5.2 放射性元素的衰变（同步训练）-2022-2023学年高二下学期物理人教版2019选择性必修第三册

5.2放射性元素的衰变（同步训练）一、选择题1.放射性元素发生衰变时，可放出γ光子，这种光子是()A.原子的外层电子受到激发后产生的B.原子的内层电子受到激发后产生的C.产生衰变的这个原子核产生的D.衰变后的新核产生的2.下列表示放射性元素碘131(eq\o\al(131,53)I)发生β衰变的方程是()A.eq\o\al(131,53)I→eq\o\al(127,51)Sb＋eq\o\al(4,2)HeB．eq\o\al(131,53)I→eq\o\al(131,54)Xe＋0－1eC.eq\o\al(131,53)I→eq\o\al(130,53)I＋eq\o\al(1,0)nD．eq\o\al(131,53)I→eq\o\al(130,52)Te＋eq\o\al(1,1)H3.某放射性元素经过11.4天有eq\f(7,8)的原子核发生了衰变，该元素的半衰期为()A．11.4天B．7.6天C．5.7天D．3.8天4.铀239(eq\o\al(239,92)U)经过衰变可产生钚239(eq\o\al(239,94)Pu)．关于铀239的衰变，下列说法正确的是()A.eq\o\al(239,94)Pu与eq\o\al(239,92)U的核内具有相同的中子数和不同的核子数B．放射性物质eq\o\al(239,92)U发生β衰变时所释放的电子来源于核外电子C.eq\o\al(239,92)U经过2次β衰变产生eq\o\al(239,94)PuD．温度升高，eq\o\al(239,92)U的半衰期减小5.在匀强磁场中有一个静止的氡原子核(eq\o\al(222,86)Rn)，由于衰变它放出一个粒子，此粒子的径迹与反冲核的径迹是两个相互外切的圆，大圆与小圆的直径之比为4∶21，如图所示，那么氡核的衰变方程应是()A.eq\o\al(222,86)Rn→eq\o\al(222,87)Fr＋eq\o\al(0,－1)eB．eq\o\al(222,86)Rn→eq\o\al(218,84)Po＋eq\o\al(4,2)HeC.eq\o\al(222,86)Rn→eq\o\al(222,85)At＋eq\o\al(0,1)eD．eq\o\al(222,86)Rn→eq\o\al(222,85)At＋eq\o\al(2,1)H6.在匀强磁场中，一个原来静止的原子核，由于衰变放射出某种粒子，结果得到一张两个相切圆1和2的径迹照片如图所示，已知两个相切圆半径分别为r1、r2.下列说法正确的是()A．原子核可能发生的是α衰变，也可能发生的是β衰变B．径迹2可能是衰变后新核的径迹C．若是α衰变，则1和2的径迹均是逆时针方向D．若衰变方程是eq\o\al(238,92)U→eq\o\al(234,90)Th＋eq\o\al(4,2)He，则r1∶r2＝1∶457.最近几年，原子核科学家在超重元素的探测方面取得重大进展，1996年科学家们在研究某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eq\o\al(A,Z)X经过6次α衰变后的产物是eq\o\al(253,100)Fm，由此，可以判定生成的超重元素的原子序数Z和质量数A分别是()A．112,265B．112,277C．124,259D．124,2658.(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，下列有关放射性知识的说法中正确的是()A．氡的半衰期为3.8天，若有4kg氡原子核，经过7.6天后就只剩下1kg氡原子核B．氡的半衰期为3.8天，若有4个氡原子核，经过7.6天后就只剩下1个氡原子核C．放射性元素发生β衰变时释放的电子是原子核外电子电离产生的高速电子D．放射性元素与别的元素形成化合物时仍具有放射性9.(多选)天然放射性元素eq\o\al(232,90)Th(钍)经过一系列α衰变和β衰变之后，变成eq\o\al(208,82)Pb(铅)．下列论断中正确的是()A.衰变的过程共有6次α衰变和4次β衰变B.铅核比钍核少8个质子C.β衰变所放出的电子来自原子核外轨道D.钍核比铅核多24个中子10.(多选)14C发生放射性衰变成为14N，半衰期约5700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的比例持续减小．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5700年B.12C、13C、14C具有相同的中子数C.14C衰变为14N的过程中放出β射线D.增大样品测量环境的压强将加速14C的衰变11.(多选)关于天然放射性，下列说法正确的是()A．所有元素都有可能发生衰变B．放射性元素的半衰期与外界的温度无关C．放射性元素与别的元素形成化合物时仍具有放射性D．一个原子核在一次衰变中可同时放出α、β和γ三种射线二、非选择题12.完成衰变方程．(1)β衰变：eq\o\al(244,83)Bi→________＋eq\o\al(0,－1)e，eq\o\al(210,84)Po→eq\o\al(210,85)At＋_______，eq\o\al(234,90)Th→eq\o\al(234,91)Pa＋_______.(2)α衰变：eq\o\al(234,90)Th→________＋eq\o\al(4,2)He，eq\o\al(238,92)U→eq\o\al(234,90)Th＋________，eq\o\al(66,29)Cu→eq\o\al(62,27)Co＋________.(3)其中eq\o\al(234,90)Th衰变成eq\o\al(234,91)Pa的半衰期为1.2min，则64geq\o\al(234,90)Th经过6min还有_____g未衰变．13.如图所示为某种放射性元素的衰变规律(纵坐标eq\f(n,n0)表示任意时刻放射性元素的原子数与t＝0时的原子数之比)，求：(1)该放射性元素的半衰期(一个月按30天计算)；(2)在从某古迹中发掘出来的木材中，所含eq\o\al(14,6)C的比例是正在生长的植物中的80%，放射性eq\o\al(14,)6C的半衰期约为5700年，根据图像可以推算，该古迹距今约多少年？14.(1)原子核eq\o\al(232,90)Th具有天然放射性，它经过若干次α衰变和β衰变后会变成新的原子核．下列原子核中，有三种是eq\o\al(232,90)Th衰变过程中可以产生的，它们是________A.eq\o\al(208,82)PbB．eq\o\al(221,82)PbC．eq\o\al(216,84)PoD．eq\o\al(228,88)RaE.eq\o\al(226,88)Ra(2)一静止的eq\o\al(238,92)U核经α衰变成为eq\o\al(234,90)Th核，释放出的总动能为4.27MeV.问此衰变后eq\o\al(234,90)Th核的动能为多少MeV(保留1位有效数字)?参考答案：一、选择题1.C2.B3.D4.C5.B6.D7.B8.AD9.AB10.AC11.BC二、非选择题12.解析：(1)eq\o\al(244,83)Bi→eq\o\al(244,84)Po＋eq\o\al(0,－1)e，eq\o\al(210,84)Po→eq\o\al(210,85)At＋eq\o\al(0,－1)e，eq\o\al(234,90)Th→eq\o\al(234,91)Pa＋eq\o\al(0,－1)e.(2)eq\o\al(234,90)Th→eq\o\al(230,88)Ra＋eq\o\al(4,2)He，eq\o\al(238,92)U→eq\o\al(234,90)Th＋eq\o\al(4,2)He，eq\o\al(66,29)Cu→eq\o\al(62,27)Co＋eq\o\al(4,2)He.(3)由半衰期公式得m＝m0eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(1,2)))eq\s\up10(\f(t,T\s\do7(\f(1,2))))，得m＝64×eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(1,2)))eq\s\up7(\f(6,1.2))g＝2g.13.解：(1)原子核有半数衰变所需要的时间为半衰期，根据图像可知，当eq\f(n,n0)＝0.5时，对应的时间为半衰期，该放射性元素的半衰期是6个月，即为180天．(2)分析图像可知，当eq\f(n,n0)＝0.8时，对应的时间为eq\f(1,3)个半衰期，eq\o\al(14,6)C的半衰期是5700年，该古迹距今约1900年．14.答案：(1)A、C、D(2)解：据题意知，此α衰变的衰变方程为：eq\o\al(238,92)U→eq\o\al(234,90)Th＋eq\o\al(4,2)He，根据动量守恒定律得mαvα＝mThvTh， ①式中，mα和mTh分别为α粒子和Th核的质量，vα和vTh分别为α粒子和Th核的速度，由题设条件