高中物理放射性衰变小测题
人教版高中物理选择性必修三 第5章第1节 放射性元素的衰变 练习
放射性元素的衰变练习一、单选题1.关于原子核、原子核的衰变、核能，下列说法正确的是()A. 原子核的结合能越大，原子核越稳定B. 任何两个原子核都可以发生核聚变C. 92238U衰变成 82206Pb要经过8次β衰变和6次α衰变D. 发生α衰变时，新核与原来的原子核相比，中子数减少了22.已知Co60的衰变方程为2760Co→2860Ni+X，半衰期为5.27年，则X和1克Co60经过5.27年后还剩下Co60的质量分别为A. 质子0.5克B. 电子0.5克C. 质子0.25克D. 电子0.25克3.放射性同位素钍 90232Tℎ经一系列α、β衰变后生成氡 86220Rn，以下说法正确的是()A. 每经过一次α衰变原子核的质量数会减少2个B. 每经过一次β衰变原子核的质子数会增加1个C. 放射性元素钍 90232Tℎ的原子核比氡 86220Rn原子核的中子数少4个D. 钍 90232Tℎ衰变成氡 86220Rn一共经过2次α衰变和3次β衰变4.某些放射性元素如 93237Np半衰期很短，在自然界很难被发现，可以在实验室使用人工的方法发现。
已知 93237Np经过一系列α衰变和β衰变后变成 83209Bi，下列说法正确的是()A. 83209Bi子核比 93237Np的原子核少28个中子B. 衰变过程中共发生了4次α衰变和7次β衰变C. 衰变过程中共有4个中子转变为质子D. 若 83209Bi继续衰变成新核 83210Bi，需放出一个α粒子5.关于核反应方程 23892U→ 23490Th+X，下列说法正确的是()A. 此核反应一定会释放能量B. 通过降低温度的方法，一定能缩短U的半衰期C. 此核反应方程中的X代表的粒子为氢原子核D. 铀核的比结合能大于钍核的比结合能6.放射性衰变通常都有一定的周期，并且不因物理或化学环境而改变，这就是放射性可用于确定年代的原因。
由于一个原子的衰变是自然地发生的，即不能预知何时会发生，因此会以概率来表示。
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。
高中物理第五章原子核放射性元素的衰变学案选择性3
放射性元素的衰变必备知识·素养奠基一、原子核的衰变【思考】提示：遵循电荷数守恒和质量数守恒。
1.定义：原子核自发地放出α粒子或β粒子，变成另一种原子核的过程。
2.衰变类型:(1)α衰变:放射性元素放出α粒子的衰变过程.放出一个α粒子后,核的质量数减少4,电荷数减少2,成为新核.（2）β衰变:放射性元素放出β粒子的衰变过程.放出一个β粒子后,核的质量数不变，电荷数增加1。
3.衰变规律：原子核衰变时电荷数和质量数都守恒。
4.衰变的实质：（1）α衰变的实质:2个中子和2个质子结合在一起形成α粒子。
(2)β衰变的实质：核内的中子转化为了一个质子和一个电子.(3)γ射线经常是伴随α射线和β射线产生的。
二、半衰期1.定义:放射性元素的原子核有半数发生衰变所需的时间。
2.特点:(1)不同的放射性元素，半衰期不同,甚至差别非常大。
（2)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。
3。
适用条件:半衰期描述的是统计规律,不适用于单个原子核的衰变.4.半衰期的应用：利用半衰期非常稳定这一特点,可以通过测量其衰变程度来推断时间。
三、核反应1.定义:原子核在其他粒子的轰击下产生新原子核的过程。
2.原子核的人工转变：卢瑟福用α粒子轰击氮原子核，核反应方程N He O H。
3。
遵循规律：质量数守恒，电荷数守恒。
四、放射性同位素的应用与防护1。
放射性同位素:具有放射性的同位素。
2。
放射性同位素的应用与防护：（1)应用射线:利用γ射线的穿透本领可以测厚度等,还可以用于放射治疗、照射种子培育优良品种等.(2)示踪原子:一种元素的各种同位素具有相同的化学性质，用放射性同位素替换非放射性的同位素后可以探测出原子到达的位置。
（3）辐射与安全:人类一直生活在放射性的环境中，过量的射线对人体组织有破坏作用。
要防止放射性物质对水源、空气、用具等的污染。
关键能力·素养形成一原子核的衰变规律与衰变方程1.衰变种类：（1）α衰变:放出α粒子的衰变，如U Th He。
高中物理分层练习：放射性 衰变 放射性的应用、危害与防护
高中物理分层练习：放射性 衰变 放射性的应用、危害与防护(时间：40分钟 分值：100分)[基础达标练]一、选择题(本题共6小题,每小题6分,共36分)1．(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ABD [衰变过程中质量数守恒,又质量数等于核子数,故衰变过程中核子数不变,A 、B 正确；发生β衰变时,质子数增加,中子数减少,C 错误；由动量守恒的条件知D 正确．]2.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b C [由左手定则可知粒子向右射出后,在匀强磁场中α粒子受的洛伦兹力向上,β粒子受的洛伦兹力向下,轨迹都是圆弧．由于α粒子速度约是光速的110,而β粒子速度接近光速,所以在同样的混合场中不可能都做直线运动．故C 正确,A 、B 、D 错误．]3．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()23892U 衰变为铅核()20682Pb 的过程中,要经过6次α衰变和4次β衰变C [半衰期与元素的物理状态无关,若使某放射性物质的温度升高,其半衰期将不变,故A错误；β衰变所释放的电子是原子核内的中子变成质子时释放出的电子,故B 错误；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,故C 正确；铀核(238 92U)衰变为铅核(206 82Pb)的过程中,每经一次α衰变质子数少2,质量数少4；而每经一次β衰变质子数增1,质量数不变；由质量数和核电荷数守恒,要经过8次α衰变和6次β衰变,故D 错误．]4．(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BD [原子核发生β衰变中放出的电子是原子核内的中子转化为质子而释放的电子,故A 错误,B 正确．α射线是具有放射性的元素的原子核在发生衰变时两个中子和两个质子结合在一起而从原子核中释放出来．γ射线总是伴随其他衰变发生,它的本质是电磁波,故D 正确．]5．(多选)放射性同位素钴60能放出较强的γ射线,其强度容易控制,这使得γ射线得到广泛应用．下列选项中,属于γ射线的应用的是( )A ．医学上制成γ刀,无需开颅即可治疗脑肿瘤B ．机器运转时常产生很多静电,用γ射线照射机器可将电荷导入大地C ．铝加工厂将接收到的γ射线信号输入计算机,可对薄铝板的厚度进行自动控制D ．用γ射线照射草莓、荔枝等水果,可延长保存期AD [γ射线的电离作用很弱,不能使空气电离成为导体,B 错误；γ射线的穿透能力很强,薄铝板的厚度变化时,接收到的信号强度变化很小,不能控制铝板厚度,C 错误；γ射线能量很大,可以杀菌,延长水果的保存期,对肿瘤细胞有很强的杀伤作用,故A 、D 正确．]6．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,剩下的质量之比m A ∶m B 为( )A ．1∶2B ．2∶1C ．5∶4D ．4∶5A [元素A 的半衰期为4天,经过20天后剩余原来的⎝ ⎛⎭⎪⎫125,元素B 的半衰期为5天,经过20天后剩余原来的⎝ ⎛⎭⎪⎫124,剩下的质量之比m A ∶m B ＝1∶2,A 正确．]二、非选择题(14分)7．正电子发射计算机断层显像(PET)的基本原理是：将放射性同位素15O注入人体,参与人体的代谢过程.15O在人体内衰变放出正电子,与人体内负电子相遇而湮灭转化为一对光子,被探测器探测到,经计算机处理后产生清晰的图像．根据PET原理,回答下列问题：(1)写出15O的衰变和正负电子湮灭的方程式．(2)将放射性同位素15O注入人体,15O的主要用途是( )A．利用它的射线B．作为示踪原子C．参与人体的代谢过程D．有氧呼吸(3)PET中所选的放射性同位素的半衰期应______．(选填“长”“短”或“长短均可”)[解析](1)由题意得158O→157N＋0＋1e,0＋1e＋0－1e→2γ.(2)将放射性同位素15O注入人体后,由于它能放出正电子,并能与人体内的负电子产生一对光子,从而被探测器探测到,所以它的用途为作为示踪原子．B正确．(3)根据同位素的用途,为了减小对人体的伤害,半衰期应该很短．[答案](1)158O→157N＋ 0＋1e, 0＋1e＋0－1e→2γ(2)B (3)短[能力提升练]一、选择题(本题共4小题,每小题6分,共24分)1．(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,下列有关放射性元素的说法正确的是( )A．β射线与γ射线一样都是电磁波,但穿透本领远比γ射线弱B．氡的半衰期为3.8天,4个氡原子核经过7.6天后就一定只剩下1个氡原子核C.23892U衰变成20682Pb要经过8次α衰变和6次β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中子转化为质子时产生的CD[β射线的实质是电子流,γ射线的实质是电磁波,γ射线的穿透本领比较强,故A错误；半衰期对大量的原子核适用,对少量的原子核不适用,故B错误；因为β衰变的质量数不变,所以α衰变的次数n＝238－2064＝8,在α衰变的过程中电荷数总共少16,则β衰变的次数m＝16－101＝6,所以选项C正确；β衰变时,原子核中的一个中子,转变为一个质子和一个电子,电子以β射线的形式释放出来,所以选项D正确．]2．在轧制钢板时需要动态地监测钢板厚度,其监测装置由放射源、探测器等构成,如图所示．该装置中探测器接收到的是( )A ．X 射线B ．α射线C ．β射线D ．γ射线D [放射源按放射线分为α、β、γ和中子源,没有X 射线源,α射线的穿透能力弱,不能穿透钢板,β射线只能穿透3 mm 厚的铝板,而γ射线才能穿透钢板,故D 正确．]3．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A [上述变化过程为：M A X ――→αM －4A －2P ――→βM －4A －1Q,N A Y ――→β N A ＋1R ――→αN －4A －1S,由此可知,Q 与S 为同位素,R 比S 多两个中子,比X 多一个质子,故A 正确,B 、C 、D 错误．]4．(多选)某校学生在进行社会综合实践活动时,收集列出了一些放射性同位素的半衰期和可供利用的射线(见下表),并总结出它们的几种用途． 同位素 放射线 半衰期 同位素 放射线 半衰期 同位素 放射线 半衰期 钋210 α 138天 锶90 β 28年 钴60 γ 5年 镅241β433天锝99γ6小时氡α3.8天A ．塑料公司生产聚乙烯薄膜,方法是让较厚的聚乙烯膜通过轧辊后变薄,利用α射线来测定通过轧辊后的薄膜厚度是否均匀B ．钴60的半衰期为5年,若取4个钴60原子核,经10年后就一定剩下一个原子核C ．把放射性元素钋210掺杂到其他稳定元素中,放射性元素的半衰期不变D ．用锝99可以作示踪原子,用来诊断人体内的器官是否正常．方法是给被检查者注射或口服附有放射性同位素的元素的某些物质,当这些物质的一部分到达到检查的器官时,可根据放射性同位素的射线情况分析器官正常与否CD [因为α射线不能穿透薄膜,无法测量薄膜的厚度,所以A 错误；钴60的半衰期为5年,是指大量钴60原子核因衰变而减少到它原来数目的一半所需要的时间,因此B 错误,C 正确；检查时,要在人体外探测到体内辐射出来的射线,而又不能让放射性物质长期留在体内,所以应选取锝99作为放射源,D 正确．]二、非选择题(本大题共2小题,共26分)5．(12分)放射性同位素14C 被考古学家称为“碳钟”,它可以用来判定古生物体的年代,此项研究获得1960年诺贝尔化学奖．(1)宇宙射线中高能量的中子碰到空气中的氮原子后,会形成不稳定的14 6C,它很容易发生衰变,放出β射线变成一个新核,其半衰期为5 730年,试写出14C 的衰变方程；(2)若测得一古生物遗骸中的14 6C 含量只有活体中的25%,则此遗骸距今约有多少年？ [解析] (1)14 6C 的β衰变方程为：14 6C ―→ 0－1e ＋147N.(2)14 6C 的半衰期τ＝5 730年．生物死亡后,遗骸中的14 6C 按其半衰期变化,设活体中14 6C 的含量为N 0,遗骸中的14 6C 含量为N,则N ＝⎝ ⎛⎭⎪⎫12t τN 0, 即0.25N 0＝⎝ ⎛⎭⎪⎫12t5 730N 0,故t 5 730＝2,t ＝11 460年．[答案] (1)14 6C ―→ 0－1e ＋147N (2)11 460年6．(14分)1956年李政道和杨振宁提出在弱相互作用中宇称不守恒,并由吴健雄用 6027Co 的衰变来验证,其核反应方程是6027Co→A Z Ni ＋0－1e ＋νe .其中νe 是反中微子,它的电荷量为零,静止质量可认为是零．(1)在上述衰变方程中,衰变产物A Z Ni 的质量数A 是________,核电荷数Z 是________．(2)在衰变前 6027Co 核静止,根据云室照片可以看出,衰变产物Ni 和0－1e 的运动径迹不在一条直线上,如果认为衰变产物只有Ni 和0－1e,那么衰变过程将违背________守恒定律．(3)6027Co 是典型的γ放射源,可用于作物诱变育种．我国应用该方法培育出了许多农作物新品种,如棉花高产品种“鲁棉1号”,年种植面积曾达到3 000多万亩,在我国自己培育的棉花品种中栽培面积最大．γ射线处理作物后主要引起________,从而产生可遗传的变异．[解析](1)根据质量数和电荷数守恒,核反应方程为：6027Co→6028Ni＋0－1e＋νe,由此得出两空分别为60和28.(2)衰变过程遵循动量守恒定律．原来静止的核动量为零,分裂成两个粒子后,这两个粒子的动量和应还是零,则两粒子径迹必在同一直线上．现在发现Ni和0－1e的运动径迹不在同一直线上,如果认为衰变产物只有Ni和0－1e,就一定会违背动量守恒定律．(3)用γ射线照射种子,会使种子的遗传基因发生突变,从而培育出优良品种．[答案](1)60 28 (2)动量(3)基因突变。
高考物理复习 考题精选 天然放射现象衰变
拾躲市安息阳光实验学校高中物理考题精选（126）——天然放射现象衰变1、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46－3所示，请估算4 mg 的P经多少天的衰变后还剩0.25 mg.答案解析：P 衰变的方程：P→Si ＋e，即这种粒子为正电子．题图中纵坐标表示剩余P的质量，经过t天4 mg 的P还剩0.25 mg，也就是1 mg 中还剩mg＝0.062 5 mg，由题图估读出此时对应天数为56天．答案：正电子56天(54～58天都算对)2、在匀强磁场里有一个原来静止的放射性元素碳14，它所放射的粒子与反冲核的径迹在磁场中是两个相切的圆，圆的直径之比为7∶1，如图46－2所示，那么，碳14的衰变方程是( )图46－2A.C―→He ＋BeB.C―→＋1e ＋BC.C―→－1e ＋ND.C―→H ＋B答案解析：因r＝mv/qB，由动量守恒可知，放出的粒子和反冲核满足m1v1＝m2v2，所以＝/，得＝.答案：C3、放射性同位素Na的样品经过6 h还剩下1/8没有衰变，它的半衰期是( )A．2 h B．1.5 hC．1.17 h D．0.75 h答案解析：本题考查考生对半衰期的理解，我们知道，放射性元素衰变一半所用时间是一个半衰期，剩下的元素再经一个半衰期只剩下1/4，再经一个半衰期这1/4又会衰变一半只剩1/8，所以题中所给的6 h为三个半衰期的时间，因而该放射性同位素的半衰期应是2 h，也可根据m余＝m 原·得＝，T＝2 h.答案：A4、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46－1所示，由此可推知( )图46－1A．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答案解析：本题考查学生对天然放射现象中三种射线的认知能力．由图可知：射线①贯穿能力最弱，为α射线，本质是氦核(He)，其电离能力最强；射线③贯穿能力最强，为γ射线，本质是电磁波(光子流)，其电离能力最弱；射线②为β射线，本质是电子流，综上所述，只有D正确．答案：D5、具有天然放射性的90号元素钍的同位素钍232经过一系列α衰变和β衰变之后，变成稳定的82号元素铅208。
2020-2021学年鲁科版高中物理选修35 第3章原子核与放射性 单元测试
2021-2021学年鲁科版高中物理选修3-5 第3章原子核与放射性单元测试一、单项选择题1.以下说法中正确的选项是〔〕A. γ射线是原子受激发后向低能级跃迁时放出的B. 在稳定的重原子核中，质子数比中子数多C. 核反响过程中假如核子的平均质量减小，那么要吸收核能D. 诊断甲状腺疾病时，注入的放射性同位素碘131作为示踪原子2.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，衰变途径如下图，那么可知图中〔〕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3.关于近代物理，以下说法正确的选项是〔〕A. α射线是高速运动的氦原子B. 中，表示质子C. 从金属外表逸出的光电子的最大初动能与照射光的频率成正比D. 玻尔将量子观念引入原子领域，其理论可以解释氦原子光谱的特征4.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，以下描绘正确的选项是〔〕A. 上述核反响属于α衰变B. 的半衰期随温度升高、压强增大而变小C. 上述核反响属于β衰变D. 的半衰期随着数量的减少而增大5.一块氡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. 4g6.关于原子构造及原子核的知识，以下判断正确的选项是〔〕A. 处于n=3的一个氢原子回到基态时一定会辐射三种频率的光子B. α射线的穿透才能比γ射线强C. 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，原子的总能量增大，电子的动能也增大D. 放射性元素的半衰期与压力、温度无关7.铀裂变的产物之一氪90( )是不稳定的，它经过一系列衰变最终成为稳定的锆90( )，这些衰变是( )A. 1次α衰变，6次β衰变B. 4次β衰变C. 2次α衰变D. 2次α衰变，2次β衰变二、多项选择题8.以下说法正确的选项是〔〕A. Th核发生一次α衰变时，新核与原来的原子核相比，中子数减少了2B. 太阳辐射的能量最主要来自太阳内部的裂变反响C. 假设使放射性物质的温度升高，其半衰期可能变小D. 用14eV的光子照射处于基态的氢原子，可使其电离9.以下说法正确的选项是〔〕A. 原子核的结合能越大，其原子核越稳定B. 德布罗意认为电子具有波动性，且其波长与它的动量成反比C. 铀235 与铀238 原子核内的中子数不同，因此有不同的半衰期D. 某原子核经过一次α衰变和两次β衰变后，核内中子数减少4 个三、填空题年卢瑟福通过如下图的实验装置，第一次完成了原子核的人工转变，并由此发现________．图中A为放射源发出的________粒子，B为________气．11.假设用x代表一个中性原子中核外的电子数，y代表此原子的原子核内的质子数，z代表原子的原子核内的中子数，那么对的原子来说x=________、y=________、z=________．12.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________．四、解答题13.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？五、综合题14.用人工方法得到放射性同位素，这是一个很重要的发现，天然的放射性同位素只不过40多种，而今天人工制造的放射性同位素已达1000多种，每种元素都有放射性同位素．放射性同位素在工业、农业、医疗卫生和科学研究的许多方面得到了广泛的应用．〔1〕带电的验电器在放射线照射下电荷会很快消失．其原因是( )A. 射线的贯穿作用B. 射线的电离作用C. 射线的物理、化学作用D. 以上三个选项都不是〔2〕以下图是工厂利用放射线自动控制铝板厚度的装置示意图．假如工厂消费的是厚度为1毫米的铝板，在α、β、γ三种射线中，你认为对铝板的厚度控制起主要作用的是________射线．〔3〕在我国首先用人工方法合成牛胰岛素时，需要证明人工合成的牛胰岛素结晶跟天然牛胰岛素的结晶是同一种物质，为此曾采用放射性同位素做________．15.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．答案解析局部一、单项选择题1.【答案】D【解析】【解答】A、γ射线是一般伴随着α或β射线产生的电磁波，具有一定的能量，原子核受激发后向低能级跃迁时放出的．故A错误；B、在稳定的重原子核中，质子数比中子数少．故B错误；C、核反响过程中假如核子的平均质量减小，说明核反响的过程中由质量亏损，属于要释放核能．故C错误；D、给疑心患有甲状腺的病人注射碘131，诊断甲状腺的器质性和功能性疾病，是将碘131作为示踪原子，故D正确．应选：D【分析】γ射线一般伴随着α或β射线产生，γ射线是电磁波；根据核反响的过程中质量的变化断定是释放能量，还是吸收能量；γ射线的穿透才能最强；放射性同位素碘131能做示踪原子．2.【答案】A【解析】【解答】解：Bi经过①变化为X，质量数没有发生变化，为β衰变，经过③变化为Pb，质量数数少4，为α衰变，过程②变化为Ti，电荷数少2，为α衰变，过程④的电荷数增加1，为β衰变．所以选项A正确．应选：A【分析】根据α衰变和β衰变的本质原子核经过一次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．分析即可．3.【答案】D【解析】【解答】α射线是高速运动的氦核流，不是氦原子．故A错误．核聚变反响方程12H+13H-→24He+01n 中，01n表示中子．故B错误．根据光电效应方程E km= -W0，知最大初动能与照射光的频率成线性关系，不是成正比，故C错误．玻尔将量子观念引入原子领域，其理论可以解释氢原子光谱的特征．故D 正确．【分析】α射线是高速运动的氦核流；根据电荷数守恒、质量数守恒判断核聚变方程的正误；根据光电效应方程得出最大初动能与照射光频率的大小关系；玻尔将量子观念引入原子领域，可以很好解释氢原子光谱，但不能解释氦原子光谱特征4.【答案】C【解析】【解答】解：产生后会自发的衰变为．反响方程式，→ + ；A、假设发生α衰变时，生成核与原来的原子核相比，质量数减少4，质子数减少2，所以中子减少2，故A错误；B、半衰期与外界因素无关，B错误；C、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，C正确；D、半衰期是统计规律，对少数原子是没有意义的，且半衰期是不变，D错误．应选：C【分析】α衰变生成核原子核，β衰变生成的电子是其中的中子转化为质子同时生成的，半衰期是统计规律，与外界因素无关．5.【答案】D【解析】【解答】衰变前氡的质量为444g，摩尔质量为222g/mol，故共2mol氡。
高中物理19.2放射性元素的衰变
2
1 n m ( ) 0 m 1.17 1.17 余 2 根据题意有 ,即 206 1 m 1 1 m0 1 ( ) n 238 2
元素的半衰期反映的是原子核内部的性质，与 原子所处的化学状态和外部条件无关 .一种元素的半衰期与这 种元素是以单质形式存在还是以化合物形式存在无关，对它 加压或增温也不会改变该元素的半衰期.
【典例2】目前，在居室装修中经常用到花岗岩、大理石等装 饰材料，这些岩石都不同程度地含有放射性元素，比如，有
一、衰变的实质及其次数计算
(1)为了确定衰变次数,一般是由质量数的改变先
确定α衰变的次数,这是因为β衰变的次数的多少对质量数没 有影响.
(2)再根据衰变规律确定β衰变的次数.
【典例1】23892U核经一系列的衰变后变为20682Pb核，问：
(1)一共经过几次α 衰变和几次β 衰变？
些含有铀、钍的花岗岩等岩石会释放出放射性惰性气体氡，
而氡会发生放射性衰变，放射出α 、β 、γ 射线，这些射线 会导致细胞发生癌变及呼吸道等方面的疾病，根据有关放射 性知识可知，下列说法正确的是( )
A.氡的半衰期为3.8天，若取4个氡原子核，经7.6天后就一定 剩下一个原子核了 B.把放射性元素放在密封的容器中，可以减慢放射性元素衰 变的速度 C.放射性元素的半衰期越短，表明有半数原子核发生衰变所 需要的时间越短，衰变速度越大 D.降低温度或增大压强，让该元素与其他物质形成化合物，
238的半衰期是4.5×109年，求矿石的年龄.
【解题指导】解答该题应注意以下两点 (1)半衰期公式中m余、m0及衰变掉的原子核的质量(m0-m余)之 间的关系. (2)衰变掉的原子核与新产生的新核质量之间的比例关系，每 衰变掉一个原子核，就会产生一个新核，它们之间的质量之
高中物理第十九章原子核第2节放射性元素的衰变随堂演练巩固提升新人教版选修3
第2节放射性元素的衰变[随堂检测]1．关于放射性元素的α衰变和β衰变，下列说法中正确的是( )A．原子核每放出一个α粒子，原子序数减少4B．原子核每放出一个α粒子，原子序数增加4C．原子核每放出一个β粒子，原子序数减少1D．原子核每放出一个β粒子，原子序数增加1解析：选D．发生一次α衰变，核电荷数减少2，质量数减少4，原子序数减少2；发生一次β衰变，核电荷数增加1，原子序数增加1.2.23592U经过m次α衰变和n次β衰变，变成20782Pb，则( )A．m＝7，n＝3 B．m＝7，n＝4C．m＝14，n＝9 D．m＝14，n＝18解析：选B．原子核经过一次α衰变，放出一个42He，其质子数减小2，质量数减小4，经过一次β衰变，放出一个电子，质子数增加1，质量数不变．由23592U变为20782Pb，质子数减小了10，质量数减少了28，故可列方程－2m＋n＝－10，－4m＝－28，解得m＝7，n＝4.3．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的衰变进程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：选A．由于222 86Rn的半衰期为，较短，故经过漫长的地质年代后，地壳中原有的222 86 Rn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．4. (2015·高考北京卷)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图如图，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解析：选D ．根据动量守恒定律，原子核发生β衰变后产生的新核与电子的动量大小相等，设为p .根据qvB ＝mv 2r ，得轨道半径r ＝mv qB ＝pqB，故电子的轨迹半径较大，即轨迹1是电子的， 轨迹2是新核的．根据左手定则，可知磁场方向垂直纸面向里．选项D 正确．[课时作业]一、单项选择题1．(2014·高考重庆卷)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 ．m4B ．m8 C ．m 16D ．m32解析：选C ．经过32天即4个半衰期，碘131的含量变为m ′＝m 24＝m16，C 项正确．2．下列表示放射性元素碘131(13153I )β衰变的方程是( ) A ．13153I →12751Sb ＋42He B ．13153I →13154Xe ＋0－1e C ．13153I →13053I ＋10nD ．13153I →13052Te ＋11H解析：选B ．本题考查了核反应方程的两个守恒特点．A 选项不是β衰变过程，故A 错误；β衰变的特点是放出电子，而B 选项既满足质量数守恒又满足电荷数守恒，故B 正确；C 、D 中放出的是中子和质子，不符合β衰变的特点．3．78的原子核发生了衰变，该元素的半衰期为( ) 天 B ．天 天D ．天解析：选D ．，还有18没有衰变，由半衰期计算公式m ＝⎝ ⎛⎭⎪⎫12tτm 0可说明该放射性元素经过了3个半衰期，，故D 项正确．4．最近几年，原子核科学家在超重元素的探测方面取得重大进展，1996年科学家们在研究某两个重离子结合成超重元素的反应时，发现生成的超重元素的核AZ X 经过6次α衰变后的产物是253100，可以判定生成的超重元素的原子序数和质量数分别是( )A ．124、259B ．124、265C ．112、265D ．112、277解析：选D ．由电荷数守恒得Z ＝100＋12＝112，由质量数守恒得A ＝253＋24＝277，故选D ．5．铀239(23992U)经过衰变可产生钚239(23994Pu)．关于铀239的衰变，下列说法正确的是( )A ．23994Pu 与239 92U 的核内具有相同的中子数和不同的核子数 B ．放射性物质23992U 发生β衰变时所释放的电子来源于核外电子 C ．23992U 经过2次β衰变产生23994Pu D ．温度升高，23992U 的半衰期减小解析：选C ．23992U 的质量数A ′＝239，核电荷数Z ′＝92，则中子数n ′＝239－92＝147，23994Pu 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；23992U ―→2 0－1e ＋23994Pu ，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．二、多项选择题6．天然放射性元素23290Th(钍)经过一系列α衰变和β衰变之后，变成20882Pb(铅)．下列论断中正确的是( )A ．衰变的过程共有6次α衰变和4次β衰变B ．铅核比钍核少8个质子C ．β衰变所放出的电子来自原子核外轨道D ．钍核比铅核多24个中子解析：选AB ．由于β衰变不会引起质量数的减少，故可先根据质量数的减少确定α衰变的次数为：x ＝232－2084＝6，再结合核电荷数的变化情况和衰变规律来判定β衰变的次数应满足：2x －y ＝90－82＝8，y ＝2x －8＝4.钍232核中的中子数为232－90＝142，铅208核中的中子数为208－82＝126，所以钍核比铅核多16个中子，铅核比钍核少8个质子．由于物质的衰变与元素的化学状态无关，所以β衰变所放出的电子来自原子核内10n →11H ＋0－1e ，所以选项A 、B 正确．7．关于天然放射性，下列说法正确的是( ) A ．所有元素都有可能发生衰变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 ．一个原子核在一次衰变中可同时放出α、β和γ三种射线解析：选BC ．自然界中绝大部分元素没有放射现象，选项A 错误；放射性元素的半衰期只与原子核结构有关，与其他因素无关，选项B、C正确；原子核发生衰变时，不能同时发生α和β衰变，γ射线伴随这两种衰变产生，故选项D错误．8．(2015·高考山东卷)14C发生放射性衰变成为14N，半衰期约5 700年．已知植物存活期间，其体内14C与12C的比例不变；生命活动结束后，14C的比例持续减小．现通过测量得知，某古木样品中14C的比例正好是现代植物所制样品的二分之一．下列说法正确的是( ) A．该古木的年代距今约5 700年B．12C、13C、14C具有相同的中子数C．14C衰变为14N的过程中放出β射线D．增加样品测量环境的压强将加速14C的衰变解析：选AC．古木样品中14C的比例是现代植物所制样品的二分之一，根据半衰期的定义知该古木的年代距今约5 700年，选项A正确；同位素具有相同的质子数，不同的中子数，选项B错误；14C的衰变方程为14 6C→14 7N＋0－1e，所以此衰变过程放出β射线，选项C正确；放射性元素的半衰期与核内部自身因素有关，与原子所处的化学状态和外部条件无关，选项D错误．9.在匀强磁场中，一个原来静止的原子核发生了衰变，得到两条如图所示的径迹，图中箭头表示衰变后粒子的运动方向．不计放出光子的能量，则下列说法正确的是( )A．发生的是β衰变，b为β粒子的径迹B．发生的是α衰变，b为α粒子的径迹C．磁场方向垂直于纸面向外D．磁场方向垂直于纸面向里解析：选AD．放射性元素放出β粒子时，β粒子与反冲核的速度相反，而电性相反，则两个粒子受到的洛伦兹力方向相同，两个粒子的轨迹应为内切圆，故放出的是β粒子，放射性元素放出粒子时，两带电粒子的动量守恒，由半径公式可得轨迹半径与动量成正比，与电荷量成反比，而β粒子的电荷量比反冲核的电荷量小，则β粒子的半径比反冲核的半径大，故b为β粒子的运动轨迹，故选项A正确，由左手定则知磁场方向垂直纸面向里，选项D正确．三、非选择题10．(2014·高考江苏卷)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222 86Rn→218 84Po ＋________．已知222 86Rn，则约经过________天，16 g的222 86Rn衰变后还剩1 g.解析：根据质量数守恒和电荷数守恒可知，衰变方程为222 86Rn→218 84Po＋42He.根据衰变公式m 余＝m 原⎝ ⎛⎭⎪⎫12t τ，得1＝16×⎝ ⎛⎭⎪⎫12t3.8，解得t ＝15.2天． 答案：42He(或α)11．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”．(1)完成“氦燃烧”的核反应方程：42He ＋________→84Be ＋γ. (2)84Be 是一种不稳定的粒子，其半衰期为2.6×10－16s ．一定质量的84Be ，经7.8×10－16s 后所剩84Be 占开始时的多少？解析：(1)根据核反应方程的电荷数守恒，质量数守恒可知核反应方程应为42He ＋42He ―→84Be ＋γ.(2)m m 0＝⎝ ⎛⎭⎪⎫12t τ＝⎝ ⎛⎭⎪⎫123＝18.答案：(1)42He (2)18%)12．(1)原子核23290Th 具有天然放射性，它经过若干次α衰变和β衰变后会变成新的原子核．下列原子核中，有三种是23290Th 衰变过程中可以产生的，它们是________．A ．20882Pb B ．21182Pb C ．21684PoD ．228 88RaE.22688Ra(2)一静止的23892U 核经α衰变成为23490Th 核，23490Th 核的动能为多少MeV(保留1位有效数字)? 解析：(1)选ACD ．发生1次α衰变时核子的质量数减4，电荷数减2；发生1次β衰变时，质量数不变，，易得A 、C 、D 正确．(2)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m αv α＝m Th v Th ①式中，m α和m Th 分别为α粒子和Th 核的质量，v α和v Th 分别为α粒子和Th 核的速度，由题设条件知：12m αv 2α＋12m Th v 2Th ＝E k ②m αm 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 ＝m αm α＋m Th E k代入数据得，衰变后23490Th 核的动能 12m Th v 2Th ≈0.07 MeV.答案：(1)ACD (2)0.07 MeV。
高中物理 选修三(2019)第五章 原子核 第2节放射性元素的衰变练习(含答案)
2021年5月9日高中物理作业学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________一、单选题1．同位素是指（）A．具有相同的质子数和不同的中子数的原子B．具有相同的中子数和不同的质子数的原子C．具有相同的核子数和不同的中子数的原子D．具有相同的核子数和不同的质子数的原子2．已知23290Th发生衰变的半衰期为24天，关于衰变下列说法正确的是（）A．衰变放出γ射线是23290Th从高能级向低能级跃迁时放出的B．23290Th发生β衰变产生的新核有143个中子，91个电子C．现在有80个23290Th，经过96天后，未衰变的23290Th原子数为5个D．β衰变是弱相互作用引起的，β射线是核内一个中子转化成一个质子时放出的3．关于α、β、γ三种射线，下列说法中正确的是（）A．γ射线是波长最长的电磁波，它的穿透能力最强B．γ射线一般伴随着α或β射线产生，它的穿透能力最强C．α射线是原子核自发放射出的氦核流，它的电离能力最弱D．β射线是原子核自发放射出的电子流，它是原子核的组成部分4．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（23892U）经过多次α、β衰变形成稳定的铅（20682Pb）的过程中，有6个中子转变成质子D．一个氡核22286Rn衰变成钋核21884Po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1g5．有些含有铀、钍的花岗岩等岩石会释放出放射性气体氡，而氡会发生放射性衰变，放出α、β、γ射线，下列说法正确的是（）A．γ射线的穿透能力最强，电离能力也最强B ．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C ．β衰变所释放的电子是原子核内的中子转化成质子而产生的D ．氡的半衰期为3.8天，若取4个氡原子核，经7.6天后就一定剩下一个原子核 6．在居室装修中常用到花岗岩、大理石等装饰材料，这些岩石不同程度地含有放射性元素．下列说法正确的是A ．α射线的电离作用比β射线强B ．β射线穿透能力比γ射线强C ．β衰变的实质是核内质子转化成了一个中子和一个电子D ．8个氡原子核经过两个半衰期后一定只剩下2个氡原子核7．在下列4个核反应方程中，X 表示质子的是 ( )A ．30301514P Si X →+B ．2382349290U Th X →+C ．2712713012Al n Mg X +→+D ．2743013215Al He P X +→+8．在β衰变中放出的电子来自( )A ．原子核外轨道上的电子B ．原子核内所含的电子C ．原子核内中子变成质子时放出的电子D ．原子核内质子变成中子时放出的电子9．2020年3月15日中国散裂中子源（CSNS ）利用中子成像技术帮助中国科学技术大学进行了考古方面的研究。
高中物理放射性的发现 同步测试
放射性的发现同步测试一、单选题（共8题；共16分）1.关于天然放射现象，下列说法正确的是（）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. 氡半衰期为3.8天，若取40个氡原子核，经7.6天后就一定剩下10个氡原子核了C. 当放射性元素的原子的核外电子具有较高能量时，将发生β衰变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.图为查德威克实验示意图，由天然放射性元素钋（Po）放出的A射线轰击铍时会产生粒子流A ，用粒子流A轰击石蜡时会打出粒子流B ，经研究知道（）A. A为中子，B为质子B. A为质子，B为中子C. A为γ射线，B为中子D. A为中子，B为γ射线3.关于天然放射现象，下列说法正确的是（）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. 氡半衰期为3.8天，若取40个氡原子核，经7.6天后就一定剩下10个氡原子核了C. 当放射性元素的原子的核外电子具有较高能量时，将发生β衰变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4.卢瑟福通过对a粒子散射实验结果的分析，提出（）A. 原子的核式结构模型B. 原子核内有中子存在C. 电子是原子的组成部分D. 原子核是由质子和中子组成的5.与原子核内部变化有关的现象是（）A. α粒子散射现象B. 光电效应现象C. 电离现象D. 天然放射现象6.如图所示的阴极射线管的玻璃管内已经抽成真空，当左右两个电极连接到高压电源时，阴极会发射电子，电子在电场的加速下飞向阳极，挡板上有一个扁平的狭缝，电子飞过挡板后形成一个扁平的电子束，长条形的荧光板在阳极端稍稍倾向轴线，电子束掠射到荧光板上，显示出电子束的径迹，现在用该装置研究磁场对运动电荷的作用的实验，下列对该实验的说法正确的是（）A. 没有施加磁场时，电子束的径迹是一条抛物线B. 若图中左侧是阴极射线管的阴极，加上图示的磁场，电子束会向上偏转C. 施加磁场后，根据电子束在磁场中运动径迹和磁场方向，可由相关知识判断出阴极射线管两个电极的极性D. 施加磁场后，结合阴极射线管的两个电极的极性和电子束在磁场中运动的径迹，可以判断出磁场的方向，但无法判断出磁场的强弱7.阴极射线是（）A. 光子流B. 电子流C. 质子流D. 中子流8.下列关于电磁污染的说法，不正确的是（）A. 电磁污染主要是指电磁辐射B. 电磁辐射会干扰其他仪器的正常工作C. 电磁辐射对人体和动物都有危害D. 频率越高的电磁波，电磁辐射的危害就越小二、多选题（共4题；共12分）9.在α粒子散射实验中，少数α粒子发生了大角度偏转，这些α粒子（）A. 一直受到重金属原子核的斥力作用B. 动能不断减小C. 电势能先增大后减小D. 出现大角度偏转是与电子碰撞的结果10.如图所示为α粒子散射实验装置，粒子打到荧光屏上都会引起闪烁，若将带有荧光屏的显微镜分别放在图中A、B、C、D四处位置．则这四处位置在相等时间内统计的闪烁次数一定不符合事实的是（）A. 1 305、25、7、1B. 202、405、625、825C. 1 202、1 010、723、203D. 1 202、1 305、723、20311.下列说法正确的是（）A. α粒子散射实验的结果证明原子核是由质子和中子构成B. 比结合能越大，原子核中核子结合得越牢固，原子核越稳定C. 波尔理论认为：氢原子核外电子轨道能量变化是不连续的，存在着能级D. 核力是短程力，只存在质子和质子之间．12.关于α粒子散射实验，下列说法正确的是（）A. 在实验中，观察到的现象是：绝大多数α粒子穿过金箔后，仍沿原来的方向前进，极少数发生了较大角度的偏转B. 使α粒子发生明显偏转的力来自带正电的核和核外电子，当α粒子接近核时，是核的斥力使α粒子发生明显偏转；当α粒子接近电子时，是电子的吸引力使之发生明显偏转C. 实验表明：原子中心有一个极小的核，它占有原子体积的极小部分D. 实验表明：原子中心的核带有原子的全部正电荷和全部原子的质量三、填空题（共4题；共7分）13.用α粒子（）轰击氮核（），结果生成氧核（）和x粒子，则x粒子为________，生成的氧核中有________个核子．14.如图所示，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________一些．15.卢瑟福用α粒子轰击氮核发现了质子，其核反应方程为________．查德威克用α粒子轰击铍核，打出了一种粒子流，其核反应方程为________．16.用γ光子轰击氘核，使之产生中子和质子，已知氘核的质量为2.0135u ，质子质量为1.0072u ，中子的质量为1.0086u ，1u=1.6605×10﹣27kg ，普朗克常量H=6.63X10﹣34J•s ，则γ光子的波长应为________ m ．四、综合题（共1题；共10分）17.在电脑显示器的真空示波管内，控制电子束扫描的偏转场是匀强磁场，磁场区域是宽度为3.0cm的矩形，右边界距荧光屏20.0cm ，高度足够．某段时间内磁场方向垂直纸面向外，磁感应强度B=4.55×10﹣3T不变．电子初速度不计，经U=4550V电压加速后沿中心线射入磁场，偏转后打在屏上产生亮点（若无磁场，亮点在屏中心），已知电子的质量m=0.91×10﹣30kg ，电荷量e=1.6×10﹣19C ．（1）在图中大致图出电子运动的径迹；（2）求亮点偏离荧光屏中心的距离．答案解析部分一、单选题1.【答案】D【解析】【解答】A、放射性元素的半衰期是有一半该元素的原子核发生衰变所用的时间．放射性元素的原子核内的核子并不都要发生变化，故A错误．B、半衰期适用于大量原子核．故B错误．C、在放射性元素的原子核中，2个中子和2个质子结合得比较紧密，有时会作为一个整体从较大的原子核中抛射出来，这就是放射性元素发生的衰变现象，原子核里虽然没有电子，但是核内的中子可以转化成质子和电子，产生的电子从核内发射出来，这就是β衰变．故C错误．D、放射性的原子核在发生α衰变和β衰变后产生的新核往往处于高能级，这时它要向低能级跃迁，辐射γ光子，即射线，故D正确．故选：D．【分析】解答本题需掌握：半衰期是放射性元素的原子有一半发生衰变的时间，且适用于大量核子数；β衰变产生的电子不是核外电子跑出来的，而是核内的中子转化成质子和电子产生的．2.【答案】A【解析】【解答】用放射源钋的α射线轰击铍时，能发射出一种穿透力极强的中性射线，这就是所谓铍“辐射”，即中子流，中子轰击石蜡，将氢中的质子打出，即形成质子流．所以A为中子，B为质子，所以A 正确．故选A【分析】天然放射性元素钋（Po）放出的α射线轰击铍时会产生高速中子流，轰击石蜡时会打出质子．3.【答案】D【解析】【解答】A、放射性元素的半衰期是有一半该元素的原子核发生衰变所用的时间．放射性元素的原子核内的核子并不都要发生变化，故A错误．B、半衰期适用于大量原子核．故B错误．C、在放射性元素的原子核中，2个中子和2个质子结合得比较紧密，有时会作为一个整体从较大的原子核中抛射出来，这就是放射性元素发生的衰变现象，原子核里虽然没有电子，但是核内的中子可以转化成质子和电子，产生的电子从核内发射出来，这就是β衰变．故C错误．D、放射性的原子核在发生α衰变和β衰变后产生的新核往往处于高能级，这时它要向低能级跃迁，辐射γ光子，即射线，故D正确．故选：D．【分析】解答本题需掌握：半衰期是放射性元素的原子有一半发生衰变的时间，且适用于大量核子数；β衰变产生的电子不是核外电子跑出来的，而是核内的中子转化成质子和电子产生的．4.【答案】A【解析】【解答】解：a粒子散射实验现象为：绝大多数α粒子穿过金箔后仍沿原来的方向前进，但有少数α粒子发生了较大的偏转，并有极少数α粒子的偏转超过90°，有的甚至几乎达到180°而被反弹回来．卢瑟福根据该实验现象提出了原子核式结构模型：原子的全部正电荷和几乎全部质量都集中在原子核里，带负电的电子在核外空间里绕着核旋转，故BCD错误，A正确．故选A．【分析】本题比较简单，只要正确理解a粒子散射实验现象及其结论即可正确解答．5.【答案】D【解析】【解答】A、α粒子散射实验表明了原子内部有一个很小的核，并没有涉及到核内部的变化．故A 错误．B、光电效应是原子核外层电子脱离原子核的束缚而逸出，没有涉及到原子核的变化，故B错误．C、电离现象是电子脱离原子核的束缚，不涉及原子核内部变化．故C错误．D、天然放射现象是原子核内部自发的放射出α粒子或电子的现象，反应的过程中核内核子数，质子数，中子数发生变化，涉及到原子核内部的变化．故D正确．故选：D．【分析】电离现象是电子脱离原子核的束缚．光电效应是原子核外层电子脱离原子核的束缚而逸出；天然放射现象是原子核内部自发的放射出α粒子或电子的现象；α粒子散射现象是用α粒子打到金箔上，受到原子核的库伦斥力而发生偏折的现象；6.【答案】C【解析】【解答】A、没有施加磁场时，电子束只受电场离，在电场力作用下做加速直线运动，故A错误；B、因为左边是阴极，右边是阳极，所以电子在阴极管中的运动方向是左到右，产生的电流方向是右到左（注意是电子带负电），根据左手定则，四指指向左，手掌对向N极（就是这个角度看过去指向纸面向里），此时大拇指指向下面，所以电子在洛伦兹力作用下轨迹向下偏转，故B错误；C、根据轨迹和左手定则即可判断阴极射线管两个电极的极性，故C正确；D、施加磁场后，结合阴极射线管的两个电极的极性和电子束在磁场中运动的径迹，可以判断出磁场的方向，根据曲率半径可判断出磁场强弱，故D错误；故选：C【分析】此题要求要了解电子射线管的构造和原理，阴极是发射电子的电极，电子在磁场中运动，受到洛伦兹力的作用而发生偏转．从而显示电子运动的径迹，偏转方向有左手定则判断；根据曲率半径可判断磁场强弱；7.【答案】B【解析】【解答】阴极射线是电子流，电子带负电．而γ射线是光子流，故B正确，ACD错误．故选：B．【分析】阴极射线的实质是电子流，而电子流、质子流与中子流均是实物粒子，而光子流，属于电磁波，是特殊的物质，从而即可求解．8.【答案】D【解析】【解答】A、电磁污染主要是指各种电磁辐射；如手机、雷达等；故A正确；B、电磁辐射会干扰其他仪器并能人和动物造成伤害；故BC正确；D、频率越高的电磁波，电磁辐射的危害就越大；故D错误；本题选错误的；故选：D．【分析】各种电器在工作中均会造成电磁辐射，从而对环境造成污染！频率越高，电磁辐射远严重．二、多选题9.【答案】A,C【解析】【解答】解：A、α粒子和原子核均带正电荷，相互排斥，故A正确；B、C、D、少数α粒子发生了大角度偏转，α粒子与原子核先靠近后远离，故库仑斥力先做负功后做正功，根据功能关系，电势能先增加后减小，动能先减小后增加，故BD错误，C正确；故选：AC．【分析】少数α粒子发生了大角度偏转是因为原子核带正电荷且质量很大，α粒子也带正电荷，由于同种电荷相互排斥和阿尔法粒子被质量较大的原子核弹回．10.【答案】B,C,D【解析】【解答】解：根据α粒子散射实验的统计结果，大多数粒子能按原来方向前进，少数粒子方向发生了偏移，极少数粒子偏转超过90°，甚至有的被反向弹回．所以在相等时间内A处闪烁次数最多，其次是B、C、D三处，并且数据相差比较大，所以只有选项A符合事实，BCD错误．本题选择错误的，故选：BCD．【分析】在α粒子散射实验中，绝大多数α粒子运动方向基本不变，少数发生了偏转，极少数粒子发生了大角度偏转．11.【答案】B,C【解析】【解答】解：A、卢瑟福通过α粒子散射实验，发现原子核式结构，不能证明原子核是由质子和中子构成，故A错误；B、比结合能越大，原子核中核子结合得越牢固，原子核越稳定，故B正确；C、波尔理论认为：氢原子核外电子轨道能量变化是不连续的，存在着能级，故C正确；D、核力是短程力，存在与质子和质子之间、中子与中子间、质子与中子间，故D错误；故选：BC．【分析】卢瑟福通过α粒子散射实验，发现原子核式结构；核结合能除以质量数称为比结合能；α射线是α衰变中释放的射线；质能方程E=mc2，可知一定质量相当于一定能量；放射元素的半衰期与外界环境无关．12.【答案】AC【解析】【解答】解：A、α粒子散射实验的内容是：绝大多数α粒子几乎不发生偏转；少数α粒子发生了较大的角度偏转；极少数α粒子发生了大角度偏转（偏转角度超过90°，有的甚至几乎达到180°，被反弹回来），故A正确；B、当α粒子接近核时，是核的斥力使α粒子发生明显偏转；当α粒子接近电子时，是电子的排斥力使之发生明显偏转，故B错误；C、从绝大多数α粒子几乎不发生偏转，可以推测使粒子受到排斥力的核体积极小，实验表明：原子中心有一个极小的核，它占有原子体积的极小部分，故C正确；D、实验表明原子中心的核带有原子的全部正电，和绝大部分质量，D错误；故选：AC．【分析】明确α粒子散射实验现象的内容以及造成这种现象的原因，正确利用物体受力和运动的关系判断．三、填空题13.【答案】质子；17【解析】【解答】根据质量数守恒4+14=17+1知X粒子的质量数为1，由电荷数守恒2+7=8+1知X粒子的电荷数为1，所以粒子为质子，生成的氧核中有17个核子．故答案为：质子，17【分析】根据电荷数守恒和质量数守恒判断粒子的种类，核子的个数即为质量数．14.【答案】β；大【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3 mm厚的铝板，γ射线又很容易穿过3 mm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，大【分析】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．15.【答案】147N+42He→178O+11H；94Be+42He→126C+10N【解析】【解答】在核反应中应保证质量数守恒与电荷守恒，并且注意核反应为单向反应，应用箭头表示反应方向；用α粒子轰击氮核发现了质子，其核反应方程为：147N+42He→178O+11H用α粒子轰击铍核，其核反应方程为：94Be+42He→126C+10N故答案为：147N+42He→178O+11H ，94Be+42He→126C+10N【分析】卢瑟福用α粒子轰击氮核从而发现了质子，产生了质子和氧17，查德威克用α粒子轰击铍原子，生成了中子和126C ．根据质量数守恒和电荷数守恒配平，书写核反应方程．16.【答案】5.8×10﹣13【解析】【解答】由题意可知，质量亏损△m=（1.0072+1.0086﹣2.0135）u；根据质能方程可知，释放的能量E=△mC2=（1.0072+1.0086﹣2.0135）×1.6605×10﹣27×（3×108）2=3.44×10﹣13J而E= ，可得m=5.8×10﹣13m ．故答案为：5.8×10﹣13．【分析】根据核反应方程，确定质量亏损，结合质能方程E=mC2与E= ，即可求解．四、综合题17.【答案】（1）（2）电子经U加速得到速度v0由eU=得v0= = M/s=4×107m/s ．由evB= 得①R= =0.05m=5cm②Sinα=0.6，cosα=0.8，tanα=0.75③亮点偏离屏中心的距离：y=（r﹣rcosα）+20.0tanα=5×（1-0.8）cm+20.0× cm=16cm；【解析】【分析】（1）电子在电场中做直线运动，在磁场中由左手定则判断洛伦兹力方向向上，则电子向上偏转（2）先由动能定理求出粒子离开电场时获得的速度，然后由牛顿第二定律求出粒子在磁场中圆周运动的半径，亮点偏离荧光屏中心的距离为磁场中竖直方向偏离的距离与做匀速直线运动过程竖直方向的位移之和．。
高中物理核物理题的半衰期计算思路
高中物理核物理题的半衰期计算思路核物理是高中物理中的重要内容之一，而核物理中的半衰期计算是一个常见的考点。
在这篇文章中，我将为你详细介绍核物理题的半衰期计算思路，并通过具体题目的举例来说明相关的考点和解题技巧。
一、半衰期的定义和计算公式半衰期是指放射性物质中，一半原子核衰变所需的时间。
在核物理中，半衰期的计算公式为：N = N0 * (1/2)^(t/T)其中，N表示现在的放射性物质原子核数目，N0表示初始的放射性物质原子核数目，t表示经过的时间，T表示半衰期。
二、题目举例及解析1. 铀-238的半衰期为4.5亿年，如果现在有100克铀-238，经过多少年后，只剩下25克？解析：根据题目中给出的信息，我们可以得知初始的原子核数目N0为100克铀-238的原子核数目，N为25克铀-238的原子核数目。
代入计算公式可以得到：25 = 100 * (1/2)^(t/4.5亿)化简得到：(1/2)^(t/4.5亿) = 1/4两边取对数可以得到：t/4.5亿 = log(1/4) / log(1/2)化简得到：t ≈ 2.81亿年2. 锶-90的半衰期为28年，如果现在有200克锶-90，经过多少年后，只剩下50克？解析：同样地，根据题目中给出的信息，我们可以得知初始的原子核数目N0为200克锶-90的原子核数目，N为50克锶-90的原子核数目。
代入计算公式可以得到：50 = 200 * (1/2)^(t/28)化简得到：(1/2)^(t/28) = 1/4两边取对数可以得到：t/28 = log(1/4) / log(1/2)化简得到：t ≈ 56年三、考点分析和解题技巧1. 理解半衰期的概念：半衰期是指放射性物质中，一半原子核衰变所需的时间。
在解题时，要明确半衰期的定义，将其应用到具体题目中。
2. 确定已知和未知量：在解题前，要明确已知量和未知量，将其代入计算公式中。
已知量通常包括初始的原子核数目N0、半衰期T和现在的原子核数目N，未知量通常为经过的时间t。
第五章 2 放射性元素的衰变(第1课时 原子核的衰变 半衰期)(习题)高中物理选择性必修第三册
第五章原子核2 放射性元素的衰变第1课时原子核的衰变半衰期同步练习一、单选题1．关于γ射线下列说法正确的是（）A．它是波长极短的电磁波B．它是高速运动的电子流C．它的贯穿本领比β射线弱D．它对空气的电离作用比α射线强2．下列说法正确的是（）A．α射线是由氦原子核衰变产生B．卢瑟福的α粒子散射实验否定了汤姆孙关于原子结构的“西瓜模型”C．太阳光中的可见光和医院“B超”中的超声波传递速度相同D．霓虹灯中的各种气体原子的能级不同但跃迁时发射能量相同的光子3．19 世纪末，科学家们发现了电子，从而认识到：原子是可以分割的，是由更小的微粒组成的。
下列与电子有关的说法中正确的是（）A．电子电荷量的精确测定是在1909~1913 年间由汤姆孙通过著名的“油滴实验”做出的B．β衰变的实质是原子核内的一个中子转化成了一个质子和一个电子C．爱因斯坦光电效应方程表明，光电子的最大初动能与入射光的频率成正比D．卢瑟福认为电子的轨道半径不是任意的，也就是说，电子的轨道是量子化的4．家庭装修中释放的甲醛和射线是白血病的重要诱因。
家庭装修中的射线来源往往是不合格的瓷砖、洁具等，瓷砖、洁具释放的氡气（22286Rn）具有放射性，氡222衰变为钋218（21884Po）的半衰期为3.8天，则氡222衰变释放出的粒子和密闭房间中氡气浓度减小87.5%需要的时间分别为（）A．中子，11.4天B．α粒子，7.6天C．中子，19天D．α粒子，11.4天5．原子核23892U在天然衰变为20682Pb的过程中，所经过的α衰变次数质子数减少的个数、中子数减少的个数依次为（）A．8、10、22B．10、22、8C．22、8、10D．8、22、106．根据所学的物理知识，下列说法正确的是（ ）A ．β衰变的本质是原子核外电子挣脱原子核的束缚形成的高速电子流B ．在核反应方程41417278He +N N +X →中，X 是正电子C ．铀核（92238U ）衰变为铅核（82206Pb ）的过程中，要经适8次α衰变和6次β衰变D ．2382349290U Th+X →是重核裂变，X 是α粒子7．14C 发生放射性衰变为14N ，半衰期约为5730年。
【单元练】深圳龙洲学校初中部高中物理选修3第五章【原子核】测试(含答案)
一、选择题1．14C发生放射性衰变变为14N，半衰期约为5700年。
已知植物存活期间，其体内14C与12C的比例不变；生命活动结束后，14C的比例持续减少。
现通过测量得知，某古木样品中14C的比例正好是现代植物所制样品的二分之一。
下列说法正确的是（）A．该古木的年代距今约为5700年B．12C、13C、14C具有相同的中子数C．14C衰变为14N的过程中放出α射线D．增加样品测量环境的压强将加速14C的衰变A解析：AA．14C设原来14C的质量为M0，衰变后剩余质量为M则有1 () 2nM M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12，故n=1，所以死亡时间为5700年，故A正确；B．12C、13C、14C具有相同的质子数和不同的中子数，故B错误；C．14C衰变为14N的过程中质量数没有变化而核电荷数增加1，所以是其中的一个中子变成了一个质子和一个电子，所以放出β射线，故C错误；D．放射元素的半衰期与物理环境以及化学环境无关，故D错误。
故选A。
2．一个静止在磁场中的放射性同位素原子核3015P，放出一个正电子后变成原子核3014Si，在图中近似反映正电子和Si核轨迹的图是（）A．B．C．D． B 解析：B当放射性元素放出正电子时,两带电粒子的动量守恒．由半径公式mv PrqB qB==，可得轨迹半径与动量成正比，与电量成反比，而正电子的电量比反冲核的电量小，则正电子的半径比反冲核的半径大，故ACD错误，B正确．故选B.【点睛】放射性元素的原子核，沿垂直于磁场方向放射出一个粒子后进入匀强磁场，在洛伦兹力的作用下都做匀速圆周运动．放射性元素放出粒子，动量守恒，由半径公式mv PrqB qB ==，分析α粒子和β粒子与反冲核半径关系，根据洛伦兹力分析运动轨迹是内切圆还是外切圆．3．根据有关放射性方面的知识可知，下列说法正确的是（）A．氡的半衰期为3.8天，若取4个氡原子核，经7.6天后就一定剩下一个氡原子核B．天然放射现象的发现，揭示了原子核是由质子和中子组成的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．放射性元素发生β衰变时所释放的电子来源于核外电子C解析：CA、半衰期是原子核有半数发生衰变所需的时间，具有统计规律，少量的氡原子核不满足半数衰变规律，故A错误．B、天然放射现象的发现揭示了原子核有复杂的结构，故B错误．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，故C 正确．D、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，故D错误．故选C.【点睛】解决本题的关键知道α、β、γ射线的特点，以及知道半衰期的定义，知道β衰变所释放的电子的来源．4．关于天然放射线性质的说法正确的是（）A．γ射线就是中子流B．α射线有较强的穿透性C．电离本领最强的是γ射线 D．β射线是高速电子流D解析：DA．γ射线是高频率的电磁波，它是伴随α或β衰变放出的，故A错误；BＣ．αβγ、、三种射线中穿透能力最强的是γ射线，α射线穿透能力最弱，一张厚的黑纸可以挡住α射线，电离能力最强的是α射线，γ射线电离能力最弱，故BC错误；D．β是原子核内的中子变为质子时放出的电子，是高速的电子流，故D正确．故选D5．有一钚的同位素23994Pu核静止在匀强磁场中，该核沿与磁场垂直的方向放出x粒子后，变成铀（U）的一个同位素原子核．铀核与x粒子在该磁场中的旋转半径之比为1：46，则（）A．放出的x粒子是42He B．放出的x粒子是01e-C．该核反应是β衰变反应D．x粒子与铀核在磁场中的旋转周期相等A 解析：A【解析】ABC．钚核静止在匀强磁场中，发生衰变后新核和粒子的动量大小相等，方向相反．若放出粒子为电子，则新核的电荷数为95，据mvrqB=可得铀核与x粒子在该磁场中的旋转半径之比为1：95，则放出粒子不是电子，核反应不是β衰变．若放出粒子为42He，则新核的的电荷数为92，据mvrqB=可得铀核与x粒子在该磁场中的旋转半径之比为1：46，则放出粒子是42He．故A项正确，BC两项错误；D．由以上分析可知，新核是23592U，x粒子是42He，据2mTqBπ=可得，x粒子与铀核在磁场中的旋转周期不相等．故D项错误。
《常考题》人教版高中物理选修3-第5章解答题专项经典习题(课后培优)(1)
一、解答题1．用中子轰击氮14，产生碳14，碳14具有放射性，它放出一个β粒子后衰变成什么？写出反应方程。
解析：衰变成氮14，1411417061N n C H +→+，14140671C N e -→+碳14放出一个β粒子后，质量数不变，质子数增加1，所以衰变成氮14，核反应方程为1411417061N n C H +→+ 14140671C N e -→+2．22688Ra 具有放射性，发生α衰变后变为Rn ，已知22688Ra 核的质量是226.0254u ，Rn 核的质量为222.0175u ，α粒子的质量是4.0026u ，1u 相当于931.5MeV 。
(1)写出22688Ra 核衰变的方程；(2)求在这一次α衰变中释放出的核能（结果保留两位有效数字）。
解析：(1)226222488862Ra Rn He →+；(2)4.9MeV(1)根据质量数与核电荷数守恒可知，22688Ra 核衰变的方程为226222488862Ra Rn He →+(2)该核衰变反应中的质量亏损()226.0254222.0175 4.00260.0053m u u ∆=--=根据爱因斯坦质能方程得，释放出的核能为2E mc ∆=∆解得4.9MeV E ∆=3．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(42He )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）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； （2）设该衰变过程释放的核都转化为α粒子和新核的动能，新核的质量为M ，真空中光速为c ，求衰变过程的质量亏损Δm 。
解析：（1）2m T Bq π＝；22BqI mπ＝；（2）221()()12BqR m m M c +＝ （1）α粒子做圆周运动，洛伦兹力做向心力，设圆周运动的速率为v ，则有2mv Bvq R＝ 则圆周运动的周期22R mT v Bqππ＝＝那么相当于环形电流在周期T 内通过的电量为q ，则等效环形电流大小22q Bq I T mπ＝＝（2）因为衰变时间极短，且衰变时内力远远大于外力，故认为在衰变过程中外力可忽略，则有动量守恒，设新核的速度为v ′，则有mv +Mv ′=0由（1）可得v BqRm＝所以BqRv M'-＝ 则衰变过程使两粒子获得动能222221211()()12()()222BqR BqR BqR E mv Mv m M m M +'=++＝＝ 由于衰变过程，质量亏损产生的核能全部转化为粒子的动能，故衰变过程的质量亏损22211()()2E BqR m c m M c +＝＝ 4．一个中子（10n ）和一个质子（11H ）结合成氘核时要放出2.22MeV 的能量，这些能量以γ光子的形式辐射出来。
新教材高中物理 课后素养落实15 放射性元素的衰变 粤教版选择性必修第三册
课后素养落实(十五) 放射性元素的衰变(建议用时：40分钟)题组一三种射线的本质特征1．人类认识原子核的复杂结构并进行研究是从( )A．发现电子开始的B．发现质子开始的C．进行α粒子散射实验开始的D．发现天然放射现象开始的D[自从贝可勒尔发现天然放射现象，科学家对放射性元素、射线的组成、产生的原因进行了大量的研究，逐步认识到原子核的复杂结构，选项D正确．]2．在天然放射性物质附近放置一带电体，带电体所带的电荷很快消失的根本原因是( )A．γ射线的贯穿作用B．α射线的电离作用C．β射线的贯穿作用D．β射线的中和作用B[因α射线的电离作用使空气电离，从而使带电体所带的电荷很快消失，选项B正确．]3．在贝可勒尔发现天然放射现象后，人们对放射线的性质进行了深入的研究，发现α、β、γ射线的穿透本领不同．如图为这三种射线穿透能力的比较，图中射线①②③分别是( )A．γ、β、αB．β、γ、αC．α、β、γD．γ、α、βC[α射线穿透能力最弱，不能穿透比较厚的黑纸，故①为α射线，γ射线穿透能力最强，能穿透厚铝板和铅板，故③为γ射线，β射线穿透能力较强，能穿透黑纸，但不能穿透厚铝板，故②是β射线，故C正确．]4．如图所示为研究某未知元素放射性的实验装置，实验开始时在薄铝片和荧光屏之间有图示方向的匀强电场E，通过显微镜可以观察到在荧光屏的某一位置上每分钟闪烁的亮点数，若撤去电场后继续观察，发现每分钟的闪烁亮点数没有变化；如果再将薄铝片移开，观察到每分钟闪烁的亮点数大大增加，由此可以判断，放射源发出的射线可能为( )A．α射线和γ射线B．α射线和β射线C．β射线和X射线D．β射线和γ射线A[三种射线中α射线和β射线带电，进入电场后会发生偏转，而γ射线不带电，不受电场力，电场对它没有影响，在电场中不偏转．由题可知，将电场撤去，从显微镜内观察到荧光屏上每分钟闪烁亮点数没有变化，可知射线中含有γ射线．再将薄铝片移开，则从显微镜筒内观察到的每分钟闪烁亮点数大为增加，根据α射线的特性：穿透本领最弱，一张纸就能挡住，分析得知射线中含有α射线．故放射源所发出的射线可能为α射线和γ射线，A正确．]5．(多选)对天然放射现象，下列说法正确的是( )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粒子是光子，所以γ射线有可能是由原子发光产生的D．α射线、β射线、γ射线都是从原子核内部释放出来的AD[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放出的，β衰变的实质是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．故AD正确．]题组二半衰期的理解与应用6．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，衰变速度越大B．放射性元素样品不断衰变，随着剩下未衰变的原子核减少，元素的半衰期也变短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率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半衰期A[半衰期是指大量的原子核有半数发生衰变的时间，半衰期越短，说明原子核发生衰变的速度越快，故A正确；某种元素的半衰期是这种元素所具有的特性，与原子核个数的多少、所处的位置、温度等都没有任何关系，故BCD错误．]7．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，剩下两元素的质量之比m A∶m B为( )A．30∶31 B．31∶20C．1∶2 D．2∶1C[根据半衰期公式，易得A经历5个半衰期，B经历4个半衰期，所以剩余质量之比为1∶2，C正确．]8．14C 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( )A B C DC [设半衰期为T ，那么任意时刻14C 的质量m ＝m 0⎝ ⎛⎭⎪⎫12t T.可见，随着t 的增长物体的质量越来越小，且变化越来越慢，很显然C 项图线符合衰变规律，故选C ．]9．某放射性元素原为8 g ，经6天时间已有6 g 发生了衰变，此后它再衰变1 g ，还需要几天？[解析] 由半衰期公式m ＝m 0⎝ ⎛⎭⎪⎫12t T得8 g －6 g ＝8 g ×⎝ ⎛⎭⎪⎫12t T ，tT＝2即放射性元素从8 g 衰变6 g 余下2 g 时需要2个半衰期．因为t ＝6天，所以T ＝t2＝3天，即半衰期是3天，而余下的2 g 衰变1 g 需1个半衰期T ＝3天．故此后它衰变1 g 还需3天．[答案] 3天10．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C [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有无带电粒子，故只有γ射线．因此，放射源可能是α和γ的混合放射源．故C 正确．]11．(多选)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外的匀强磁场，则下列说法中正确的有( )A ．打在图中a 、b 、c 三点的依次是β射线、γ射线和α射线B ．α射线和β射线的轨迹都是抛物线C ．α射线和β射线的轨迹都是圆弧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b AC [由左手定则可知粒子向右射出后，在匀强磁场中α粒子受的洛伦兹力向下，β粒子受的洛伦兹力向上，轨迹都是圆弧．由于α粒子速度约是光速的110，而β粒子速度接近光速，所以在同样的混合场中不可能都做直线运动，AC 正确．]12．10 g 某放射性元素经过20天后还剩下0.626 g ，求： (1)该元素的半衰期是多少天？(2)如果再经过30天，还剩多少克该元素？(结果保留三位有效数字)[解析] (1)10 g 某放射性元素经过20天后还剩下0.625 g ，由公式m ＝m 0⎝ ⎛⎭⎪⎫12t T 知20T ＝4，所以t T＝5天．(2)如果再经过30天，还剩m ′＝0.625⎝ ⎛⎭⎪⎫12305g ≈0.00977 g 该元素．[答案] (1)5天 (2)0.00977 g13．在暗室的真空管装置中做如下实验：在竖直放置的平行金属板间的匀强电场中，有一个能产生α、β、γ三种射线的放射源，从放射源射出的一束射线垂直于电场方向射入电场，如图所示，在与放射源距离为H 高处水平放置两张叠放着的涂药面朝下的显影纸(比一般纸厚且坚韧的涂有感光药的纸)，经射线照射一段时间后使两张显影纸显影．(1)上面的显影纸有几个暗斑？各是什么射线的痕迹？(2)下面的显影纸显出3个暗斑，试估算中间暗斑与两边暗斑的距离之比；(3)若在此空间再加上与电场方向垂直的匀强磁场，一次使α射线不偏转，一次使β射线不偏转，则两次所加匀强磁场的磁感应强度之比是多少？(已知mα＝4u，mβ＝11 840u，vα＝c10，vβ＝c)[解析] (1)一张显影纸即可挡住α射线，故有2个暗斑，分别是β、γ射线的痕迹．(2)s＝12at2，而a＝qEm，t＝Hv，故s＝qEH22mv2即sα∶sβ＝qαmαv2α∶qβmβv2β＝5∶184.(3)qE＝qvB，所以B＝Ev∝1v故Bα∶Bβ＝vβ∶vα＝10∶1.[答案](1)2个暗斑，分别是β、γ射线的痕迹(2)sα∶sβ＝5∶184 (3)Bα∶Bβ＝10∶1。
高中物理放射性衰变小测题
高中物理放射性元素的衰变1、下列说法中正确的是（C）A.射线比射线更容易使气体电离B.核反应堆产生的能量来自轻核的聚变C.射线在电场和磁场中都不会发生偏转D.太阳辐射的能量主要来源于太阳内部重核的裂变2、关于天然放射现象，以下叙述正确的是（BC）A.若使放射性物质的温度升高，其半衰期将减小B.衰变所释放的电子是原子核内的中子转变为质子时产生的C.在、、这三种射线中，射线的穿透能力最强，射线的电离能力最强D.铀核（U）衰变为铅核（Pb）的过程中，要经过8次衰变和10次衰变3、放射性元素能自发地放出射线，变成别的元素，同时伴随核能的释放.下列表述中正确的是（CD）A.、、三种射线都是电磁波B.在、、三种射线中电离能力最弱的是射线C.太阳辐射的能量是由轻核聚变产生的D.将放射性元素掺杂到其他稳定元素中并大幅度降低其温度，它的半衰期不发生改变4、目前，核反应产生的核能主要来源于U的裂变，则下列说法中正确的是（D）A.U原子核中有92个质子、143个核子B.U的一种可能的裂变是变成两个中等质量的原子核，核反应方程为，说明U是由Ba和Kr组成的C.U是天然放射性元素，常温下它的半衰期约为45亿年，升高温度半衰期缩短D.若一个铀核在裂变前后的质量亏损为，则其释放的核能为5、8.放射性同位素可用来推算文物的“年龄”。
的含量每减少一半要经过约5730年。
某考古小组挖掘到一块动物骨骼，经测定还剩余1/8，推测该动物生存年代距今约为（A）A.5730×3年B.5730×4年C.5730×6年D.5730×8年6、一个氡核22286Rn衰变成钋核21884Po并放出一个粒子，其半衰期为3.8天，1g氡经过7.6天衰变掉氡的质量，以及22286Rn衰变成21884Po的过程放出的粒子是（B）A.0.25g，a粒子B.0.75g，a粒子C.0.25g，β粒子D.0.75g，β粒子7、目前，在居室装修中经常用到花岗岩、大理石等装饰材料，这些岩石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（B）A.U衰变成Pb要经过6次β衰变和6次α衰变B.三种放射线中α射线的电离本领最强，γ射线的穿透本领最强C.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D.β射线与γ射线一样都是电磁波，但β射线穿透本领比γ射线强8、下列四个方程中，属于衰变的是（B）A.B.C.＋→＋＋D.9、由衰变为要经过X次α衰变和y次β衰变，其中（B）A.x＝6，y＝8B.x＝8，y＝6C.x＝16，y＝22D.x＝22，y＝1610、关于半衰期，以下说法正确的是（D）A.同种放射性元素在化合物中的半衰期比单质中长。
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高中物理放射性元素的衰变1、下列说法中正确的是（C）A.射线比射线更容易使气体电离B.核反应堆产生的能量来自轻核的聚变C.射线在电场和磁场中都不会发生偏转D.太阳辐射的能量主要来源于太阳内部重核的裂变2、关于天然放射现象，以下叙述正确的是（BC）A.若使放射性物质的温度升高，其半衰期将减小B.衰变所释放的电子是原子核内的中子转变为质子时产生的C.在、、这三种射线中，射线的穿透能力最强，射线的电离能力最强D.铀核（U）衰变为铅核（Pb）的过程中，要经过8次衰变和10次衰变3、放射性元素能自发地放出射线，变成别的元素，同时伴随核能的释放.下列表述中正确的是（CD）A.、、三种射线都是电磁波B.在、、三种射线中电离能力最弱的是射线C.太阳辐射的能量是由轻核聚变产生的D.将放射性元素掺杂到其他稳定元素中并大幅度降低其温度，它的半衰期不发生改变4、目前，核反应产生的核能主要来源于U的裂变，则下列说法中正确的是（D）A.U原子核中有92个质子、143个核子B.U的一种可能的裂变是变成两个中等质量的原子核，核反应方程为，说明U是由Ba和Kr组成的C.U是天然放射性元素，常温下它的半衰期约为45亿年，升高温度半衰期缩短D.若一个铀核在裂变前后的质量亏损为，则其释放的核能为5、8.放射性同位素可用来推算文物的“年龄”。
的含量每减少一半要经过约5730年。
某考古小组挖掘到一块动物骨骼，经测定还剩余1/8，推测该动物生存年代距今约为（A）A.5730×3年B.5730×4年C.5730×6年D.5730×8年6、一个氡核22286Rn衰变成钋核21884Po并放出一个粒子，其半衰期为3.8天，1g氡经过7.6天衰变掉氡的质量，以及22286Rn衰变成21884Po的过程放出的粒子是（B）A.0.25g，a粒子B.0.75g，a粒子C.0.25g，β粒子D.0.75g，β粒子7、目前，在居室装修中经常用到花岗岩、大理石等装饰材料，这些岩石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（B）A.U衰变成Pb要经过6次β衰变和6次α衰变B.三种放射线中α射线的电离本领最强，γ射线的穿透本领最强C.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D.β射线与γ射线一样都是电磁波，但β射线穿透本领比γ射线强8、下列四个方程中，属于衰变的是（B）A.B.C.＋→＋＋D.9、由衰变为要经过X次α衰变和y次β衰变，其中（B）A.x＝6，y＝8B.x＝8，y＝6C.x＝16，y＝22D.x＝22，y＝1610、关于半衰期，以下说法正确的是（D）A.同种放射性元素在化合物中的半衰期比单质中长。
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18个氡原子核，经过7.6天就只剩下4.5个。
D.氡的半衰期为3.8天，18克氡原子核，经过7.6天就只剩下4.5克氡原子核。
11、关于天然放射现象，下列说法错误的是（CD）A.放射性元素的半衰期与温度无关B.三种射线中，射线的电离本领最强，射线贯穿本领最强C.衰变说明原子核中有电子存在D.射线是放射性的原子核发生衰变时，原始核从高能级向低能级跃迁时产生的12、天然放射性元素（钍）经过一系列核衰变之后，变成（铅）。
下列论断中正确的是（D）A.铅核比钍核少23个中子；B.铅核比钍核少24个质子；C.衰变过程中共有4次衰变和8次β衰变；D.衰变过程中共有6次衰变和4次β衰变。
13、关于半衰期，以下说法正确的是（D）A.同种放射性元素在化合物中的半衰期比单质中长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18个氡原子核，经过7.6天就只剩下4.5个D.氡的半衰期为3.8天，18克氡原子核，经过7.6天就只剩下4.5克氡原子核14、某放射性元素经过114天有7/8的原子核发生了衰变，该元素的半衰期为（D）A.11.4天B.7.6天C.5.7天D.3.8天15、按照电离能力来看，放射性元素放出的三种射线由弱到强的排列顺序是（D）A.α射线，β射线，γ射线B.β射线，α射线，γ射线C.γ射线，α射线，β射线D.γ射线，β射线，α射线16、关于、、三种射线，下列说法中正确的是（C）A.射线是原子核自发放射出的氦核，它的穿透能力最强。
B.射线是原子核外电子电离形成的电子流，它具有中等的穿透能力。
C.射线一般们随着或射线产生，它的穿透能力最强。
D.射线是电磁波，它的穿透能力最弱。
17、铀裂变的产物之一氪90()是不稳定的，它经过一系列衰变最终成为稳定的锆90()，这些衰变包含（B）A.1次α衰变，6次β衰变B.4次β衰变C.2次α衰变D.2次α衰变，2次β衰变18、测年法是利用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表示任意时刻的质量，为t＝0时的质量。
下面四幅图中能正确反映衰变规律的是(C)。
（填选项前的字母）19、关于放射性元素的衰变，下列有关说法正确的是（B）A.发生α衰变时，生成核与原来的原子核相比，中子数减少了4B.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C.若使放射性物质的温度升高，其半衰期将减小D.氡的半衰期为3.8天，若取4个氡原子核，经7.6天后就一定剩下1个氡原子核了20、近段时间，朝鲜的“核危机”引起了全世界的瞩目，其焦点问题就是朝鲜核电站采用的是轻水堆还是重水堆。
因为重水堆核电站在发电的同时还可以产出供研制核武器的钚239（P u）。
这种P u可由铀239（U）经过衰变而产生，则下列判断中正确的是（C）A.P u与U的核内具有相同的中子数B.P u与U的核内具有相同的质子数C.U经过2次β衰变产生P uD.U经过1次α衰变产生P u21、从2007年开始将全面对2008年北京奥运会的所有物馆进行验收，为了体现绿色奥运，其中有一项为放射性污染检测，因为建筑材料，如水泥、砖、混凝土中含有放射性元素氧。
下列有关放射性的说法中正确的有（C）A.衰变成要经过8次α衰变和6次β衰变B.氧发生α衰变产生的α粒子是一种高速电子流，具有较强的穿透能力C.放射性元素发生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D.β射线与γ射线一样是电磁波，但穿透本领远比γ射线小22、放射性同位素针232经αβ衰变会生成氧，其衰变方程为Th Rn+xα+yβ，其中（D）A.x=1,y=3B.x=2,y=3C.x=3,y＝1D.x=3,y=223、一个氡核衰变成钋核并放出一个粒子，其半衰期为3.8天。
1g氡经过7.6天衰变掉氡的质量，以及衰变成的过程放出的粒子是（B）A.0.25g，α粒子B.0.75g，α粒子C.0.25g，β粒子D.0.75g，β粒子24、从一个装有放射性物质的铅盒顶部的小孔中竖直向上沿同一方向射出α、β、γ三种射线.若让它们进入同一个匀强电场或匀强磁场时，这三种射线在该场内的运动轨迹分布情况是（C）A.一定只有一条B.可能只有两条C.可能有三条D.其中的α、β必将分开25、有甲、乙两种放射性元素，质量分别为m甲和m乙，已知甲元素的半衰期为20天，乙元素的半衰期为30天，经过60天后，它们的质量相等，那么它们原有的质量之比是（C）A.1:1B.3:2C.2:1D.4:126、U衰变为Rn要经过m次a衰变和n次b衰变，则m，n分别为（B）A.2，4B.4，2C.4，6D.6，6。
27、关于天然放射现象，下列说法正确的是（D）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，a粒子动能很大，因此贯穿物质的本领很强C.当放射性元素的原子的核外电子具有较高能量时，将发生β衰变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射线我28、关于原子核衰变，下列说法正确的是（A）A.同一种放射性元素处于单质状态或化合物状态，其半衰期相同B.原子核衰变可同时放出、α、β、r射线，它们都是电磁波C.治疗脑肿瘤的“r刀”是利用了r射线电离本领大的特性D.β射线的龟子是原子核外电子释放出来而形成的29、新发现的一种放射性元素X，它的氧化物X2O的半衰期为8天，X2O与F发生化学反应2X2O+2F2=4XF+O2之后，XF的半衰期为（C）A.2天B.4天C.8天D.16天30、（4分）如图表示某种放射性元素的衰变化规律（纵坐标表示的是任意时刻放射性元素的原子数与t=0时的原子数之比），该放射性元素的半衰期是_180___________天。
在从某古迹中发掘出来的木材中，所含的比例是正在生长的植物中的80%，放射性的半衰期是5700年，根据图象可以推算，该古迹距今约________1900_____年.31、为了估算水库中水的体积，可取一瓶无毒的放射性同位素的水溶液，测得瓶内溶液每分钟衰变6×107次，已知这种同位素的半衰期为2天，现将这瓶溶液倒入水库，8天后可以认为溶液已均匀分布在水库里，这时取1立方米水库的水样，测的水样每分钟衰变20次，由此可知水库中水的体积约为m3（保留二位有效数字）.1.9*10^532、某考古队发现一古生物骸骨.考古专家根据骸骨中的含量推断出了该生物死亡的年代.已知此骸骨中的含量为活着的生物体中的1/4，的半衰期为5730年.该生物死亡时距今约年.1.1*10^4 (11460或1.0*10^4 ~1.2*10^4均可）33、天然放射性元素经过次衰变和次衰变，最后变成铅的同位素。
（填入铅的三种同位素、中的一种）8434、经过6次α衰和4次β衰变后变成一种稳定的新元素,这新元素原子核的质量数是___208_____,新元素的原子核中有_____82___个质子,_126_______个中子.35、某放射性元素的原子核静止在匀强磁场中，当它放出一个α粒子后，速度方向与磁场图方向垂直，测得α粒子和反冲核轨道半径之比为44:1，如图所示，则（AC）A.衰变瞬间，α粒子与反冲核的动量大小相等，方向相反B.衰变瞬间，α粒子与反冲核的动能相等C.放射性元素原子核的核电荷数为90D.α粒子和反冲核的速度之比为1:8836、某原子核放出粒子各一个变成核，核与核相比（CD）A.核比核多2个中子B.核比核多2个质子C.核比核多1个质子D.核比核多3个中子37、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分别如图所示中a、b，由图可以判定（BD）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.磁场方向向里还是向外无法判定38、如图所示，一天然放射性物质射出三种射线，经过一个匀强磁场和电场共存的区域，调整电场强度E和磁场强度B的大小，使得在MN上只有a、b两个点受到射线照射，下列判断正确的是（C）A.射到b点的一定是α射线B.射到b点的一定是β射线C.射到b点的一定是α射线或β射线D.射到b点的一定是γ射线39、在匀强磁场中，有一个原来静止的碳14原子核，它放出的粒子与反冲核的径迹是两个相内切的圆，圆的直径之比为7∶1，那么碳14原子核的衰变方程就应为（C）A.B.C.D.40、目前，在居室装修中经常用到花岗岩、大理石等装饰材料，这些岩石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（ABC）A.衰变成要经过6次β衰变和8次α衰变B.氡的半衰期为3.8天，若有4kg氡原子核，经过7.6天后只剩下1kg氡原子核C.放射性元素发生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D.β射线与γ射线一样都是电磁波，但β射线穿透本领比γ射线强11。