们的质量成反比，所以P和S两核的动能之比为1172，D正确．答案：AD11．(多选)下列说法正确的是()A．放射性元素的半衰期随温度的升高而减小B．放射性元素放射出的α射线、β射线和γ射线，电离能力最强的是α射线C.232 92Th衰变成208 82Pb要经过6次α衰变和4次β衰变D．原子从较高的激发态向较低的激发态或基态跃迁的过程，是吸收能量的过程E．光电效应的实验结论是：对于某种金属，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解析：半衰期与温度无关，故选项A错误；三种射线中电离能力最强的是α射线，故选项B正确；据232 90Th→208 82Pb＋642He＋40－1 e可知选项C正确；原子从较高激发态向较低激发态跃迁，向外辐射能量，故选项D错误；当照射光频率大于金属极限频率时，增加照射光频率，光电子最大初动能变大，故选项E正确．答案：BCE12．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r1：r2＝1：44，求：(1)图中哪一个圆是α粒子的径迹？(说明理由)(2)这个原子核原来所含的质子数是多少？解析：(1)因为动量相等，所以轨道半径与粒子的电荷量成反比，所以圆轨道2是α粒子的径迹，圆轨道1是新生核的径迹．(2)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，衰变后的速度分别是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r1r2＝m1v1Bq1m2v2Bq2＝m1v1q2m2v2q1又由于衰变过程中遵循动量守恒定律，则m1v1＝m2v2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.答案：(1)见解析(2)9013．一静止的238 92U核经α衰变成为234 90Th核，释放出的总动能为4.27 MeV.问此衰变后234 90Th核的动能为多少MeV？(保留1位有效数字)解析：据题意知，此α衰变的衰变方程为：238 92U―→234 90Th＋42He，根据动量守恒定律得mαvα＝m Th v Th①式中，mα和m Th分别为α粒子和Th核的质量，vα和v Th分别为α粒子和Th核的速度，由题设条件知：12mαv2α＋12m Th v2Th＝E k②mαm Th＝4234③式中E k＝4.27 MeV是α粒子与Th核的总动能．由①②③式得12m Th v 2Th＝mαmα＋m ThE k④代入数据得，衰变后234 90Th核的动能12m Th v2Th＝0.07 MeV答案：0.07 MeV。
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A卷
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A卷姓名:________ 班级:________ 成绩:________一、选择题 (共7题；共14分)1. （2分）(2020·榆林模拟) 下列说法中正确的是（）A . 原子核发生衰变时都遵守电荷守恒、质量守恒、能量守恒B . U+ n→ Ba+ Kr+3 n为核衰变方程C . 光电效应说明了光具有粒子性D . 康普顿散射实验说明了光具有波动性2. （2分） (2020高二下·辽宁月考) 1933年至1934年间，约里奥·居里夫妇用α粒子轰击铝箔时，发生的核反应方程为，反应生成物像天然放射性元素一样衰变，放出正电子e，且伴随产生中微子，核反应方程为。
则下列说法错误的是（）A . 当温度、压强等条件变化时，放射性元素30P的半衰期不变B . 中微子的质量数A=0，电荷数Z=0C . 正电子产生的原因可能是核外电子转变成的D . 核反应过程中存在质量亏损3. （2分） (2017高二下·吉林期中) 关于天然放射性，下列说法正确的是（）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有关C . 当放射性元素与别的元素形成化合物时其放射性消失D . α、β和γ三种射线中，γ射线的穿透能力最强4. （2分） (2017高二下·射洪期中) 下列说法正确的是（）A . α射线的贯穿本领比γ射线强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原子核衰变的半衰期D . 原子核经过衰变生成新核，则新核的质量总等于原核的质量5. （2分）关于不同射线的性质，下列说法中正确的是（）A . α射线是原子核发生衰变时放射出的氦核，它的电离作用最弱B . β射线是原子的外层电子电离形成的电子流，它具有较强的穿透能力C . γ射线是电磁波，它的传播速度等于光速D . 以上说法都不正确烟雾。
高中物理人教版选修3-5练习：第十九章 第2节 放射性元素的衰变 课下作业 含解析
答案：(1)e β衰变(2)He α衰变(3)Paβ衰变(4)U α衰变7．原来静止在匀强磁场中的放射性元素的原子核A，发生衰变后放出的一个射线粒子和反冲核都以垂直于磁感线的方向运动，形成如图1所示的内切圆轨迹，已知大圆半径是小圆半径的n 倍，且绕大圆轨道运动的质点沿顺时针方向旋转。
那么：图1(1)该匀强磁场的方向一定是垂直于纸面向________。
(2)原子核A的原子序数是________。
(3)沿小圆运动的是________。
(4)其旋转方向为________。
解析：衰变的过程遵守动量守恒，由粒子在磁场中做圆周运动的半径公式R＝可知，小圆是反冲核，绕行方向为逆时针。
由内切圆周判断，是β衰变。
根据左手定则可知，磁场方向向里。
再由半径关系得反冲核的电荷量是β粒子的n倍，由此推出原子核A的原子序数为n－1。
答案：(1)里(2)n－1 (3)反冲核(4)逆时针8．一小瓶内含有放射性同位素的溶液，它每分钟衰变6 000次。
将它注射到一个病人的血液中，经过15小时，从病人身上取10 cm3的血样，测得每分钟衰变2次。
已知这种同位素的半衰期为5小时。
则人体血液的总量为________cm3。
解析：设放射性同位素原有质量为m0,15小时后剩余质量为m，则m＝m0()＝m0设取出的V′＝10 cm3的血液中放射性同位素的质量为m′，人体内血液的总量为V cm3。
如果认为血液中放射性的溶液是均匀分布的，则＝V′V因单位时间内衰变的次数与放射性物质的含量成正比，则＝218×6 000联立以上几式解得V＝3.75×103 cm3。
答案：3.75×1039．静止在匀强磁场中的某放射性原子核，沿垂直磁场方向放出一个α粒子后，α粒子和新核都做匀速圆周运动，如图2所示，测得α粒子和新核的轨道半径之比为44∶1，由此可知，该放射性原子核是哪种元素的原子核？图2解析：带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动，洛伦兹力提供向心力，由Bqv＝m得圆周运动半径：r＝。
19.2 放射性元素的衰变 —人教版高中物理选修3-5系列同步训练题精选
高中物理选修3-5习题精选第十九章原子核第2节放射性元素的衰变一、选择题（本题共12小题，每小题5分.共60分,在每小题给出的四个选项中，第1-9题为单选题，第10-12题为多选题。
全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分）。
1.关于天然放射现象,下列说法正确的是( )A.α射线是由氦原子核衰变产生B.β射线是由原子核外电子电离产生C.γ射线是由原子核外的内层电子跃迁产生D.通过化学反应不能改变物质的放射性2.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3.原子核X经过一次α衰变成为原子核Y,原子核Y再经一次β衰变成为原子核Z,则下列说法中正确的是()A.核X的中子数比核Z的中子数多2B.核X的质子数比核Z的质子数多5C.核Z的质子数比核X的质子数少1D.原子核X的中性原子的电子数比原子核Y的中性原子的电子数少14. U衰变成Th,之后Th衰变成Pa,而Pa核处于高能级,它向低能级跃迁辐射出一个粒子.在这个过程中,前两次衰变放出的粒子和最后辐射出的粒子依次是()A.γ光子、电子、α粒子B.α粒子、γ光子、β粒子C.β粒子、γ光子、中子D.α粒子、β粒子、γ光子5..下列有关半衰期的说法正确的是( )A.放射性元素的半衰期越短,表明有半数原子核发生衰变所需的时间越短,衰变速度越快B.放射性元素的样品不断衰变,随着剩下未衰变的原子核的减少,元素半衰期也变长C.把放射性元素放在密封的容器中,可以减慢放射性元素的衰变速度D.降低温度或增大压强,让该元素与其他物质形成化合物,均可减小衰变速度6.关于半衰期,以下说法正确的是()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.升高温度可以使半衰期缩短C.氡的半衰期为3.8天,若有4个氡原子核,经过7.6天就只剩下1个氡原子核D.氡的半衰期为3.8天,若有4 g氡原子核,经过7.6天就只剩下1 g氡原子核7.在花岗岩、大理石等装饰材料中,都不同程度地含有放射性元素,下列有关放射性元素的说法中正确的是( )A.α射线是发生α衰变时产生的,生成核与原来的原子核相比,中子数减少了4个B.氡的半衰期为3.8天,16个氡原子核经过7.6天后就一定只剩下2个氡原子核C U衰变成Pb要经过6次β衰变和8次α衰变D.放射性元素发生β衰变时所释放的电子是原子核内的质子转化为中子时产生的8.在足够大的匀强磁场中,静止的钠的同位素Na发生衰变,沿与磁场垂直的方向释放出一个粒子后,变为一个新核,新核与放出粒子在磁场中运动的轨迹均为圆,如图所示,下列说法正确的是( )A.新核为MgB.轨迹1是新核的径迹C.衰变过程中子数不变D.新核沿顺时针方向旋转9.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. (多选)某种放射性元素的半衰期为6天,则下列说法中正确的是( )A.10个这种元素的原子,经过6天后还有5个没有发生衰变B.当环境温度升高的时候,其半衰期缩短C.这种元素以化合物形式存在的时候,其半衰期不变D.质量为m的这种元素的原子,经过12天后还有0.25m没有发生衰变11.(多选)下列说法正确的是( )A.天然放射性现象说明原子核内部具有复杂的结构B.α粒子散射实验说明原子核内部具有复杂的结构C.原子核发生β衰变生成的新核原子序数增加D.γ射线是原子核内部发生核反应而释放出的多余的能量以γ光子的形式产生的辐射12.(多选)在匀强磁场中,一个静止的铀核发生衰变放出一个α粒子,产生的新核与α粒子恰在纸面内做匀速圆周运动,运动方向和轨迹如图中1、2所示,则 ()A.磁场方向垂直于纸面向里B.轨迹1是α粒子的C.衰变后产生的新核的中子比铀核少两个D.衰变后产生的新核与α粒子的质量数之和等于衰变前铀核的质量数二、填空题。
高中物理-有答案-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
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。
物理：新人教版选修3-5 19.2放射性元素的衰变(同步练习)
第19章原子核2、放射性元素的衰变同步练习一、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。
2020-2021学年高二物理人教版选修3-5课后作业：第十九章 第2节 放射性元素的衰变
A 组：合格性水平训练1．(衰变、半衰期)(多选)关于原子核的衰变和半衰期，下列说法正确的是( )A ．α衰变是原子核释放出氦原子核，故衰变前的原子核内存在氦原子核B ．半衰期是指原子核总质量减半所需时间C ．放射性元素发生衰变的快慢不可人为控制D ．γ射线经常伴随α射线和β射线产生答案 CD解析 2个中子和2个质子能十分紧密地结合在一起，在一定条件下作为一个整体从较大的原子核中抛出来形成α衰变，衰变前的原子核内没有氦原子核，A 错误；半衰期是指原子核数衰变一半所需的时间，B 错误；放射性元素衰变的快慢是由核内部自身的因素决定的，不可人为控制，C 正确；衰变产生的新核处于较高能级，向低能级跃迁会产生γ射线，所以γ射线经常是伴随着α衰变或β衰变产生的，D 正确。
2．(原子核的衰变)原子核X 经过一次α衰变成为原子核Y ，原子核Y 再经一次β衰变变成为原子核Z ，则下列说法中正确的是( )A ．核X 的中子数比核Z 的中子数多2B ．核X 的质子数比核Z 的质子数多5C ．核Z 的质子数比核X 的质子数少1D ．原子核X 的中性原子的电子数比原子核Y 的中性原子的电子数少1答案 C解析 根据衰变规律，发生一次α衰变减少两个质子和两个中子，发生一次β衰变减少一个中子而增加一个质子。
中性原子的电子数等于质子数。
故A 、B 、D 错误，C 正确。
3．(原子核的衰变)某放射性元素的原子核M Z X 连续经过三次α衰变和两次β衰变，若最后变成另外一种元素的原子核Y ，则该新核的正确写法是( )A.M －14Z －2YB.M －14 Z －16YC.M －12Z －6YD.M －12Z －4Y答案 D解析 根据衰变的规律：新核的质量数为M ′＝M －12，故A 、B 错误。
电荷数为Z ′＝Z －6＋2＝Z －4，故C 错误，D 正确。
4．(β衰变)表示放射性元素碘131(131 53I)β衰变的方程是()A.131 53I→127 51Sb＋42HeB.131 53I→131 54Xe＋ 0－1eC.131 53I→130 53I＋10nD.131 53I→130 52Te＋11H答案 B解析β衰变的实质是放射出电子 0e，由衰变过程中的质量数和电荷数守恒－1可知B正确。
2019-2020学年高中物理人教版选修3-5同步作业与测评：19.2 放射性元素的衰变 Word
姓名，年级：时间：课时2 放射性元素的衰变对应学生用书P53一、选择题1．(多选）对天然放射现象，下列说法中正确的是( )A．α粒子带正电，α射线一定是从原子核中射出的B．β粒子带负电，β粒子有可能是核外电子C．γ射线是光子，γ射线有可能是原子从高能级向低能级跃迁产生的D．α射线、β射线、γ射线都是从原子核内部释放出来的答案AD解析α衰变的实质是原子核中的两个质子和两个中子结合在一起形成一个氦核发射出来的;β衰变的实质是原子核内的一个中子变成一个质子和一个电子，释放出电子；γ射线是伴随α衰变和β衰变产生的，是衰变产生的新原子核从高能级向低能级跃迁产生的。
这三种射线都是从原子核内部释放出来的。
故选A、D.2．（多选)下列对原子核衰变的描述，正确的是( ）A．放出一个β粒子后，原子核的中子数减1，原子序数少1B．放出一个α粒子后，原子核的质量数少4，核电荷数少2C．放出一个β粒子后，原子核的质量数不变，核电荷数加1D。
错误!Ra经过5次α衰变和4次β衰变后变为错误!Pb答案BCD解析β衰变的规律为核的电荷数增加1，质量数不变,A错误，C正确；α衰变规律：核的电荷数减少2，质量数减少4，B正确；错误!Ra经过5次α衰变和4次β衰变后，质量数减少20，核的电荷数先减少10，再增加4，一共减少6，变为错误!Pb，D正确。
3．一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是( )A．经过2个半衰期后,这块矿石中基本不再含有铀B．经过2个半衰期后，原来所含的铀元素的原子核有错误!发生了衰变C．经过3个半衰期后，其中铀元素的质量还剩错误!D．经过1个半衰期后该矿石的质量剩下m 2答案C解析经过2个半衰期后矿石中剩余的铀应该有错误!，故A、B错误；经过3个半衰期后矿石中剩余的铀还有错误!，故C正确；因为衰变产物大部分仍然留在该矿石中，所以矿石质量没有太大的改变,故D错误。