山西省人教版物理高二选修2-3 5.2原子核衰变同步训练
2020-2021学年物理人教版选修2-3-5.2原子核衰变同步练习题含答案解析
【最新】物理人教版选修2-3-5.2原子核衰变同步练习题学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________一、单选题1．关于原子和原子核的几种说法，正确的是 A ．β衰变说明原子核内部存在电子 B ．天然放射现象说明原子核有复杂结构 C ．原子光谱规律表明原子具有核式结构 D ．α粒子散射实验表明玻尔原子理论的正确2．在下列四个方程中，x 、2x 、3x 和4x 各代表某种粒子.以下判断中正确的是( )235195138920385413U n Sr Xe x +→++① 231238234122092903H x H n U Th x +→+→+②③ 21427427112122134Mg He Mg He Al x ④+→+→+A ．1x 是电子B ．2x 是质子C ．3x 是α的粒子D ．4x 是氘核3．在下列关于近代物理知识的说法中，正确的是( ) A ．玻尔理论可以成功解释原子的核式结构B ．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，原子的能量增大C ．β射线为原子的核外电子电离后形成的电子流D ．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 4．下列说法正确的是( )A ．普朗克为了解释黑体辐射现象，第一次提出了能量量子化理论B ．结合能越大表示原子核中的核子结合得越牢固C ．β衰变说明原子核内部在电子D ．太阳辐射的能量主要来自太阳内部的链式裂变反应 5．下列说法中正确的是（ ） A ．钍的半衰期为24天．1g 钍23490Th 经过120天后还剩0.2g 钍B ．一单色光照到某金属表面时，有光电子从金属表面逸出，只延长入射光照射时间，光电子的最大初动能将增加C ．放射性同位素23490Th 经α、β衰变会生成22286Rn ，其中经过了3次α衰变和2次βD．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6．如图所示，一个静止的铀核，放在匀强磁场中，它发生一次α衰变后变为钍核，α粒子和钍核都在匀强磁场中做匀速圆周运动，则以下判断正确的是（）A．1是α粒子的径迹，2是钍核的径迹B．1是钍核的径迹，2是α粒子的径迹C．3是α粒子的径迹，4是钍核的径迹D．3是钍核的径迹，4是α粒子的径迹7．下列说法正确的是A．从高空对地面进行遥感摄影是利用紫外线有良好的穿透能力B．玻尔对氢原子光谱的研究导致原子的核式结构模型的建立C．α衰变的实质是一个中子转化为一个质子和一个电子D．目前核电站利用的是核裂变释放的核能二、多选题8．下列说法正确的是( )A．原子的内层电子发生跃迁时可释放出γ射线=B．波长为λ的光子具有的能量为E hλC．比结合能越大的原子核越稳定D．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9．下列说法中正确的是( )A．β衰变现象说明电子是原子核的组成部分B．聚变过程有质量亏损，裂变过程质量有所增加n=的激发态跃迁到基态时，能辐射出3种不同频率的光子C．一群氢原子从3D．卢瑟福依据极少数α粒子发生大角度散射提出了原子核式结构模型10．一个静止的放射性原子核处于垂直纸面向里的匀强磁场中，由于发生了衰变而形成了如图所示的两个圆形径迹，两圆半径之比为1：16，则（）A．该原子核发生了α衰变B．反冲核沿小圆作逆时针方向运动C．原静止的原子核的原子序数为15D．沿大圆和沿小圆运动的粒子的周期相同11．实验观察到，静止在匀强磁场中A点的原子核发生 衰变，衰变产生的新核与电子恰在纸面内做匀速圆周运动，运动方向和轨迹示意如图．则()A．轨迹1是电子的B．轨迹2是电子的C．磁场方向垂直纸面向外D．磁场方向垂直纸面向里三、解答题12．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 射出α粒子（42分别表示α粒子的质量和电荷量．X表示，新核的元素符号用Y表示，写出该α衰变的核反应（1）放射性原子核用AZ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为为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△m．13．如图所示，边长为a的等边三角形bcd所围区域内磁感应强度为B，方向垂直纸面向内的匀强磁场，某时刻静止在b点的原子核X发生α衰变，α粒子沿bc方向射入磁场，经磁场偏转后恰好在d点沿cd方向射出.已知α粒子质量为m，电量为2e，剩余核的质量为M，衰变过程的核能全部转化为动能，求原子核X的质量M X．14．如图所示，在xOy 平面上，一个以原点O 为圆心，半径为4R 的圆形磁场区域内存在着匀强磁场，磁场的方向垂直于纸面向里，在坐标()2,0R -的A 处静止着一个具有放射性的原子核氮137N ．某时刻该核发生衰变，放出一个正电子和一个反冲核，已知正电子从A 处射出时速度方向垂直于x 轴，且后来通过了y 轴，而反冲核刚好不离开磁场区域．不计重力影响和离子间的相互作用．（1）写出衰变方程．（2）求正电子做圆周运动的半径． （3）求正电子最后过y 轴时的坐标．参考答案1．B【详解】β衰变是原子核内的中子转化为质子同时释放出电子，不是证明原子核内部存在电子，A 错误；天然放射现象说明原子核内部具有复杂结构，B正确；α粒子散射实验说明原子具有核式结构，原子光谱规律没有表明原子具有核式结构，CD错误．2．C【分析】根据核反应方程中质量数和电荷数守恒，求出未知粒子的核电荷数和质量数即可判断粒子的种类．【详解】根据电荷数守恒、质量数守恒知，1x的电荷数为0，质量数为1，所以1x为中子，A错误；根据电荷数守恒、质量数守恒知，2x的电荷数为1，质量数为2，所以2x为氘核，B错误；根据电荷数守恒、质量数守恒知，3x的电荷数为2，质量数为4，所以3x为α的粒子，C正确；根据电荷数守恒、质量数守恒知，4x的电荷数为1，质量数为1，所以4x为质子，D错误．3．B【分析】β衰变所释放的电子不是来自核外电子，是原子核内部的一个中子转变为一个电子和一个质子，电子释放出来；半衰期的大小与所处的物理环境和化学状态无关，由原子核内部因素决定．【详解】玻尔理论成功地解释了氢原子的光谱现象，A错误；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，吸收光子，原子的能量增大，B正确；β射线是原子核中的一个中子转变为一个电子和一个质子，电子释放出来，C错误；半衰期的大小与温度无关，由原子核内部因素决定，D错误．4．A【详解】普朗克为了解释黑体辐射现象，第一次提出了能量量子化理论，A 正确；比结合能越大的原子核越稳定，B 错误；β衰变的实质是原子核中的一个中子转变为一个质子，同时释放一个电子，原子核内部没有电子，C 错误；太阳辐射的能量主要来自太阳内部的聚变反应，D 错误． 5．C 【分析】根据012nm m ⎛⎫= ⎪⎝⎭，结合半衰期的次数确定剩余的质量；光电效应中，由光电效应方程可知，光电子的最大初动能与入射光的频率有关；依据核反应方程书写规律：质量数与质子数守恒；根据数学组合公式2n C 即可求解． 【详解】钍的半衰期为24天，1g 钍23490Th 经过120天后，发生5个半衰期，1g 钍经过120天后还剩5010.031252m m g ⎛⎫== ⎪⎝⎭，故A 错误．光电效应中，依据光电效应方程km E h W ν=-，可知光电子的最大初动能由入射光的频率和逸出功决定，与入射光照射时间长短无关，故B 错误．钍23490Th 衰变成氡22286Rn ，可知质量数少12，电荷数少4，因为经过一次α衰变，电荷数少2，质量数少4，经过一次β衰变，电荷数多1，质量数不变，可知经过3次α衰变，2次β衰变，故C 正确．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()2444162C ⨯-==种不同频率的光子，故D 错误．故选C ．【点睛】考查衰变剩余质量公式012nm m ⎛⎫= ⎪⎝⎭，掌握光电效应方程，则核反应方程的书写规律，理解数学组合公式的内容． 6．B 【解析】由于原来的铀核静止，而衰变前后动量守恒，所以衰变后两粒子的速度方向相反，又知道α粒子和钍核都带的是正电，所以根据左手定则可得轨迹为外切，所以3和4的轨迹错误，根据半径公式mv p r qB qB==，可知电量大的轨道半径小，知1是钍核的径迹，2是α粒子的径迹，B 正确． 7．D 【解析】试题分析：从高空对地面进行遥感摄影是利用红外线有良好的穿透能力，选项A 错误；卢瑟福根据α粒子散射实验提出了原子的核式结构模型，选项B 错误；β衰变的实质是一个中子转化为一个质子和一个电子，选项C 正确；目前核电站利用的是核裂变释放的核能，选项D 正确；故选D ．考点：红外线；α粒子散射实验；β衰变；核能【名师点睛】解答此题要知道：卫星遥感的工作原理与红外线夜视仪的工作原理是相同的是利用红外线良好的穿透能力；卢瑟福通过α粒子散射实验建立了原子核式结构模型；β衰变的实质是原子核中的一个中子转变为一个质子和一个电子，电子释放出来；核电站运用的时重核裂变． 8．CD 【详解】γ射线一般伴随着α或β射线产生的，是处于激发态的原子核向基态跃迁时释放出的，A错误；波长为λ的光子具有的能量为cE hλ=，B 错误；比结合能越大的原子核越稳定，C正确；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，D 正确． 9．CD 【详解】A ．β衰变是原子核中的中子转化为质子同时产生电子的过程，但电子不是原子核的组成部分，A 错误；B ．聚变、裂变过程都有质量亏损，都放出能量，B 错误；C ．一群氢原子从3n =的激发态跃迁到基态时跃迁是随机的，能辐射233C =种不同频率的光子，C 正确；D ．卢瑟福根据极少数α粒子发生大角度散射提出了原子核式结构模型，D 正确． 故选CD.10．BCD 【解析】试题分析：据题意，在发生衰变前原子核处于静止状态，发生衰变时由于动量守恒，两个新原子核的动量大小相等，据：R=mv/qB ，有mv=qBR ，由于两圆半径之比为1:16，则可知大圆为电荷数较小的新核轨迹，且向下运动，小圆为电荷数较大的新核的轨迹，且向上运动，所以可以判断这是β衰变，则A 选项错误而B 选项正确；据反应前后电荷数守恒，可以确定原静止核原子序数为15，C 选项错误；据T="2"πm/qB 可知，由于两个新核的荷质比不相同，所以周期也不相同，D 选项错误． 考点：本题考查带电粒子在匀强磁场中的运动． 11．AD 【分析】静止的原子核发生衰变，根据动量守恒可知，发生衰变后的粒子的运动的方向相反，在根据粒子在磁场中运动的轨迹可以判断粒子的电荷的性质；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． 【详解】AB ．原子核发生β衰变时，根据动量守恒可知两粒子的速度方向相反，动量的方向相反，大小相等；由半径公式mv Pr qB qB==（P 是动量） 分析得知r 与电荷量成反比，β粒子与新核的电量大小分别为e 和ne （n 为新核的电荷数），则β粒子与新核的半径之比为：::1ne e n =．所以半径比较大的轨迹1是衰变后β粒子，即电子的轨迹，轨迹2是新核的，A 正确B 错误；CD ．新核沿逆时针方向运动，在A 点受到的洛伦兹力向左，由左手定则可知，磁场的方向向里，C 错误D 正确． 故选AD 。
人教版物理高二选修2-3 5.2原子核衰变同步训练
人教版物理高二选修2-3 5.2原子核衰变同步训练姓名:________ 班级:________ 成绩:________一、选择题 (共15题；共30分)1. （2分） (2017高二下·海南期末) 实验观察到，静止在匀强磁场中A点的原子核发生β衰变，衰变产生的新核与电子恰在纸面内做匀速圆周运动，运动方向和轨迹示意如图．则（）A . 轨迹1是电子的，磁场方向垂直纸面向外B . 轨迹2是电子的，磁场方向垂直纸面向外C . 轨迹1是新核的，磁场方向垂直纸面向里D . 轨迹2是新核的，磁场方向垂直纸面向里2. （2分）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3. （2分） (2017高二下·涞水期中) 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α衰变生成的新核原子序数增加D . 氢原子从能级3跃迁到能级2辐射出的光子的波长小于从能级2跃迁到能级1辐射出的光子的波长4. （2分） (2017高二下·南充期末) 现有一块质量为2M，含 U的矿石，其中 U的质量为2m，已知 U的半衰期为T，则下列说法正确的是（）A . 经过时间2T后，这块矿石中基本不再含有 U了B . 经过时间2T后，矿石中的有未发生衰变C . 经过时间2T后，该矿石的质量剩下D . 经过时间3T后，矿石中的质量还剩5. （2分） (2017高二下·重庆期中) 当前房地产很火爆，在居室装修中经常用到花岗岩，大理石等材料，这些岩石都不同程度地含有放射性元素，如有些含有铀、钍的花岗岩会释放出放射性气体氡，氡会发生放射性衰变，放出α、β、γ射线，已知氡的半衰期为3.8天，则下列说法正确的是（）A . 发生α衰变时，生成的核与原来的核相比，中子数少4B . 发生β衰变时，释放出电子，说明原子核内有电子存在C . γ射线一般伴随着α或β射线产生，其中γ射线的穿透能力最强，电离能力却最弱D . 若只有4个氡核，经7.6天一定只剩下1个氡核6. （2分）下列说法正确的是（）A . 用γ射线治疗肿瘤时一定要严格控制剂量，以免对人体正常组织造成太大的伤害B . 两个质子间，不管距离如何，总有核力存在，且核力总是大于库仑力C . 放射性元素的半衰期与原子所处的物理状态或化学状态有关D . 核子结合成原子核一定有质量亏损，释放出能量7. （2分）下列说法中错误的是（）A . 光电效应和康普顿效应都说明光具有粒子性B . 对极少数的几个原子核来说半衰期没有任何作用C . 卢瑟福通过α粒子散射实验提出了核式结构D . 光电效应中光电子的最大动能只和入射光频率有关8. （2分）(2020·广东模拟) 下列说法中正确的是（）A . 千克（kg）、开尔文（K）和伏特（V）均为国际单位制中的基本单位B . 阴极射线是由电子组成，电子来源于中子的衰变C . 在光电效应的实验中，若增加入射光的频率，则相应的遏止电压也增加D . α射线来源于原子核内部，是由氦原子组成9. （2分） (2019高二下·淄川月考) 下列核反应方程中，属于α 衰变的是（）A .B .C .D .10. （2分）下列说法正确的是（）A . 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B . 铀核（）衰变为铅核（）的过程中，要经过8次衰变和6次衰变C . 的半衰期是5天，100克经过10天后还剩下50克D . 密立根油滴实验表明核外电子的轨道是不连续的11. （2分） 14C是一种半衰期为5 730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，则该古树死亡时间距今大约（）A . 22 920年B . 11 460年C . 5 7 30年D . 2 865年12. （2分） (2018高二下·沂南期中) 下列说法中正确的是（）A . 普朗克提出了量子化假设B . 将核子束缚在原子核内的力是电磁力C . 结合能越大，原子核结构一定越稳定D . β衰变中放出的β射线是核外电子挣脱原子核的束缚而形成的13. （2分）(2017·深圳模拟) 在匀强磁场中有一个原来静止的碳14原子核发生了某种衰变，已知放射出的粒子速度方向及反冲核的速度方向均与磁场方向垂直，它们在磁场中运动的径迹是两个相内切的圆，两圆的直径之比为7：1，如图所示．则碳14的衰变方程为（）A . C→ e+ BB . C→ He+ BeC . C→ e+ ND . C→ H+ B14. （2分）(2017·北京模拟) 在科学技术研究中，关于原子定态，原子核变化的过程中，下列说法正确的是（）A . 采用物理或化学方法可以有效地改变放射性元素的半衰期B . U衰变成 6Pb要经过8次α衰变和6次β衰变C . 从高空对地面进行遥感摄影是利用紫外线良好的穿透能力D . 原子核所含核子单独存在时的总质量小于该原子核的质量15. （2分） (2017高二下·包头期末) 贝克勒尔在120年前首先发现了天然放射现象，如今原子核的放射性在众多领域中有着广泛应用．下列属于放射性衰变的是（）A . C→ N+ eB . U+ n→ I+ Y+2 nC . H+ H→ He+ nD . He+ Al→ P+ n二、填空题 (共5题；共11分)16. （2分） (2017高二下·株洲期中) 如图所示，两个相切的圆表示一个静止的原子序数大于 80 的原子核发生某种衰变后，产生的两种运动粒子在匀强磁场中的运动轨迹，则此原子核发生________衰变（填“α”“β”“γ”），其中辐射出来的射线轨迹是________（填“大圆”或“小圆”）17. （1分） He核的平均结合能为7.1MeV， H核的平均结合能为1.61MeV，两个氘（ H）核结合成一个氦核释放的结合能△E=________．18. （4分）(2016·杨浦模拟) 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．图是锕系图．纵坐标N表示________，横坐标Z表示________，从U→Pb有________次α衰变，________次β衰变．19. （2分）(2017·溧水模拟) 核能是一种高效的能源．①核电站中，为了防止放射性物质泄漏．核反应堆有三道防护屏障，燃料包壳，压力壳和安全壳（见图甲）．结合图乙可知．安全壳应当选用的材料是________②丙是用来检测工作人员受到辐射情况的胸章，通过照相底片被射线感光的区域．可以判断工作人员受到何种辐射．当胸章上l mm铝片和3mm铝片下的照相底片被感光，而铅片下的照相底片未被感光时．结合图乙分析工作人员一定受到了________射线的辐射．20. （2分） (2018高二下·东山期末) 一置于铅盒中的放射源发射的α、β和γ射线，由铅盒的小孔射出，在小孔外放一张铝箔，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沿原来方向行进，射线b发生了偏转，如图所示，则图中的射线a为________射线，射线b为________射线.三、计算题 (共5题；共61分)21. （11分）根据所学知识完成填空：（1）下列说法正确的是A . 用电子流工作的显微镜比用相同速度的质子流工作的显微镜分辨率高B . 为了解释黑体辐射规律，普朗克提出电磁辐射的能量的量子化C . 经典物理学不能解释原子的稳定性和原子光谱的分立特征D . 天然放射性元素的半衰期与环境的温度有关（2） Th是不稳定的，能自发地发生衰变．①完成 Th衰变反应方程Th→ Pa+________．② Th衰变为 Rn，共经过________次α衰变，________次β衰变．（3）氢原子的能级如图所示，有一群处于n=4能级的氢原子．如果原子从n=2向n=1跃迁所发生的光正好使某种金属材料产生光电效应，则：①这群氢原子发出的光谱中共有几条谱线能使该金属产生光电效应？②从能级n=4向n=1发出的光照射该金属材料，所产生的光电子的最大初动能为多少？22. （15分） (2017高二下·盘锦期中) 一个静止的铀核（（原子质量为232.0372u）放出一个α粒子（原子质量为4.0026u）后衰变成钍核（原子质量为228.0287u）．（已知：原子质量单位1u=1.66×10﹣27kg，1u相当于931MeV）（1）写出核衰变反应方程；（2）算出该核衰变反应中释放出的核能；（3）假设反应中释放出的核能全部转化为钍核和α粒子的动能，则钍核获得的动能有多大？23. （10分）地球的年龄到底有多大，科学家们是利用天然放射性元素的衰变规律来推测的．通过对目前发现的最古老的岩石中铀和铅含量的测定，测定出该岩石中含有的铀是岩石形成初期时（岩石形成初期不含铅）的一半．铀238衰变后形成铅206，铀238的相对含量随时间的变化规律如右图所示．图中N为铀238的原子数，N0为铀和铅的总原子数，则由此可以断定：（1）地球年龄大约为多少年？（2）被测定的古老岩石样品在90亿年后的铀、铅原子数之比是多少？24. （10分）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）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)25. （15分） 238U的半衰期是4.5×109年，假设一块矿石中含有2kg238U ．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？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5题；共11分)16-1、17-1、18-1、19-1、20-1、三、计算题 (共5题；共61分) 21-1、21-2、21-3、22-1、22-2、22-3、23-1、23-2、24-1、24-2、25-1、25-2、25-3、。
人教版高中物理选修2-3 第五章 第二2节 原子核衰变 同步测试
人教版高中物理选修2-3第五章第二节原子核衰变同步测试一、单选题（共10题；共20分）1.下列关于放射性元素的半衰期的说法正确的是（）A. 质量为m的铀经过两个半衰期后，原来所含的铀元素的原子核有m发生了衰变B. 质量为m的铀经过两个半衰期后，原来所含的铀元素的原子核有m发生了衰变C. 同种放射性元素，在化合物中的半衰期与在单质中的半衰期不相同D. 氡的半衰期是3.8天，若有4个氡原子核，则经过7.6天就只剩下1个氡原子核2.铝的原子核（Al）中有（）A. 13个质子，27个中子B. 13个质子，14个中子C. 27个质子，13个中子D. 14个质子，13个中子3.由于放射性元素Np的半衰期很短，所以在自然界一直未被发现，在使用人工的方法制造后才被发现．已知Np经过一系列α衰变和β衰变后变成Bi，下列论述中正确的是（）A. 核Bi比核Np少28个中子B. 衰变过程中共发生了7次α衰变和4次β衰变C. 衰变过程中共发生了4次α衰变和7次β衰变D. 发生β衰变时，核内中子数不变4.现有一块质量为2M，含U的矿石，其中U的质量为2m，已知U的半衰期为T，则下列说法正确的是（）A. 经过时间2T后，这块矿石中基本不再含有U了B. 经过时间2T后，矿石中的有未发生衰变C. 经过时间2T后，该矿石的质量剩下D. 经过时间3T后，矿石中的质量还剩5.放射性元素衰变时放出三种射线，按穿透能力由强到弱的排列顺序是（）A. α射线，β射线，γ射线B. γ射线，β射线，α射线C. γ射线，α射线，β射线D. β射线，α射线，γ射线6.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7.如图所示为卢瑟福α粒子散射实验的原子核和两个α粒子的径迹，其中可能正确的是（）A. B. C. D.8.关于宇宙，下列说法中正确的是（）A. 地球是宇宙中唯一有卫星的星球B. 恒星的寿命取决于亮度C. 太阳能够发光、放热，主要是因为太阳内部不断发生化学反应D. 银河系是一种旋涡星系，太阳处在其中的一个旋臂上9.是人工产生的放射性元素，产生后会自发的衰变为．关于衰变为，下列描述正确的是（）A. 上述核反应属于α衰变B. 的半衰期随温度升高、压强增大而变小C. 上述核反应属于β衰变D. 的半衰期随着数量的减少而增大10.贝克勒尔发现天然放射现象，揭开了人类研究原子核结构的序幕．人们发现原子序数大于83的所有天然存在的元素都具有放射性，它们同时放出α、β、γ射线．如图所示，若将放射源分别放在匀强电场和匀强磁场中，并使电场和磁场与射线射出的方向垂直．由于场的作用带电的射线将发生偏转．以下说法正确的是（）A. ① 和甲为α射线，③ 和丙是β射线B. ① 和丙为α射线，③ 和甲是β射线C. ① 和甲为γ射线，② 和乙是β射线D. ② 和乙是γ射线，③ 和丙是α射线二、填空题（共4题；共8分）11.天然放射性元素Pu经过________次α衰变和________次β衰变，最后变成铅的同位素________。
推荐精选2017-2018学年物理 5.2 原子核衰变同步练习 新人教版选修2-3
C. 射线是原子核中的一个中子转变为一个电子和一个质子，电子释放出来，故C错误；
D.半衰期的大小与温度无关，由原子核内部因素决定，故D错误。
故选B。
4.下列说法正确的是( )
A.普朗克为了解释黑体辐射现象，第一次提出了能量量子化理论
解决本题的关键知道在核反应中电荷数守恒、质量数守恒，基础题。
【解答】
A.根据电荷数守恒、质量数守恒知， 的电荷数为0，质量数为1，所以 为中子，故A错误；
B.根据电荷数守恒、质量数守恒知， 的电荷数为1，质量数为2，所以 为氘核，故B错误；
C.根据电荷数守恒、质量数守恒知， 的电荷数为2，质量数为4，所以 为 的粒子，故C正确；
D.太阳辐射的能量主要来自太阳内部的聚变反应，故D错误。
故选A。
5.下列说法中正确的是
A.钍的半衰期为24天 钍 经过120天后还剩 钍
B.一单色光照到某金属表面时，有光电子从金属表面逸出，只延长入射光照射时间，光电子的最大初动能将增加
C.放射性同位素 经 、 衰变会生成 ，其中经过了3次 衰变和2次 衰变
B.天然放射现象说明原子核内部具有复杂结构，故B正确。
故选B。
2.在下列四个方程中，x、 、 和 各代表某种粒子 以下判断中正确的是
A. 是电子B. 是质子C. 是 的粒子D. 是氘核
【答案】C
【解析】【分析】
根据核反应方程电荷数守恒、质量数守恒求出未知粒子的电荷数和质量数，从而确定未知粒子为何种粒子。
C、钍 衰变成氡 ，可知质量数少12，电荷数少4，因为经过一次 衰变，电荷数少2，质量数少4，经过一次 衰变，电荷数多1，质量数不变，可知经过3次 衰变，2次 衰变 故C正确．
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山西省人教版物理高二选修2-3 5.2原子核衰变同步训练姓名:________ 班级:________ 成绩:________一、选择题 (共15题；共30分)1. （2分）目前，在居室装修中经常用到的花岗岩、大理石等装修材料，都不同程度地含有放射性元素，装修污染已经被列为“危害群众最大的五种环境污染”之一．有关放射性元素的下列说法正确的是（）A . 氡的半衰期为3.8天，若取4个氡核，经过7.6天就只剩下一个氡原子核了B . 发生a衰变时，生成核与原来的原子核相比，中子数减少了4个C . β衰变所释放的电子是原子核中的中子转化为质子所产生的D . γ射线一般伴随着a或β射线产生，在这三种射线中，γ射线的穿透能力最强，电离能力也最强2. （2分） (2017高二下·拉萨期末) 下列说法正确的是（）A . 卢瑟福通过实验发现了质子的核反应方程为 He+ N→ O+ HB . 太阳源源不断的释放出巨大的能量，其能量的来源就是太阳本身的核裂变C . 现在的很多手表指针上涂有一种新型发光材料，白天吸收光子外层电子跃迁到高能轨道，晚上向低能级跃迁放出光子，其发光的波长一定跟吸收的光的波长完全一致D . 只要光足够强，一定能发生光电效应3. （2分）(2017·自贡模拟) 以下说法中，正确的是（）A . 太阳辐射的能量主要来自太阳内部的热核反应B . 要使轻原子核发生聚变，必须使它们间的距离至少接近到10﹣10mC . 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，势能增大，总能量减小D . 随温度的升高，放射性元素的半衰期将减小4. （2分） (2017高二下·宜昌期中) 在垂直于纸面的匀强磁场中，有一原来静止的原子核，该核衰变后，放出的带电粒子和反冲核的运动轨迹如图a、b所示，由图可知（）A . 该核发生的是α衰变B . 该核发生的是β衰变C . 磁场方向一定垂直纸面向里D . 磁场方向一定垂直纸面向外5. （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6. （2分） (2017高二下·漳州期末) 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三种射线中，γ射线的穿透能力最强7. （2分） (2018高二下·拉萨期末) 关于放射性元素的半衰期，以下说法中正确的是（）A . 同种放射性原子核在化合物中的半衰期比在单质中长B . 升高温度可使放射性元素的半衰期缩短C . 氡的半衰期为3.8天，若有四个氡原子核，经过7.6天就只剩1个了D . 氡的半衰期为3.8天，若有4 g氡，经过7.6天就只剩1 g了8. （2分） (2017高二下·重庆期中) 分别用α、β、γ三种射线照射放在干燥空气中的带正电的验电器，则（）A . 用α射线照射时，验电器的带电荷量将增加B . 用β射线照射时，验电器的电荷量将先减少后增加C . 用γ射线照射时，验电器的带电荷量将不变D . 用三种射线照射时，验电器的电荷都将消失9. （2分） (2017高二下·故城期中) 若元素A的半衰期为4天，元素B的半衰期为10天，相同质量的A和B，经过20天后，剩下的质量之比mA：mB（）A . 30：31B . 31：30C . 1：8D . 2：110. （2分）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11. （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12. （2分）(2017·湖北模拟) 以下说法正确的是（）A . 放射性元索的半衰期跟原子所处的化学状态无关，但与外部条件有关B . 某种频率的紫外线照射到金属锌板表面时能够发生光电效应，若增大该种紫外线照射的强度，从锌板表面逸出的光电子的最大初动能并不改变C . 根据波尔的原子理论，氢原子的核外电子由能量较高的定态轨道跃迁到能最较低的定态轨道时，会辐射一定频率的光子，同时核外电子的动能变小D . 用一光电管进行光电效应实验时，当用某一频率的光入射，有光电流产生，若保持入射光的总能量不变而不断减小入射光的频率，则始终有光电流产生13. （2分）(2020·景德镇模拟) 下列说法正确的是（）A . 某放射性物质的质量越大，其半衰期越大B . β衰变所释放出的电子来自原子的核外电子C . 在α、β、这三种射线中，α射线的穿透能力最强，射线的电离能力最强D . 原子处于较高能级时会自发地向低能级跃迁，跃迁时以光子的形式放出能量14. （2分）(2017·昌平模拟) 图为一放射源发出的α、β、γ射线进入同一匀强磁场（磁场未画出）中的径迹．下表列出了三种射线的本质和特性．种类本质质量（u）电荷（e）速度（c）α射线氦核4+20.1β射线电子﹣10.99γ射线光子001由此可知，（）A . 磁场方向垂直纸面向里，a为α射线，b为β射线B . 磁场方向垂直纸面向里，a为β射线，b为α射线C . 磁场方向垂直纸面向外，a为β射线，b为α射线D . 磁场方向垂直纸面向外，b为α射线，c为γ射线15. （2分） (2017高二下·黄陵期末) 有关近代物理知识，下列说法错误的是（）A . 若镭Ra的半衰期为τ，则经过2τ的时间，2 kg的镭Ra中有1.5 kg已经发生了衰变B . 铀核（ U）衰变为铅核（ Pb）的过程中，要经过8次α衰变和6次β衰变C . 用14 eV的光子照射处于基态的氢原子，可使其电离D . 铀235的裂变方程可能为U→ Cs+ Rb+10 n二、填空题 (共5题；共10分)16. （2分） (2017高二下·株洲期中) 如图所示，两个相切的圆表示一个静止的原子序数大于 80 的原子核发生某种衰变后，产生的两种运动粒子在匀强磁场中的运动轨迹，则此原子核发生________衰变（填“α”“β”“γ”），其中辐射出来的射线轨迹是________（填“大圆”或“小圆”）17. （1分）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．18. （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．19. （3分）天然放射性元素 Pu经过________次α衰变和________次β衰变，最后变成铅的同位素________。
（填入铅的三种同位素 Pb、 Pb、 Pb中的一种）20. （2分）(2017·溧水模拟) 核能是一种高效的能源．①核电站中，为了防止放射性物质泄漏．核反应堆有三道防护屏障，燃料包壳，压力壳和安全壳（见图甲）．结合图乙可知．安全壳应当选用的材料是________②丙是用来检测工作人员受到辐射情况的胸章，通过照相底片被射线感光的区域．可以判断工作人员受到何种辐射．当胸章上l mm铝片和3mm铝片下的照相底片被感光，而铅片下的照相底片未被感光时．结合图乙分析工作人员一定受到了________射线的辐射．三、计算题 (共5题；共52分)21. （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。
22. （10分）钚的放射性同位素静止时衰变为铀核和α粒子，并放出能量为0.097MeV的γ光子，其它的能量都转化为和α粒子的动能．已知：、和α粒子的质量分别为mPu＝239.0521u、mU＝235.0439u和mα＝4.0026u，1u＝931.5MeV/c2.（1）写出衰变方程.（2）求α粒子的动能（忽略γ光子的动量）．23. （10分） (2017高二下·兰州期末) 如图所示，有界的匀强磁场磁感应强度为B=0.05T，磁场方向垂直于纸面向里，MN是磁场的左边界．在磁场中A处放一个放射源，内装 Ra， Ra放出某种射线后衰变成 Rn．（1）写出上述衰变方程；（2）若A处距磁场边界MN的距离OA=1.0m时，放在MN左侧边缘的粒子接收器收到垂直于边界MN方向射出的质量较小的粒子，此时接收器距过OA的直线1.0m．求一个静止 Ra核衰变过程中释放的核能有多少？（取1u=1.6×10﹣27 kg，e=1.6×10﹣19 C，结果保留三位有效数字）24. （15分）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？25. （2分）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：―→________(衰变后的元素用X表示)．（2）经过________天75 %的碘131核发生了衰变．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5题；共10分)16-1、17-1、18-1、19-1、20-1、三、计算题 (共5题；共52分) 21-1、21-2、21-3、22-1、22-2、23-1、23-2、24-1、24-2、24-3、25-1、25-2、。