放射性衰变练习题40道

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52放射性元素的衰变同步练习(Word版含答案)

5.2放射性元素的衰变同步练习2021—2022学年高中物理人教版（2019）选择性必修第三册一、选择题（共15题）1．由放射性元素放出的氦核流被称为（）A．阴极射线B．α射线C．β射线D．γ射线2．下面关于放射性同位素的说法中正确的是（）A．磷的放射性同位素原子核与一般磷原子核中的中子数相同B．磷的放射性同位素原子核与一般磷原子核中的核子数相同C．在医学上可以利用放射性同位素的射线治疗某些疾病D．有的放射性同位素可以只放出一个γ光子，而后变成另一种新元素3．放射性原子核发生一次a衰变后：A．核的电荷数少1，质量数少1B．核的电荷数多1，质量数多1C．核的电荷数少2，质量数少4D．核的电荷数少2，质量数少24．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．原子光谱规律表明原子具有核式结构C．天然放射现象说明原子核有复杂结构D．α粒子散射实验表明玻尔原子理论的正确5．目前，在居室装修中经常用到花岗岩、大理石等到装修材料，这些岩石都不同程度地含有放射性元素．比如，有些含有铀、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氡原子核B．γ射线一般伴随α或β射线产生，三种射线中，γ射线的穿透能力最强，电离能力也最强C．发生α衰变时，生成核与原来的原子核相比，核子数减少了2D．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6．氢有三种同位素，分别是氕11H、氘21H、氚31H，则下列说法正确的是（）A．它们的质子数相等B．它们的核外电子数不相等C ．它们的核子数相等D ．它们的中子数相等7．下列说法正确的是A ．放射性元素的半衰期与温度有关，温度越高，半衰期越大B ．光电效应中，光电子的最大初动能与照射光的频率成正比C ．核反应方程234234090911Th Pa+e -→，释放出一个电子是核外电子D ．居里夫妇从沥青铀中分离处了钋（Po ）和镭（Ra ）8．下列说法正确的是（）A ．当大量氢原子从n =4能级跃迁到n =1能级时，氢原子会产生3种频率的光子B ．卢瑟福提出了原子的核式结构模型，并发现了质子和中子C ．23892U 经过一次α衰变，变为23490Th ，其中伴随产生的γ射线是由23490Th 放出的D ．β衰变所释放的电子是原子核内的一个质子转变成一个中子时产生的9．β衰变中所放出的电子，来自（）A ．原子核外内层电子B ．原子核内中子衰变为质子放出的电子C ．原子核内所含电子D ．原子核内质子衰变为中子放出的电子10．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11．如图为查德威克实验示意图，用天然放射性元素钋（Po ）放射的α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 为中子流，B 为质子流B ．A 为质子流，B 为中子流C ．A 为γ射线，B 为中子流D ．A 为中子流，B 为γ射线12．下列说法正确的是（）A ．αβγ、、三种射线均为电磁波B ．当100个铀原子中有50个发生衰变所需的时间就是铀原子的半衰期C ．某放射性元素X 的原子核经两次α衰变和两次β衰变，生成新核Y ，则Y 比X 的质子数少两个D ．某放射性元素共有8克，经6天有6克发生了衰变，则此后再衰变1克还需1天13．如图甲是α、β、γ三种射线穿透能力的示意图,图乙是工业上利用射线的穿透性来检查金属内部的伤痕的示意图,请问图乙中的检查是利用了哪种射线( )A ．α射线B ．β射线C ．γ射线D ．三种射线都可以14．一个静止的放射性同位素的原子核3015P 衰变为3014Si ，另一个静止的天然放射性元素的原子核23490Th 衰变为23491Pa ，在同一磁场中，得到衰变后粒子的运动径迹1、2、3、4，如图所示，则这四条径迹依次是( )A ．图中1、2为23490Th 衰变产生的23491Pa 和01e -的轨迹，其中1是电子01e -的轨迹B ．图中1、2为3015P 衰变产生的3014Si 和01e 的轨迹，其中2是正电子01e 的轨迹C．图中3、4是3015P衰变产生的3014Si i和01e的轨迹，其中3是正电子01e的轨迹D．图中3、4是3015P衰变产生的3014Si和01e的轨迹，其中4是正电子01e的轨迹15．实验观察到静止在匀强磁场中A点的原子核23892U发生α衰变，衰变方程为238234492902U Th+He→，两个新核的运动轨迹如图所示。

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。

高中物理 2. 放射性元素的衰变课后练习、课时练习

一、单选题(选择题)1. 核能作为一种新能源在现代社会中已不可缺少，我国在完善核电安全基础上将加大核电站建设。

核泄漏中的钚（Рu）是一种具有放射性的超铀元素，它可破坏细胞基因，增加罹患癌症的风险。

已知钚的一种同位素的半衰期为24100年，其衰变方程为，下列有关说法正确的是（）A．X原子核质量数为235B．300个经过24100年后一定还剩余150个C．由于衰变时释放巨大能量，根据，衰变过程总质量增加D．若温度升高，的半衰期变大2. 下列说法错误的是（）A．黑体辐射电磁波的强度按波长的分布只与黑体温度有关B．发生α衰变时，生成的新核与原来的原子核相比，中子数减少了4C．β射线是原子核内中子转变形成的D．在α、β、γ三种射线中，γ射线的穿透能力最强，电离能力最弱3. 天然放射现象通常会放出三种射线，即α、β、γ射线，关于这三种射线以下说法正确的是（）A．云室中α射线径迹长而粗，这是因为α射线具有较强的穿透能力B．β射线来源于原子内层电子，很容易穿透黑纸，也能穿透几毫米厚的铝板C．γ射线是能量很高的电磁波，在电场和磁场中都不偏转D．用β射线照射带负电的验电器，则验电器的张角一定会变大4. 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5. 如图所示，一天然放射性物质射出三种射线，经过一个匀强电场和匀强磁场共存的区域(方向如图所示)，调整电场强度E和磁感强度B的大小使得在MN上只有两个点受到射线照射，下列判断中正确的是（）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6. 下列说法正确的是（）A．氢的半衰期为3.8天，8个氢原子核经过7.6天后一定有6个氡原子核发生了衰变B．天然放射的三种射线中，穿透能力最强的是射线C．衰变成要经过8次衰变和6次衰变D．放射性元素发生衰变时所释放的电子是原子的核外电子挣脱原子核的束缚形成的7. 天然放射性矿物质一般会放出、、三种射线，一块含铀的矿物质发出的、、三种射线在磁场中的偏转情况如图所示。

高中物理-放射性元素的衰变达标练习

高中物理-放射性元素的衰变达标练习1．关于天然放射现象，叙述正确的是( )A ．若使放射性物质的温度升高，其半衰期将减小B ．β衰变所释放的电子是原子核外的电子电离形成的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 ．铀核(238 92U)衰变为铅核(20682Pb)的过程中，要经过8次α衰变和10次β衰变解析：物理化学方法都无法改变放射性元素的半衰期，故A 项错；β衰变中释放的电子是核内的中子转化的，并不是核外电子，B 错；α、β、γ三种射线的电离本领依次减弱，贯穿本领依次增强，C 正确；8次α衰变质量数减少32，质子数减少16，10次β衰变质量数不变，质子数增加10个，电荷数不守恒，故D 项错误．正确答案为C.答案：C2．某放射性元素经过11.4天有78的原子核发生了衰变，该元素的半衰期为( ) A ．11.4天 B ．7.6天C ．5.7天D ．3.8天解析：半衰期是指有半数原子核发生衰变所需要的时间，根据⎝ ⎛⎭⎪⎫12t T ＝18，t T＝3，因为t ＝11.4天，所以T ＝11.43＝3.8(天)，故D 正确．答案：D3．原子核238 92U 经放射性衰变①变为原子核234 90Th ，继而经放射性衰变②变为原子核234 91Pa ，再经放射性衰变③变为原子核234 92U.放射性衰变①、②和③依次为( )A ．α衰变、β衰变和β衰变B ．β衰变、α衰变和β衰变C ．β衰变、β衰变和α衰变D ．α衰变、β衰变和α衰变解析：238 92U *①Ｋ234 90Th ，质量数少4，电荷数少2，说明①为α衰变.234 90Th *②Ｋ234 91Pa ，质子数加1，质量数不变，说明②为β衰变，中子转化成质子，234 91Pa *③Ｋ234 92U ，质子数加1，质量数不变，说明③为β衰变，中子转化为成质子．故选项A 正确．答案：A4．(多选)14 6C 能自发地进行β衰变，下列判断正确的是( )A.14 6C 经β衰变后变成12 6CB.146C经β衰变后变成147NC.146C发生β衰变时，原子核内一个质子转化成中子D.146C发生β衰变时，原子核内一个中子转化成质子解析：发生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，电子释放出来，所以每发射一个β粒子，一个中子转化为质子，依据质量数与质子数守恒，则有146C→147N ＋ 0－1e.故B、D正确，A、C错误.答案：BDA级抓基础1．天然放射现象中可产生α、β、γ三种射线．下列说法正确的是( )A．β射线是由原子核外电子电离产生的B.238 92U经过一次α衰变，变为234 90ThC．α射线的穿透能力比γ射线穿透能力强D．放射性元素的半衰期随温度升高而减小解析：β衰变产生的电子是原子核中的一个中子转化为质子而来的，故A错误；一个原子核释放一个氦核(由两个中子和两个质成的氦原子)，并且转变成一个质量数减小4，核电荷数减少2的新原子核，故选项B正确；α、β、γ三种射线分别是氦、电子、电磁波，三种射线的穿透能力逐渐增强，即α射线的穿透能力比γ射线穿透能力弱，故选项C错误；半衰期是原子内部性质决定，与温度无关，所以升高放射性元素的温度不能缩短其半衰期，故D错误；故选B.答案：B2．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．人类可以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．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D．β射线与γ射线都是电磁波，但γ射线穿透本领比β射线强解析：半衰期不受温度，压强等外部环境的影响而变化，所以人类目前无法改变放射性元素的半衰期，故A错误；半衰期是对大量粒子的一个统计规律，不适用于单个原子，故B 错误；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，衰变方程为10n→0－1e ＋11H，故C正确；β射线为高速电子流不是电磁波，故D错误；综上所述本题选C.答案：C3．2006年美国和俄罗斯的科学家利用回旋加速器，通过4820Ca(钙48)轰击24998Cf(锎249)发生核反应，成功合成了第118号元素，这是迄今为止门捷列夫元素周期表中原子序数最大的元素．实验表明，该元素的原子核先放出3个相同的粒子x ，再连续经过3次α衰变后，变成质量数为282的第112号元素的原子核，则上述过程中的粒子x 是( )A ．中子B ．质子C ．电子D ．α粒子解析：由钙48与锎249合成的第118号元素，质量数是297；发生3次α衰变，质量数少12，核电荷数少了6，可见，先放出三个粒子电荷数是0，质量数是1，是中子，选A.答案：AB 级提能力4．(多选)关于天然放射性，下列说法不正确的是( )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，α、β和γ三种射线中，γ射线的穿透能力最强解析：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；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；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；一个原子核在一次衰变中只能放出α、β和γ三种射线中的二种(α、γ射线或β、γ射线)，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 错误.故选A 、D.答案：AD5．(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0.25 m 没有发生衰变解析：半衰期是原子核有半数发生衰变所需的时间，是大量原子核的统计规律，10个原子不能反应统计规律，故A 错误；原子核的衰变是由原子核内部因素决定的，与外界环境以及原子的物理化学状态均无关，故B 错误，C 正确；质量为m 的这种元素的原子，经过12天后还有m ⎝ ⎛⎭⎪⎫12126＝m 4没有发生衰变，选项D 正确；故选CD. 答案：CD6．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 ，由动量守恒定律得： 238mv ＝234m ×v 2＋4mv ′得：v ′＝1214v . 答案：(1)见解析(2)1214v。

第2节放射性元素的衰变

一、单选题二、多选题三、单选题【优教学】第2节放射性元素的衰变1. 本题中用大写字母代表原子核．E经α衰变成为F，再经β衰变变成为G，再经α衰变变成为H.上述系列衰变可记为：，另一系列衰变记为：已知P是F的同位素，则( )A．Q是G的同位素，R是H的同位素B．R是E的同位素，S是F的同位素C．R是G的同位素，S是H的同位素D．Q是E的同位素，R是F的同位素2. 原子核A发生α衰变后变为原子核，原子核B发生β衰变后变为原子核，已知原子核A和原子核B的中子数相同，则两个生成核X和Y的中子数以及a、b、c、d的关系可能是（）A．X的中子数比Y少1B．X的中子数比Y少3C．如果a-d=2，则b-c=3D．如果a-d=2，则b-c=1四、多选题五、单选题3.的衰变有多种途径，其中一种途径是先衰变成，然后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，最后都衰变变成，衰变路径如右图所示，下列说法中正确的是（）A ．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B ．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C ．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D ．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4. 在一个原子核衰变为一个原子核的过程中，发生衰变的次数为（）A ．6次B ．8次C ．22次D ．32次5. 由于放射性元素的半衰期很短，所以在自然界一直未被发现，只是在使用人工的方法制造后才被发现．已知经过一系列α衰变和β衰变后变成，下列论断中正确的是A ．的原子核比的原子核少28个中子B ．的原子核比的原子核少18个中子C ．衰变过程中共发生了7次α衰变和4次β衰变D ．衰变过程中共发生了4次α衰变和7次β衰变6. 放射性同位素钍经一系列α、β衰变后生成氡，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 ．放射性元素钍的原子核比氡原子核的中子数少4个D ．钍衰变成氡一共经过2次α衰变和3次β衰变7. 关于放射性元素的半衰期，下列说法中正确的是（）A．半衰期是原子核质量减少一半所需的时间B．半衰期是原子核有半数发生衰变所需的时间C．把放射性元素放在密闭的容器中，可以减小放射性元素的半衰期D．使放射性元素与其他元素形成化合物，可以减小放射性元素的半衰期8. 放射性元素氡（）经α衰变成为钋，半衰期为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的矿石，其原因是（）A．目前地壳中的主要来自于其它放射元素的衰变B．在地球形成的初期，地壳中元素的含量足够高C．当衰变产物积累到一定量以后，的增加会减慢的衰变进程D．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9. 目前，在居室装修中经常用到花岗岩、大理石等装饰材料，这些装饰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．β射线与γ射线一样是电磁波，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．衰变成要经过8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中子转变为质子时产生的10. 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的含量为原来的，则该古树死亡的时间距今大约( )A．22920年B．2856年C．5730年D．11460年11. 的衰变方程为赏，其衰变曲线如图所示，为半衰期，则（）A ．发生的是β衰变B ．发生的是γ衰变C．k=3D．k=412. 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13. 一个静止的放射性同位素的原子核衰变成，另一个也静止的天然放射性原子核衰变成，在同一磁场中得到衰变后粒子的运动轨迹1、2、3、4，如图所示，则这四条运动轨迹对应的粒子依次是（）A ．电子、、、正电子B ．、电子、正电子、C ．、正电子、电子、D ．正电子、、、电子六、多选题14. 静止在匀强磁场中的某放射性元素的原子核放出一个粒子，粒子的速度方向与磁场方向垂直，测得粒子与反冲核做圆周运动的轨迹半径之比为30：1，如图所示。

放射性衰变练习试题40道

放射线元素的衰变导练案1、下列说法中正确的是（）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（）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（）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（）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、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.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（）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（）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（）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（）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（）A.同种放射性元素在化合物中的半衰期比单质中长。

106.天然放射性现象衰变

天然放射性现象衰变高考试题1．（2006年·重庆理综）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1/4，则该古树死亡时间距今大约 A ．22920年 B ．11460年 C ．5730年 D ．2865年提示：根据半衰期的定义，剩余14C的质量与原来的质量的关系为012()t Tm m =，依题意知，014m m =，解得211460t T ==年．B 选项正确．2．（2005年·辽宁文理大综合）如图，放射源放在铅块上的细孔中，铅块上方有匀强磁场，磁场方向垂直于纸面向外．已知放射源放出的射线有α、β、γ三种．下列判断正确的是A ．甲是α射线，乙是γ射线，丙是β射线B ．甲是β射线，乙是γ射线，丙是α射线C ．甲是γ射线，乙是α射线，丙是β射线D ．甲是α射线，乙是β射线，丙是γ射线提示：γ射线不带电，故乙是γ射线；α射线带正电，由左手定则可判断丙是α射线；同理判断甲是β射线． 3．（2004年·全国理综Ⅰ）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：E －－α→F －β→G －－α→H ，另一系列衰变如下：P －β→Q －－β→R －－α→S ，已知P 是F 的同位素，则 A ．Q 是G 的同位素，R 是H 的同位素B ．R 是E 的同位素，S 是F 的同位素C ．R 是G 的同位素，S 是H 的同位素D ．Q 是E 的同位素，R 是F 的同位素提示：448213,A A A A Z Z Z Z E F GH ------→→→由于P 是F 同位素，则4212B B B B Z Z Z Z P Q R S ----→→→，可知，是同位素的有E 和R ，G 和Q ，F 和S ． 4．（2004年·江苏）下列说法正确的是A ．α射线与γ射线都是电磁波D ．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．（2004年·北京春招）钍核23290Th 经过6次α衰变和4次β衰变后变成铅核，则A ．铅核的符号为20882Pb ，它比23290Th 少8个中子 B ．铅核的符号为20478Pb ，它比23290Th 少16个中子 C ．铅核的符号为20882Pb ，它比23290Th 少16个中子D ．铅核的符号为22078Pb ，它比23290Th 少12个中子6．（2003年·江苏）铀裂变的产物之一氦90（9036Kr ）是不稳定的，它经过一系列衰变最终成为稳定的锆90（9040Zr ），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 7．（2003年·江苏理综）下列衰变中，属于α衰变的是A ．2424011121Na Mg e -→+ B ．234234090911Th Pa e -→+ C ．238234492902U Th He →+D ．3130015141P Si e -→+8．（2002年·上海）图中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9．（2001年·广东大综合）原子序数大于92的所有元素，都能自发地放出射线，这些射线共有三种：α射线、β射线和γ射线．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4 B ．原子核每放出一个α粒子，原子序数增加4 C ．原子核每放出一个β粒子，原子序数减少1 D ．原子核每放出一个β粒子，原子序数增加1 10．（2000年·全国）最近几年,原子核科学家在超重元素岛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X Z A经过6次α衰变后的产物是253100M F ．由此，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、259 B ．124、265 C ．112、265 D ．112、277 11．（2000年·上海）关于α、β、γ三种射线，下列说法中正确的是A ．α射线是原子核自发放射出的氦核，它的穿透能力最强B ．β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 ．γ射线一般伴随着α或β射线产生，它的穿透能力最强D ．γ射线是电磁波，它的穿透能力最弱 12．（2000年·天津理综）下面正确的说法是①β射线粒子和电子是两种不同的粒子 ②红外线的波长比X 射线的波长长 ③α粒子不同于氮原子核 ④γ射线的贯穿本领比α粒子的强 A 、①② B 、①③ C 、②④ D 、①④ 13．（2000年·天津理综）光子的能量为hv ，动量的大小为chv，如果一个静止的放射性元素的原子核在发生衰变时只发出一个γ光子，则衰变后的原子核 A ．仍然静止 B ．沿着与光子运动方向相同的方向运动 C ．沿着与光子运动方向相反的方向运动 D ．可能向任何方向运动 14．（1999年·全国）下列说法正确的是A ．22688a R 衰变为22286n R 要经过1次α衰变和1次β衰变 B ．23892U 衰变为23491a P 要经过1次α衰变和1次β衰变 C ．23290Th 衰变为20882b P 要经过6次α衰变和4次β衰变 D ．23892U 衰变为22286n R 要经过4次α衰变和4次β衰变15．（1998年·全国）天然放射性元素Th （钍）经过一系列α衰变和β衰变之后，变成Pb （铅）．下列论断中正确的是 A ．铅核比钍核少24个中子 B ．铅核比钍核少8个质子C ．衰变过程中共有4次α衰变和8次β衰变D ．衰变过程中共有6次α衰变和4次β衰变 16．（1995年·全国）放射性元素的样品经过6小时后还有1/8没有衰变，它的半衰期是A ．2小时B ．1.5小时C ．1.17小时D ．0.75小时 17．（1993年·全国）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 A ．30:31 B ．31:30 C ．1:2 D ．2:118．（1990年·全国）23290Th （钍）经过一系列α和β衰变，成为20882Pb （铅）A ．铅核比钍核少8个质子B ．铅核比钍核少16个中子C ．共经过4次α衰变和6次β衰变D ．共经过6次α衰变和4次β衰变19．（2002年·上海）完成核反应方程：23490Th→23491Pa ＋____________．23490Th 衰变为23491Pa 的半衰期是1.2分钟，则64克23490Th 经过6分钟还有________克尚未衰变．【答案】e 01 ，220．（2001年·上海理综）地球的年龄到底有多大？科学家利用天然放射性元素的衰变规律，通过对目前发现的最古老的岩石中铀和铅含量的测定，推算出该岩石中含有的铀是岩石形成初期时的一半．铀238的相对含量随时间变化关系如图所示．由此推断，地球的年龄大致为_______________．地球为什么会成为生命的摇篮？试分析地球的宇宙环境和地理环境的特点与生命物质存在条件的关系，并用直线相连．地球磁场①a．地球表面存在大气层地球的质量与体积②b．削弱到达地面的紫外线地球与太阳的距离③c．水经常能处于液体状态地球大气中的臭氧层④d．削弱宇宙射线对生命的伤害【答案】大于45亿年；②——a，③－－c，④——b21．（1991年·全国）两个放射性元素的样品A和B，当A有15/16的原子核发生了衰变时，B 恰好有63/64的原子核发生了衰变．可知A和B的半衰期之比τA:τB=______________．【答案】3:2训练试题22．以下哪些实验现象说明原子核内部有复杂的结构A．α粒子散射实验B．光电效应C．原子的线状光谱D．天然放射现象23．天然放射现象能放射出三种射线，即α射线、β射线和γ射线，这三种射线中A．使空气电离作用最强的是α射线B．贯穿物质本领最大的是γ射线C．质量最大的是α射线D．速度最大的是β射线24．对于同种元素的两种同位素，原子核内的A．核子数相同B．质子数相同，中子数不同C．质子数不同，中子数不同D．质子的质量数相同25．用哪种方法可以减缓放射性元素的衰变A．把该元素放在低温处B．把该元素密封在很厚的铅盒子里C．把该元素同其他的稳定的元素结合成化合物D．上述各种方法无法减缓放射性元素的衰变U经3次α衰变和2次β衰变后变一个新核．这个新核的质子数为26．23892A．88 B．84 C．138 D．22627．有一种衰变叫EC衰变，EC衰变发生于核内中子数相对过少的放射性原子核，核内的）并发射出一个中微子而转变为一个中一个质子（11H）可以俘获一个核外电子（01e子（10n），经过一次EC衰变后原子核的A．质量数不变，原子序数减少1B．质量数增加1，原子序数不变C．质量数不变，原子序数不变D ．质量数减小1，原子序数减少1提示：核反应方程为101110H e n v -+→+，由此可知，质量数不变，但电荷数减少1，故A 选项正确．28．原子核A 发生α衰变后变为原子核X a b ，原子核B 发生β衰变后变为原子核Y d c ，已知原子核A 和原子核B 的中子数相同，则两个生成核X 和Y 的中子数以及a 、b 、c 、d的关系可能是A ．X 的中子数比Y 少1B ．X 的中子数比Y 少3C ．如果2a d -=，则3b c -=D ．如果2a d -=，则1b c -=提示：原子核发生一次α衰变其质子数和中子数都减少2，发生一次β衰变其质子数增加1而中子数减少1，故A 、C 两选项正确．29．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粒子和反冲核轨道半径之比为44∶1，则 A ．α粒子与反冲核子的动量大小相等，方向相反 B ．原来放射性元素的原子核电荷数为90 C ．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提示：微粒之间相互作用的过程中遵守动量守恒，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粒子和反冲核都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mv R Bq=．若原来放射性元素的核电荷数为Q ，则对α粒子，有112P R B e= 对反冲核，有22(2)P R B Q e =-，而P 1=P 2，R 1∶R 2=44∶1解得Q =90它们的速度大小与质量成反比，故D 错误，正确选项为A 、B 、C ．30．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A ．23892U 衰变成20682Pb 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 ．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，但穿透本项远比γ射线小 31．在匀强磁场中有一个静止的氡原子核（22286Rn ），由于衰变，它放射出一个粒子，此粒子的径迹与反冲核的径迹是两个相外切的圆，大圆与小圆的直径之比为42︰l ，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 ．022222286871Rn Fr+e -→ B ．222218486842Rn Po+He → C ．222222086851Rn At+e →D ．222220286851Rn At+H →32．美国科研人员在研制一种新型镍铜长效电池，它是采用半衰期长达100年的放射性同位素镍63（6328Ni ）和铜两种金属作为长寿命电池的材料，利用镍63发生衰变时释放的电子从电源内部到达铜片，把镍63和铜片做电池的两极从而为外接负载提供电能．下面有关该电池的说法正确的是A ．镍63的衰变方程是Cu Ni 6327016328+→-e B ．镍63的衰变方程是Cu Ni 6429016328+→-eC ．外接负载时镍63的电势比铜片高D ．该电池内电流方向是从镍到铜片提示：由电荷数守恒和质量数守恒可知A 、B 选项错误，由于镍63放出电子，故带正电，电势比铜片电势高，C 选项正确，电流方向从铜片到镍，D 选项错误．33．如图所示为用于火灾报警的离子式烟雾传感器原理图，在网罩1内有电极板2和3，a 、b 端接电源，4是一小块放射性同位素镅241，它能放射出一种很容易使气体电离的粒子．平时镅放射出来的粒子使两个电极间的空气电离，形成较强的电流，发生火灾时，烟雾进入网罩内，烟的颗粒吸收空气中的离子和镅放射出来的粒子，导致电流变化，报警器检测出这种变化，发出报警．有关这种报警器的下列说法正确的是A ．镅放射出来的是α粒子B ．镅放射出来的是β粒子C ．有烟雾时电流减弱D ．有烟雾时电流增强 34．“轨道电子俘获”也是放射性同位素衰变的一种形式，它是指原子核（称为母核）俘获一个核外电子，其内部一个质子变为中子，从而变成一个新核（称为子核），并且放出一个中微子的过程，中微子的质量极小，不带电，很难被探测到，人们最早是通过子核的反冲而间接证明中微子的存在的．关于一个静止的母核发生“轨道电子俘获”，衰变为子核并放出中微子，下面的说法中正确的是 A ．母核的质量数等于子核的质量数 B ．母核的电荷数小于子核的电荷数 C ．子核的动量与中微子的动量相同 D ．子核的动能大于中微子的动能35．图中R 是一种放射性物质，它能放出α、β、γ三种射线，虚线框内是匀强磁场，LL ′是厚纸板，MM ′是荧光屏，实验时发现在荧光屏上只有O 、P 两点处有亮斑，下列说法正确的是A ．磁场方向平行纸面竖直向上，到达O 点的射线是β射线，到达P 点的射线是α射线B ．磁场方向平行纸面竖直向下，到达O 点的射线是α射线，到达P 点的射线是β射线C ．磁场方向垂直纸面向外，到达O 点的射线是γ射线，到达P 点的射线是α射线D ．磁场方向垂直纸面向里，到达O 点的射线是γ射线，到达P 点的射线是β射线1O PM M ′36．我国科学家在对放射性元素的研究中，进行了如下实验：如图所示，以MN 为界，左、右两边分别是磁感应强度为2B 和B 的匀强磁场，且磁场区域足够大．在距离界线为l 处平行于MN 固定一个长为s 光滑的瓷管PQ ，开始时一个放射性元素的原子核处在管口P 处，某时刻该原子核平行于界线的方向放出一质量为m 、带电量为e 的电子，发现电子在分界线处速度方向与界线成60°角进入右边磁场，反冲核在管内匀速直线运动，当到达管另一端Q 点时，刚好又俘获了这个电子而静止．求：（1）电子在两磁场中运动的轨道半径大小（仅用l 表示）和电子的速度大小；（2）反冲核的质量．【答案】（1）4l ，meBl 4或43l ，43eBl m ；（2）203ml s π或169mls π．解析：由题意知有两种可能轨迹，分别如图甲、乙所示．对于图甲所示的情况：（1）R 1=l +R 1sin30°，即R 1=2l由R 1=Be mv 2，R 2=eB mv得R 2=2R 1=4l ，v =meBl4（2）运行时间t =2×61T 1+32T 2 =2×B e m 2261π⨯+eB m π232⨯=53m eBπ反冲核的速度V =35seBst m π=由动量守恒mv －MV =0得反冲核的质量M ==V mv 203mlsπ [或将s= 2(R 2sin60°－R 1sin60°)=23l代入得9M =]对于图乙所示的情况：（1）由图乙可得l =R 1+R 1sin30°，R 1=23l由R 1=B e mv 2，R 2=eB mv得R 2=2R 1=l 34，v =meBl34（2）运行时间：t =2×31T 1+31T 2=2×1232m e B π⨯+123m eB π⨯=43meBπB反冲核的速度V =34seBst mπ=由动量守恒mv －MV =0得反冲核的质量M ==V mv 169mlsπ（或将s=2R 1cos30°=3代入得M =9m ）。

高中物理选修3-5 19.2放射性元素的衰变同步训练(解析版)

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．。

高二物理放射性元素的衰变测试题3

第二节放射性元素的衰变【基础练习】1.如果某放射性元素经过X 次α衰变和Y 次β衰变，变成一种新原子核，则这个新原子核的质子数比放射性元素原子核的质子数减少（）A.2x+yB.x+yC.x-yD.2x-y2.元素X 是放射性元素Y 的同位素，X 与Y 分别进行了如下的衰变：X a −−→P β−−→Q ，Y β−−→R a−−→S 则下列叙述中正确的是 ( ）A ．Q 和S 是同位素B ．X 和R 的原子序数相同C ．X 和R 的质量数相同D ．R 的质子数多于上述任一元素的质子数3．关于放射性元素的半衰期，下列说法中正确的是（）A ．半衰期是原子核全部衰变所需时间的一半B ．半衰期是原子核有半数发生衰变所需要的时间C ．半衰期是原子量减少一半所需要的时间D ．半衰期是元素质量减少一半所需要的时间4．23892U 衰变成22286Rn 共发生了______次α衰变、_____次β衰变,在上述变化过程中共减少了_____个中子.5.下列关于可以减缓放射性元素衰变的说法中，正确的是 ( )A.把该元素放置在低温处B.把该元素密封在很厚的铅盒子里C.把该元素同其他的稳定元素结合成化合物D.上述各种方法无法减缓放射性元素的衰变6.一个放射性原子核，发生一次β衰变,则它的 ( )A.质子数减少1个，中子数不变B.质子数增加1个，中子数不变C.质子数增加1个，中子数减少一个D.质子数减少1个，中子数增加一个7.在匀强磁场里，原来静止的放射性碳14原子，它所放射的粒子与反冲核的径迹是两个相切的圆，圆的半径之比为7:1，如图所示，那么碳14的核衰变方程是（）A.146C→42He +104BeB.146C→1e +145BC.146C→-1e +147ND.146C→21H +125B8.设某放射性物质A的半衰期为T，另一种放射性物质B的半衰期为2T，在初始时刻，A 的原子核数目为B的原子核数目的4倍，则（）A．经过时间2T，A与B的原子核数目相同B．经过时间2T，A的原子核数目大于B的原子核数目C．经过时间3T，A的原子核数目大于B的原子核数目D．经过时间4T，A与B的原子核数目相同9．一瓶无害放射性同位素溶液，其半衰期为2天，测得每分钟衰变6×107次，今将这瓶溶液倒入一水库中，8天后认为溶液已均匀分布在水库中，取1m3水样，测得每分钟衰变20次，则该水库蓄水量为________m3【冲A训练】1.科学家最近发现第114号超重元素,这一成果被认为是化学领域里的重要发现.这种元素的质量数为289,该元素经过衰变成铋 ( )(1)经过α衰变和β衰变的次数分别是多少?(2) α射线和β射线的主要性质是什么?师生互动学生反馈掌握情况□原子核的衰变□半衰期□__________________________教师回复____________________________三、练习1.D2.AD3.B4. 4 2 105.D6.C7.C8.BD9. 1.875×105【冲A训练】(1)α衰变20次β衰变9次(2) α射线电离本领强,穿透本领弱. β射线电离本来若,穿透本来强。

第2节放射性元素的衰变同步练习(word版含答案)

2021-2022学年人教版（2019）选择性必修第三册第五章第2节放射性元素的衰变过关演练一、单选题1．云室能显示射线的径迹，把云室放在磁场中，从带电粒子运动轨迹的弯曲方向和半径大小就能判断粒子的属性。

放射性元素A 的原子核静止放在磁感应强度B =2.5T 的匀强磁场中发生衰变，放射出粒子并变成新原子核B ，放射出的粒子与新核运动轨迹如图所示，测得两圆的半径之比12:45:1R R =，且10.2m R =。

下列说法正确的是（）A ．磁场方向一定垂直纸面向里B ．新原子核B 的核电荷数为45C ．放射性元素A 原子核发生的是β衰变D ．放射出的粒子所对应的德布罗意波长为-154.12510m ⨯2．如下图，静止的23892U 核发生α 衰变后生成反冲Th 核，两个产物都在垂直于它们的速度方向的匀强磁场中做匀速圆周运动，下列说法正确的是：（）A ．衰变方程可表示为238234492902+U Th He →B ．Th 核和α 粒子的圆周轨道半径之比为45:1C ．Th 核和α 粒子的动能之比为1:45D ．Th 核和α 粒子在匀强磁场中旋转的方向相反3． 23892U 的衰变有多种途径，其中一种途径是先衰变成21083Bi ，然后可以经一次衰变变成210X a （X 代表某种元素），也可以经一次衰变变成81Ti b，最后都衰变变成20682Pb ，衰变路径如右图所示，下列说法中正确的是（）A ．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B ．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C ．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D ．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4．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中a ，b 所示，由图可以判定( )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 ．轨迹a 为反冲核的运动轨迹 5．放射性同位素14C 可用为推算文物的“年龄”14C 的含量减少一半要经过5730年某考古小组挖掘到一块动物骨骼，经测定14C 还剩余1/8，推测该动物生存年代距今约为A ．5730×3年B ．5730×4年C ．5730×6年D ．5730×8年6．在我们的生活中，日常用品、装饰材料、周围的岩石、食盐、香烟等都不同程度地含有放射性元素。

化学核化学反应练习题核素转变与放射性衰变计算

化学核化学反应练习题核素转变与放射性衰变计算化学核化学反应练习题：核素转变与放射性衰变计算核化学反应是指涉及到原子核的转变和核能的释放或吸收的化学反应。

在核化学中，核素转变与放射性衰变是非常重要的概念。

本文将讨论化学核化学反应练习题，并介绍如何进行核素转变与放射性衰变的计算。

1. 题目一：放射性同位素的衰变放射性同位素是具有不稳定核的同位素，它们通过放射性衰变逐渐转变成稳定同位素。

假设有一个放射性同位素A，其半衰期为t1/2。

请计算在n个半衰期后，剩余同位素A的质量分数为多少？解答：放射性同位素衰变的质量分数计算公式为：质量分数（f）=（1/2）^n其中n为半衰期的倍数。

2. 题目二：核素转变的反应方程式核素转变是指放射性同位素发生衰变或通过核反应转变成其他核素的过程。

请给出以下核素转变的反应方程式：a) 锕-227（Ac-227）经过α衰变变成何种核素？解答：Ac-227 -> Th-223 + αb) 镭-226（Ra-226）经过β衰变变成何种核素？解答：Ra-226 -> Rn-226 + βc) 镭-226（Ra-226）经过γ衰变变成何种核素？解答：γ衰变不涉及核素的转变，只有能量的释放。

3. 题目三：放射性同位素的衰变速率计算放射性衰变速率是指单位时间内放射性同位素发生衰变的次数。

假设有一个放射性同位素B，其半衰期为t1/2。

请计算n个半衰期后，剩余同位素B的衰变速率为多少？解答：放射性同位素的衰变速率计算公式为：衰变速率（R）=初始衰变速率 x (1/2)^n其中初始衰变速率为指定时间内发生衰变的次数，n为半衰期的倍数。

4. 题目四：放射性同位素的衰变常数计算放射性衰变常数是指一个核素在单位时间内发生衰变的概率。

假设有一个放射性同位素C，其半衰期为t1/2。

请计算其衰变常数。

解答：放射性同位素的衰变常数计算公式为：衰变常数（λ）= 0.693 / t1/2其中t1/2为半衰期。

放射性元素的衰变同步练习

放射性元素的衰变一、选择题1.一个放射性原子核,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2.某放射性同位素样品,在21天里衰减掉,它的半衰期是()A.3天B.5.25天C.7天D.10.5天3.表示放射性元素碘131I)β衰变的方程是()AI SbHe BI XeeCI In DI TeH4.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:E F G H另一系列衰变如下:P Q R S已知P是F的同位素,则()A.Q是G的同位素,R是H的同位素B.R是E的同位素,S是F的同位素C.R是G的同位素,S是H的同位素D.Q是E的同位素,R是F的同位素5.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∶14D.16∶16.放射性元素氡Rn)经α衰变成为钋Po),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Rn的矿石,其原因是()A.目前地壳中的Rn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Rn的含量足够高C.当衰变产物Po积累到一定量以后Po的增加会减慢Rn的衰变进程DRn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7.(多选)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8.(多选)美国科研人员正在研制一种新型镍铜长效电池,它是采用半衰期长达100年的放射性同位素镍63Ni)和铜两种金属作为长寿命电池的材料,利用镍63发生β衰变时释放电子给铜片,把镍63和铜片作电池两极,外接负载为负载提供电能。

第五章第2节放射性元素的衰变基础训练(Word版含答案)

（2）若测得一古生物遗骸中的含量只有活体中的25%，则此遗骸距今约有多少年？[
33．太阳能资源，不仅包括直接投射到地球表面上的太阳辐射能，而且也包括像所有矿物燃料能、水能、风能等间接的太阳能资源，严格地说，除了地热能、潮汐能和原子核能以外，地球上所有其他能源全部来自太阳能，太阳内部持续不断地发生着四个质子聚变为一个氦核的热核反应，这种核反应释放出的能量就是太阳能的能源．
(1)写出核反应方程．
(2)若mH=1.007 3 u,mHe=4.002 6 u,me=0.000 55 u,则该反应中的质量亏损是多少u？
如果1 u相当于931.5 MeV的能量，则该反应中释放的能量是多少MeV？
34．物理学家们普遍相信太阳发光是由于其内部不断发生从氢核到氦核的核聚变反应．根据这一理论，在太阳内部4个氢核（）转化成1个氦核（）和几个正电子（）并放出能量．如果已知质子质量mp＝1.0073u，α粒子的质量mα＝4.0015u，电子的质量me＝0.0005u，1u的质量对应931.5 MeV的能量，
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
17．如图为一空间探测器的示意图，探测器质量为。是四个喷气发动机，每台发动机开动时，都能沿出口方向以的速率向外喷出气体（忽略探测器质量变化）。开始时探测器以恒定速率向方向运动，要使探测器改为向方向以原来的速率运动，若忽略探测器受到的地球及其他星球的吸引力。则下列措施正确的是（）
B．从金属表面逸出的光电子的最大初动能与照射光的强度无关，与照射光的频率成正比
C．根据玻尔理论可知，一群处于n=4激发态的氢原子共能辐射出4种不同频率的光
D．在天然放射现象中放出的β射线是电子流，该电子是原子的内层电子受激后辐射出来的

c14衰变题目

c14衰变题目
C14衰变是一种放射性衰变，有着广泛的应用，如最近几年的古代人类学中，通过对古代骨骼和文物中的C14含量的测量，推算出其年代，进而深入地了解古代文明的发展历程。

以下是关于C14衰变的一些常见问题及其解答：
1. C14衰变是什么？
C14是一种放射性碳元素，与普通碳的差别在于其原子核中有6个中子而不是5个。

C14会以放射性衰变的方式逐渐转变成氮(N14)。

2. C14衰变有何应用？
通过测量文物、古生物遗骸等中的C14含量，可以推算出其年代，并且判断其与其他文物、遗骸之间的历史关系。

这有助于古代文明、生命的历史研究。

3. C14衰变的速率是多少？
C14的半衰期约为5730年，意味着在5730年，放射性衰变后的C14
含量会减半。

在每一千万个C14的原子中，一秒钟只会有一个进行放射性衰变。

4. 如何测量文物中的C14含量？
从文物中取样，将其送到专门的实验室进行测量。

实验室中的科学家们会利用放射性探测器等设备测定文物中的C14含量，并进行计算，以推算出其年代。

5. C14衰变对人体有危害吗？
C14衰变的半衰期相对较长，但其释放的放射性能量也相对较小，对人体的危害较低。

但如果人体长期接触较高剂量的C14放射性粒子，仍会对人体带来一定的损害。

总之，C14衰变是一项重要的科学技术，其应用也非常广泛。

通过C14的测量，我们可以深入了解人类文明、生命的历史演变，为我们的研究带来极大的帮助。

核衰变练习题计算放射性物质的衰变速率和半衰期

核衰变练习题计算放射性物质的衰变速率和半衰期核衰变是放射性物质中的原子核自发地转变为其他核的过程。

在核衰变中，放射性物质会以一定的速率减少其原有的量，而衰变速率和半衰期是核衰变现象中的两个重要参数。

本文将通过几个练习题来探讨如何计算放射性物质的衰变速率和半衰期。

练习题一：某种放射性物质的半衰期为10天，开始时含有100克的该物质。

请计算经过30天后该物质中剩余的放射性物质质量。

解析：根据核衰变的性质，半衰期表示了放射性物质中一半的核衰变的时间。

在每一个半衰期过去后，放射性物质的质量会减少到原来的一半。

所以在经过30天，即3个半衰期之后，剩余的放射性物质质量可以通过以下公式计算：剩余质量 = 原始质量 × 1/2^(经过的半衰期数)代入数据计算得：剩余质量 = 100克 × 1/2^3 = 100克 × 1/8 = 12.5克因此，经过30天后，该物质中剩余的放射性物质质量为12.5克。

练习题二：假设某种放射性物质的衰变速率为每秒衰变100个核，求其半衰期。

解析：衰变速率表示单位时间内发生衰变的核数。

而半衰期则表示放射性物质中一半核衰变所需的时间。

为了求解半衰期，我们可以运用以下公式：衰变速率 = 初始核数 × (1/2)^((经过的时间)/(半衰期))代入数据计算得：100核/秒 = 初始核数 × (1/2)^(1/半衰期)将方程两边取对数得：log(100核/秒) = log(初始核数) + (1/半衰期) × log(1/2)对右侧进行化简：log(100核/秒) = log(初始核数) - (log(2)/半衰期)代入已知数据：2 = log(初始核数) - (log(2)/半衰期)整理表达式得：log(初始核数) = 2 + (log(2)/半衰期)利用换底公式转化为以自然对数为底的方程：ln(初始核数) = 2 + (ln(2)/半衰期)进一步整理得：ln(初始核数) - 2 = ln(2)/半衰期使用自然对数的性质，我们知道ln(2)约等于0.6931。

高一物理放射性的衰变试题

高一物理放射性的衰变试题1.（2014•杨浦区三模）最近几年，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原子结合成超重原子的反应时，发现生成的超重元素的原子核经过6次α衰变后的产物是．由此可以判断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【答案】D【解析】根据α衰变的特点；质子数、中子数和质量数之间关系；正确利用衰变过程中质量数和电荷数守恒解决有关问题．解：每经过一次α衰变质量数少4，质子数少2，经过6次α衰变质量数减少24，质子数减少12，超重元素的原子序数和质量数分别，100+12=112，253+24=277，故D正确．故选D．点评：本题考查了原子核的组成以及质量数和电荷数守恒在衰变方程中的应用，对于这些基础知识，注意平时加强理解与练习．2.（2014•天津）下列说法正确的是（）A．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B．可利用某些物质在紫外线照射下发出荧光来设计防伪措施C．天然放射现象中产生的射线都能在电场或磁场中发生偏转D．观察者与波源互相远离时接收到波的频率与波源频率不同【答案】BD【解析】卢瑟福α粒子散射实验提出原子核式结构模型，紫外线可以使荧光物质发出荧光，γ射线不能在电场或磁场中发生偏转，多普勒效应是由于观察者和波源间位置的变化而产生的．解：（1）A、卢瑟福通过α粒子散射实验建立了原子核式结构模型，故A错误；B、紫外线可以使荧光物质发出荧光，利用这一特性对钞票或商标进行有效的防伪措施，故B正确；C、天然放射现象中产生的γ射线不能在电场或磁场中发生偏转，故C错误；D、当波源与观察者有相对运动时，如果二者相互接近，间距变小，观察者接收的频率增大，如果二者远离，间距变大，观察者接收的频率减小．故D正确．故选：BD．点评：本题考查了原子核式结构模型、紫外线的特征，多普勒效应等知识点，属于熟记内容，难度不大，属于基础题．3.（2014•福建模拟）元素x是A的同位素，分别进行下列衰变：X P Q A R S则下面正确的是（）A．Q和S不是同位素B．X和R的原子序数相同C．X和R的质量数相同D．R的质子数多于前述任何元素【答案】D【解析】依衰变规律写出衰变方程，可知Q与S质子数相同、中子数不同，是同位素．X与R质量数相同，但质子数不同，R的质子数比X多1．解：A、根据衰变方程知XA都经历了αβ衰变，质子数都减少了1，Q和S也是同位素，A错误；B、A经过β衰变，质子数比原来多1，所以X的原子序数比R少1，B错误；C、X和A的质量数不同，A和R的质量数相同，故X和R的质量数不同，C错误；D、X的质子数比P多2，比Q多1，R的质子数比X多1，故R的质子数多于前述任何元素，D正确；故选D点评：根据αβ衰变方程知道新生成的原子核的质子数和质量数的关系即可顺利解决此类题目．4.（2014•宿迁三模）下列说法正确的是（）A．汤姆生发现了电子，并提出了原子的栆糕模型B．太阳辐射的能量主要来自太阳内部的热核反应C．一束光照射到某种金属上不能发生光电效应，是因为该束光的强度小D．将放射性元素掺杂到其它稳定元素中，并降低其温度，该元素的半衰期将增大【答案】AB【解析】电子是汤姆生发现的，并提出原子的栆糕模型；太阳辐射的能量是来自于轻核聚变释放的；当光的入射频率大于极限频率时，才能发生光电效应，与光的强度无关；半衰期与环境、及化合状或单质无关．解：A、汤姆生发现了电子，并提出了原子的栆糕模型，故A正确；B、太阳辐射的能量主要来自太阳内部的聚变反应，也是热核反应，故B正确；C、光照射到某种金属上不能发生光电效应，是因为该束光的频率小于极限频率，故C错误；D、放射性元素掺杂到其它稳定元素中，并降低其温度，但该元素的半衰期仍将不变，故D错误；故答案为：AB．点评：考查原子的结构模型，掌握聚变与裂变的区别，理解光电效应的条件，注意半衰期不受环境因素影响．5.（2014•上海二模）如图所示为α粒子穿过充满氮气的云室时拍摄的照片，在许多α粒子的径迹中有一条发生了分叉，分叉后有一条细而长的径迹和一条粗而短的径迹，则（）A．细而长的是α粒子的径迹B．粗而短的是氧核的径迹C．细而长的是氧核的径迹D．粗而短的是质子的径迹【答案】B【解析】α粒子穿过充满氮气的云室，与氮核发生核反应，产生氧核和质子．解：根据电荷数守恒质量数守恒，α粒子与氮核发生核反应，产生氧核和质子，则粗而短的是氧核的径迹，细而长的是质子的径迹．故B正确，A、C、D错误．故选B．点评：解决本题的关键知道α粒子与氮核发生核反应，将产生氧核和质子．6.（2014•海淀区模拟）2011年3月11日，日本东海岸发生9.0级地震，地震引发的海啸摧毁了日本福岛第一核电站的冷却系统，最终导致福岛第一核电站的6座核反应堆不同程度损坏，向空气中泄漏大量碘131和铯137等放射性物质，这些放射性物质随大气环流飘散到许多国家．4月4日，日本开始向太平洋排放大量带有放射性物质的废水，引起周边国家的指责．下列说法中正确的是（）A．福岛第一核电站是利用原子核衰变时释放的核能来发电B．碘131能自发进行β衰变，衰变后生成的新物质原子核比碘131原子核多一个中子而少一个质子C．铯137进行β衰变时，往往同时释放出γ射线，γ射线具有很强的穿透能力，甚至能穿透几厘米厚的铅板D．铯137进入人体后主要损害人的造血系统和神经系统，其半衰期是30.17年，如果将铯137的温度降低到0度以下，可以延缓其衰变速度【答案】C【解析】核电站是利用重核裂变释放的核能进行发电的，β衰变生成负电子，根据质量数和电荷数守恒分析质子和中子的变化，γ射线具有很强的穿透能力，半衰期只与原子核本身有关，与其它因素无关．解：A、福岛第一核电站是利用重核裂变释放的核能进行发电的，故A错误；B、根据质量数和电荷数守恒知碘131能自发进行β衰变，衰变后生成的新物质原子核比碘131原子核少一个中子而多一个质子，B错误；C、铯137进行β衰变时，往往同时释放出γ射线，γ射线具有很强的穿透能力，甚至能穿透几厘米厚的铅板，C正确；D、半衰期只与原子核本身有关，与其它因素无关，D错误；故选：C．点评：本题考查了裂变、衰变特点、射线的性质和半衰期等知识点，难度不大．7.（2014•东城区模拟）下列核反应方程中X代表质子的是（）A．B．C．D．【答案】B【解析】根据核反应方程前后质量数守恒、电荷数守恒判断出生成物的成分，然后再找质子．解：根据核反应方程前后质量数守恒、电荷数守恒知：X在A中代表电子，B中代表质子，C中代表中子，D中代表氦原子核，B正确．故选：B．点评：本题较简单，只要根据质量数守恒、电荷数守恒判断出生成物的成分即可解决此类题目．8.（2014•南昌二模）关于近代物理内容的若干叙述正确的是（）A．自然界中含有少量的14C，14C具有放射性，能够自发地进行β衰变，因此在考古中可利用14C 来测定年代B．重核的裂变过程质量增大，轻核的聚变过程有质量亏损C．比结合能越大，表示原子核中核子结合得越牢固，原子核越稳定D．根据玻尔理论，氢原子的核外电子由较高能级跃迁到较低能级时，要释放一定频率的光子，同时电子的动能增大，电势能减小E．紫外线照射到金属锌板表面时能够发生光电效应，则当增大紫外线的照射强度时，从锌板表面逸出的光电子最大初动能也随之增大【答案】ACD【解析】半衰期具有统计规律，半数发生衰变是针对大量的原子核；轻核聚变有质量亏损，根据质能方程有能量释放；根据跃迁时，能量的变化，确定光子是释放还是吸收，根据轨道半径确定动能的变化，根据能量等于动能和电势能之和，确定电势能的变化．光电效应的条件是入射光的频率大于金属的极限频率，与入射光的强度无关；解：A、半衰期是固定不变的，故在考古中可利用14C来测定年代，故A正确；B、裂变和聚变过程都有质量亏损，释放能量．故B错误；C、比结合能越大，表示原子核中核子结合得越牢固，原子核越稳定．故C正确；D、氢原子的核外电子由较高能级迁到较低能级时，能量减小，释放光子，由高轨道跃迁到低轨道，速度增大，动能增大，能量减小，则电势能减小．故D正确；E、紫外线照射到金属锌板表面时能够发生光电效应，根据光电效应方程，最大初动能与入射光的频率有关，与光强度无关．故E错误；故选：ACD．点评：本题考查了光电效应方程、质能方程、半衰期、能级等知识点，关键掌握这些知识点的基本概念和基本规律，难度不大．9.（2014•海淀区二模）下列说法中正确的是（）A．电子的发现说明原子是可分的B．天然放射现象说明原子具有核式结构C．光电效应证实了光具有波动性D．天然放射现象中的α、β、γ射线都能在电场中发生偏转【答案】A【解析】电子来自于原子中；α粒子散射实验提出原子具有核式结构；光电效应证实光有粒子性；γ射线不带电，在电场中不受电场力作用，从而即可各项求解．解：A、汤姆生发现电子后，原子是可以再分，故A正确；B、天然放射现象说明原子核具有复杂结构，而α粒子散射实验提出原子具有核式结构，故B错误；C、光电效应证实了光具有粒子性，故C错误；D、α、β射线均带电，在电场中受到电场力作用下偏转，而γ射线不带电，则在电场中不发生偏转，故D错误；故选：A．点评：考查电子发现，为人们研究原子的结构奠定基础，从而进一步认识原子核的复杂结构，注意γ射线是不带电．10.（2014•广州三模）核能作为一种新能源在现代社会中已不可缺少，但安全是核电站面临的非常严峻的问题．核泄漏中的钚（Pu）是一种具有放射性的超铀元素，钚的危险性在于它对人体的毒性，与其他放射性元素相比钚在这方面更强，一旦侵入人体，就会潜伏人体肺部、骨骼等组织细胞中，破坏细胞基因，提高罹患癌症的风险．已知钚的一种同位素Pu的半衰期为24100年，其衰变方程为Pu，下列有关说法正确的是（）A．X原子核中含有143个中子B．100个Pu经过24100年后一定还剩余50个C．由于衰变时释放巨大能量，根据E=mC2，衰变过程总质量增加D．衰变发出的γ放射线是波长很短的光子，具有很强的穿透能力【答案】AD【解析】根据电荷数守恒、质量数守恒守恒求出X的电荷数和质量数，抓住质量数等于质子数和中子数之和求出中子数．半衰期具有统计规律，对于大量的原子核适用．解：A、根据电荷数守恒、质量数守恒知，X的电荷数为92，质量数为235，则中子数为143．故A正确．B、半衰期具有统计规律，对大量的原子核适用．故B错误．C、由于衰变时释放巨大能量，根据E=mC2，衰变过程总质量减小．故C错误．D、衰变发出的γ放射线是波长很短的光子，具有很强的穿透能力．故D正确．故选AD．点评：本题考查了核反应方程、半衰期、质能方程、射线的形状等基础知识点，比较简单，关键要熟悉教材，牢记这些基础知识点．。

放射性衰变与核能应用试题

放射性衰变与核能应用试题一、选择题1. 下面关于放射性衰变的说法中，正确的是：A. 放射性衰变是指放射性核素自发地转变成其他核素的过程B. 衰变发生的速率是恒定的C. 放射性衰变是通过化学反应进行的D. 衰变不会改变原子核的质量数和原子序数2. 下面关于放射性同位素的说法中，正确的是：A. 同位素是指质量数相同、原子序数不同的核素B. 同位素的衰变速率是恒定的C. 衰变发生时，同位素会转变成其他元素D. 同位素具有相同的化学性质3. 核能是指以下哪种能量形式：A. 光能B. 热能C. 机械能D. 原子核内部储存的能量4. 核裂变是指以下哪个过程：A. 一个重核分裂成两个或更多的子核B. 两个轻核结合成一个重核C. 原子核中的质子和中子相互转换D. 一个原子核放射出一个α粒子5. 核能在以下哪个领域得到了广泛应用：A. 医学B. 农业C. 工业D. 环境保护二、判断题1. 放射性核素的半衰期越长，其衰变速率越快。

2. 核能发电是一种清洁能源，没有环境污染问题。

3. 核能可以用于医学诊断和治疗。

4. 核聚变是一种常见的核反应形式。

三、简答题1. 什么是放射性衰变？请简要说明其特点和规律。

2. 核能的应用范围有哪些？请举例说明其在医学或工业领域的应用。

3. 核聚变和核裂变的区别是什么？请简要说明两者的原理和应用。

四、综合应用题某核反应堆中含有1000克的铀-235，其半衰期为7亿年。

请回答以下问题：1. 经过多少年后，铀-235的质量将剩余250克？2. 一个核燃料元件中的铀-235含量为10千克，经过多少年后，剩余铀-235的质量将减少到1千克？四、解答题1. 什么是放射性衰变？请简要说明其特点和规律。

放射性衰变是指放射性核素自发地转变成其他核素的过程。

放射性核素的原子核在衰变时会发射出α粒子、β粒子或伽马射线，进而转变成其他核素。

放射性衰变是一个不可逆的过程，其发生的速率具有指数衰减的特点，遵循指数衰变定律。

放射性元素的衰变每课一练 (含解析) (11)

《放射性元素的衰变》作业一、选择题(每小题6分，共48分)1．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 －14Z －6YC.M －12Z －6YD.M －12Z －4Y解析：根据衰变规律：新核的质量数为：M ′＝M －4p ＝M －12，电荷数为：Z ′＝Z －2p ＋q ＝Z －6＋2＝Z －4，答案选D.答案：D2．原子核X 经β衰变(一次)变成原子核Y ，原子核Y 再经一次α衰变变成原子核Z ，则下列说法中不正确的是( )A ．核X 的中子数减核Z 的中子数等于2B ．核X 的质子数减核Z 的质子数等于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 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．答案：C3．一个氡核222 86Rn 衰变成钋核218 84Po 并放出一个粒子，其半衰期为3.8天.1 g氡经过7.6天衰变掉氡的质量，以及222 86Rn 衰变成218 84Po 的过程放出的粒子是( )A ．0.25 g ，α粒子B ．0.75 g ，α粒子C ．0.25 g ，β粒子D ．0.75 g ，β粒子解析：由衰变规律写出衰变方程：222 86Rn →218 84Po ＋42He ，放出的粒子是α粒子．经过两个半衰期剩余的是14，则衰变掉的是34，所以选项B 正确．答案：B4．(2013·重庆卷)铀是常用的一种核燃料，若它的原子核发生了如下的裂变反应：解析：核反应方程满足质量数守恒和电荷数守恒，通过核反应前后的质量数和电荷数相等不难得出A项、B项、C项错误；D项正确。

答案：D5．铀核238 92U衰变为铅核206 82Pb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＝8，y＝6C．x＝16，y＝22 D．x＝22，y＝16答案：B6．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，是核外电子激射出来形成的，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，是原子核衰变时产生的一种射线，这种射线来源于原子核内部，而不是核外电子激射形成的，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＋ 0－1e，β射线的电离作用较弱，但贯穿本领较强，很容易穿透黑纸，甚至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．答案：C7．分别将一个α粒子和一个β粒子以相等大小的动量垂直射入同一匀强磁场中，它们的偏转半径依次为R 1和R 2，其匀速圆周运动的周期依次为T 1和T 2，则以下选项正确的是( )A.R 1R 2＝21B.R 1R 2＝12C.T 1T 2＝12D.T 1T 2＝21解析：α粒子和β粒子在同一匀强磁场做匀速圆周运动时，其轨道和周期分别满足：R 1＝m 1v 1Bq 1，R 2＝m 2v 2Bq 2，T 1＝2πm 1Bq 1，T 2＝2πm 2Bq 2，据题意知m 1v 1＝m 2v 2，解得R 1R 2＝q 2q 1＝e 2e ＝12， T 1T 2＝m 1m 2·q 2q 1＝1.67×10－272×9.1×10－31＝9.2×102 故选项B 正确．答案：B8．本题中用大写字母代表原子核，E 经α衰变变成F ，再经β衰变变成G ，再经α衰变变成H ，上述系列衰变可记为下式：E ――→αF ――→βG ――→αH ，另一系列衰变如下：P ――→βQ ――→βR ――→αS ；已知P 与F 是同位素，则 ( )A ．Q 是G 的同位素，R 是H 的同位素B ．R 是E 的同位素，S 是F 的同位素C ．R 是G 的同位素，S 是H 的同位素D ．Q 是E 的同位素，R 是F 的同位素解析：互称同位素的原子核电荷数相同而质量数不同．任何核反应都遵循电荷数守恒和质量数守恒．α衰变和β衰变的核反应方程表达式分别为：A Z X →A －4Z －2Y ＋42He(α衰变)，A Z X → A Z ＋1Y ＋ 0－1e(β衰变) P 和F 是同位素，设电荷数均为Z ，则衰变过程可记为：Z ＋2E ――→αZ F ――→βZ ＋1G ――→αZ －1H ， Z P ――→βZ ＋1Q ――→βZ ＋2R ――→αZ S 显然，E 和R 的电荷数均为Z ＋2，G 和Q 的电荷数均为Z ＋1，F 、P 和S 的电荷数均为Z ，故B 正确．答案：B二、非选择题(共52分)9．(8分)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，形成如右图所示的内切圆轨迹，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：(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 ＝m v qB 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10．(6分)如下图，纵坐标表示某放射性物质中未衰变的原子核数(N )与原来总原子核数(N 0)的比值，横坐标表示衰变的时间，则由图线可知该放射性物质的半衰期为________天，若将该放射性物质放在高温、高压或强磁场等环境中，则它的半衰期将________(填“变长”、“不变”或“变短”)．答案：3.8 不变11．(4分)一小瓶含有放射性同位素的液体，它每分钟衰变6 000次．若将它注射到一位病人的血管中，15 h 后从该病人身上抽取10 mL 血液，测得此血样每分钟衰变2次．已知这种同位素的半衰期为5 h ，则此病人全身血液总量为________L.解析：设衰变前原子核的个数为N 0,15 h 后剩余的原子核个数为N ，则：N ＝N 0×⎝ ⎛⎭⎪⎫12t τ＝⎝ ⎛⎭⎪⎫123N 0＝18N 0，设人血液的总体积为V ，衰变的次数跟原子核的个数成正比，即N N 0＝2×V 106 000，解得V 30 000＝18，所以V ＝3 750 mL ＝3.75 L. 原子核的个数越多，衰变的次数越多，两者成正比关系．答案：3.75 L12．(12分)静止状态的镭原子核228 88Ra 经一次α衰变后变成一个新核．(1)写出衰变方程式；(2)若测得放出的α粒子的动能为E 1，求反冲核的动能E 2及镭核衰变时放出的总能量E .解析：(1)228 88Ra →224 86Rn ＋42He(2)由动量守恒定律得m 1v 1－m 2v 2＝0，式中m 1、m 2，v 1、v 2分别为α粒子及新核的质量和速度，则反冲核的动能为：E 2＝12m 2v 22＝12m 2⎝ ⎛⎭⎪⎫m 1v 1m 22＝E 1·m 1m 2＝156E 1，则衰变放出的总能量为E ＝E 1＋E 2＝5756E 1，发生α衰变时遵循动量守恒和能量守恒．答案：(1)228 88Ra →224 86Rn ＋42He (2)5756E 1 13．(10分)K －介子衰变的方程为K －→π－＋π0，其中K －介子和π－介子为带负电的元电荷，π0不带电．一个K －介子沿垂直于磁场的方向射入匀强磁场中，其轨迹为圆弧AP ，衰变后产生的π－介子的轨迹为圆弧PB ，两轨迹在P 点相切，它们的半径R K －与R π－之比为2∶1，π0介子的轨迹未画出．如图所示，由此求π－的动量大小与π0的动量大小之比为多少？解析：本题涉及核衰变、电荷在匀强磁场中的运动规律及动量守恒定律，同时，本题较贴近现代科技前沿，情景较新颖，能较好的考查解决问题的能力，其知识含量和思维含量较大．解决此类问题注意以下几个方面：(1)核反应总遵循质量数守恒和电荷数守恒．(2)动量是矢量，列动量守恒方程时须注意各动量的矢量性．(3)微观带电粒子在匀强磁场中运动时，都不计其重力作用，且有Bq v＝m v2 r.K－介子衰变过程中动量守恒，且K－介子和π－介子在磁场中做匀速圆周运动．圆弧AP和PB在P处相切，说明衰变前K－介子的动量大小为p0，衰变后π－介子和π0介子的动量分别为p1和p2，根据动量守恒定律可得p0＝－p1＋p2.K－介子和π－介子在磁场中分别做匀速圆周运动，其轨道半径为：R K－＝p0Bq K－；Rπ－＝p1Bqπ－，又由题意知R K－＝2Rπ－，q K－＝qπ－，联立方程组解得p1∶p2＝1∶3.答案：1∶314．(12分)处于静止状态的某原子核X，发生α衰变后变成质量为M的原子核Y，被释放的α粒子垂直射入磁感应强度为B的匀强磁场中，测得其圆周运动的半径为r，设α粒子质量为m，质子的电量为e，试求：(1)衰变后α粒子的速率vα和动能E kα；(2)衰变后Y核的速率v Y和动能E kY；(3)衰变前X核的质量M X.解析：(1)α粒子在匀强磁场中做圆周运动所需的向心力由洛伦兹力提供，即Bq vα＝m v2αr，α粒子的带电量为q＝2e所以α粒子的速率：vα＝2Ber m，动能：E kα＝12m v2α＝2B2e2r2m.(2)由动量守恒m vα－M v Y＝0，所以v Y＝2Ber M，E kY＝12M v2Y＝2B2e2r2M.(3)由质能方程：ΔE＝Δmc2，而ΔE＝E kα＋E kY，所以Δm＝2B2e2r2c2(1m＋1M)衰变前X核的质量：M X＝m＋M＋Δm＝m＋M＋2B2e2r2c2(1m＋1M)．答案：(1)vα＝2Berm E kα＝2B2e2r2m(2)v Y＝2Berm E kY＝2B2e2r2M(3)M X＝m＋M＋2B2e2r2c2(1m＋1M)。

放射性衰变与半衰期计算练习题

放射性衰变与半衰期计算练习题在我们探索物质的微观世界时，放射性衰变是一个极其重要的概念。

而半衰期作为描述放射性物质衰变速度的关键参数，对于理解和计算放射性过程至关重要。

接下来，让我们通过一系列练习题来深入理解和掌握放射性衰变与半衰期的相关知识。

一、基础概念理解（1）什么是放射性衰变？放射性衰变是指某些原子核由于不稳定，自发地放出射线，转变为另一种原子核的过程。

常见的射线包括α射线、β射线和γ射线。

（2）半衰期的定义是什么？半衰期是指放射性元素的原子核有半数发生衰变所需的时间。

它是一个反映放射性物质衰变快慢的物理量。

二、简单计算练习（1）已知某种放射性物质的半衰期为 5 天，初始时有 100 克该物质，经过 15 天后，还剩下多少克？首先，15 天包含了 3 个半衰期（15÷5 ＝ 3）。

经过一个半衰期，剩余的物质为初始量的一半，即100÷2 ＝50 克。

经过两个半衰期，剩余 50÷2 ＝ 25 克。

经过三个半衰期，剩余 25÷2 ＝ 125 克。

（2）一种放射性元素的半衰期为 10 小时，现有 20 摩尔该元素，经过 20 小时后，还剩下多少摩尔？20 小时包含 2 个半衰期（20÷10 ＝ 2）。

经过一个半衰期，剩余 20÷2 ＝ 10 摩尔。

经过两个半衰期，剩余 10÷2 ＝ 5 摩尔。

三、复杂情况分析（1）有两种放射性物质 A 和 B，A 的半衰期为 3 天，B 的半衰期为 6 天。

初始时，A 和 B 的质量相等，都为 80 克。

经过 6 天后，A 和B 的质量分别是多少？对于 A，6 天包含 2 个半衰期，剩余质量为 80÷2÷2 ＝ 20 克。

对于 B，6 天包含 1 个半衰期，剩余质量为 80÷2 ＝ 40 克。

（2）某放射性物质经过 5 个半衰期后，剩余的质量占初始质量的比例是多少？经过一个半衰期，剩余 1/2；经过两个半衰期，剩余 1/4；经过三个半衰期，剩余 1/8；经过四个半衰期，剩余 1/16；经过五个半衰期，剩余 1/32。