黑龙江省人教版物理高二选修2-3 5.2原子核衰变同步训练

1、黑龙江省人教版物理高二选修2-3 5.2原子核衰变同步训练姓名:_ 班级:_ 成绩:_一、 选择题 (共15题；共30分)1. （2分） 利用碘131( I)治疗是临床上常用的一种治疗甲亢的方法，它是通过含有射线的碘被甲状腺吸收，来破坏甲状腺组织，使甲状腺合成和分泌甲状腺激素水平减少来达到治愈甲亢的目的。已知碘131发生衰变的半衰期为8天，则以下说法正确的是（ ） A . 碘131的衰变方程为 B . 核比 核多一个中子C . 32g碘131样品，经16天后大约有8g样品发生了衰变D . 升高温度可能会缩短碘131的半衰期2. （2分） (2019高二下天津期末) 下列四幅图涉及到不同的物理知

2、识，其中说法不正确的是（ ） A . 图甲：卢瑟福通过分析 粒子散射实验结果，发现了质子和中子B . 图乙：用中子轰击铀核使其发生裂发，链式反应会释放出巨大的核能C . 图丙：普朗克通过研究黑体辐射提出能量子的概念，成为量子力学的奠基人之一D . 图丁： 玱尔理论指出氢原子能级是分立的，所以原子发射光子的频率也是不连续的3. （2分） (2019高二下通榆月考) 一块含铀的矿石质量为M，其中铀元素的质量为m。铀发生一系列衰变，最终生成物为铅。已知铀的半衰期为T，那么下列说法中正确的有（ ） A . 经过两个半衰期后这块矿石中基本不再含有铀了B . 经过两个半衰期后原来所含的铀元素的原子核有m/

3、4发生了衰变C . 经过三个半衰期后，其中铀元素的质量还剩m/8D . 经过一个半衰期后该矿石的质量剩下M/24. （2分） (2017高三上湖南开学考) 某放射性元素经过11.4天有 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 . 3.8天D . 2.85天5. （2分） 关于原子、原子核和波粒二象性的理论，下列说法正确的是（ ） A . 根据玻尔理论可知，一个氢原子从 能级向低能级跃迁最多可辐射10种频率的光子B . 在核反应中，质量数守恒，电荷数守恒，但能量不一定守恒C . 一束光照射到某种金属上不能发生光电效应，可能是因为这束光的光照强度太弱D .

4、 、 、 三种射线中， 射线的电离本领最强， 射线的穿透本领最强6. （2分） (2018高二下沂南期中) 钍 具有放射性，它能放出一个新的粒子而变为镤 ，同时伴随射线产生，其方程为 ，钍的半衰期为24天，则下列说法中正确的是（ ） A . 此反应为钍核裂变，释放大量的核能，方程中的x代表质子B . x是钍核中的一个中子转化成一个质子时产生的C . 射线是镤原子核外电子跃迁放出的高速粒子D . 1g钍 经过120天后还剩0.2g钍7. （2分） (2017高二下重庆期中) 下面列出的是一些核反应方程： Be+ He C+X， F+Y O+ He，其中（ ）A . X是正电子，Y是质子B . X

5、是中子，Y是正电子C . X是中子，Y是质子D . X是质子，Y是中子8. （2分） 关于天然放射现象，下列说法错误的是（ ）A . 放射性元素的原子核内的核子有半数发生变化所需的时间就是半衰期B . 放射性物质放出的射线中，射线穿透能力更强电离作用更小C . 哀变的实质在于核内的中子转化为一个质子和一个电子D . 放射性的原子核发生衰变后产生的新核从高能级向低能级跃迁时，辐射出射线9. （2分） (2017新化模拟) 下列说法正确的是（ ） A . 原子核发生衰变时要遵守电荷守恒和质量守恒的规律B . 射线、射线、射线都是高速运动的带电粒子流C . 氢原子从激发态向基态跃迁只能辐射特定频率的

6、光子D . 发生光电效应时光电子的动能只与入射光的强度有关10. （2分） 从一个装有放射性物质的铅盒顶部的小孔中竖直向上沿同一方向射出、三种射线若让它们进入同一个匀强电场或匀强磁场时，这三种射线在该场内的运动轨迹分布情况是（ ） A . 一定只有一条B . 可能只有两条C . 可能有三条D . 其中的、必将分开11. （2分） 铀核可以发生衰变和裂变，铀核的（ ） A . 衰变和裂变都能自发发生B . 衰变和裂变都不能自发发生C . 衰变能自发发生而裂变不能自发发生D . 衰变不能自发发生而裂变能自发发生12. （2分） (2017高二下兰考期末) 放射性元素衰变时放出三种射线，按穿透能力由

7、强到弱的排列顺序是（ ）A . 射线，射线，射线B . 射线，射线，射线C . 射线，射线，射线D . 射线，射线，射线13. （2分） 下列说法错误的是（ ） A . 半衰期表示放射性元素衰变的快慢，半衰期越长，衰变越慢B . 同位素的核外电子数相同，因而具有相同的化学性质C . 阴极射线和射线都是电子流，它们的产生机理是一样的D . 重核裂变过程中一定伴随着质量亏损14. （2分） (2019高二下昌乐月考) 关于近代物理学，下列说法正确的是（ ） A . 如果用紫光照射某种金属发生光电效应，改用绿光照射该金属一定发生光电效应B . 一群处于n=5能级的氢原子向低能级跃迁时能辐射出15种不

8、同频率的光C . 重核裂变过程生成中等质量的核，反应前后质量数守恒，但质量一定减少D . X射线经物质散射后波长变短的现象称为康普顿效应15. （2分） (2017舒城模拟) 核能作为一种新能源在现代社会中已不可缺少，我国在完善核电安全基础上将加大核电站建设核泄漏中的钚（Pu）是一种具有放射性的超铀元素，它可破坏细胞基因，提高患癌的风险已知钚的一种同位素94239Pu的衰变方程为：94239PuX+24He+，半衰期为24100年，则下列说法中正确的是（ ）A . 衰变时发出的射线是波长很短的实物粒子，穿透能力很强B . X原子核中含有143个中子C . 10个94239Pu经过24100年后

9、一定还剩余5个D . 衰变过程的总质量不变二、 填空题 (共5题；共11分)16. （2分） (2016南京模拟) 如图所示，x为放射源，L为一纸板，纸板与计数器之间有强磁场B当强磁场移开时，计数器的计数率不变，说明放射源中没有_（选填“”、“”或“”）粒子；将纸板L移开，计数器计数率大幅度上升，这表明放射源中有_（选填“”、“”或“”）粒子17. （2分） 氡222是一种天然放射性气体，被吸入后，会对人的呼吸系统造成辐射损伤它是世界卫生组织公布的主要环境致癌物质之一其衰变方程是 _已知 的半衰期约为3.8天，则约经过_天，16g的 衰变后还剩1g 18. （2分） 天然放射性元素铀可以放出三

10、种射线，其中能被一张纸挡住的是_（选填“”“”或“”）射线。1934年，约里奥一居里夫妇用该射线去轰击 ，首次获得了人工放射性同位素 ，该核反应方程为_。 19. （3分） (2017高二下南阳期中) 在下列的核反应方程中，属于衰变的是_，属于裂变的是_，属于聚变的是_（填正确答案标号）A U Th+ HeB H+ H He+ nC U+ n Xe+ Sr+2 nD N+ He O+ H20. （2分） (2017高二下海南期末) 在一个 U原子核衰变为一个 Pb原子核的过程中，发生衰变的次数为_次，发生衰变的次数为_次三、 计算题 (共5题；共66分)21. （15分） (2019高二下通榆

11、月考) 在磁感应强度为B的匀强磁场中，一个静止的放射性原子核发生了一次衰变。放射出的粒子( He)在与磁场垂直的平面内做圆周运动，其轨道半径为R。以m、q分别表示粒子的质量和电荷量。 （1） 放射性原子核用 X表示，新核的元素符号用Y表示，写出该衰变的核反应方程； （2） 粒子的圆周运动可以等效成一个环形电流，求圆周运动的周期和环形电流大小； （3） 设该衰变过程释放的核能都转化为粒子和新核的动能，新核的质量为M，求衰变过程的质量亏损m。 22. （10分） 钚的放射性同位素 静止时衰变为铀核 和粒子，并放出能量为0.097MeV的光子，其它的能量都转化为 和粒子的动能已知： 、 和粒子的质量

12、分别为mPu239.0521u、mU235.0439u和m4.0026u，1u931.5MeV/c2.（1） 写出衰变方程.（2） 求粒子的动能（忽略光子的动量）23. （15分） (2017北京模拟) 1898年7月居里夫妇发现了一种放射性极强的元素，为了纪念自己的祖国波兰把这种新元素定名为钋，同时由于对放射性的研究获得了诺贝尔物理学奖吸烟有害健康，香烟中含有钋210，84210Po是一种很强的放射性同位素，为了探测放射线的性质，真空室中在放射源钋210的对侧放有一荧光屏，可以根据荧光屏上的打点情况来检测放射线的强弱（1） 在放射源与荧光屏之间不加任何场时发现荧光屏的中间有闪光产生，当施加一

13、垂直的匀强磁场，发现荧光屏的闪光都向一侧偏移，撤去磁场在放射源与荧光屏中间放一厚纸，发现荧光屏上没有闪光产生，请你根据上面的情况分析判断是什么射线，同时写出衰变方程（新原子核用Y表示）（2） 用粒子轰击氮原子核打出了一种新的粒子，根据这种粒子在电场和磁场中的运动情况，测出了它的比荷如图为同步加速器模型，M、N为两块中心开有小孔的平行金属板，新的粒子（不计重力）从M板小孔飘入板间，初速度可视为零，每当进入板间，两板的电势差变为U，粒子得到加速，当离开N板时，两板的电荷量均立即变为零两板外部存在垂直纸面向里的匀强磁场，粒子在磁场作用下做半径为R的圆周运动，R远大于板间距离，经电场多次加速，动能不断

14、增大，为使R保持不变，磁场必须相应的变化不计粒子加速时间及其做圆周运动此时的电磁辐射，不考虑磁场变化对粒子速度的影响及相应的变化，不计粒子的加速时间及其做圆周运动此时的电磁辐射，不考虑磁场变化对粒子速度的影响及相对论效应，开始时磁感应强度为B0，求这种粒子的比荷以及运动第n周时磁场的磁感应强度Bn；（3） 粒子以初速度v0轰击静止的氮14原子核打出一种新的粒子，同时产生一个新的原子核，新的粒子速度为3v0，且方向不变，反应过程中释放的能量完全转化为系统的动能，已知中子质量为m，质子质量和中子质量相等，光速为c，试计算此反应过程中的质量亏损24. （15分） 在匀强磁场中的A点有一个静止的原子核

15、发生衰变且衰变后形成如右图所示的两个内切圆，求：（1） 该核发生的是何种衰变？（2） 图中轨迹1、2分别是什么粒子形成的？（3） 如果已知，r2：r1=44：1，则该放射性元素的原子序数为多少？25. （11分） 根据所学知识完成填空： （1） 下列说法正确的是 A . 用电子流工作的显微镜比用相同速度的质子流工作的显微镜分辨率高B . 为了解释黑体辐射规律，普朗克提出电磁辐射的能量的量子化C . 经典物理学不能解释原子的稳定性和原子光谱的分立特征D . 天然放射性元素的半衰期与环境的温度有关（2） Th是不稳定的，能自发地发生衰变 完成 Th衰变反应方程 Th Pa+_ Th衰变为 Rn，共经过_次衰变，_次衰变（3） 氢原子的能级如图所示，有一群处于n=4能级的氢原子如果原子从n=2向n=1跃迁所发生的光正好使某种金属材料产生光电效应，则： 这群氢原子发出的光谱中共有几条谱线能使该金属产生光电效应？从能级n=4向n=1发出的光照射该金属材料，所产生的