高中物理第四章原子核4.1走进原子核4.2放射性元素的衰变课时训练粤教版选修.docx

走进原子核放射性元素的衰变基础夯实1.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天答案C解析在21天里衰变掉,则剩余,故经历3个半衰期,因此半衰期为=7(天).2.表示放射性元素碘131I)衰变的方程是()AISbHeBIXeeCIInDITeH答案B解析原子核发生衰变时,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.3.放射性同位素钍232经、衰变会生成氡,其衰变方程为ThRn+x+y,其中()A.x=1,y=3B.x=2,y=3C.x=3,y=1D.x=3,y=2答案D解析根据衰变方程左右两边的质量数和电荷数守恒可得方程组解得x=3,y=2,故答案为D.4.A、B两种放射性元素,它们的半衰期分别为tA=10天,tB=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.31B.4863C.114D.161答案D解析设A、B两种元素原来的质量分别为mA和mB,对A元素来讲,经过6个半衰期,剩余质量为()6mA;对B元素来讲,经过2个半衰期,剩余质量为()2mB.则()6mA=()2mB,故D项正确.5.(多选)下列哪些现象能说明射线来自原子核()(导学号51160192)A.三种射线的能量都很高B.放射线的强度不受温度、外界压强等物理条件的影响C.元素的放射性与所处的化学状态(单质、化合态)无关D.射线、射线都是带电的粒子流答案BC解析能说明放射线来自原子核的证据是,元素的放射性与其所处的化学状态和物理状态无关,选项B、C正确.6.(多选)关于质子与中子,下列说法正确的是()A.原子核(除氢核外)由质子和中子构成B.质子和中子统称为核子C.卢瑟福发现了质子,并预言了中子的存在D.卢瑟福发现了中子,并预言了质子的存在答案ABC解析原子核内存在质子和中子,中子和质子统称为核子,卢瑟福只发现了质子,以后又预言了中子的存在.7.(多选)氢有三种同位素,分别是氕H、氘H、氚H,则()A.它们的质子数相等B.它们原子的核外电子数相等C.它们的核子数相等D.它们的中子数相等答案AB解析氕、氘、氚是同位素,质子数相等,核子数分别为1、2、3,质子数和原子核外电子数相同,都为1,中子数等于核子数减去质子数,故中子数各不相同,所以本题选项A、B正确.8.(多选)近几年来,我国北京、上海、山东等地引进了十多台刀,治疗患者5 000余例,效果极好,成为治疗脑肿瘤的最佳仪器.令人感叹的是,用刀治疗时不用麻醉,病人清醒,时间短,半小时完成手术,无需住院,因而刀被誉为“神刀”.刀治疗脑肿瘤主要是利用()A.射线具有很强的穿透能力B.射线具有很强的电离作用C.射线波长很短,具有很高的能量D.射线能很容易绕过阻碍物到达脑肿瘤位置答案AC解析射线是波长很短、频率很高的电磁波,具有很高的能量和很强的穿透能力,所以它能穿透皮肉和骨骼到达肿瘤位置并杀死肿瘤细胞.因射线不带电,它的电离作用很弱;因波长很短,衍射能力也很差,B、D错误.9.天然放射性元素Pu经过次衰变和次衰变,最后变成铅的同位素(填铅的三种同位素PbPbPb中的一种).答案84Pb解析发生衰变释放的是电子,核电荷数发生改变但质量数不会改变,发生衰变释放粒子,质量数从而发生改变,因而新、旧核的质量数之差一定是4的整数倍,所以最后变为铅的3种同位素只能是Pb,所以发生衰变的次数是239-2074=8次,发生衰变的次数由94-28-82=-4,可知发生4次衰变.能力提升10.14C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,m0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()答案C解析由于每经过一个半衰期T1/2,14C的质量减少一半,所以m=m0(,选项C正确.11.(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.下面有关该电池的说法正确的是()A.镍63的衰变方程是NiCuB.镍63的衰变方程是NiCuC.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铜片到镍答案CD解析 Ni的衰变方程为NiCu,选项A、B错.电流方向为正电荷定向移动方向,在电池内部电流从铜片到镍片,镍片电势高,选项C、D正确.12.(多选)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(岩石形成初期时不含铅)的一半.铀238衰变后形成铅206,铀238的相对含量随时间变化规律如图所示,图中N为铀238的原子数,N0为铀和铅的原子总数.由此可以判断出()(导学号51160193)A.铀238的半衰期为90亿年B.地球的年龄大致为45亿年C.被测定的古老岩石样品在90亿年时的铀、铅原子数之比约为14D.被测定的古老岩石样品在90亿年时的铀、铅原子数之比约为13答案BD解析由题意、半衰期的含义及铀238衰变后含量随时间的变化规律图象可知:铀238的半衰期和地球的年龄均大致为45亿年;被测定的古老岩石样品在 90亿年时铀原子数的相对值为0.25,即占总原子数的,由此可推得其中铅占原子数的,铀、铅原子数之比约为13.选项B、D正确.13.(多选)静止在匀强磁场中的某放射性元素的原子核,当它放出一个粒子后,其速度方向与磁场方向垂直,测得粒子和反冲核轨道半径之比为441,如图所示,则()(导学号51160194)A.粒子与反冲核的动量大小相等,方向相同B.原来放射性元素的核电荷数为90C.反冲核的核电荷数为88D.粒子和反冲核的速度之比为188答案BC解析粒子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,即粒子和反冲核的动量大小相等,方向相反.由于释放的粒子和反冲核均在垂直于磁场的平面内且在洛伦兹力作用下做匀速圆周运动.由Bqv=得R=若原来放射性元素的核电荷数为Z,则对于粒子有R1=,对反冲核:R2=由于p1=p2,且R1R2=441,得Z=90.它们的速度大小与质量成反比,A、D错误,B、C正确.14.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所示,请估算4 mg的P经多少天的衰变后还剩0.25 mg?(导学号511