高中物理 第十九章 原子核 2 放射性元素的衰变成长训练 新人教版选修3-5.doc

2 放射性元素的衰变主动成长夯基达标1.由原子核的衰变规律可知（）a.放射性元素一次衰变可同时产生射线和射线b.放射性元素发生衰变时，新核的化学性质不变c.放射性元素发生衰变的快慢不可人为控制d.放射性元素发生正电子衰变时，新核质量数不变，核电荷数增加1思路解析：一次衰变不可能同时产生射线和射线，只可能同时产生射线和射线或射线和射线，a项错误.原子核发生衰变后，新核的核电荷数发生了变化，故新核（新的物质）的化学性质理应发生改变,b项错误.衰变不是化学反应，快慢不能人为控制，c项正确.发生正电子衰变，新核质量数不变，核电荷数减少1，d项错误.答案：c 2.原子核x经衰变（一次）变成原子核y,原子核y再经一次衰变变成原子核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思路解析：根据衰变规律，发生一次衰变减少两个质子和两个中子，发生一次衰变减少了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：cd 3.近几年来，原子物理学家在超重元素的探测方面取得了重大进展，1996年，科学家在研究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经过6次衰变后的产物是,由此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思路解析：由电荷数守恒和质量数守恒及衰变规律可知，m-24=253，z-12=100得m=277，z=112，d选项正确.答案：d 4.某原子核吸收一个中子后，放出一个电子，分裂为两个粒子.由此可知()a.a=7，z=3b.a=7，z=4c.a=8，z=3d.a=8，z=4思路解析：其核反应方程为.由质量数守恒知z=24-1=7,由电荷数守恒知z=22-1=3,故a正确.答案：a 5.在匀强磁场中，一个原来静止的原子核发生衰变，得到两条如图19-2-1中所示的径迹，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，则下述说法中正确的是()图19-2-1a.发生的是衰变，b为粒子的径迹b.发生的是衰变，b为粒子的径迹c.磁场方向垂直纸面向外d.磁场方向垂直纸面向内思路解析：从轨迹可以看出两粒子的运动方向不同，但受力方向相同，说明电流方向相同，即发生了衰变；在磁场中受力向上，由左手定则可判断出磁场方向垂直纸面向内，a、d选项正确.答案：ad 6.一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，15h后从该病人身上抽取10ml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.思路解析：设衰变前原子核的个数为n0，15 h后剩余的原子核的个数为n，则即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，即由得所以v=3 750 ml=3.75 l.答案：3.757.静止状态的镭原子核经一次衰变后变成一个新核.(1)写出核衰变方程；(2)若测得放出的粒子的动能为e1，求反冲核的动能e2及镭核衰变时放出的总能量e.解：（1）.（2）由动量守恒定律得m1v1-m2v2=0,式中m1、m2、v1、v2分别为粒子及新核的质量和速度，则反冲核的动能为：e2=12m2v22=12m2（m1v1m2）2=e1m1m2=156e1，则衰变放出的总能量为e=e1+e2=5756e1.发生衰变时遵循动量守恒和能量守恒.答案：（1）（2）e1e18.碳14具有放射性，其半衰期=5 686年，空气中碳12跟碳14的存量约为10121.2.活着的生物体中碳的这两种同位素质量之比与空气中相同.生物体死亡后，不再吸收碳，碳将以=5 686年为半衰期减少，因此测出生物遗骸中碳12与碳14的质量比，再跟空气中的相比较，可估算出古生物的死亡年代.如果现测得一古代遗骸中碳14跟碳12的存量比为空气中的三分之二，试估算该遗骸的年代.思路解析：设该遗骸在古代活着时含14c为n0个，含12c为m个，则古代时期存量比.测得该遗骸目前含14c为n个，而12c因不具有放射性，不会衰变，仍为m个，其存量比为,设古代和目前空气中14c与12c存量之比基本不变，令为k,由题意得,即,由,得,取对数得：=3 326.6年.应用“放射性碳14定年法”是现代考古学中分析推测古代文化遗址年代的最基本方法.答案：3 326.6年前9.测得某矿石中铀、铅质量比为1.171,假设开始时该矿石只含有铀238，发生衰变的铀238都变成了铅206.已知铀238的半衰期是4.5109年，求矿石的年龄.思路解析：解此类问题要抓住两个要点：一是半衰期公式中的m、m0及衰变掉的原子核的质量（m0-m）之间的关系；二是衰变掉的原子核与产生的新核质量之间的比例