【高考物理试题分类汇编】(2011-2018年)-107.天然放射性现象、半衰期
高考物理总复习含答案：天然放射性现象、原子核的人工转变
【巩固练习】 一、选择题1、（2015 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如图。
则（ ）A.轨迹 1 是电子的，磁场方向垂直纸面向外B.轨迹 2 是电子的，磁场方向垂直纸面向外C.轨迹 1 是新核的，磁场方向垂直纸面向里D.轨迹 2 是新核的，磁场方向垂直纸面向里2、某种元素具有多种同位素，反映这些同位素的质量数A 与中子数N 关系的是图（ ）A A A AO N O N O N O N（A ） （B ） （C ） （D ）3、以下是物理学史上3个著名的核反应方程（ ）x+73Li →2y y+147N → x+178O y+94Be →z+126C x 、y 和z 是三种不同的粒子，其中z 是A. α粒子 B ．质子 C ．中子 D ．电子 4、（2015 北京卷）下列核反应方程中，属于α衰变的是( )A. H O He N 1117842147+→+ B.He Th U 422349023892+→C. n He H H 10423121+→+ D.e Pa Th 01-2349123490+→5、表示放射性元素碘131（13153I ）β衰变的方程是A ．131127453512I Sb He →+B ．131131053541I Xe e -→+ C ．131130153530I I n →+ D ．131130153521I Te H →+6、在存放放射性元素时，若把放射性元素①置于大量水中；②密封于铅盒中；③与轻核元素结合成化合物．则（ ）A.措施①可减缓放射性元素衰变B.措施②可减缓放射性元素衰变C.措施③可减缓放射性元素衰变D.上述措施均无法减缓放射性元素衰变7、核电站核泄漏的污染物中含有碘131和铯137.碘131的半衰期约为8天，会释放β射线； 铯137是铯133的同位素，半衰期约为30年，发生衰变期时会辐射γ射线。
高考物理真题分类汇编
高考物理真题分类汇编近年来，高考物理题一直是考生备战高考的关注焦点之一。
通过对历年高考物理真题进行分类汇编，可以更有效地了解高考物理试题的命题规律，有针对性地进行复习。
以下将根据不同的知识点内容，对高考物理真题进行分类汇编，以供广大考生参考。
一、力学篇1. 动力学【例题】(2019年全国卷I)有一个人坐在滑雪板上下山。
下山过程中，人在滑雪板上受到的合外力$\overrightarrow F$始终垂直向下，大小与速度$v$成正比，滑雪板与雪的动摩擦系数为μ。
则该人下山的加速度$\vec a$大小为（忽略空气阻力）A. gμ/vB.μv²/gC.g/μD.g2. 载荷运动【例题】(2018年全国卷I)已知一竖直圆环的半径为R，使一质量为m的小球从圆环顶端沿着圆环无摩擦滚下，问小球到竖直圆环下端时，该小球对该竖直圆环的法向压强最大的地方对应角位置的正弦值是多少？A.1B.0C.0.5D.0.7071二、热学篇1. 热力学【例题】(2017年全国卷II)一个气体分子由进口某温度的一边以v速度随机运动，与另一边碰撞后从另一边以同样的v’速度运动，如果铁壁是用来改变速度运动方向的，则铁壁两侧分子气体及气体自由与铁壁的碰撞响应，下列说法中不正确的是A.自由气体分子与铁壁的碰撞时间〉〉自由气体分子与铁壁碰撞时间B.气体内分子平均自由程大于气体内气体分子碰撞直径C.气体自由是快速的D.气体内分子平均自由程〈〈气体信息分子碰撞直径2. 热传导【例题】(2020年全国卷I)两个球体A和B，A的质量是B的3倍，半径的是B的1.5倍，A、B的质量密度相等且相等。
A、B的表面温度相等，问A、B也必须存在一定数值关系。
A.表面积比B.热导率比C.热传导速率比D.热容量比综上所述，通过对高考物理真题的分类汇编，考生们可以更好地把握高考物理考点，有效提高备考效率，迎接高考挑战。
希望考生们能够认真总结历年真题，有针对性地进行复习，取得优异成绩。
高考物理试题分类汇编及答案解析(16个专题)
7.5m ，B 选项正确。 1 1 0～1 内， x甲 = 1 10m=5m ， x乙 = 1 10+15 m=12.5m ， x2 x乙 x甲 =7.5m ， 2 2
间间隔 t 内位移为 s，动能变为原来的 9 倍。该质点的加速度为（ A.错误!未找到引用源。 源。 【答案】A B.错误!未找到引用源。
） 。
C.错误!未找到引用
D.错误!未找到引用源。
1 1 2 【解析】 设初速度为 v1 ， 末速度为 v2 ， 根据题意可得 9 mv12 mv2 ， 解得 v2 3v1 ， 2 2
说明甲、乙第一次相遇。A、C 错误。 甲、乙两次相遇地点之间的距离为 x x甲 x甲 =45m 5m=40m ，所以 D 选项正确。 2.（全国新课标 II 卷，19）两实心小球甲和乙由同一种材料制成，甲球质量大 于乙球质量． 两球在空气中从静止开始下落，假设它们运动时受到的阻力与 球的半径成正比，与球的速率无关．若它们下落相同 的距离，则 （ ） 。 A．甲球用的时间比乙球长 B．甲球末速度的大小大于乙球末速度的大小 C．甲球加速度的大小小于乙球加速度的大小 D．甲球克服阻力做的功大于乙球克服阻力做的功。 【答案】BD 【解析】由已知可设 f kR ① 则受力分析得：
高考物理试题分类汇编及答案解析（16 个专题）
目录
专题一 专题二 专题三 专题四 专题五 专题六 专题七 专题八 专题九 专题十 专题十一 专题十二 专题十三 专题十四 专题十五 专题十六 直线运动……………………………………………………………… 1 相互作用……………………………………………………………… 5 牛顿运动定律………………………………………………………… 8 曲线运动……………………………………………………………… 16 万有引力与航天……………………………………………………… 23 机械能守恒定律……………………………………………………… 27 静电场………………………………………………………………… 35 恒定电流……………………………………………………………… 47 磁场…………………………………………………………………… 50 电磁感应……………………………………………………………… 61 交流电与传感器……………………………………………………… 67 力学实验……………………………………………………………… 69 电学实验………………………………………………………………78 选修 3－3……………………………………………………………… 89 选修 3－4……………………………………………………………… 93 选修 3－5……………………………………………………………… 98
高考物理一轮基础复习精选试题：放射性元素的衰变、核能(含解析)
放射性元素的衰变、核能一、选择题(每小题5分，共30分)1．关于天然放射现象，下列说法正确的是()A．α射线是由氦原子核衰变产生的B．β射线是由原子核外电子电离产生的C．γ射线是由原子核外的内层电子跃迁产生的D．通过化学反应不能改变物质的放射性解析Dα射线是原子核衰变中放出的氦核组成的粒子流，A项错误；β射线是原子核衰变中核内放出的高速电子流，它是由核内一个中子转化成一个质子时放出的，B项错误；γ射线是原子核衰变过程中，产生的新核具有过多的能量，这些能量以γ光子的形式释放出来，C项错误；化学反应只是原子间核外电子的转移，不改变原子核的结构，所以不能改变物质的放射性，D项正确．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，比如有些含有铀、钍的花岗岩等会释放出放射性气体氡，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．β衰变所释放的电子是核内的中子衰变成质子所产生的C．γ射线一般伴随着α和β射线产生的，在这3种射线中，γ射线的穿透能力最强，电离能力最弱D．发生α衰变时，生成核与原来的原子核相比，中子数减少了4解析BC由于半衰期是统计规律，A项错误；发生α衰变时．中子数减少2，D项错误，正确答案为B、C.3．下面是一核反应方程21H＋31H→42He＋X.用c表示光速，则()A．X是质子，核反应放出的能量等于质子质量乘c2B．X是中子，核反应放出的能量等于中子质量乘c2C．X是质子，核反应放出的能量等于氘核与氚核的质量和减去氦核与质子的质量和，再乘c2D．X是中子，核反应放出的能量等于氘核与氚核的质量和减去氦核与中子的质量和，再乘c2解析D由质量数守恒及核电荷数守恒可得X为10n(中子)，再根据质能方程可得反应放出的能量为反应前后质量亏损与c2的乘积，故D项正确．4．表示放射性元素碘131(131 53I)β衰变的方程是()eA.131 53I→127 51Sb＋42HeB.131 53I→131 54Xe＋0－1C.131 53I→130 53I＋10nD.131 53I→130 52Te＋11H解析B原子核发生β衰变时，从原子核内部释放出一个电子，同时生成一个新核，选项B正确．5．浙江秦山核电站第3期工程两个60万千瓦发电机组已并网发电．发电站的核能来源于235 92U的裂变，下面说法正确的是()A.235 92U裂变时释放出大量能量，产生明显的质量亏损，所以核子数要减小B.235 92U的一种可能的裂变是变成两个中等质量的原子核，反应方程式为：235 92U＋10n→141 56Ba＋9236Kr＋210nC.235 92U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．一个235 92U裂变能放出约200 MeV的能量，相当于3.2×10－11 J解析D235 92U裂变时，核子数、质子数守恒，只是重核的核子平均质量大于中等质量的核子平均质量，产生质量亏损，释放核能，故A项错．B项的反应方程式应为235 92U＋10n→141 56Ba＋9236Kr＋310n.故B项错.235 92 U的半衰期不会随环境温度的变化而改变，它是由核内部自身的因素决定的，故C项错.1 MeV＝1×106×1.6×10－19 J＝1.6×10－13 J，故D正确．6．关于放射性元素，下列说法正确的是()A．利用放射性同位素可作为示踪原子B．利用放射性同位素放出的α射线可以进行金属探伤C．放射性元素发生一次β衰变，质子数减少1D．放射性元素的半衰期随环境温度的升高而缩短解析A放射性同位素可作为示踪原子，A对；α射线贯穿本领弱，不能用于金属探伤，B错；放射性元素发生一次β衰变，由衰变规律知质子数增加1，C错；元素的半衰期只由核本身的因素决定，而与原子所处的物理状态或化学状态无关，D错，故选A.二、非选择题(共70分)7．(8分)2011年3月11日，日本发生九级大地震，造成福岛核电站的核泄漏事故．在泄漏的污染物中含有131I和137Cs两种放射性核素，它们通过一系列衰变产生对人体有危害的辐射．在下列四个式子中，有两个能分别反映131I和137Cs衰变过程，它们分别是________和________(填入正确选项前的字母).131I和137Cs原子核中的中子数分别是________和________．eA．X1→137 56Ba＋10n B．X2→131 54Xe＋0－1e D．X4→131 54Xe＋10pC．X3→137 56Ba＋0－1解析根据质量数守恒可判断，131I和137Cs的衰变方程分别为B和C.再根据核电荷数守恒，131I 和137Cs的质子数分别为53和55，则中子数分别为78和82.【答案】B C78828．(10分)用人工方法得到放射性同位素，这是一个很重要的发现．天然放射性同位素只不过40多种，而目前人工制造的同位素已达1 000多种，每种元素都有放射性同位素．放射性同位素在农业、医疗卫生、科研等许多方面得到广泛应用．(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3个选项都不是(2)右图是工厂利用放射线自动控制铝板厚度的装置示意图，若工厂生产的是厚度1 mm的铝板，在α、β、γ 3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结晶是同一物质．为此，曾采用放射性同位素14C作为________．【答案】(1)B(2)β(3)示踪原子9．(12分)核能具有能量密度大，地区适应性强的优势．在核电站中，核反应堆释放的核能被转化为电能．核反应堆的工作原理是利用中子轰击重核发生裂变反应，释放出大量核能．(1)核反应方程式235 92U＋n→141 56Ba＋9236Kr＋a X是反应堆中发生的许多核反应中的一种，n为中子，X为待求粒子，a为X的个数，则X为________，a＝________.以m U、m Ba、m Kr分别表示235 92U、141 56Ba、9236Kr核的质量，m n、m p分别表示中子、质子的质量，c为光在真空中传播的速度，则在上述核反应过程中放出的核能ΔE＝________.(2)有一座发电能力为P＝1.00×106 kW的核电站，核能转化为电能的效率η＝40%.假定反应堆中发生的裂变反应全是本题(1)中的核反应，已知每次核反应过程放出的核能ΔE＝2.78×10－11 J, 235 92U核的质量m U＝390×10－27 kg.求每年(1年＝3.15×107 s)消耗的235 92U的质量．解析(1)根据电荷数守恒和质量数守恒可判断X为中子(10n)，且a＝3，根据爱因斯坦质能方程ΔE＝Δmc2，有ΔE＝(m U－m Ba－m Kr－2m n)c2.(2)反应堆每年提供的核能E＝PT/η(其中T表示一年的时间)以M表示每年消耗的10n的质量，则M∶m U＝E∶ΔE，解得M＝m U PT/ηΔE.代入数据得M＝1.10×103 kg.【答案】(1)10n3(m U－m Ba－m Kr－2m n)c2(2)1.10×103 kg10．(12分)用速度为v0、质量为m1的42He核轰击质量为m2的静止的14 7N核，发生核反应，最终产生两种粒子A和B.其中A为17 8O核，质量为m3，速度为v3；B的质量为m4.(1)写出核反应方程式；(2)计算粒子B的速度v B；(3)粒子A 的速度符合什么条件时，粒子B 的速度方向与He 核的运动方向相反？解析 (1)42He ＋14 7N →17 8O ＋11H.(2)由动量守恒定律：m 1v 0＝m 3v 3＋m 4v B ， 解得v B ＝m 1v 0－m 3v 3m 4.(3)B 的速度与He 核的速度方向相反， 即m 1v 0－m 3v 3<0，解得v 3>m 1v 0m 3.【答案】 (1)42He ＋14 7N →17 8O ＋11H (2)m 1v 0－m 3v 3m 4 (3)v 3>m 1v 0m 311．(13分)太阳内部的核聚变可以释放出大量的能量，这些能量以电磁辐射的形式向四面八方辐射出去，其总功率达P 0＝3.8×1026 W.(1)估算一下太阳每秒钟损失的质量．(2)设太阳上的核反应都是411H →42He ＋2e ＋2ν＋28 MeV 这种形式的反应(ν是中微子，其质量远小于电子质量，是穿透能力极强的中性粒子)，地日距离L ＝1.5×1011 m ，试估算每秒钟太阳垂直照射在地球表面上每平方米有多少中微子到达．解析 (1)太阳每秒钟放出的能量：ΔE ＝Pt ＝3.8×1026 J ，由质能方程ΔE ＝Δmc 2可得：Δm ＝ΔE c 2＝3.8×1026(3×108)2kg ＝4.2×109 kg ＝4.2×106 t. (2)每秒钟聚变反应的次数：n ＝ 3.8×1026×128×106×1.6×10－19次＝8.48×1037次． 每秒钟产生的中微子数为n 1， 则n 1＝2n ＝16.96×1037个．距太阳L ＝1.5×1011 m 的球面积S ＝4πL 2＝4×3.14×(1.5×1011)2 m 2＝28.26×1022 m 2. 每平方米有n 2个中微子，则： n 2＝16.96×103728.26×1022个＝6×1014个． 【答案】 (1)4.2×106 t (2)6×1014个12．(15分)已知氘核质量为2.013 6u、中子质量为1.008 7u，32He核的质量为3.015 0u.(1)写出两个氘核聚变成32He核的反应方程；(2)计算上述核反应中释放的核能．(3)若两氘核以相等的动能0.35 MeV作对心碰撞，即可发生上述反应，且释放的核能全部转化为机械能，则反应中生成的32He核和中子的动能各是多少？解析(1)由质量数和电荷数守恒可知：2H＋21H→32He＋10n1(2)由题设条件可求出质量亏损为：Δm＝2.013 6u×2－(3.015 0＋1.008 7)u＝0.003 5u所以释放的核能为：ΔE＝Δmc2＝931.5×0.003 5MeV＝3.26 MeV(3)因为该反应中释放的核能全部转化为机械能，即转化为He核和中子的动能．若设He核和中子的质量分别为m1、m2，速度分别为v1、v2.由动量和能量守恒有m1v1－m2v2＝0，E k1＋E k2＝2E k0＋ΔE.【答案】(1)21H＋21H→32He＋10n(2)3.26 MeV(3)见解析。
高考物理近代物理知识点之波粒二象性分类汇编
高考物理近代物理知识点之波粒二象性分类汇编一、选择题1．下图为氢原子的能级图．现有两束光，a 光由图中跃迁①发出的光子组成，b 光由图中跃迁②发出的光子组成，已知a 光照射x 金属时刚好能发生光电效应，则下列说法正确的是A ．x 金属的逸出功为2.86 eVB ．a 光的频率大于b 光的频率C ．氢原子发生跃迁①后，原子的能量将减小3.4 eVD ．用b 光照射x 金属，打出的光电子的最大初动能为10.2 eV2．三束单色光1、2和3的频率分别为1v 、2v 和3123()v v v v >>。
分别用这三束光照射同一种金属，已知用光束2照射时，恰能产生光电效应。
下列说法正确的是( ) A ．用光束1照射时，一定不能产生光电效应B ．用光束3照射时，一定能产生光电效应C ．用光束3照射时，只要光强足够强，照射时间足够长，照样能产生光电效应D ．用光束1照射时，无论光强怎样，产生的光电子的最大初动能都相同3．关于光电效应，下列说法正确的是( )A ．极限频率越大的金属材料逸出功越大B ．只要光照射的时间足够长，任何金属都能产生光电效应C ．从金属表面逸出的光电子的最大初动能越大，这种金属的逸出功越小D ．入射光的光强一定时，频率越高，单位时间内逸出的光电子数就越多4．下列说法中正确的是A ．一群处于n=3激发态的氢原子，在向较低能级跃迁的过程中向外辐射出三种不同波长的光子，其中从n=3跃迁到n=1所发出的光子波长最长B ．α粒子散射实验验证了卢瑟福原子核式结构模型的正确性C ．放射性元素的半衰期随温度的升高而变小D ．发生光电效应时，入射光越强，光子能量就越大，光电子的最大初动能就越大5．在研究甲、乙两种金属光电效应现象的实验中，光电子的最大初动能E k 与入射光频率v的关系如图所示，则A．两条图线与横轴的夹角α和β一定不相等B．若增大入射光频率v，则所需的遏止电压U c随之增大C．若某一频率的光可以使甲金属发生光电效应，则一定也能使乙金属发生光电效应D．若增加入射光的强度，不改变入射光频率v，则光电子的最大初动能将增大6．利用金属晶格（大小约10-10m）作为障碍物观察电子的衍射图样，方法是让电子通过电场加速，然后让电子束照射到金属晶格上，从而得到电子的衍射图样．已知电子质量为m、电量为e、初速度为零，加速电压为U，普朗克常量为h，则下列说法中不正确的是 ( ) A．该实验说明电子具有波动性λ=B．实验中电子束的德布罗意波长为2meUC．加速电压U越大，电子的衍射现象越不明显D．若用相同动能的质子代替电子，衍射现象将更加明显7．如图所示，当氢原子从n=4能级跃迁到n=2的能级和从n=3能级跃迁到n=1的能级时，分别辐射出光子a和光子b，则A．由于辐射出光子，原子的能量增加B．光子a的能量小于光子b的能量C．光子a的波长小于光子b的波长D．若光子a能使某金属发生光电效应，则光子b不一定能使该金属发生光电效应8．关于光电效应，下列说法正确的是A．光电子的最大初动能与入射光的频率成正比B．光的频率一定时，入射光越强，饱和电流越大C．光的频率一定时，入射光越强，遏止电压越大D．光子能量与光的速度成正比9．用不同频率的光分别照射钨(W)和锌(Zn),产生光电效应,根据实验可画出光电子的-图线.已知钨的逸出功是4.54eV,锌的逸出功最大初动能k E随入射光频率v变化的k E v坐标系中,则正确的图是（）为4.62eV,若将二者的图线画在同一个k E vA．B．C．D．10．用一定频率的入射光照射锌板来研究光电效应，如图，则A．任意光照射锌板都有光电子逸出B．入射光越强，单位时间内逸出的光电子数目一定越多C．电子吸收光子的能量，需要积累能量的时间D．若发生光电效应，入射光频率越高，光电子的初动能越大11．利用金属晶格（大小约10-9 m）作为障碍物观察电子的衍射图样，方法是让电子束通过电场加速后，照射到金属晶格上，从而得到电子的衍射图样。
2011-2018年高考真题物理试题分类汇编：天体和行星的运行(精编+解析版)
2011-2018年高考真题物理试题分类汇编：天体和行星的运行试题部分1. 2013年福建卷13．设太阳质量为M，某行星绕太阳公转周期为T，轨道可视作半径为r的圆。
已知万有引力常量为G，则描述该行星运动的上述物理量满足A．2324rGMTπ=B．2224rGMTπ=C．2234rGMTπ=D．324rGMTπ=2.2013年上海卷9．小行星绕恒星运动，恒星均匀地向四周辐射能量，质量缓慢减小，可认为小行星在绕恒星运动一周的过程中近似做圆周运动。
则经过足够长的时间后，小行星运动的A．半径变大B．速率变大C．角速度变大D．加速度变大3. 2014年理综浙江卷16.长期以来“卡戎星（Charon）”被认为是冥王星唯一的卫星，它的公转轨道半径r1=19600km，公转周期T1=6.39天。
2006年3月，天文学家新发现两颗冥王星的小卫星，其中一颗的公转轨道半径r2=48000km，则它的公转周期T2最接近于A．15天B．25天C．35天D．45天4. 2013年江苏卷1. 火星和木星沿各自的椭圆轨道绕太阳运行,根据开普勒行星运动定律可知：(A)太阳位于木星运行轨道的中心(B)火星和木星绕太阳运行速度的大小始终相等(C)火星与木星公转周期之比的平方等于它们轨道半长轴之比的立方(D)相同时间内,火星与太阳连线扫过的面积等于木星与太阳连线扫过的面积5. 2012年物理江苏卷8. 2011年8月,“嫦娥二号”成功进入了环绕“日地拉格朗日点”的轨道,我国成为世界上第三个造访该点的国家。
如图所示,该拉格朗日点位于太阳和地球连线的延长线上,一飞行器处于该点,在几乎不消耗燃料的情况下与地球同步绕太阳做圆周运动,则此飞行器的(A)线速度大于地球的线速度(B)向心加速度大于地球的向心加速度(C)向心力仅由太阳的引力提供(D)向心力仅由地球的引力提供6. 2012年理综浙江卷15．如图所示，在火星与木星轨道之间有一小行星带。
假设该带中的小行星只受到太阳的引力，并绕太阳做匀速圆周运动。
高中物理《天然放射现象》知识及题型归纳
积盾市安家阳光实验学校《天然放射现象》知识及题型归纳天然放射现象是高考常考点。
对该知识的考查主要集中在：（1）三种射线的特性及鉴别；（2）半衰期的理解及用；（3）衰变规律及用一、三种射线的特性及鉴别种类带电量质量数符号电离性穿透性实质来源α射线+2e 4（p）很强最弱，纸能挡住高速的氦核流v≈0．1c两个中子和两个质子结合成团从原子核中放出β射线-e 0 弱较强，穿几mm铝板高速的电子流v≈c原子核中的中子转换成质子时从原子核中放出γ射线0 0 γ很小最强，穿几cm铅波长极短的电磁波原子核受激发产生的三种射线在匀强磁场、匀强电场、正交电场和磁场中的偏转情况比较：如⑴、⑵图所示，在匀强磁场和匀强电场中都是β比α的偏转大，γ不偏转；区别是：在磁场中偏转轨迹是圆弧，在电场中偏转轨迹是抛物线。
⑶图中γ肯打在O点；如果α也打在O点，则β必打在O点下方；如果β也打在O点，则α必打在O点下方。
例1、如图所示，R为放射源，虚线范围内有垂直于纸面的磁声B，LL’为厚纸板，MN为荧光屏，今在屏上P点处发现亮斑，则到达P点处的放射性物质微粒和虚线范围内B的方向分别为（）A．a粒子，B垂直于纸面向外B．a粒子，B垂直于纸面向内C．β粒子，B垂直于纸面向外D．β粒子，B垂直于纸面向内解析：由于a粒子贯穿本领很弱，只能穿透几厘米空气，因此穿透厚纸板到达屏上P点处不可能是a粒子；由于粒子不带电，穿过B区域不会发生偏转，因此到达P点处的也不可能是γ粒子；由此可知，到达P点处的必然是β粒子。
又由于β粒子带的是负电，因此用左手则便可判断B的方向该是垂直于纸面向内。
所以选D。
二、半衰期的理解及用（1）义：放射性元素的原子核有半数发生衰变所需要的时间。
（2）意义：反映了核衰变过程的统计快慢程度。
（3）特征：只由核本身的因素所决，而与原子所处的物理状态或化学状态无关。
（4）理解：搞清了对半衰期的如下错误认识，也就正确地理解了半衰期的真正含义。
2019年高考物理二轮复习专题讲义：原子物理 107.天然放射现象 半衰期 Word版含答案
天然放射现象半衰期一、原子模型1.汤姆生模型（枣糕模型）汤姆生发现了电子，使人们认识到原子有复杂结构。
2.卢瑟福的核式结构模型（行星式模型）α粒子散射实验是用α粒子轰击金箔，结果是绝大多数α粒子穿过金箔后基本上仍沿原来的方向前进，但是有少数α粒子发生了较大的偏转。
这说明原子的正电荷和质量一定集中在一个很小的核上。
卢瑟福由α粒子散射实验提出：在原子的中心有一个很小的核，叫原子核，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运动。
由α粒子散射实验的实验数据还可以估算出原子核大小的数量级是10-15m。
原子核的大小：原子半径数量级为10－10m, 原子核大小数量级为10－14m3.玻尔模型（见原子的能级跃迁）二、天然放射现象1、天然放射现象：某些元素能自发地放出射线的现象叫做天然放射现象。
这些元素称为放射性元素。
天然放射现象的发现，使人们认识到原子核也有复杂结构。
2、射线的种类和性质（1）α射线—高速的α粒子流，α粒子是氦原子核，速度约为光速1/10，贯穿能力最弱，电离能力最强。
（2）β射线—高速的电子流，β粒子是速度接近光速的负电子，贯穿能力稍强，电离能力稍弱。
（3）γ射线—能量很高的电磁波，γ粒子是波长极短的光子, 贯穿能力最强,电离能力最弱。
3.三种射线的来源：3、三种射线的来源：α粒子是核内两个质子和两个中子抱成团一起射出。
β粒子是原子核内的中子转化成质子时放出的。
γ射线经常是伴随α射线和β射线产生的。
4、三种射线在匀强磁场、匀强电场、正交电场和磁场中的偏转情况比较：ααγγ⑶⑵⑴B如⑴、⑵图所示，在匀强磁场和匀强电场中都是β比α的偏转大，γ不偏转；区别是：在磁场中偏转轨迹是圆弧，在电场中偏转轨迹是抛物线。
⑶图中γ肯定打在O点；如果α也打在O点，则β必打在O点下方；如果β也打在O点，则α必打在O点下方。
5、三种射线的性质和实质比较带电量质量数符号电离性穿透性实质来源α射线+2e4He42（p）很强很小（一张普通纸）高速的氦核流v≈0.1c两个中子和两个质子结合成团从原子核中放出β射线-e0e01 弱很强（几毫米铝板）高速的电子流v≈c原子核中的中子转换成质子时从原子核中放出γ射线00γ很小更强（几厘米铅板）波长极短的电磁波原子核受激发产生的6、探测射线的方法⑴威耳逊云室在云室看到的只是成串的小液滴，它描述的是射线粒子运动的径迹，而不是射线本身．α粒子的质量比较大，在气体中飞行不易改变方向，并且电离本领大，沿途产生的离子多，所以它在云室中的径迹直而粗．β粒子的质量小，跟气体碰撞时容易改变方向，并且电离本领小，沿途产生的离子少，所以它在云室中的径迹比较细，且常常发生弯曲．γ粒子的电离本领更小，一般看不到它的径迹．⑵气泡室⑶盖革—弥勒计数器盖革管的原理是某种射线粒子进入管内时，它使管内的气体电离，产生的电子在电场中被加速，能量越来越大，电子跟管中的气体分子碰撞时，又使气体分子电离，产生电子……这样，一个射线粒子进入管中后可以产生大量电子．这些电子到达阳极，阳离子到达阴极，在外电路中就产生一次脉冲放电，利用电子仪器可以把放电次数记录下来．①G－M计数器放大倍数很大，非常灵敏，用它来检测放射性是很方便的．②G－M计数器只能用来计数，而不能区分射线的种类．③G－M计数器不适合于极快速的计数．④G－M计数器较适合于对β、γ粒子进行计数．另外，还有如闪烁计数器、乳胶照相、火花室和半导体探测器等探测器装置三、天然衰变中核的变化规律1、衰变规律在核的天然衰变中，衰变方程式遵守的规律是质量数守恒和电荷数守恒。
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【高考物理试题分类汇编】（2011-2018年）第107节 天然放射现象1. 2013年上海卷7．在一个23892U 原子核衰变为一个20682Pb 原子核的过程中，发生β衰变的次数为 （ ）A ．6次B ．10次C ．22次D ．32次答案：A解析：一个23892U 原子核衰变为一个20682Pb 原子核的过程中，发生α衰变的次数为（238-206）÷4=8次，发生β衰变的次数为2×8-(92-82)=6次，选项A 正确。
2. 2011年理综北京卷13．表示放射性元素碘131（I 13153）β衰变的方程是 （ ）A ．He Sb I 421275113153+→B ．e Xe I 150131413153-+→C ．n I I 101305313153+→D ．H Te I 113012513153+→答：B【解析】A 选项是α衰变，A 错误；B 选项是β衰变，B 正确；C 选项放射的是中子，C 错误；D 选项放射的是质子，D 错误。
3. 2012年理综全国卷15. 23592U 经过m 次α衰变和n 次β衰变Pb 20782,则 （ ）A. m =7 ，n =3B. m =7, n =4C. m =14, n =9D.m =14, n =18【解析】质量数减少为：4m =235-207=28, m =7. 核电荷数减少为：2m -n =92-82=10, n =4 【答案】B4.2015年上海卷6．Th 23290经过一系列α衰变和β衰变后变成Pb 20882，则Pb 20882比Th23290少 （ A ） （A ）16个中子，8个质子 （B ）8个中子，l6个质子 （C ）24个中子，8个质子（D ）8个中子，24个质子解析：Pb 20882比Th23290质子数少90-82=8个，核子数少232-208=24个，所以中子数少24-8=16个，故A 正确，B 、C 、D 错误。
5.2015年理综北京卷14．下列核反应方程中，属于α衰变的是 （ B ）A ．H O He N 1117842147+→+ B ． He Th U 422349023892+→ C ．n He H H 10423121+→+ D ． e Pa Th 01-2349123490+→ 解析： A 选项是人工核转变，选项A 错误； B 选项是原子核自发放射α粒子的核反应（α衰变），选项B 正确；C 选项是两个轻核结合成重核的反应（聚变），选项C 错误；选项D 为β衰变。
故选B 。
6. 2012年物理上海卷3．与原子核内部变化有关的现象是 （ ） （A ）电离现象（B ）光电效应现象 （C ）天然放射现象（D ）α粒子散射现象答案：C解析：电离现象是原子核外的电子脱离原子核的束缚，与原子核内部无关，因此A 不对光电效应说明光的粒子性，同样也与原子核内部无关，B 不对天然放射现象是从原子核内部放出α 、β、γ三种射线，说明原子核内部的复杂结构，放出α 、β后原子核就变成了新的原子核，因此C 正确α粒子散射现象说明原子有核式结构模型，与原子核内部变化无关，D 不对 7. 2011年理综浙江卷15．关于天然放射现象，下列说法正确的是 （ ） A ．α射线是由氦原子核衰变产生 B ．β射线是由原子核外电子电离产生 C ．γ射线是由原子核外的内层电子跃迁产生 D ．通过化学反应不能改变物质的放射性 答：D【解析】放射线是从原子核中释放出来的，通过化学反应并不能改变物质的放射性。
8.2015年理综重庆卷1．题1图中曲线a 、b 、c 、d 为气泡室中某放射物质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纸面向里。
以下判断可能正确的是 （ D ）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：γ射线是不带电的光子流，在磁场中不偏转，B 错误；α粒子为氦核带正电，在磁场中受到向上的洛伦兹力向上偏转，选项A 、C 错误；β粒子是带负电的电子流，应向下偏转，选项D 正确。
9. 2011年上海卷7．在存放放射性元素时，若把放射性元素①置于大量水中；②密封于铅盒中；③与轻核元素结合成化合物。
则 （ ）A ．措施①可减缓放射性元素衰变B ．措施②可减缓放射性元素衰变C ．措施③可减缓放射性元素衰变D ．上述措施均无法减缓放射性元素衰变答案：D解析：本题考查衰变及半衰期，要求学生理解半衰期。
原子核的衰变是核内进行的，故半衰期与元素处于化合态、游离态等任何状态无关，与外界温度、压强等任何环境无关，故不改变元素本身，其半衰期不会发生变化，A 、B 、C 三种措施均无法改变，故D 对。
10. 2014年理综重庆卷1．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 ．m /4B ．m /8C ．m /16D ．m /32 【答案】C【解析】根据原子核的衰变公式：n m m ）（剩21=，其中4832===T t n 为半衰期的次数，故16mm =剩。
选项C 正确。
11.2016年上海卷6.放射性元素A 经过2次α衰变和1次β 衰变后生成一新元素B ，则元素B 在元素周期表中的位置较元素A 的位置向前移动了（A ）1位 （B ）2位 （C ）3位 （D ）4位 【答案】C【解析】α粒子是42He ，β 粒子是01e -，因此发生一次α衰变电荷数减少2，发生一次β 衰变电荷数增加1，据题意，电荷数变化为：2213-⨯+=-，所以新元素在元素周期表中的位置向前移动了3位。
故选项C 正确。
12.2018年海南卷4．已知23490Th 的半衰期为24天。
4g 23490Th 经过72天还剩下 （ B ）A ．0B ．0.5 gC ．1 gD ．1.5 g解析：72天等于3个半衰期，g 5.02103=='m m ）（，选项B 正确。
13.2016年上海卷10.研究放射性元素射线性质的实验装置如图所示。
两块平行放置的金属板A 、B 分别与电源的两极a 、b 连接，放射源发出的射线从其上方小孔向外射出。
则（A ）a 为电源正极，到达A 板的为α射线 （B ）a 为电源正极，到达A 板的为β射线 （C ）a 为电源负极，到达A 板的为α射线 （D ）a 为电源负极，到达A 板的为β射线 【答案】B【解析】从图可以看出，到达两板的粒子在电场中做类平抛运动，到达A 板的粒子的竖直位移小于到达B 板粒子的竖直位移，粒子在竖直方向做匀速直线运动，则根据公式qUmd v x 2=可知，两极板电压U 相同，放射源与两极板的距离d 也相同，两个粒子初速度v 0相差约10倍，而电子的qm 要小得多，所以电子的竖直位移小，故到达A 板的为β射线，a 为电源正极， 故选项B 正确。
14. 2013年全国卷大纲版16．放射性元素氡（22286Rn ）经α衰变变成钋（Po 21884），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22286Rn 的矿石，其原因是 （ ）A ．目前地壳中的22286Rn 主要来自于其它放射性元素的衰变B ．在地球形成初期，地壳中的元素22286Rn 的含量足够高C ．当衰变产物Po 21884积累到一定量以后，Po 21884的增加会减慢22286Rn 的衰变进程D ．22286Rn 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 答：A解析：排除法 无论在在地球形成初期，地壳中的元素22286Rn 的含量有多少，总有衰变到检测不出的含量的时候，B 错；任何物理或化学变化，都不能减慢22286Rn 的衰变进程，CD 错，故A 正确。
15. 2012年物理上海卷5．在轧制钢板时需要动态地监测钢板厚度，其检测装置由放射源、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射线答案：D解析：首先，放射源放出的是α射线、β射线 、γ射线，无x 射线，A 不对；另外α射线穿透本领最弱，一张纸就能挡住，而β射线穿透本领较强能穿透几毫米厚的铝板，γ射线穿透本领最强，可以穿透几厘米厚的铅板，而要穿过轧制钢板只能是γ射线，因此D 正确16. 2012年物理上海卷21．Co 6027发生一次β衰变后变为Ni 核，其衰变方程为________________________；在该衰变过程中还发出频率为ν1、ν2的两个光子，其总能量为_____________________。
答案：e Ni Co 60160286027-+→， h （ν1＋ν2）， 解析：衰变方程满足质量数守恒和电荷数守恒；根据光子的能量E = h ν，可知两个光子总能量为h （ν1＋ν2） 17. 2011年上海卷9．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所示，由此可推知 （ ）A ．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：D解析：本题考查衰变中三种射线，要求学生知道三种射线的贯穿本领及电离能力。
衰变的射线均来自于核内，A 错；从图中可看出，一张纸能挡住①射线，则①射线一定是α射线，其贯穿本领最差，电离能力最强，但不是电磁波，而是高速粒子流，B 错；铝板能挡住②，而不能挡住③，说明③一定是γ射线，其电离能力最弱，贯穿本领最强，是一种电磁波，属于原子核内以能量形式释放出来的以光速运行的高能光子，D 对。
18.2015年理综北京卷17．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 （ D ）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：静止的核发生β衰变（011A A Z Z X Y e +-→+）由内力作用，满足动量守恒，则新核Y 和电子的动量等大反向，垂直射入匀强磁场后均做匀速圆周运动，由2v qvB m r =可知mv r qB =，则两个新核的运动半径与电量成反比，即11e Y r z r +=，则新核为小圆，电子为大圆；而新核带正电，电子带负电，由左手定则可知磁场方①②③向垂直纸面向里，选项D 正确。
19.2017年新课标Ⅱ卷15.一静止的铀核放出一个α粒子衰变成钍核,衰变方程为238234492902U Th He →+，下列说法正确的是（ B ）A. 衰变后钍核的动能等于α粒子的动能B. 衰变后钍核的动量大小等于α粒子的动量大小C. 铀核的半衰期等于其放出一个α粒子所经历的时间D. 衰变后α粒子与钍核的质量之和等于衰变前铀核的质量【解析】根据动量守恒定律可知，生成的钍核的动量与α粒子的动量等大反向，选项B 正确；根据m p E k 22=可知，衰变后钍核的动能小于α粒子的动能，选项A 错误；铀核的半衰期等于一半数量的铀核衰变所需要的时间，而放出一个α粒子经历的时间是一个原子核衰变的时间，故两者不等，选项C 错误；由于核反应放出能量，由质能方程可知，衰变后α粒子与钍核的质量之和小于衰变前铀核的质量，选项D 错误。