2019-2020学年高中物理 第19章 原子核 1 原子核的组成 2 放射性元素的衰变提能训练（含解析）新人教版选修3-5

放射性元素的衰变基础达标1(2018大庆名校期末)关于天然放射现象中产生的三种射线，以下说法中正确的是()a、三种射线中，射线的电离作用最强，穿透能力也最强b、三种射线中，射线的速度最快，可以达到0.9cc射线是由原子核外电子电离产生的d人们利用射线照射种子，可以使种子内的遗传物质发生变异，培育出新的优良品种【答案】d解析：、三种射线中，射线的电离作用最强，但穿透能力最强，故a错误；、三种射线中，射线射出速度约0.1c，射线射出速度接近c，射出速度为c，所以三种射线中射线的速度最快，故b错误；衰变中产生的电子是原子核中的一个中子释放出来的，故c错误；人们利用射线照射种子，可以使种子内的遗传物质发生变异，培育出新的优良品种，故d正确2(2018上海名校二模)下列射线来自于原子核外的是()a射线b射线c射线d阴极射线【答案】d解析：射线、射线、射线都是在放射性物质衰变的过程中放射出的，来自于原子核的衰变，故a、b、c错误；阴极射线是阴极受热后，原子的核外电子受激发而发射出的电子，故d正确3(2018南昌期末)下列叙述中正确的有()a光的粒子性被光电效应和光的衍射现象所证实b在粒子散射实验的基础上，卢瑟福提出了原子的核式结构模型c紫外线照射某金属表面时发生了光电效应，则红外线也一定可以使该金属发生光电效应d氡的半衰期为3.8天，若取4个氡原子核，经过7.6天后就一定只剩下1个氡原子核【答案】b解析：光电效应和康普顿效应说明光具有粒子性，光的衍射说明了光具有波动性，故a错误在粒子散射实验的基础上，卢瑟福提出了原子的核式结构模型，故b正确红外线的频率小于紫外线的频率，紫外线照射金属表面发生光电效应，红外线照射不一定能发生光电效应，故c错误半衰期具有统计规律，对于大量的原子核适用，故d错误4(2018永州一模)下列说法正确的是()a只要照射到金属表面的光足够强，金属就一定会发出光电子bnheoh是卢瑟福发现质子的核反应方程c放射性物质的半衰期随温度的升高而变短d大量处于量子数n4能级的氢原子，最多可辐射出4种不同频率的光子【答案】b解析：根据发生光电效应的条件可知，照射到金属表面的光要发生光电效应，则入射光的波长需要小于该金属的极限波长，与光的强度无关，故a错误；根据物理学史可知，卢瑟福用粒子轰击氮，发现了质子，核反应方程为nheoh，故b正确；放射性物质的半衰期是由放射性元素本身的特点决定的，与外界的温度无关，故c错误；大量处于量子数n4能级的氢原子，最多可辐射出c6种不同频率的光子，故d错误5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()abcd【答案】c解析：本题考查元素的半衰期根据半衰期公式，将题目中的数据代入可得c正确，a、b、d错误6(2016昌平二模)钍核(th)具有放射性，它能放出一个新的粒子而变为镤核(pa)，同时伴随有射线产生，其方程为thpax.则x粒子为()a质子b中子c粒子d粒子【答案】d解析：根据电荷数守恒可知，射线的电荷数为90911，结合质量数守恒知钍核衰变过程中放出了一个电子，即x为粒子，故d正确7(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，这些岩石都不同程度地含有放射性元素，比如，有些含有铀、钍的花岗岩会释放出放射性惰性气体氡，而氡会发生放射性衰变，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中子转化成质子和电子所产生的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，生成核与原来的核相比，中子数减少了4个【答案】bc8(2017兰州模拟)下列说法中正确的是()au的半衰期约为7亿年，随着地球环境的不断变化，其半衰期可能变短b某原子核经过一次衰变和两次衰变后，核内中子数减少4c10个放射性元素的原子经过一个半衰期后，一定有5个原子核发生衰变d粒子的电离能力比粒子的大【答案】b解析：半衰期的长短是由原子核内部本身的因素决定的，与原子所处的物理、化学状态无关，放射性物质的温度升高，其半衰期将不变，故a错误；某原子核经过一次衰变电荷数减小2，质量数减小4，再经过两次衰变后，质量数不变，电荷数要增加2，所以整个过程质量数减小4，电荷数不变，所以核内中子数减少4个，b正确；半衰期具有统计规律，对大量的原子核适用，故c错误；三种射线中射线的穿透能力最强，射线的电离能力最强，故d错误能力提升9美国和俄罗斯的科学家利用回旋加速器，通过 ca(钙48)轰击cf(锎249)发生核反应，成功合成了第118号元素，这是迄今为止门捷列夫元素周期表中原子序数最大的元素实验表明，该元素的原子核先放出3个相同的粒子x，再连续经过3次衰变后，变成质量数为282的第112号元素的原子核，则上述过程中的粒子x是()a中子b质子c电子d粒子【答案】a解析：用a表示第118号元素，b表示第 112号元素，a、b分别表示粒子x的原子序数和质量数，则核反应方程分别为cacfa，a3x3heb，由质量数守恒和核电荷数守恒可得a0，b1，则粒子x为中子10(2018年武汉模拟)在匀强磁场中有一个原来静止的碳14原子核，它放射出的粒子与反冲核的径迹是两个内切的圆，两圆的直径之比为71，如图所示，那么碳14的衰变方程为()acebbchebecchbdcen【答案】d解析：原子核的衰变过程满足动量守恒，粒子与反冲核的速度方向相反，根据左手定则判断得知，粒子与反冲核的电性相反，则知粒子带负电，所以该衰变是衰变，此粒子是粒子可得两带电粒子动量大小相等，方向相反，就动量大小而言有m1v1m2v2，由带电粒子在匀强磁场中圆周运动的半径公式可得r，可见r与q成反比由题意，大圆与小圆的直径之比为71，半径之比为71，则得粒子与反冲核的电荷量之比为17.所以反冲核的电荷量为7e，电荷数是7，其符号为n.所以碳14的衰变方程为cen.故d正确，a、b、c错误11(多选)如图所示，铅盒a中装有天然放射性物质，放射线从其右端小孔水平向右射出，在小孔和荧光屏之间有垂直纸面向里的匀强磁场，则下列说法中正确的是()a打在图中a、b、c三点的依次是射线、射线和射线b射线和射线的轨迹是抛物线c射线和射线的轨迹是圆弧d如果在铅盒和荧光屏间再加一竖直向下的匀强电场，则屏上的亮斑可能只剩下b【答案】ac解析：由左手定则可知粒子向右射出后，在匀强磁场中粒子所受的洛伦兹力向上，粒子所受的洛伦兹力向下，轨迹都是圆弧由于粒子速度约是光速的，而粒子速度接近光速，所以在同样的混合场中不可能都做直线运动(如果一个打在b点，则另一个必然打在b点下方)，本题选a、c12静止状态的镭原子核ra经一次 衰变后变成一个新核(1)写出衰变方程式；(2)若测得放出的粒子的动能为e1，求反冲核动能e2及镭核衰变