沪科版 原子核的衰变 第1课时 作业.docx

1(多选)关于天然放射现象和对放射性的研究，下列说法正确的是()a射线和射线在电场或磁场中偏转说明它们是带电粒子b原子核不是单一的粒子c射线一定伴随射线或射线而产生d任何放射性元素都能同时发出三种射线【解析】带电粒子以一定的初速度垂直进入电场或磁场能发生偏转，射线和射线能在电场或磁场中偏转说明它们是带电粒子，故a正确；放射现象说明原子核的可变性，即原子核不是单一粒子，具有复杂的结构，故选项b正确；射线是原子核在发射射线或射线时多余的能量以射线的形式产生的辐射，因此射线是伴随(不是一定伴随)射线或射线而放出的，c、d均错误【答案】ab2(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，衰变时会发出射线与射线，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射线与射线都是电磁波，但射线穿透本领比射线强d碘131发生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；射线是高速电子流，射线是电磁波，故c错误；衰变的实质是nhe，d正确【答案】ad3在横线上填上粒子符号和衰变类型(1)uth_，属于_衰变(2)thpa_，属于_衰变(3)poat_，属于_衰变(4)cuco_，属于_衰变【解析】根据质量数守恒和电荷数守恒可以判断，(1)中生成的粒子为he，属于衰变；(2)中生成的粒子为e，属于衰变；(3)中生成的粒子为e，属于衰变；(4)中生成的粒子为he，属于衰变【答案】(1)he(2)e(3)e(4)he4.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：c5.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.161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：d6.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？解析：由核反应过程中电荷数和质量数守恒可写出核反应方程：，可知这种粒子是正电子。由图象可知的半衰期为14天，4 mg的衰变后还剩0.25mg ，经历了4个半衰期，所以为56天。答案：正电子。t56天。(5458天都算对)7.一个静止的放射性元素的原子核放在垂直于纸面向内的匀强磁场中,它发生衰变后产生的径迹是两个外切的圆,则可能( )a.是衰变,半径较大的圆是粒子的径迹b.是衰变,半径较大的圆是粒子的径迹c.在半径较大的圆径迹上运动的粒子的绕向是逆时针的d.在半径较小的圆径迹上运动的粒子的绕向是逆时针的解析：由动量守恒的规律可知,衰变后两粒子的运动方向必相反,而轨迹是两个外切圆,故一定是衰变,在磁场中利用左手定则可判断出两个粒子的运动方向都是逆时针方向,故a、c、d正确,b错.答案：acd8.完成下列核反应方程(1)+_.(2)+_.(3) +_.解析：反应前后质量数、电荷数相等.(1)质量数27+1-27=1,电荷数12+1-13=0,故问中是中子.(2)质量数6+0-4=2,电荷数12+1-9=4,故问中是.(3)质量数7+2-8=1,电荷数14+4-17=1,故问中是.答案：(1) (2) (3) 9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，衰变时会发出射线与射线，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射线与射线都是电磁波，但射线穿透本领比射线强d碘131发生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e射线是高速运动的电子流，是从碘131原子核内释放出来的【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；射线是高速电子流，射线是电磁波，故c错误，e正确；衰变的实质是nhe，d正确【答案】ade1014c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b12c、13c、14c具有相同的中子数c14c衰变为14n的过程中放出射线d增加样品测量环境的压强将加速14c的衰变e14c比12c多2个中子【解析】剩余的碳14占，表明经过了一个半衰期，a正确；碳14、13、12的质子数相同，质量数不同，中子数不同，碳14比碳12多两个中子，故b错误，e正确；碳14变为氮14，质量数未变，放出的是电子流，即射线，c正确；半衰期不受外界环境影响，d错误【答案】ace11.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解析:由题意可知zaxz+1ay+-10ez+1ayz-1a-4z+24he,由此可判断a、b错误,c、d正确。答案:cd12.天然放射性元素经过一系列、衰变后,变成,下列判断正确的是( )a.铅核比钍核少24个中子b.铅核比钍核少8个质子c.衰变过程中共有4次衰变和8次衰变d.衰变过程中共有6次衰变和4次衰变解析：由电荷数守恒,有90-82=8,选项b正确.由质量数守恒(衰变不改变质量数),有衰变数=6次,6次衰变后,质子数减12再经过4次衰变,质子数增4,共计8.选项d正确.答案：d13.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.31 b.4863 c.116 d.161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.()6ma=()2mb.,故d项正确.答案：d14.一个静止的放射性同位素的原子核衰变为,另一个静止的天然放射性元素的原子核衰变为,在同一磁场中,得到衰变后粒子的运动径迹1、2、3、4,如图3-2-5所示,则这四条径迹依次是( )图3-2-5a.电子、正电子 b.、电子、正电子、c.、正电子、电子、 d.正电子、电子解析：+(正电子).产生的两个都带正电,应是外切圆,由r=,电荷量大的半径小,故3是正电子,4是.+(电子),产生的两个一带正电,一带负电,应是内切圆,由r=知,电荷量大的半径小,故1是,2是.故b项正确.答案：b15.静止在匀强磁场中的一个核俘获了一个速度为v=7.3104 m/s的中子而发生核反应,生成粒子与一个新核.测得粒子的速度为2104 m/s,方向与反应前中子运动的方向相同,且与磁感线方向垂直,求:(1)写出核反应方程.(2)画出核反应生成的两个粒子的运动轨迹及旋转方向的示意图(磁感线方向垂直于纸面向外).(3)求粒子与新核轨道半径之比.(4)求粒子与新核旋转周期之比.解析：(1)由质量数守恒和电荷数守恒得:+(2)由于粒子和反冲核都带正电,由左手定则知,它们旋转方向都是顺时针方向,示意图如右.(3)由动量守恒可以求出反冲核的速度大小是103 m/s,方向和粒子的速度方向相反,由带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动的半径公式r=可求得它们的半径之比是1207.(4)由带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动的周期公式t=可求得它们的周期之比是67.答案：(1)+ (2)如上图 (3)1207(4)6716.钍核发生衰变生成镭核并放出一个粒子.设该粒子的质量为m、电荷量为q,它进入电势差为u的带窄缝的平行平板电极s1和s2间电场时,其速度为v0,经电场加速后,沿ox方向进入磁感应强度为b、方向垂直纸面向外的有界匀强磁场,ox垂直平板电极s2,当粒子从p点离开磁场时,其速度方向与ox方位的夹角=60如图3-2-6所示,整个装置处于真空中.(1)写出钍核衰变方程;(2)求粒子在磁场中沿圆弧运动的轨道半径r;(3)求粒子在磁场中运动所用时间t.图3-2-6解析：(1)根据原子核衰变过程质量数守恒和电荷数守恒,知钍核衰变方程为+.(2)设粒子离开电场时速度为v,通过电场的加速过程有qu=mv2-mv02粒子在磁场中运动时,洛伦兹力提供向心力qvb=m由以上两式解得r=.(3)该粒子在磁场中做圆周运动的周期t=洛伦兹力(即向心力)方向与速度方向垂直,根据几何关系,圆心为o,圆心角为60,如图所示.粒子在磁场中运动时间t=t=.答案：(1)+ (2)r= (3)t=3某原子核的衰变过程abc，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2e核c比核a的中子数少3【解析】原子核a经过一次衰变和一次衰变变为原子核c的衰变方程为：abc，由此可知核c比核a的质子数少1，质量数少4，a正确，b错误；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少1，c错误；核c比核b的中子数少2，核c比核a的中子数少3，d、e均正确【答案】ade4由于放射性元素np的半衰期很短，所以在自然界一直未被发现，只是在使用人工的方法制造后才被发现已知np经过一系列衰变和衰变后变成bi，下列论断中正确的是()a.bi的原子核比np的原子核少28个中子b.bi的原子核比np的原子核少18个中子c衰变过程中共发生了7次衰变和4次衰变d衰变过程中共发生了4次衰变和7次衰变e衰变过程中共有4个中子转变为质子【解析】bi的中子数为20983126，np的中子数为23793144，bi的原子核比np的原子核少18个中子，a错、b对；衰变过程中共发生了衰变的次数为7次，衰变的次数是27(9383)4次，c对、d错，此过程中共发生了4次衰变，因此共有4个中子转变为质子，e正确【答案】bce5放射性同位素14c被考古学家称为“碳钟”，它可以用来判定古生