(练习)人教版物理高二选修1-23.3放射性的衰变模型同步训练A卷

第第#页共18页衰变，最终生成物为铅.下列说法正确的是（ ）A.经过1个半衰期后，该矿石的质量剩下-B.经过2个半衰期后，期中铀的质量剩下C.经过3个半衰期后，其中铀元素的质量还剩D.当环境温度升高时，铀衰变的速度变快（2分）（2017高二下•包头期末）酒’U经过m次a衰变和n次B衰变心Pb,则（A.m=7,n=3B.m=7,n=4C.m=14,n=9D.m=14,n=18（2分）（2020高二下•吉林月考）关于天然放射现象，以下叙述正确的是（ ）A.若使放射性物质的温度升高，其半衰期将变大B. 衰变所释放的电子是原子核内的质子转变为中子时产生的C.在7这三种射线中， 射线都是带正电的高速粒子， 射线是一种电磁波D.铀核皆"衰变为铅核式三’的过程中，要经过8次衰变和6次衰变（2分）（2020高二下•邢台期中）下列说法正确的是（ ）A.玻尔通过对氢原子光谱的研究提出了原子的核式结构模型B.核反应完成后产生的核废料是绿色无污染的C.天然放射现象中产生的射线都能在电场或磁场中发生偏转D.炉十治是重核的裂变（2分）铀裂变的产物之一氪90（ ） 是不稳定的，它经过一系列衰变最终成为稳定的锆90（ ）；3，这些衰变是（ ）A.1次a衰变，6次B衰变B.4次B衰变C.2次a衰变D.2次a衰变，2次B衰变二、填空题（共4题；共9分）（2分）（2021•徐汇一模）翳。发生一次B衰变后变为Ni核，其衰变方程为；在该衰变过程中还发出频率为v1、v2的两个光子，其总能量为.（4分）（2016•杨浦模拟）自然界里一些放射性重元素往往会发生一系列连续的衰变，形成放射系.图是锕系图.纵坐标N表示，横坐标Z表示,从U-Pb有次a衰变，次B衰变.（2分）如图是利用放射线自动控制铝板厚度的装置.假如放射源能放射出a、B、Y三种射线，而根据设计，该生产线压制的是3mm厚的铝板，那么是三种射线中的射线对控制厚度起主要作用.当探测接收器单位时间内接收到的放射性粒子的个数超过标准值时，将会通过自动装置将M、N两个轧辊间的距离调节得些（“远”或“近”）.19.（1分）He核的平均结合能为7.1MeV, H核的平均结合能为1.61MeV,两个氘（H）核结合成一个氦核释放的结合能△£=.三、解答题（共5题；共37分）（5分）（2016高三上•六合期中）一个静止的原子核反”/,衰变时放出一个质量为ml速率为v1的粒子，同时产生一个质量为m2的反冲新核♦登飞。和一个光子，测得新核的速率为v2、光子与新核运动方向相同.已知普朗克常量为h,写出该衰变的方程并求出光子的波长人.（15分）钍核90Th发生衰变生成镭核88Ra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，其速率为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方向的夹角。=60°,如图所示，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.（10分）如图所示，一个有界的匀强磁场，磁感应强度B=0.50T,磁场方向垂直于纸面向里，MN是磁场的左边界.在距磁场左边界MN的1.0m处有一个放射源A,内装放射物质 （镭）发生a衰变生成新核Rn（氡）.放在MN左侧的粒子接收器接收到垂直于边界MN方向射出的a粒子，此时接收器位置距直线OA的距离为1m.

(1)写出Ra的衰变方程；(2)求衰变后Rn(氡)的速率(质子、中子的质量为1.6X10-27kg,电子电量e=1.6X10-19C).(5分)(2017高二下•北京期末)云室处于一个垂直纸面向外的匀强磁场中，一静止的原子核X在云室中发生了一次衰变，其衰变产物在磁场中运动的圆轨迹如图.已知新核Y的质量为M,粒子的质量为m,衰变后粒子的速度大小为v,假设原子核衰变时释放的能量都转化为粒子和新核的动能.(i)试写出核衰变方程;(ii)求原子核衰变时释放的能量.(2分)碘131核不稳定，会发生B衰变，其半衰期为8天.(1)碘131核的衰变方程：&*—一(衰变后的元素用X表示).(2)经过天75%的碘131核发生了衰变.参考答案一、选择题（共15题；共30分）答案：1-1、考点.j—二—:八、、：解析：【睥匐相据电荷独守恒，原星数守恒知FX的电荷数为92，质量数为235,则中子数为143.A不符合邕意.半表期具有■统计规律.对大量的原子核适用.B不将台题息.由于宸变时程放巨大能量,相据E=mQ,克娈过侬质量;咸小.亡不符合题意,直变发出的微时黑/皮长很短的光子r具有很辞的穿透能力.D符合一故答言为：D［分析】原于核的衰变是随机的，原子糠的串哀期是指放射性元表的原子核有芈题发生衰变时所露襄的时间，只与原子核内部的结肉有黄，是随机的，与外界环境^关.答案：2-1、考点.-:八、、：解析：【砰蜜】A、铀核的裂变是在中子的轰击F进行的,铀帙的裂变方程左酗必须有一个中子,斫以豹Wt劈价十快什而不是油窿的f矍变方程.色不符台侬;6.阚线的％手是由原予陵内中子去化为质子修放出来的r明银射线与线产生的机避不同.而罡同一科方线「B不符合飘意；C,匕蛋合能甚大,唳予庭越趋定，［符合期邕；口r半毫明与环境无关,口不好合蠲空.故普塞为：Q1分抗1利用慢反应方程可以判别不踽于整笠方程：户射逐属于榛内鬼子端：泮黄期与外界环境无关.答案：3-1、原子根睡变、芈高期：移反应方程【解答】解：根据质量数和电荷数守恒可寿:I8e+夕Hl1C+Xr煌中子将.J£>F+Y-ISO+7H^.V^lSyiH.BEABDSi^,C1EW;SM：c解析：泞弋心旌怎，厂号屋z孟⑪三二心：恒中型「二9七示」也病了•答案：4-1、考点. mi「i一不：：.»•—•,:八、、：解析：【鲜富】A.卢密福的源子散射实瞠加中，胆大多数o粒子不偏转」说明原子内蝇大部分空同郦是'即的（故A正靛：氏根据楂反应过程中质量致电荷数容恒，则榷聚变反应方程汨虫jHrWHMK中1度示子，故E*;C,元市的半夏期田元赤率房决定r与外界的物理一化学环境无关.故匚茴S；以5裒变现余说呢原子椽内部还有复杂的绪构,由D*.陲：A.【分析】户薄福的礴子敢典其藏现蒙手,绝大姿数a范子不随辖r说明原子洲空大部分空间部是a空”的；相蹙侬皿程中质量数、电荷敢市值可判断核聚变反应方程中疹示粒质;素的丰囊期由元森本身决定,.与外界的物理、化学坏境无关;c（衰麦现善说明琼手福内部还有我杂的结词.答案：5-1、者点：k.原二――』一］：.==一下」:、、：解析：【解匐A.甲图中,比箝合能越大,原子松就越稳定，此皓合能是原子帙稳定程度的量度।A符合题宫：B,图乙中,报据取尔理论可知，电子的轨遒不是任意的r电子有瑞京的轨喳，匕不符合笆意；C.半衰期是一^计期律的物理星r道合大量的原子假衰变规律r时于少量原子核不适用C不符的尊：D.F@5SAF=Am/.在核胆过程中减少的质量以能量刑式辉放比去r不是转化为能量.。不符合题意；故岩，心［分析】曲a白能是单个核子的靛量r乘以孩子的个数即可求出该原子核能量,如果反应前后原子检的能量降低,密及该菽应武金底放能量.答案：6-1、考点. --L：:、、：【鲜普】它"_&于，可知加，颊=1了10口年，姿舞;B.解析： 砰杯不量方二可收赤江门、N答案：7-1、考点. 奏的B」匚密:八、、：解析：【分析】正篇翳答本题需要掌握：裂娈、察变的反应的特点r正确成用核反应方程中的盾毁稠电荷数守恒解始关问题，7解5区Y三例渊的性质.［他】鼠子核的宜.不ME核,阚脸;0.嚏陵是指由质量小的原子，主要是指条或窟，在一定条件下（如超商温和高压），发生原子刖相聚合作用,生刷的质量更重的原子检,并官飓若m大的能量属般的t中核反应形式.由此可知⑥是轻忸聚变反成.esbre确；C、剧B用量誉和电荷数守恒可知制曷僦子」此科粒子电离跄强,贯穿能力弱J故（:错谡：同根据南星数和电荷微守恒可如混中了，由于炭回殖中■有质量亏损，国此X渊质型小丁JH与-H质量之和谴去r总的质量.故D^WW.礴丸答案：8-1、考点.三二:.二三—一二…：一:八、、：解析：【解匐A„比结合能小的原彳场合成比络合能大的原子核时T吸收核能.A不符合题意;氏光电荻应和康音顿效应深入揭示了光明粒子性前者表明张子具有靛量后者表明光子除了具有能量外还具有动盘.B符合菖意；J某种元看的半裒题为T,侵过2T时间后,为两个半直期，有;发生森立.C不符合题意：口，按照黑尔理诒.氢原子倏外电子从半径较小的瑜遒取迁到半径较大的轨道时r电子的动能减小r原子总能量增大r口不符S翅尊：故答皇为；丸【分析】原子峻的奏姿是I质曲的r只能将制图费的慨率,不熊国制是首衰变：电亍的睡合司r物酒挎大r能量也越大.答案：9-1、-.———―———:八、、：解析：【解膏】A、场姆林通过研施阴极射浅发现电子，A不符合我意;B.一其处于n二网］我发有的簿原子向低至缎跟迁时鱼落能辅射出土（肾二百种不同施摩的光.B存管要得;C.根据光电效应方程外二中口上瓦可知M一定时r及接小r这种金属的叫越大r 的台题静；D,某放射性原子裱经过2次ofc就2次隔跄.质量数减少2其4tgjr面子数减少2m?-2=2^-所以中子数版少了6个，D不符合题意.故善案为:民【分析】当电子由崛能级跳迁至隔自建打，电子霜要吸帼缰,当电子由碘酸阚5到低血时，电子需要再放能量『空舍公苴家睡产生或眼腹光子的款率.答案：10-1、考点.「前.一一二二-"■4一一1；二二:八、、：解析：

【解智】解:A,统就应印康普顿效应都揭示了光的粒子性「前春森明光子具有能量d后者学明光子除了具有能量外,还具有前里■杯符白题意；比植够布当意波的波长宏式:总=刍可知，恻质波的波快与其总量成反比』不符台置意:J天然放射现飘的发现据不了原子核有复杂鹤用，研究原子块的茹构是从天檄凶啦的发现.C符令夏惠二。加成原子核的核子数目越多,建台能就越大，但"比会合能不一定大.口不符合题哀；故香索为1C【分析】本息主要考宜除手概理郃力的基他和以r临岗基肆慨念进行判断即司r答案：11-1、考点.―早二:八、、：解析：［解郅解：思无遑g衰变质量E.衰变时间,半表期之间关素为：ELE〔，m,门为半衰期次数r园口=4r玷为丰%经过工个半袁期后利余U为M哀期，，为衰变期4r但U变成了Pk.矿石的质量变化很%经过工个半袁期后利余U为MB,颗2T釉效为：r^t=m(|)"=那『利0'7隔0哪发生了禀S,B不领留®;C、经过三个半蓑期后,朝湖元春的质量还剩Ei=E(号］=W而，C符自题意.D,铀衰变的速罩与温虔无关一则D不符合题意【分析1经过半直题后实际矿■石的质量保持不变;经过两■个半衰期后铀的质量时F四分之一；姓过二卜三哀期壬量声了/由之-；外界温费不会旁响芈翱8L答案：12-1、考占.徐子『「一・•.一丁口:八、、：解析：【解寄】酬：原子校每支生一次源变r再星数减少4,电荷加抄2;带发生一次随变,质量数不变j电荷数培加1,比轼两种原子核,质量数减少期,即发生了变次数；.二苧二了；电荷数应减少14,而电荷数弑少1。，晚明没生了0衰变次数;蜷-(92-82)^4f所以目顷守白题意.敌答安为：G【分析］一次aS变后质量数减少4P电确藏少2r一次日融后电荷牌就口1,偎设衰变的次数.列方程联立解即可，答案：13-1、考点. 射源：£.:、、：解析：【砰害】A.半战期的长度与元素的物理状态无关」若使莫放射性物质的温度升福，其半宜期将不变『匹硝合超意；B.p衰变所撵放的电子是原子籁内的中子转变为质子时产生的，B不符合囱意；C.在tt.p.y这三林射战中rp射线是高速电子流r内；D、犍核肃酌衰变为母梭薪Pb的过程中r每首-次亍数少2r诞题少4;而年h次0衰变旗于数塔1“中于数不克；由质量变宛核电荷竣寺恒，要经过眩aS克和6次p衰变,D符合题意.SS5F5b3:D.［分析］原子曦的半前^与原子的结掏有关,与温度无关；电子是由于中子转兖成质于产生的；原子核衰变时，遵循质量数守演一能量守恒、电荷守恒.答案：14-1、考点. —广：；二次我二$小"二"之:八、、：解析：【解■膂1A.卢瑟福故据端子敝射安脸的崛提出了原子的“核式结忖理诒，A不符合意意;B.横反应堆用过的检废料具有根遇的放射性，对坏盘危害很大,不能福意里道,第要装入特制的容器,深煌地下,0不符合题意；C.天然放射现氤中的例选是电弦波，在电场和磁场卬不发生傀转」C不出台统；D./归■也1.明"4*+冲1息诬辕俘获中子的缨变方苣.虚子重接的裂变，D*磔.丽圣：D.［封折］卢瑟藕利和④粒子的网到演出了原子的模式SS枸；核反应的产物具有藕射性，不是绿色无污蝇；:•射线不能在电扬蝴扬为发生**答案：15-1、考点.一.丁不二；5:八、、：解析：【解客】原子核暮^过一次碣变r质量数减Wr柜荷矍源少2:国经过一郊应变,电荷数增加1,质量数不变，曲一源变^^为口二堡/:0然，R嬴期^K^m= +4。-36=4⑸，后二设氟9岚摄仃闿过k次谅受，或郢衰变后变成睛9式瑞2r）,由衰变前后的质量数电荷数守恒得4兑”口二叫改丁尹40=的,躺歌=。，y=/【分析】裳变方程漏足质〜口电荷数守恒.二、填空题（共4题；共9分）【第1■空】"UQ-^N"0严答案：16-1、 ”二】「飞」2?考点,:考点,:八、、：原子植的，.半衰期解析：【解答】壶兖方程瀚足质量数守恒知电量薮它恒3二0T4Ni+%已；根据光子的能量已二加一可知两个光子总能居【分析】利用质量数和电荷数守恒可以导出对理的楹反应方程；利用昔朗克自建子方程可以求出息能量的大小.【第1空】中例【第2空】质例【第控】7考点.二」L：:八、、：解析：［解匐解：国为在衰克的过程中,横坐标不是多：！,就是少2.知横坐标为电荷数，即质子数■和理标少2或少1,知利坐标表示中子裁.从UTpb/质子数少1。r中子靓少1鼠则质量数少？在「由于Pb是不博定的还会猥霞变的r设经过n次（海克Fm次娘变.有。口=28.2n-m=10>解得n=7,而=4故喜足为:中子救、席子数、工4,［分析］根话O聂安的日程中电荷漱少Z.而星故少4,B衰变的过喔中电荷数蕃1.原皇鼓不受r进行判断.【第1空】P答案：18-1、厂"受）运考点.二；一--L：:、、：解析：坪旬敏七X三种射蛙的穿透第力不同，词我不曲过2mm厚播吕板.y射线更很容易穿过对e写榭吕板>厚度的微小受化不会使穿过铝瓶的干费微的强度发生较明显变化r所以基本不受^目板厚度的影响.而［射线刚好能穿透几室米厚的^板，四此厚度的罐小变化会便穿过铝出判用浅的强度浣生较明显变化『即是海线对控制庠度却主要作用者颦3标淮值r说映目板太两了，应该将两个轧混间的距离调大些.故答宜为；B.远【分析1根据三种射线的特点：潮线穿透本颈太弱，便送穿透能力又大强,而E射线第透能邱居中癣售即可.答案：19-1、 同F佣四考点.1y—三期寸―」:八、、：

【好用解；2jH-|He+v；聚变反应前两斗?H的总结合能为：Ej=L61x4MeV=M4MeV反应后生®的氮犊的结合能先：E2=7,1«4MeV=28^MeV朋薜阚痢的E=E?■Ei=(28.4-6,44)McV=21.96MeV:故苔氧为：Z1.96MeV.解析：'：斗」,「•一一二.」.••一・一-三、解答题(共5题；共37分)答案:20-1答案:20-1、解:在袁变和核反应方程中道语质量数守恒、电有数守恒,所留生成物中粒子的质量数为4,电荷数为2,即口粒子;洪宜变方心：辞&T铲见转决在衰变和核反应中另外遵循动量守恒.根据动量守恒(以力的方向为正方向):0=m11rl— -0z=wiivfjiHvS答：答：读衰奕方程为君叫f阿卜文，放出Q联为Z=品研砌昌守恒定律；，原子模的衰变.半高明：棒裂变与根聚变解析：【分析】(1)在宸迪辐中庭循卮量数守恒电荷数寺恒，由此可以得出衰期耀;(2)在直变过程中以外遒循能量守恒、动量奇恒,小的动量p=mt且据动量守恒即可求得渡坛.莅子的庸量数；rr=230-226^,电荷数;}9。$8=乙所以放出的两种是氢标,社林衰变方答案：21-1答案：21-1、程:州之台叶卜一工耳口口耳期之加心①.员粒于奔开电场时速度为移u员粒于奔开电场时速度为移ur对加速过程有qU=1mv£哈1「②

菰子库圆周运动的回旋同期T=拶粒子在遗扬中运动时间t菰子库圆周运动的回旋同期T=拶粒子在遗扬中运动时间t二It©考点.三一「算藩支三二匚^:八、、：解析：【分析】放射性元素裒变时