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1、【成才之路】2016高中物理 第19章 第2节 放射性元素的衰变同步练习 新人教版选修3-5基础夯实一、选择题(14题为单选题，5题为多选题)1(山东昌乐二中20142015学年高二下学期检测)原子核发生衰变时，此粒子是()A原子核外的最外层电子B原子核外的电子跃迁时放出的光子C原子核内存在着的电子D原子核内的一个中子变成一个质子时，放射出的一个电子答案：D解析：因原子核是由带正电荷的质子和不带电的中子组成的，原子核内并不含电子，但在一定条件下，一个中子可以转化成一个质子和一个电子，其转化可表示为nHe。由上式可看出粒子是由原子核内的中子转化而来的。2目前，在居室装修中经常用到花岗岩、大理石等
2、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、钍的花岗石等岩石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把放射性元素放在密封的容器中，可以减慢放射性元素衰变的速度C放射性元素的半衰期越短，表明有半数原子核发生衰变所需要的时间越短，衰变速度越大D降低温度或增大压强，让该元素与其他物质形成化合物，均可以减小衰变速度答案：C解析：4个氡原子核，不是大量原子核，半衰期不适用，A错。因半衰期决定于原子
3、核的内部因素，与化学状态、外部条件无关，故B、D均错。半衰期短，则衰变快，C对。3据媒体报道，叛逃英国的俄罗期前特工利特维年科在伦敦离奇身亡。英国警方调查认为毒杀利特维年科的是超级毒药放射性元素(Po)。Po的半衰期为138天，经过衰变生成稳定的铅(Pb)，经过276天，100g Po已衰变的质量为()A25gB50gC75gD100g答案：C解析：100g PO经1个半衰期衰变的质量为50g，再经过1个半衰期衰变的质量为25g，所以经过2个半衰期衰变的质量为75g，C正确。4某放射性元素的原子核X连续经过三次衰变和两次衰变，若最后变成另外一种元素的原子核Y，则该新核的正确写法是()A.Y B
4、.YC.YDY答案：D解析：新核的质量数为MM12，故A、B错误。电荷数ZZ62Z4，故C错D对。5有些建材中的放射性物质会释放出、射线，根据有关放射性知识可知，下列说法正确的是()A发生衰变时，生成核与原来的原子核相比，核内质量数减少2B发生衰变时，生成核与原来的原子核相比，核内中子数减少1C射线是原子的核外电子电离后形成的电子流D在这三种射线中射线的穿透能力最强，电离能力最弱答案：BD解析：衰变是两个质子与两个中子作为一个整体从原子核中抛射出来，即2H2nHe，发生衰变时，核内质量数减少4，选项A错误；衰变是原子核内一个中子转化成一个质子和一个电子，即nHe，发生衰变时，核内中子数减少1，
5、核子数不变，选项B正确而C错误；由三种射线性质可得，选项D正确。二、非选择题6A、B原子核静止在同一匀强磁场中，一个放出粒子，一个放出粒子，运动方向均与磁场垂直，它们在磁场中的运动径迹及两个反冲核的径迹如图所示，则可以判定径迹_为粒子，径迹_为粒子。答案：13解析：在衰变过程中，粒子和粒子与剩余核组成的系统动量守恒，即放射出的粒子与反冲核动量大小相等，方向相反，由rmv/Bq可知，r与q成反比，由此可知两图中小圆径迹为反冲核的径迹，又根据左手定则可以判知，左侧外切圆是衰变，右侧内切圆是衰变，故本题应依次填1和3。7天然放射性铀(U)发生衰变后产生钍(Th)和另一个原子核。(1)请写出衰变方程；
6、(2)若衰变前铀(U)核的速度为v，衰变产生的钍(Th)核速度为，且与铀核速度方向相同，求产生的另一种新核的速度。答案：(1)见解析(2)v解析：(1)UThHe(2)设另一新核的速度为v，铀核质量为238m，由动量守恒定律得：238mv234m4mv得：vv能力提升一、选择题(13题为单选题，4题为多选题)1一块氡222放在天平的左盘时，需要天平的右盘加444g砝码，天平才能处于平衡，氡222发生衰变，经过一个半衰期以后，欲使天平再次平衡，应从右盘中取出的砝码为()A222gB8gC.2gD4g答案：D解析：衰变前氡的质量为444g，摩尔质量为222g/mol，故共2mol氡。经过一个半衰期
7、，有1mol氡衰变，放出1mol 粒子，则左盘质量减少了4g，故应从右盘中取出4g砝码。2.(湖北黄冈中学20142015学年高二下学期期中)下列说法正确的是()A根据天然放射现象，卢瑟福提出了原子的核式结构B放射性元素的半衰期会随着压力、温度、化合物种类变化而变化C铀(U)经过多次、衰变形成稳定的铅(Pb)的过程中，有6个中子转变成质子D一个氡核Rn衰变成钋核Po并放出一个粒子，其半衰期为3.8天，则2g氡经过7.6天衰变，剩余氡的质量是1g答案：C解析：由粒子散射实验的实验现象卢瑟福提出了原子核式结构模型，故选项A错误；放射性元素的半衰期与物理因素无关，故选项B错误；衰变方程UPb8He6
8、e，故有6个中子变为质子，选项C正确；半衰期是指有一半粒子衰变，故剩余的质量为2()20.5g，故选项D错误。3现在很多心血管专科医院引进了一种被称为“心脏灌注显像”的检测技术，方法是将若干毫升含放射性元素锝的注射液注入被检测者的动脉，经过40分钟后，这些含放射性物质的注射液通过血液循环均匀地分布在血液中，这时对被检测者的心脏进行造影。心脏血管正常的位置由于有放射性物质随血液到达而显示出有射线射出；心脏血管被堵塞的部分由于无放射性物质到达，将无射线射出。医生根据显像情况就可以判定被检测者心血管有无病变，并判断病变位置。你认为检测用的放射性元素锝的半衰期应该最接近下列数据中的()A10分钟B10
9、小时C10个月D10年答案：B解析：如果半衰期太短，则在放射期内，放射性物质的注射液尚未均匀地分布在血液中而无法完成检测工作，再则因放射强度较大而对人体造成伤害。如果半衰期太长，放射性物质长期残留在人体内也会对人体造成伤害。对比四个选项中的时间，应以10小时为宜，故正确选项应为B。4(河北承德一中20142015学年高二下学期检测)天然放射性元素Th(钍)经过一系列衰变和衰变之后，变成Pb(铅)。下列论断中正确的是()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次衰变答案：BD解析：铅核核子数比钍核核子数少24个，而不是中子数少2
10、4个，A项错；铅核质子数为82，钍核质子数为90，故铅核比钍核少8个质子，B项对；钍核的衰变方程为ThPbxHeye，式中x、y分别为和的衰变次数由质量数守恒和电荷数守恒有4x208232，2xy8290，解得x6，y4。即衰变过程中共有6次衰变和4次衰变，C项错而D项对。综上所述，本题正确选项为B、D。二、非选择题5完成衰变方程。(1)衰变：Bi_e，PoAt_，ThPa_，(2)衰变：Th_He，UTh_，CuCo_。(3)其中Th衰变成Pa的半衰期为1.2min，则64gTh经过6min还有_g未衰变。答案：(1)、(2)见解析(3)2解析：(1)BiPoe，PoAte，ThPae。(2
11、)ThRaHe，UThHe，CuCoHe。(3)由半衰期公式得mm0()得m64()g2g6.如图所示，静止在匀强磁场中的一个B粒子，俘获一个速度为v7.3104m/s的中子发生核反应，生成一个氦核与一个新核，若测得氦核的速度为2104m/s，方向与反应前中子运动方向相同。回答下面问题。(1)写出核反应方程。(2)画出核反应后两个粒子的运动轨迹及旋转方向的示意图。(3)求出氦核与新核轨道半径之比。答案：(1)BnHeLi(2)见解析(3)解析：(1)核反应方程如下：BnHeLi(2)由动量守恒知：mnvnmvm1v117.3104421047v1v10.1104m/s即生成的新核Li的运动方向同中子的运动方向相反，两粒子运动轨迹如图所示。(3)由洛伦兹力提供粒子做圆周运动的向心力qvBmv2/R，R氢核与Li核在磁场中运动的轨道半径之比
