高中物理第三章原子核与放射性第2节原子核衰变及半衰期自我小测鲁科版.docx

原子核衰变及半衰期1.如下图所示，R是一种放射性物质，虚线框内是匀强磁场B，LL是一厚纸板，MM是荧光屏，实验时，发现在荧光屏O、P两处有亮斑，则此时磁场方向、到达O点的射线、到达P点的射线与实验相符的有 ()磁场方向到达O点的射线到达P点的射线A竖直向下射线射线B竖直向下射线射线C垂直纸面向内射线射线D垂直纸面向外射线射线1解析：见克勒耳发现天然放射现象，揭开了人类研究原子核结构的序幕。通过对天然放射现象的研究，人们发现原子序数大于83的所有天然存在的元素都有放射性，原子序数小于83的天然存在的元素有些也具有放射性。它们放射出来的射线共有、三种。其中、射线垂直于磁场方向进入磁场区时将受洛伦兹力作用发生偏转，射线不受洛伦兹力作用，故打在O点射线应为射线，由于射线贯穿本领弱，不能穿透厚纸板，故到达P点的应是射线，依据射线的偏转方向及左手定则可知磁场方向垂直纸面向里，故正确答案应为C。答案：C2.(2008湖北武汉5月模拟)下列说法正确的是()A.用粒子轰击铍核，铍核变为碳核，同时放出射线B.射线是由原子核外电子受到激发而产生的C.射线是波长很短的电磁波，它的贯穿能力很强D.利用射线的电离作用，可检查金属内部有无砂眼和裂纹2解析：粒子轰击核，核反应方程是，放出的是中子，A错误。射线是核衰变而产生的，B错误。射线是光子流，波长很短，具有很强的贯穿能力，但电离作用差，C正确，D错误。答案：C3.(2008北京丰台三模)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，从而放射出、射线，这些射线会导致细胞发生癌变及呼吸道等方面的疾病。根据有关放射性知识可知，下列说法正确的是()A.氡的半衰期为3.8天，若取4个氡原子核，经7.6天后就一定剩下一个原子核了B.衰变所释放的电子是原子核内的质子转化成中子和电子所产生的C.射线一般伴随着或射线产生，在这三种射线中，射线的穿透能力最强，电离能力最弱D.发生衰变时，生成核与原来的原子核相比，中子数减少了43解析：半衰期是一个统计量，对少数原子核的衰变无意义，A错误。衰变是原子核内的中子转化成质子放出来的，B错误。射线一般伴随着或射线产生，射线具有很强的穿透能力，但电离作用很弱，C正确。发生衰变时，生成核与原来的原子核相比，质量数少了4，D错误。答案：C4.放射性同位素钍232经、衰变会生成氧，其衰变方程为，其中()A.X1，Y3B.X2，Y3C.X3，Y1D.X3，Y24解析：本题考查放射性元素衰变的有关知识，本题较容易。由衰变方程：，由质量数守恒和电荷数守恒得：2322204X，90862XY，可解得：X3、Y2。答案：D5.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是如图所示的a、b以判定()A.该核发生的是衰变B.该核发生的是衰变C.磁场方向一定垂直纸面向里D.磁场方向向里还是向外无法判定5解析：静止的原子核，衰变后生成的新核和放出的带电粒子，具有相同大小的动量和相反的运动方向，由于受到的洛伦兹力的方向相同，所以带电粒子与新核电性相反，即核发生的是衰变，B正确，A错误。由于带电粒子在磁场中做圆周运动的半径，q小的半径大，显然a是电子的轨迹，由于电子的运动方向是不确定的，所以磁场的方向无法确定，C错误，D正确。答案：BD6.题中用大写字母代表原子核。E经衰变成为F，再经衰变成为G，再经衰变成为H。上述系列衰变可记为下式：另一系列衰变如下：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6解析：，。同位素具有相同质子数(核电荷数)和不同的中子数，由上述核反应方程可知R是E的同位素，S是F的同位素，即选项B正确。答案：B7.A、B两种放射性元素，它们的半衰期分别为tA10天，tB30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.116D.1618.三个原子核X、Y、Z，X核放出一个正电子后变为Y核，Y核与质子发生核反应后生成Z核并放出一个氦，则下面说法正确的是()A.X核比Z核多一个原子B.X核比Z核少一个中子C.X核的质量数比Z核质量数大3D.X核与Z核的总电荷是Y核电荷的2倍9.(2008海南高考)某考古队发现一古生物骸骨。考古专家根据骸骨中的含量推断出了该生物死亡的年代。已知此骸骨中的含量为活着的生物体中的1/4，的半衰期为5 730年。该生物死亡时距今_约年。10.(2008上海高考)放射性元素的原子核在衰变或衰变生成新原子核时，往往会同时伴随_着辐射。已知A、B两种放射性元素的半衰期分别为T1和T2，tT1T2时间后测得这两种放射性元素的质量相等，那么它们原来的质量之比mAmB_。11.(2008宁夏高考理综)天然放射性元素经过_次衰变_和次衰变，最后变成铅的同位素_。(填入铅的三种同位素、中的一种)12.(2008山东青岛第一次质检)美国科研人员正在研制一种新型镍铜长效电池，它是采用铜和半衰期长达100年的放射性同位素镍63两种金属作为长寿命电池的材料，利用镍63发生一次衰变变成铜(Cu)，同时释放电子给铜片，把镍63和铜片做电池两极。则镍63的衰变方程是_，铜片是该电池的_(选填“正极”或“负极”)。13.(2008江苏高考)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衰变成的同时放出另一种粒子，这种粒子是什么？是的同位素，被广泛应用于生物示踪技术。1 mg随时间衰变的关系如图所示，请估计4 mg的经多少天的衰变后还剩0.25 mg？14.(2008山东青岛质检)某实验室工作人员，用初速为v00.09c(c为真空中的光速)的粒子，轰击静止在匀强磁场中的钠原子核，产生了质子。若某次碰撞可看作对心正碰，碰后新核的运动方向与粒子的初速方向相同，质子的运动方向与新核运动方向相反，它们在垂直于磁场的平面内分别做匀速圆周运动。通过分析轨迹半径，可得出新核与质子的速度大小之比为110，已知质子质量为m。(1)写出核反应方程；(2)求出质子的速度v(结果保留两位有效数字)。参考答案7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；对B元素来讲，经过2个半衰期，剩余质量为。答案：D8解析：设原子核X的质量数为x，电荷数为y，依题意写出核反应方程，根据质量数守恒和电荷数守恒，可得原子核Y的质量数为x，电荷数为y1，原子核Z的质量数为x3，电荷数为y2。由此可得X核的质子(y)比Z核的质子(y2)多2个，A错；由此可得X核的中子(xy)比Z核的中子(xy1)多1个，B错；X核的质量数(x)比Z核的质量数(x3)多3个，C对；X核与Z核的总电荷(2y2)是Y核电荷(y1)的2倍，D对。答案：CD9解析：该核剩下1/4，说明正好经过两个半衰期时间，故该生物死亡时距今约25 730年11 460年。答案：1.1104(11 460或1.01041.2104均可)10解析：放射性元素的原子核在衰变或衰变生成新原子核时，往往以光子的形式释放能量，即伴随辐射；根据半衰期的定义，经过tT1T2时间后剩下的放射性元素的质量相同，则，故mAmB2T22T1。答案：2T22T111解析：由衰变规律，质量数不变，设经历n次衰变，铅核的质量数A2394n，n8次，A207，设共经历m次衰变，2nm12，m4次衰变，铅的同位素为。答案：8412解析：由衰变规律，质量数和电荷数不变，放射性同位素镍63的衰变方程为，因为铜片多余电子电势低，是电源的负极。答案：负极13解析：由核反应过程中电荷数和质量数