高中物理人教版选修3-5第十九章第2节放射性元素的衰变同步练习A卷
高中物理人教版选修3-5第十九章第2节放射性元素的衰变同步练习A卷
姓名:________ 班级:________ 成绩:________
一、选择题 (共7题；共14分)
1. （2分）(2020·榆林模拟) 下列说法中正确的是（）
A . 原子核发生衰变时都遵守电荷守恒、质量守恒、能量守恒
B . U+ n→ Ba+ Kr+3 n为核衰变方程
C . 光电效应说明了光具有粒子性
D . 康普顿散射实验说明了光具有波动性
2. （2分） (2020高二下·辽宁月考) 1933年至1934年间，约里奥·居里夫妇用α粒子轰击铝箔时，发生的核反应方程为，反应生成物像天然放射性元素一样衰变，放出正电子e，且伴随产生中微子，核反应方程为。
则下列说法错误的是（）
A . 当温度、压强等条件变化时，放射性元素30P的半衰期不变
B . 中微子的质量数A=0，电荷数Z=0
C . 正电子产生的原因可能是核外电子转变成的
D . 核反应过程中存在质量亏损
3. （2分） (2017高二下·吉林期中) 关于天然放射性，下列说法正确的是（）
A . 所有元素都可能发生衰变
B . 放射性元素的半衰期与外界的温度有关
C . 当放射性元素与别的元素形成化合物时其放射性消失
D . α、β和γ三种射线中，γ射线的穿透能力最强
4. （2分） (2017高二下·射洪期中) 下列说法正确的是（）
A . α射线的贯穿本领比γ射线强
B . β射线为原子的核外电子电离后形成的电子流
C . 用加温、加压或改变其化学状态的方法都不能改变原子核衰变的半衰期
D . 原子核经过衰变生成新核，则新核的质量总等于原核的质量
5. （2分）关于不同射线的性质，下列说法中正确的是（）
A . α射线是原子核发生衰变时放射出的氦核，它的电离作用最弱
B . β射线是原子的外层电子电离形成的电子流，它具有较强的穿透能力
C . γ射线是电磁波，它的传播速度等于光速
D . 以上说法都不正确
烟雾。
当正常空气分子穿过探测器时,镅会释放出射线将它们电离,从而产生电流。
烟尘一旦进入探测腔内,烟尘中的微粒会吸附部分射线,导致电流减小,从而触发警报。
则下列说法正确的是（）
A . 镅发出的是伦琴射线
B . 镅发出的射线是因为镅原子发生能级跃迁
C . 镅在发生火灾时，由于温度升高半衰期变短
D . 0.2g 的镅经864年将衰变掉0.15g
7. （2分） (2019高二下·北碚期末) 下列说法正确的是（）
A . 汤姆孙通过阴极射线在电场和磁场中的运动得出了阴极射线是带负电的粒子的结论，并求出了阴极射线的比荷
B . 发射光谱一定是连续谱
C . 氢原子的核外电子从距核较近的轨道跃迁到距核较远的轨道的过程中，原子要吸收光子，电子的动能增大，原子的电势能增大
D . 衰变为要经过4次衰变和6次衰变
二、多项选择题 (共1题；共3分)
8. （3分） (2017高二下·巨鹿期中) 静止的镭原子核经一次α衰变后变成一个新核Rn，则下列说法正确的是（）
A . 该衰变方程为Ra→ Rn+ He
B . 若该元素的半衰期为τ，则经过2τ的时间，2kg的中有1.5kg已经发生了衰变
C . 若该元素的半衰期为τ，则经过2τ的时间，4个原子核中有3个已经发生了衰变
D . 随着该元素样品的不断衰变，剩下未衰变的原子核越来越少，其半衰期也变短
E . 若把该元素放到密闭的容器中或者升高温度，则可以减慢它的衰变速度
三、填空题 (共2题；共9分)
当正常空气分子穿过探测器时，镅衰变所释放的射线会将它们电离，从而产生电流，则镅放出的是________（填“α”或“γ”）射线。
一旦有烟雾进入探测腔内，烟雾中的微粒会吸附部分射线，导致电流减小，从而触发警报，则发生火灾时，烟雾探测器中的镅半衰期________（填“会”或“不会”）因温度升高而变化。
10. （7分） (2020高二下·渭滨期末) 贝可勒尔发现天然放射现象，揭开了人类研究原子核结构的序幕。
如图中为放在匀强电场中的天然放射源，其放出的射线在电场中分成、、三束。
（1）构成射线的粒子是________；构成射线的粒子是________；构成射线的粒子是________。
（2）三种射线中，电离作用最强，动量最大，经常用来轰击原子核的是________射线；当原子核中的一个核子由中子转化为质子时将放出一个________粒子。
（3）请完成以下与上述粒子有关的两个核反应方程：
________ ；________
四、计算题 (共2题；共20分)
11. （15分） 238U的半衰期是4.5×109年，假设一块矿石中含有2kg238U ．求：
（1）经过45亿年后，还剩多少238U？
（2）假设发生衰变的铀都变成了206Pb ，矿石中含有多少铅？
（3）这时铀、铅的质量之比是多少？
12. （5分）为测定水库的存水量，将一瓶放射性溶液倒入水库中，已知这瓶溶液每分钟衰变8×107次，这种同位素半衰期为2天，10天以后从水库取出1 m3的水，并测得每分钟衰变10次，求水库的存水量为多少？
参考答案一、选择题 (共7题；共14分)
答案：1-1、
考点：
解析：
答案：2-1、
考点：
解析：
答案：3-1、
考点：
解析：
答案：4-1、考点：
解析：
答案：5-1、考点：
解析：
答案：6-1、考点：
解析：
答案：7-1、
考点：
解析：
二、多项选择题 (共1题；共3分)答案：8-1、
考点：
解析：
三、填空题 (共2题；共9分)答案：9-1、
考点：
解析：
答案：10-1、
答案：10-2、
答案：10-3、
考点：
解析：
四、计算题 (共2题；共20分)答案：11-1、
答案：11-2、
答案：11-3、
考点：
解析：
答案：12-1、
考点：解析：。
最新人教版高中物理选修3-5：19.2 放射性元素的衰变 知识点总结及课时练习
2 放射性元素的衰变记一记放射性元素的衰变知识体系1个概念——半衰期2种衰变——α衰变，β衰变辨一辨1.原子核在衰变时，它在元素周期表中的位置不变．(×)2．发生β衰变是原子核中的电子发射到核外．(×)3．γ射线经常是伴随α射线和β射线产生的．(√)4．半衰期是原子核有半数发生衰变需要的时间，经过两个半衰期原子核就全部发生衰变．(×)5．根据半衰期的计算，我们可以知道一个特定的原子核何时发生衰变．(×)6．半衰期与原子所处的化学状态和外部条件都无关．(√)想一想1.半衰期与哪些因素有关？适用条件是什么？半衰期公式是什么？提示：半衰期只与物质的种类有关，与物质的物理性质、化学性质无关．适用条件为统计规律下的大量原子核，不适用于单个原子核．半衰期公式为N 余＝N 原⎝ ⎛⎭⎪⎫12t τ，m 余＝m 0⎝ ⎛⎭⎪⎫12t τ. 2．当原子核发生α衰变时，原子核的质子数和中子数如何变化？为什么？当发生β衰变时，新核的核电荷数相对原来的原子核变化了多少？新核在元素周期表中的位置怎样变化？提示：当原子核发生α衰变时，原子核的质子数减小2，中子数减小2，因为α衰变的实质是2个质子和2个中子结合在一起从原子核中被抛射出来．β粒子为0－1e，发生β衰变时核电荷数增加1，所以原子序数增加1.思考感悟：练一练1.某放射性元素的原子核发生2次α衰变和6次β衰变，关于它的原子核的变化，下列说法中正确的是()A．中子数减少8 B．质子数减少2C．质子数增加2 D．核子数减少10解析：发生2次α衰变质量数减少8，电荷数减少4，发生6次β衰变质量数不变，电荷数增加6，最终质量数减少8，电荷数增加2，所以核子数减少8，质子数增加2，中子数减少10.选项C 正确．答案：C2．[2019·山东济南一模]下列观点正确的是()A．α射线、β射线、γ射线都是高速带电粒子流B．原子核发生衰变时要遵守电荷数守恒和质量守恒C．大量原子核发生衰变时一定同时放出α射线、β射线、γ射线D．原子核发生衰变时产生的α射线、β射线、γ射线都是从原子核内部释放出来的解析：α射线、β射线都是高速带电粒子流，γ射线不带电，是光子流，A错误；原子核发生衰变时遵守电荷数守恒和质量数守恒，但质量不守恒，B错误；α衰变的实质是原子核中的两个质子和两个中子结合成一个氦核从原子核中辐射出来，β衰变的实质是原子核中的一个中子变成一个质子和一个电子，γ射线伴随α衰变或β衰变的产生而产生，所以这三种射线都是从原子核内部释放出来的，大量原子核发生衰变时不一定同时放出α射线、β射线、γ射线，C错误，D正确．答案：D3．(多选)对天然放射现象，下列说法中正确的是()A．α粒子带正电，所以α射线一定是从原子核中射出的B．β粒子带负电，所以β射线有可能是核外电子C ．γ射线是光子流，所以γ射线有可能是原子发光产生的D ．α射线、β射线、γ射线都是从原子核内部释放出来的 解析：α衰变的实质是原子核中的两个质子和两个中子结合在一起形成一个氦核发射出来的，β衰变的实质是原子核内的一个中子变成一个质子和一个电子，然后释放出电子，γ射线伴随α衰变和β衰变的产生而产生．所以这三种射线都是从原子核内部释放出来的，答案：AD4．天然放射性铀(238 92U)发生衰变后产生钍(234 90Th)和另一个原子核．(1)请写出衰变方程．(2)若衰变前铀(238 92U)核的速度为v ，衰变产生的钍(234 90Th)核速度为v 2，且与铀核速度方向相同，求产生的另一种新核的速度．解析：(1)238 92U →234 90Th ＋42He ，(2)设另一新核的速度为v ′，铀核质量为238m ，钍核质量为234m ，由动量守恒定律得238m v ＝234m v 2＋4m v ′，得v ′＝1214v .答案：(1)238 92U →234 90Th ＋42He (2)1214v要点一 原子核的衰变规律与衰变方程1.[2019·广东茂名一模]放射性元素钋(210 84Po)发生衰变时，会产生42He 和一种未知粒子，并放出γ射线，其衰变方程为210 84Po → y 82X ＋42He.下列说法正确的是( )A.42He 组成的α射线的穿透能力比γ射线强B ．y ＝ 214C ．X 核的中子数为124D ．这种衰变是β衰变解析：42He 组成的α射线的穿透能力比γ射线弱，A 错误；根据衰变过程质量数守恒，得y ＝210－4＝206，B 错误；X 核的中子数为206－82＝124，C 正确；因为衰变过程中放出的是α粒子，所以该衰变是α衰变，D 错误．答案：C2．14C 的半衰期为5 730年，具有放射性．若考古工作者探测某古树中14C 的含量为原来的14，则该古树死亡时间距今大约为( )A ．22 920年B ．11 460年C ．5 730年D ．2 865年解析：由m m 0＝⎝ ⎛⎭⎪⎫12t T ＝14，得t ＝2T ＝11 460年． 答案：B3．[2019·广东佛山期中](多选)目前，在居室装修中经常用到花岗岩、大理石等装饰材料，这些材料都不同程度地含有放射性元素，下列有关放射性知识的说法中正确的是( )A ．氡的半衰期为3.8天，若有4 kg 氡原子核，经过7.6天后就只剩下1 kg 氡原子核B ．氡的半衰期为3.8天，若有4个氡原子核，经过7.6天后就只剩下1个氡原子核C ．放射性元素发生β衰变时释放的电子是原子核外电子电离产生的高速电子D ．放射性元素与别的元素形成化合物时仍具有放射性解析：若有4 kg 氡原子核，经过7.6天即经过2个半衰期后，就只剩下4 kg ×⎝ ⎛⎭⎪⎫122＝1 kg 氡原子核，A 正确；半衰期是统计规律，对少数原子核不适用，B 错误；β衰变实质是原子核中的一个中子转变为一个质子和一个电子，电子从原子核中释放出来，C 错误；放射性由原子核本身决定，与所处的化学状态无关，D 正确．答案：AD4．某放射性元素的原子核内有N 个核子，其中有n 个质子，该原子核发生2次α衰变和1次β衰变，变成1个新核，则( )A ．衰变前原子核有(N －n )个中子B ．衰变后新核有(n －4)个质子C ．衰变后新核的核子数为(N －3)D ．衰变后新核的中子数为(N －n －3)解析：核子数等于质子数加中子数，所以衰变前原子核有中子数(N －n )个，A 正确；衰变后新核有n －(2×2－1)＝(n －3)个质子，B 错误；衰变后新核的核子数为N －2×4＝N －8，C 错误；衰变后新核的中子数为(N －n －5)，D 错误．答案：A5．钍232(232 90Th)经过________次α衰变和________次β衰变，最后成为铅208(208 82Pb)．解析：因为α衰变改变原子核的质量数而β衰变不能，所以应先从判断α衰变次数入手：α衰变次数＝232－2084＝6. 每经过1次α衰变，原子核电荷数减少2，那么钍核经过6次α衰变后剩余的电荷数与铅核实际的电荷数之差，决定了β衰变次数：β衰变次数＝(90－2×6)－82 －1＝4. 答案：6 4要点二 半衰期6.[2019·四川攀枝花模拟]A 、B 两种放射性元素，A 的半衰期为10天，B 的半衰期为30天，经60天后两种放射性元素剩余的质量相等，那么它们原来的质量之比为( )A ．1:3B ．3:1C ．1:16D ．16:1解析：分析可知A 经过6次衰变，B 经过2次衰变，因此有m A ⎝ ⎛⎭⎪⎫126＝m B ⎝ ⎛⎭⎪⎫122，解得它们原来的质量之比为m A m B ＝161，D 正确．答案：D7．放射性元素氡(222 86Rn)经α衰变成为钋(218 84Po)，半衰期约为3.8天；但勘测表明，经过漫长的地质年代后，目前地壳中仍存在天然的含有放射性元素222 86Rn 的矿石，其原因是( )A ．目前地壳中的222 86Rn 主要来自于其他放射性元素的衰变B ．在地球形成的初期，地壳中元素222 86Rn 的含量足够高C ．当衰变产物218 84Po 积累到一定量以后，218 84Po 的增加会减慢222 86Rn 的衰变过程D.222 86Rn 主要存在于地球深处的矿石中，温度和压力改变了它的半衰期解析：由于222 86Rn 的半衰期为3.8天，较短，故经过漫长的地质年代后，地壳中原有的222 86Rn 早已衰变完了，目前地壳中的222 86Rn主要来自其他放射性元素的衰变，选项A正确，B错误；放射性元素的半衰期由原子核本身的因素决定，与外界环境等因素无关，选项C、D错误．答案：A8．[2019·河南联考]一块含铀的矿石质量为M，其中铀元素的质量为m，铀发生一系列衰变，最终生成物为铅．已知铀的半衰期为T，那么下列说法中正确的是()A．经过2个半衰期后，这块矿石中基本不再含有铀B．经过2个半衰期后，原来所含的铀元素的原子核有m4发生了衰变C．经过3个半衰期后，其中铀元素的质量还剩m 8D．经过1个半衰期后该矿石的质量剩下M 2解析：经过2个半衰期后矿石中剩余的铀应该有m4，故选项A、B错误；经过3个半衰期后矿石中剩余的铀还有m8，故选项C正确；因为衰变产物大部分仍然留在该矿石中，所以矿石质量没有太大的改变，选项D错误．答案：C基础达标1.[2019·大庆检测]放射性元素在衰变过程中，有些放出α射线，有些放出β射线，有些在放出α射线或β射线的同时，还以γ射线的形式释放能量．例如234 90Th核的衰变过程可表示为234 90Th→234 91 Pa＋0－1e＋γ，这个衰变()A．是β衰变，产生的234 91Pa核从高能级向低能级跃迁B．是β衰变，产生的234 91Pa核从低能级向高能级跃迁C．是α衰变，产生的234 91Pa核从高能级向低能级跃迁D．是α衰变，产生的234 91Pa核从低能级向高能级跃迁解析：由核反应方程可知，该核反应生成0－1e，并且释放能量，正确选项为A.答案：A2．[上海高考题]232 90Th 经过一系列α衰变和β衰变后变成208 82Pb ，则208 82Pb 比232 90Th 少( )A ．16个中子，8个质子B ．8个中子，16个质子C ．24个中子，8个质子D ．8个中子，24个质子解析：比较两种原子核的核电荷数可知，208 82Pb 比232 90Th 少8个质子，B 、D 项错误；208 82Pb 的质量数比232 90Th 的质量数少24，其中质子少8个，则中子少16个，A 项正确，C 项错误．答案：A3．如图所示，图中曲线a 、b 、c 、d 为气泡室中某放射物发生衰变放出的部分粒子的径迹，气泡室中磁感应强度方向垂直于纸面向里．以下判断可能正确的是( )A ．a 、b 为β粒子的径迹B ．a 、b 为γ粒子的径迹C ．c 、d 为α粒子的径迹D ．c 、d 为β粒子的径迹解析：由左手定则可知，a 、b 为带正电的粒子的径迹，c 、d 为带负电的粒子的径迹，又α粒子带正电，β粒子带负电，γ粒子不带电，所以D 项正确．答案：D4．已知A 和B 两种放射性元素的半衰期分别为T 和2T ，则相同质量的A 和B 经过2T 后，剩余的A 和B 质量之比为( )A ．1:4B ．1:2C ．2:1D ．4:1解析：由半衰期含义可知，A 经过两个半衰期剩余的质量为原来的14，B 经过一个半衰期，剩余的质量为原来的12，所以剩余的A 、B 质量之比为1:2，B 项正确．答案：B5．[2019·河北唐山期末]关于碳14的衰变方程14 6C →A Z X ＋0－1e ，下面说法正确的是( )A ．A 等于13，Z 等于5B ．A 等于14，Z 等于7C ．A 等于14，Z 等于5D ．A 等于13，Z 等于6解析：由电荷数守恒得6＝Z －1，解得Z ＝7，由质量数守恒得14＝A ＋0，解得A ＝14.选项B 正确．答案：B6．放射性元素发生衰变时放出的γ光子，是由( )A ．核外电子从外层轨道跃迁到内层轨道时放出的B ．核外电子从内层轨道跃迁到外层轨道时放出的C ．核外电子受激发后产生的D ．它是处于激发状态的原子核放射出来的解析：γ光子是原子核衰变后产生的新核从高能级向低能级跃迁时辐射出的．故D 正确．答案：D7．[2019·石家庄辛集一中月考]将半衰期为5天的64 g 铋均分成四份，其中三份分别投入开口容器中、100 atm 的密封容器中、100 ℃的沸水中，第四份则与别的元素形成化合物，经10天后，四种情况剩下的铋的质量分别为m 1、m 2、m 3、m 4，则( )A ．m 1＝m 2＝m 3＝m 4＝4 gB ．m 1＝m 2＝m 3＝4 g ，m 4<4 gC ．m 1>m 2>m 3>m 4，m 1＝4 gD ．m 1＝4 g ，其余无法知道解析：半衰期是由放射性元素原子核内部本身的因素决定的，与原子核所处的物理、化学状态无关，所以m 1＝m 2＝m 3＝m 4.经过10天即2个半衰期，则剩余的铋的质量为m 0·⎝ ⎛⎭⎪⎫122＝14m 0＝14×644 g ＝4 g ，A 正确．答案：A8．[2019·宿迁检测](多选)某原子核的衰变过程A ――→βB ――→αC ，下列说法正确的是( ) A ．核C 比核A 的质子数少1B ．核C 比核A 的质量数少5C ．原子核为A 的中性原子的电子数比原子核为B 的中性原子的电子数多2D ．核C 比核B 的中子数少2解析：由衰变方程可写出关系式x y A ――→β x y ＋1B ――→αx －4y －1C 可得A 、D 项正确．答案：AD能力达标9.[2019·贵阳联考](多选)日本福岛核电站泄漏事故中释放出大量的碘131，碘131是放射性同位素，衰变时会发出β射线与γ射线，碘131被人摄入后，会危害身体健康，由此引起了全世界的关注．下面关于核辐射的相关知识，说法正确的是() A．人类无法通过改变外部环境来改变碘131衰变的快慢B．碘131的半衰期为8.3天，则4个碘原子核经16.6天后就一定剩下一个原子核C．β射线与γ射线都是电磁波，但γ射线穿透本领比β射线强D．碘131发生β衰变时所释放的电子是原子核内的中子转化为质子时产生的解析：衰变的快慢由放射性元素本身决定，与外部环境无关，A正确．半衰期是大量原子核衰变的统计规律，对少数几个原子核无意义，B错误．β射线是高速电子流，γ射线是电磁波，故C 错误．β衰变的实质是10n―→11H＋0－1e，D正确．答案：AD10．[2019·湖南衡阳模拟](多选)原子核的衰变过程遵守一系列的守恒定律，在匀强磁场中有一个原来速度几乎为0的放射性原子核W衰变为两个粒子P和S，衰变后粒子P和S的运动速度和磁场垂直．粒子P和S分别做匀速圆周运动．已知粒子P和S做圆周运动的半径和周期之比分别为R P:R S＝45:1，T P:T S＝90:117，则()A．放射性原子核W的质量数为238B．P和S两核的质量数之比为117:2C．P和S两核的电荷数之比为45:1D．P和S两核的动能之比为117：2解析：根据动量守恒定律可知，衰变瞬间P和S两核的动量大小相等，方向相反，由带电粒子在磁场中运动的半径表达式R＝m vBq，可知q Pq S＝R SR P＝145，C错误．带电粒子在磁场中运动的周期的表达式为T＝2πmBq，故m Pm S＝q P T Pq S T S＝145×90117＝2117，由于电子的质量与质子、中子相比是很小的，所以该衰变不可能是β衰变，该衰变应为α衰变，由于α粒子的电荷数为2，所以衰变后的P的电荷数为90；α粒子的质量数为4，则衰变后的新核具有234个核子，原子核W的质量数为238，A正确，B错误．衰变瞬间P和S两核的动量大小相等，它们的动能E k＝p22m，可知P与S的动能大小与它们的质量成反比，所以P和S两核的动能之比为1172，D正确．答案：AD11．(多选)下列说法正确的是()A．放射性元素的半衰期随温度的升高而减小B．放射性元素放射出的α射线、β射线和γ射线，电离能力最强的是α射线C.232 92Th衰变成208 82Pb要经过6次α衰变和4次β衰变D．原子从较高的激发态向较低的激发态或基态跃迁的过程，是吸收能量的过程E．光电效应的实验结论是：对于某种金属，超过极限频率的入射光频率越高，所产生的光电子的最大初动能就越大解析：半衰期与温度无关，故选项A错误；三种射线中电离能力最强的是α射线，故选项B正确；据232 90Th→208 82Pb＋642He＋40－1 e可知选项C正确；原子从较高激发态向较低激发态跃迁，向外辐射能量，故选项D错误；当照射光频率大于金属极限频率时，增加照射光频率，光电子最大初动能变大，故选项E正确．答案：BCE12．在匀强磁场中，一个原来静止的原子核，由于放出一个α粒子，结果得到一张两个相切圆的径迹照片(如图所示)，今测得两个相切圆半径之比r1：r2＝1：44，求：(1)图中哪一个圆是α粒子的径迹？(说明理由)(2)这个原子核原来所含的质子数是多少？解析：(1)因为动量相等，所以轨道半径与粒子的电荷量成反比，所以圆轨道2是α粒子的径迹，圆轨道1是新生核的径迹．(2)设衰变后新生核的电荷量为q1，α粒子的电荷量为q2＝2e，它们的质量分别为m1和m2，衰变后的速度分别是v1和v2，所以原来原子核的电荷量q＝q1＋q2.根据轨道半径公式有r1r2＝m1v1Bq1m2v2Bq2＝m1v1q2m2v2q1又由于衰变过程中遵循动量守恒定律，则m1v1＝m2v2以上三式联立解得q＝90e.即这个原子核原来所含的质子数为90.答案：(1)见解析(2)9013．一静止的238 92U核经α衰变成为234 90Th核，释放出的总动能为4.27 MeV.问此衰变后234 90Th核的动能为多少MeV？(保留1位有效数字)解析：据题意知，此α衰变的衰变方程为：238 92U―→234 90Th＋42He，根据动量守恒定律得mαvα＝m Th v Th①式中，mα和m Th分别为α粒子和Th核的质量，vα和v Th分别为α粒子和Th核的速度，由题设条件知：12mαv2α＋12m Th v2Th＝E k②mαm Th＝4234③式中E k＝4.27 MeV是α粒子与Th核的总动能．由①②③式得12m Th v 2Th＝mαmα＋m ThE k④代入数据得，衰变后234 90Th核的动能12m Th v2Th＝0.07 MeV答案：0.07 MeV。
高中物理人教版选修3-5练习：第十九章 第2节 放射性元素的衰变 课下作业 含解析
答案：(1)e β衰变(2)He α衰变(3)Paβ衰变(4)U α衰变7．原来静止在匀强磁场中的放射性元素的原子核A，发生衰变后放出的一个射线粒子和反冲核都以垂直于磁感线的方向运动，形成如图1所示的内切圆轨迹，已知大圆半径是小圆半径的n 倍，且绕大圆轨道运动的质点沿顺时针方向旋转。
那么：图1(1)该匀强磁场的方向一定是垂直于纸面向________。
(2)原子核A的原子序数是________。
(3)沿小圆运动的是________。
(4)其旋转方向为________。
解析：衰变的过程遵守动量守恒，由粒子在磁场中做圆周运动的半径公式R＝可知，小圆是反冲核，绕行方向为逆时针。
由内切圆周判断，是β衰变。
根据左手定则可知，磁场方向向里。
再由半径关系得反冲核的电荷量是β粒子的n倍，由此推出原子核A的原子序数为n－1。
答案：(1)里(2)n－1 (3)反冲核(4)逆时针8．一小瓶内含有放射性同位素的溶液，它每分钟衰变6 000次。
将它注射到一个病人的血液中，经过15小时，从病人身上取10 cm3的血样，测得每分钟衰变2次。
已知这种同位素的半衰期为5小时。
则人体血液的总量为________cm3。
解析：设放射性同位素原有质量为m0,15小时后剩余质量为m，则m＝m0()＝m0设取出的V′＝10 cm3的血液中放射性同位素的质量为m′，人体内血液的总量为V cm3。
如果认为血液中放射性的溶液是均匀分布的，则＝V′V因单位时间内衰变的次数与放射性物质的含量成正比，则＝218×6 000联立以上几式解得V＝3.75×103 cm3。
答案：3.75×1039．静止在匀强磁场中的某放射性原子核，沿垂直磁场方向放出一个α粒子后，α粒子和新核都做匀速圆周运动，如图2所示，测得α粒子和新核的轨道半径之比为44∶1，由此可知，该放射性原子核是哪种元素的原子核？图2解析：带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动，洛伦兹力提供向心力，由Bqv＝m得圆周运动半径：r＝。
贵阳市高中物理人教版选修3-5第十九章第2节放射性元素的衰变同步练习
贵阳市高中物理人教版选修3-5第十九章第2节放射性元素的衰变同步练习姓名:________ 班级:________ 成绩:________一、选择题 (共7题；共14分)1. （2分）(2016·上海) 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2. （2分） (2017高二下·重庆期中) 当前房地产很火爆，在居室装修中经常用到花岗岩，大理石等材料，这些岩石都不同程度地含有放射性元素，如有些含有铀、钍的花岗岩会释放出放射性气体氡，氡会发生放射性衰变，放出α、β、γ射线，已知氡的半衰期为3.8天，则下列说法正确的是（）A . 发生α衰变时，生成的核与原来的核相比，中子数少4B . 发生β衰变时，释放出电子，说明原子核内有电子存在C . γ射线一般伴随着α或β射线产生，其中γ射线的穿透能力最强，电离能力却最弱D . 若只有4个氡核，经7.6天一定只剩下1个氡核3. （2分） (2019高二下·河南月考) 关于原子核，下列说法正确的是（）A . 原子核的结合能是组成原子核的所有核子的能量总和B . 镭226衰变为氡222的半衰期为1620年，也就是说100个镭226核经过1620年的一定还剩下50个镭226没有发生衰变C . 是核裂变D . 在天然放射现象中放出的β射线是电子流，该电子是原子核内的中子转化成质子和电子，从原子核中辐射出来的4. （2分） (2019高三上·山西月考) 关于近代物理的知识，下列说法正确的有（）①结合能越大，原子核内核子结合得越牢固，原子核越稳定②铀核裂变的一种核反应方程为→ + +2③设质子、中子、α粒子的质量分别为m1、m2、m3 ，两个质子和两个中子结合成一个α粒子，释放的能量是（2m1+2m2-m3）c2④若氢原子从n=6能级向n=1能级跃迁时辐射出的光不能使某金属发生光电效应，则氢原子从n=6能级向n=2能级跃迁时辐射出的光也不能使该金属发生光电效应⑤核泄漏事故污染物铯（Cs）137能够产生对人体有危害的辐射，其衰变方程为→ +x ，由方程可判断x是电子⑥ → +X中X为中子，核反应类型为衰变⑦β衰变现象说明电子是原子核的组成部分⑧放射性元素的半衰期随温度的升高而变短⑨放射性元素发生β衰变时所释放的电子来源于原子的核外电子⑩平均结合能小的原子核结合成或分解成平均结合能大的原子核时一定放出核能A . 3个B . 4个C . 5个D . 6个5. （2分）在下列两个核反应方程中，分别代表一种粒子。
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-有答案-人教版选修3-5第十九章第2节放射性元素的衰变同步练习
高中物理人教版选修3-5第十九章第2节放射性元素的衰变同步练习一、选择题（共7题；）1. 由原子核的衰变可知（）A.放射性元素一次衰变就同时产生α射线和β射线B.放射性元素发生β衰变，产生的新核的化学性质不变C.α衰变说明原子核内部存在氦核D.放射性的原子核发生衰变后产生的新核从高能级向低能级跃迁时，辐射出γ射线2. 下列说法正确的是（）A.根据天然放射现象，卢瑟福提出了原子的核式结构B.放射性元素的半衰期会随着压力、温度、化合物种类变化而变化C.铀(92238U)经过多次α、β衰变形成稳定的铅(82206Pb)的过程中，有6个中子转变成质子D.一个氡核(86222Rn)衰变成钋核(84218Po)并放出一个粒子，其半衰期为3.8天，则2g氡经过7.6天衰变，剩余氡的质量是1g3. 一个放射性原子核发生一次β衰变，则它的（）A.质子数减少一个，中子数不变B.质子数增加一个，中子数不变C.质子数增加一个，中子数减少一个D.质子数减少一个，中子数增加一个4. 铀裂变的产物之一氪90(3690Kr)是不稳定的，它经过一系列衰变最终成为稳定的锆90(4090Zr)，这些衰变是（）A.1次α衰变，6次β衰变B.2次α衰变，2次β衰变C.2次α衰变D.4次β衰变5. 在匀强磁场中有一个静止的氡原子核(86222Rn)，由于衰变它放出一个粒子，此粒子的径迹与反冲核的径迹是两个相互外切的圆，大圆与小圆的直径之比为42:1，如图所示，那么氡核的衰变方程应是下列方程中的哪一个（）A.86222Rn →87222Fr +-10eB.86222Rn →84218Po +24HeC.86222Rn →85222At +10eD.86222Rn →85222At +12H6. 一块氡222放在天平的左盘时，需要天平的右盘加444g 砝码，天平才能处于平衡，氡222发生α衰变，经过一个半衰期以后，欲使天平再次平衡，应从右盘中取出的砝码为（ ）A.222gB.8gC.2gD.4g7. 14C 是一种半衰期为5730年的放射性同位素．若考古工作者探测到某古木中14C 的含量为原来的14，则该古树死亡时间距今大约（ ）A.22920年B.11460年C.5730年D.2865年 二、多项选择题（共1题；）关于放射性元素的半衰期，下列说法正确的是（ ）A.原子核全部衰变所需要的时间的一半B.原子核有半数发生衰变所需要的时间C.相对原子质量减少一半所需要的时间D.元素质量减半所需要的时间三、填空题（共2题；）氡222是一种天然放射性气体，被吸入后，会对人的呼吸系统造成辐射损伤．它是世界卫生组织公布的主要环境致癌物质之一．其衰变方程是86222Rn →84218Po +________．已知86222Rn 的半衰期约为3.8天，则约经过________天，16g 的86222Rn 衰变后还剩1g ．碘131核不稳定，会发生β衰变，其半衰期为8天．（1）碘131核的衰变方程：53131I―→________(衰变后的元素用X 表示)．（2）经过________天75%的碘131核发生了衰变．四、计算题（共2题；）在匀强磁场中，一个原来静止的原子核，由于放出一个α粒子，结果得到一张两个相切圆的径迹照片(如图所示)，今测得两个相切圆半径之比r 1∶r 2＝1∶44.求：（1）这个原子核原来所含的质子数是多少？（2）图中哪一个圆是α粒子的径迹？(说明理由)为测定水库的存水量，将一瓶放射性溶液倒入水库中，已知这瓶溶液每分钟衰变8×107次，这种同位素半衰期为2天，10天以后从水库取出1m3的水，并测得每分钟衰变10次，求水库的存水量为多少？参考答案与试题解析高中物理人教版选修3-5第十九章第2节放射性元素的衰变同步练习一、选择题（共7题；）1.【答案】D【考点】原子核衰变氢原子的能级公式和跃迁天然放射现象【解析】原子核衰变只能放出α射线或β射线，衰变后的新核核电荷数发生变化，即化学性质变化了，要辐射能量，从而放出y射线，但并不是原子核内部存在α粒子或β粒子．【解答】原子核发生衰变时，一次衰变只能是α衰变或β衰变，而不能同时发生α衰变和β衰变，发生衰变后产生的新核往往处于高能级，要向外以γ射线的形式辐射能量，从而向低能级跃迁，故一次衰变只可能同时产生α射线和γ射线，或β射线和γ射线，A错，D对；原子核发生衰变后，核电荷数发生了变化，变成了新核，故化学性质发生了变化，B错；原子核内的2个中子和2个质子能十分紧密地结合在一起，因此在一定条件下它们会作为一个整体从较大的原子核中被抛射出来，于是放射性元素发生了α衰变，C错．2.【答案】C【考点】原子核衰变【解析】根据α粒子散射实验，卢瑟福提出了原子的核式结构，根据质量数和电荷数守恒判断衰变的种类和次数，没发生一次β衰变，就有一个中子转化为质子，放射性元素的半衰期是由元素本身决定的，与温度、压强等外部因素无关．半衰期为一半的原子发生衰变所用的时间，根据这个关系可判断有多少氡发生衰变和能剩下多少氡；【解答】A、根据α粒子散射实验，卢瑟福提出了原子的核式结构，A错误；B、放射性元素的半衰期是由元素本身决定的，与温度、压强等外部因素无关。
最新人教版高中物理选修3-519.2放射性元素的衰变同步练习及答案
第19章原子核2、放射性元素的衰变同步练习一、选择题1．天然放射现象显示出[ ]A．原子不是单一的基本粒子B．原子核不是单一的基本粒子．原子内部大部分是空的D．原子有一定的能级2．β衰变中所放出的电子，自[ ]A．原子核外内层电子B．原子核内所含电子．原子核内中子衰变为质子放出的电子D．原子核内质子衰变为中子放出的电子3．α射线的本质是[ ]A．电子流B．高速电子流．光子流D．高速氦核流4．关于β粒子的下面说法中正确的是[ ]A．它是从原子核放射出的B．它和电子有相同的性质．当它通过空气时电离作用很强D．它能贯穿厚纸板5．关于γ射线的说法中，错误的是[ ]A．γ射线是处于激发状态的原子核放射的B．γ射线是从原子内层电子放射出的．γ射线是一种不带电的中子流D．γ射线是一种不带电的光子流6．A、B两种放射性元素，原都静止在同一匀强磁场，磁场方向如图1所示，其中一个放出α粒子，另一个放出β粒子，α与β粒子的运动方向跟磁场方向垂直，图中、b、c、d分别表示α粒子，β粒子以及两个剩余核的运动轨迹[ ]A．为α粒子轨迹，c为β粒子轨迹B．b为α粒子轨迹，d为β粒子轨迹．b为α粒子轨迹，c为β粒子轨迹D．为α粒子轨迹，d为β粒子轨迹7．下列关于放射性元素衰变的描述，哪些是错误的[ ]A．原子核放出电子后，它的质量不变而电荷却减少1。
B．核衰变时放出的射线都是由带电粒子所组成的．半衰期表示放射性元素衰变的快慢，它和外界的温度、压强无关。
D．γ衰变不改变元素在周期表上的位置8．A、B两种放射性元素，它们的半衰期分别为A =10天，B＝30天，经60天后，测得两种放射性元素的质量相等，那么它们原的质量之比为[ ] A．3∶1B．48∶63．1∶16D．16∶19．关于放射性元素原子核的衰变，下列叙述中哪些是正确的[ ]A．γ射线是伴随α射线或β射线而发射出的B．半衰期的大小不随状态、温度等变而变。
．某核放出一个β粒子或α粒子后，都变成一种新元素的原子核。
2019_2020学年高中物理第十九章2放射性元素的衰变练习含解析新人教版选修3_5
2 放射性元素的衰变基础巩固1.关于放射性元素发生衰变放射的三种射线,下列说法正确的是()A.三种射线一定同时产生B.三种射线的速度都等于光速C.γ射线经常是伴随α射线和β射线产生的D.原子核衰变不能同时放射α射线和γ射线答案:C2.某放射性元素的一个原子核,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,中子数增加一个解析:β衰变的实质是一个中子变成一个质子和一个电子,故中子减少一个而质子增加一个。
故选项A、B、D错误,C正确。
答案:C3.(多选)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12。
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:因古木样品中14C的比例正好是现代植物所制样品的12,则可知经过的时间为一个半衰期,即该古木的年代距今约为5700年,A项正确;12C、13C、14C具有相同的质子数,由于质量数不同,故中子数不同,B项错误;根据核反应方程可知,14C衰变为14N的过程中放出电子,即发出β射线,C项正确;外界环境不影响放射性元素的半衰期,D项错误。
答案:AC4.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.m8C.m16D.m32解析:根据衰变规律可知,碘131经过的半衰期个数为n=mm =328=4,剩余的质量约为(12)mm=m16,选项C正确。
答案:C5.(多选)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,则下列说法中正确的是()A.原子核X的中子数减原子核Z的中子数等于2B.原子核X的质子数减原子核Z的质子数等于5C.原子核Z的质子数比原子核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。
合肥市高中物理人教版选修3-5第十九章第2节放射性元素的衰变同步练习
合肥市高中物理人教版选修3-5第十九章第2节放射性元素的衰变同步练习姓名:________ 班级:________ 成绩:________一、选择题 (共7题；共14分)1. （2分） (2017高二下·重庆期中) 有些射性元素要经历一系列的衰变才能稳定，关于X、Y、Z三个原子核的衰变方和如下：X→ Pb+8 He+6 eY→ Pb+7 He+4 eZ→ Pb+6 He+4 e根据以上方程可以推断在X、Y和Z中，下列正确的是（）A . Z的中子数小于YB . Y的质量数大于XC . X、Y和Z互为同位素D . Z的电荷数大于Y2. （2分）放射性物质铯(137Cs)和碘(131I)进入大气，该地区水源、空气和生活环境被污染．下列说法正确的是（）．A . 核反应堆中的废料具有很强的放射性，可以随便放置B . 铀核裂变的一种可能核反应是 U＋n―→ Cs＋ Rb＋2 nC . 放射性碘(131I)发生的β衰变方程为I―→ Xe＋ eD . U裂变形式有多种，每种裂变产物不同，质量亏损也不同，但释放的能量一定相同3. （2分） (2019高二下·哈尔滨期中) 以下与放射性元素半衰期有关的因素是（）A . 核电荷数B . 化合状态C . 温度D . 压强4. （2分）(2017·贵港模拟) 下列说法中正确的是（）A . 钍的半衰期为24天．1g钍90234Th经过120天后还剩0.2g钍B . 一单色光照到某金属表面时，有光电子从金属表面逸出，只延长入射光照射时间，光电子的最大初动能将增加C . 放射性同位素90234Th经α、β衰变会生成86220Rn，其中经过了3次α衰变和2次β衰变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5. （2分）关于不同射线的性质，下列说法中正确的是（）A . α射线是原子核发生衰变时放射出的氦核，它的电离作用最弱B . β射线是原子的外层电子电离形成的电子流，它具有较强的穿透能力C . γ射线是电磁波，它的传播速度等于光速D . 以上说法都不正确6. （2分） (2017高二下·邯郸期中) 铀核（ U）经过m次α衰变和n次β衰变变成铅核（ Pb），关于该过程，下列说法中正确的是（）A . m=5，n=4B . 铀核（ U）的比结合能比铅核（ Pb）的比结合能小C . 衰变产物的结合能之和小于铀核（ U）的结合能D . 铀核（ U）衰变过程的半衰期与温度和压强有关7. （2分）(2017·宝清模拟) 以下是有关近代物理内容的若干叙述，其中正确的是（）A . 原子核的比结合能越大越稳定B . 一束光照射到某种金属上不能发生光电效应，可能是因为这束光的光照强度太小C . 按照玻尔理论，氢原子核外电子从半径较小的轨道跃迁到半径较大的轨道时，电子的势能减小，但原子的能量增大D . 原子核发生一次β衰变，该原子外层就失去一个电子二、多项选择题 (共1题；共3分)8. （3分） (2017高二下·黑龙江期末) 目前，在居室装修中经常用到花岗岩、大理石等材料，这些岩石都不同程度的含有放射性元素，如有些含有铀、钍的花岗岩会释放出放射性气体氡，氡会发生放射性衰变，放出α、β、γ射线：已知氡的半衰期为3.8天，则下列说法正确的是（）A . 发生α衰变时，生成的核和原来相比，中子数少2B . 发生β衰变时，释放出电子，说明原子核内有电子存在C . γ射线一般伴随着α和β射线产生，其中γ射线的穿透能力最强，电离能力最弱D . 若只有4个氡核，经过7.6天一定只剩下一个氡核三、填空题 (共2题；共17分)9. （2分） (2017高二下·株洲期中) 如图所示，两个相切的圆表示一个静止的原子序数大于 80 的原子核发生某种衰变后，产生的两种运动粒子在匀强磁场中的运动轨迹，则此原子核发生________衰变（填“α”“β”“γ”），其中辐射出来的射线轨迹是________（填“大圆”或“小圆”）10. （15分） (2019高二下·通榆月考) 在磁感应强度为B的匀强磁场中，一个静止的放射性原子核发生了一次α衰变。
人教版物理高二选修3-5 19.2放射性元素的衰变同步训练A卷
人教版物理高二选修3-5 19.2放射性元素的衰变同步训练A卷姓名:________ 班级:________ 成绩:________一、选择题 (共15题；共30分)1. （2分）(2020·南昌模拟) 如图是原子物理史上几个著名的实验，关于这些实验，下列说法正确的是:（）A . 卢瑟福粒子散射实验否定了原子结构的枣糕模型，提出原子的核式结构模型B . 放射线在磁场中偏转，中间没有偏转的为射线，电离能力最强C . 电压相同时，光照越强，光电流越大，说明遏止电压和光的强度有关D . 铀235只要俘获中子就能进行链式反应2. （2分） 1896年法国科学家贝可勒尔发现了放射性元素能够自发地发出射线的现象，即天然放射现象。
让放射性元素镭衰变过程中释放出的α、β、γ三种射线，经小孔垂直进入匀强电场中，如图所示。
下列说法正确的是（）A . ③是α射线，α粒子的电离能力最强，穿透能力也最强B . ①是β射线，是高速电子流，来自于原子的核外电子C . 原子核发生一次衰变的过程中，不可能同时产生α、β两种射线D . 原子序数大于83的元素，都具有放射性，原子序数小于或等于83的元素，都不具有放射性3. （2分）(2017·深圳模拟) 在匀强磁场中有一个原来静止的碳14原子核发生了某种衰变，已知放射出的粒子速度方向及反冲核的速度方向均与磁场方向垂直，它们在磁场中运动的径迹是两个相内切的圆，两圆的直径之比为7：1，如图所示．则碳14的衰变方程为（）A . C→ e+ BB . C→ He+ BeC . C→ e+ ND . C→ H+ B4. （2分）关于近代物理，下列说法正确的是（）A . α射线是高速运动的氦原子B . 中，表示质子C . 从金属表面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，其理论能够解释氦原子光谱的特征5. （2分） (2017高二下·包头期中) 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 . β射线是高速电子流D . 电离本领最强的是γ射线6. （2分）(2017·洛阳模拟) 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，发现每分钟闪烁的亮点数没有变化；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 . β射线和γ射线B . α射线和β射线C . β射线和X射线D . α射线和γ射线7. （2分）利用碘131（）治疗是临床上常用的一种治疗甲亢的方法，它是通过含有β射线的碘被甲状腺吸收，来破环甲状腺组织，使甲状腺合成和分泌甲状腺激素水平减少来达到治愈甲亢的目的。
2017-2018学年高中物理选修3-5检测：第十九章第2节 放射性元素的衰变含答案
第2节放射性元素的衰变1.知道衰变的概念．2.知道α、β衰变的实质，知道γ射线是怎样产生的,会写α、β衰变方程．3．知道什么是半衰期，会利用半衰期解决相关问题．一、原子核的衰变错误!衰变：原子核由于放出α粒子或β粒子而转变为新核的变化．错误!衰变类型：常见的衰变有两种，放出α粒子的衰变为α衰变，放出β粒子的衰变为β衰变，而γ射线是伴随α射线或β射线产生的．错误!衰变方程:（1)α衰变：错误!U→错误!Th＋错误!He．(2)β衰变：错误!Th→错误!Pa＋错误!1e．错误!衰变规律：原子核衰变时，遵循两个守恒定律,其一是电荷数守恒,其二是质量数守恒．1．(1)原子核发生衰变,变成了一种新的原子核．( ）(2）原子核衰变时质量是守恒的．（)（3)β衰变时放出的电子就是核外电子．( )提示:（1)√（2）×（3)×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．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．2．(1）半衰期可以表示放射性元素衰变的快慢．（)（2)半衰期是放射性元素的大量原子核衰变的统计规律．（)（3)对放射性元素加热时,其半衰期缩短．（）提示:(1）√（2）√（3)×知识点一原子核的衰变1．衰变规律:原子核发生衰变时,衰变前后的电荷数和质量数都守恒．2．衰变实质α衰变：原子核内两个质子和两个中子结合成一个α粒子，并在一定条件下作为一个整体从较大的原子核中抛射出来，产生α衰变。
2错误!n＋2错误!H―→错误!Heβ衰变：原子核内的一个中子变成一个质子留在原子核内，同时放出一个电子,即β粒子放射出来．错误!n―→错误!H＋错误!e3．衰变方程通式(1）α衰变：A Z X―→错误!Y＋错误!He（2）β衰变:错误!X―→错误!Y＋错误!e4．衰变方程的书写(1)核反应过程一般是不可逆的,所以核反应只能用箭头,不能用等号．（2)核反应的生成物一定要以实验为基础，不能凭空只依据两个守恒而杜撰出不符合实际的生成物来书写核反应方程．（3)核反应中遵循质量数守恒而不是质量守恒，核反应过程中反应前后的总质量一般会发生变化(质量亏损)而释放出核能．(4）当放射性物质发生连续衰变时，原子核中有的发生α衰变,有的发生β衰变，同时伴随着γ辐射．衰变的实质关于天然放射现象，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[解析］α、β射线是天然放射性元素原子核衰变时产生的．γ射线是核反应过程中发生质量亏损时释放出来的，故A、B、C三项错误．放射性是核本身的一种性质，故D项正确．［答案] D衰变规律的应用（2016·广州高二检测)原子核错误!U经放射性衰变①变为原子核错误!Th，继而经放射性衰变②变为原子核错误!Pa，再经放射性衰变③变为原子核错误!U，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[解题探究］（1）α、β衰变遵循什么规律？（2）每发生一次α衰变,质子数、中子数如何变化？β衰变呢?［解析］错误!U错误!错误!Th,质量数少4，电荷数少2，说明①为α衰变.错误!Th错误!错误!Pa，质子数加1，质量数不变，说明②为β衰变，中子转化成质子.错误!Pa错误!错误!U，质子数加1，质量数不变，说明③为β衰变,中子转化成质子．故选A。