2019-2020年高中物理第十九章原子核19.2放射性元素的衰變檢測新人教版.doc
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2019-2020年高中物理第十九章原子核19.2放射性元素的衰變檢測新人教版 1.原子核發(fā)生β衰變時,此β粒子是( ) A.原子核外的最外層電子 B.原子核外的電子躍遷時放出的光子 C.原子核內存在著的電子 D.原子核內的一個中子變成一個質子時,放出的一個電子 【解析】 原子核是由帶正電的質子和不帶電的中子組成的,原子核內并不含電子,但在一定條件下,一個中子可以轉化成一個質子和一個電子,其轉化可用下式表示:n→H+e(β).由上式可看出β粒子(電子)是由原子核內的中子轉化而來的,故正確答案為D. 【答案】 D 2.某放射性元素的原子核A經α衰變得到新核B,B經β衰變得到核C,則( ) A.原子核C的中子數比A少2 B.原子核C的質子數比A少1 C.原子核C的中子數比B多1 D.原子核C的質子數比B少1 【解析】 AHe+B,Be+C. 【答案】 B 3.由原子核的衰變規(guī)律可知( ) A.放射性元素一次衰變可同時產生α射線和β射線 B.放射性元素發(fā)生β衰變時,新核的化學性質不變 C.放射性元素發(fā)生衰變的快慢不可人為控制 D.放射性元素發(fā)生正電子衰變時,新核質量數不變,核電荷數增加1 【解析】 一次衰變不可能同時產生α射線和β射線,只可能同時產生α射線和γ射線或β射線和γ射線;原子核發(fā)生β衰變后,新核的核電荷數發(fā)生了變化,故新核(新的物質)的化學性質理應發(fā)生改變;發(fā)生正電子衰變時,新核質量數不變,核電荷數減少1. 【答案】 C 4.下列有關半衰期的說法正確的是( ) A.放射性元素的半衰期越短,表明有半數原子核發(fā)生衰變所需的時間越短,衰變速度越快 B.放射性元素的樣品不斷衰變,隨著剩下未衰變的原子核的減少,元素的半衰期也變長 C.把放射性元素放在密封的容器中,可以減慢放射性元素的衰變速度 D.降低溫度或增大壓強,讓該元素與其他物質形成化合物,均可減小衰變速度 【解析】 放射性元素的半衰期是指放射性元素的原子核半數發(fā)生衰變所需的時間,它反映了放射性元素衰變速度的快慢,若半衰期越短,衰變越快;某種元素的半衰期長短由其本身因素決定,與它所處的物理、化學狀態(tài)無關,故A正確,B、C、D錯誤. 【答案】 A 5.朝鮮的“核危機”引起全球的矚目,其焦點問題是朝鮮核電站采用輕水堆還是重水堆,重水堆核電站在發(fā)電的同時還可以生產出可供研制核武器的钚239(Pu),這種(Pu)可由鈾239(U)經過n次β衰變而產生,則n為( ) A.2 B.239 C.145 D.92 【解析】 由于239(U)和239(Pu)的質量數相等,而核電荷數增加2,因此,239(U)經2次β衰變,變?yōu)?39(Pu),故A正確. 【答案】 A 6.某放射性元素經過11.4天有的原子核發(fā)生了衰變,該元素的半衰期為( ) A.11.4天 B.7.6天 C.5.7天 D.3.8天 【解析】 由于經過了11.4天還有沒有衰變,由半衰期計算公式m=nm0,可說明該放射性經過了3個半衰期,即可算出半衰期是3.8天,故D正確. 【答案】 D 7.最近幾年,原子核科學家在超重元素的探測方面取得重大進展,1996年科學家們在研究某兩個重離子結合成超重元素的反應時,發(fā)現生成的超重元素的核X經過6次α衰變后的產物是Fm,由此,可以判定生成的超重元素的原子序數和質量數分別是( ) A.112、265 B.112、277 C.124、259 D.124、265 【解析】 每經一次α衰變,質量數減少4,電荷數即原子序數減少2,故A=253+64=277,Z=100+62=112.故B選項正確. 【答案】 B 8.核電站核泄漏的污染物中含有碘131和銫137.碘131的半衰期約為8天,會釋放β射線;銫137是銫133的同位素,半衰期約為30年,發(fā)生衰變時會輻射γ射線.下列說法正確的是( ) A.碘131釋放的β射線由氦核組成 B.銫137衰變時輻射出的γ光子能量小于可見光光子能量 C.與銫137相比,碘131衰變更慢 D.銫133和銫137含有相同的質子數 【解析】 解答本題時要把握以下幾點:(1)半衰期的長短代表了衰變的慢快.(2)光子能量大小由頻率高低決定.(3)同位素的核電荷數相同.β射線是高速運動的電子流,不是氦原子核,A錯誤;γ射線的頻率大于可見光的頻率,根據E=hν可知,γ射線光子能量大于可見光光子能量,B錯誤;半衰期越短,衰變越快,C錯誤;銫133和銫137都是銫元素,是質子數相同而中子數不同的同位素,所以D正確. 【答案】 D 9.放射性元素6C射線被考古學家稱為“碳鐘”,可用它來測定古生物的年代,此項研究獲得1960年諾貝爾化學獎. (1)6C不穩(wěn)定,易發(fā)生衰變,放出β射線,其半衰期為5 730年,試寫出有關的衰變方程; (2)若測得一古生物遺骸中6C的含量只有活體中的12.5%,則此遺骸的年代距今約有多少年? 【解析】 (1)衰變方程為6C―→7N+ 0-1e. (2)活體中6C含量不變,生物死亡后,6C開始衰變,設活體中6C的含量為m0,遺骸中為m,則由半衰期的定義得m=m0,即0.125=,解得=3,所以t=3T=17 190年. 【答案】 (1)6C―→7N+ 0-1e (2)17 190年 1.美國科研人員正在研制一種新型鎳銅長效電池,它是采用半衰期長達100年的放射性同位素鎳63(Ni)和銅兩種金屬作為長壽命電池的材料,利用鎳63發(fā)生β衰變時釋放電子給銅片,把鎳63和銅片作電池兩極,外接負載提供電能.下面有關該電池的說法正確的是( ) A.鎳63的衰變方程是Ni―→e+Cu B.鎳63的衰變方程是Ni―→e+Cu C.外接負載時鎳63的電勢比銅片高 D.該電池內電流方向是從鎳到銅片 【解析】 Ni的衰變方程為Ni―→e+Cu,選項A、B錯.電流方向為正電荷定向移動方向,在電池內部電流從銅片到鎳片,鎳片電勢高,選項C對D錯. 【答案】 C 2.14C測年法是利用14C衰變規(guī)律對古生物進行年代測定的方法.若以橫坐標t表示時間,縱坐標m表示任意時刻14C的質量,m0為t=0時14C的質量.下面四幅圖中能正確反映14C衰變規(guī)律的是( ) 【解析】 設衰變周期為T,那么m=m0.可見,隨著t的增長物體的質量越來越小,且變化越來越慢,很顯然C選項圖線符合衰變規(guī)律. 【答案】 C 3.(多選)U是一種放射性元素,進行一系列放射性衰變,由下圖可知( ) A.圖中m是84,n是206 B.①是β衰變,放出電子,電子是由中子轉變成質子時產生的 C.②是β衰變,放出電子,電子是由中子轉變成質子時產生的 D.從U衰變成Pb要經過6次①衰變,8次②衰變 【解析】 從Bi到Po質量數不變,因此①是β衰變,中子放出電子而轉變成質子,則m=83+1=84,從Bi到Tl,核電荷數減少2,因此②是α衰變,n=210-4=206,選項A、B均正確,選項C錯誤;原子核衰變時β衰變不改變質量數,因此衰變次數先進行α衰變計算,α衰變次數N1==8次,β衰變次數N2=82+82-92=6次,選項D正確. 【答案】 ABD 4.在勻強磁場中有一個靜止的氡原子核(Rn),由于衰變它放出一個粒子,此粒子的徑跡與反沖核的徑跡是兩個相互外切的圓,大圓與小圓的直徑之比為421,如圖所示,那么氡核的衰變方程應是下列方程中的哪一個( ) A.Rn→Fr+e B.Rn→Po+He C.Rn→At+e D.Rn→At+H 【解析】 原子核衰變過程中動量守恒,所以粒子與反沖核的動量等大反向,由徑跡是兩外切圓知,放出的是正粒子,是α衰變,由于粒子和反沖核均做勻速圓周運動,由r=知,===,所以反沖核的電荷數是84,由電荷數守恒和質量數守恒知,正確答案為B. 【答案】 B 5.為測定水庫的存水量,將一瓶放射性溶液倒入水庫中,已知這瓶溶液每分鐘衰變8107次,這種同位素半衰期為2天,10天以后從水庫取出1 m3的水,并測得每分鐘衰變10次,求水庫的存水量為多少? 【解析】 設放射性同位素原有質量為m0,10天后的剩余質量為m,水庫存水量為Qm3,由每分鐘衰變次數與其質量成正比可得=, 由半衰期公式得:m=m0, 由以上兩式聯立代入數據得 ==5, 解得水庫存水量為Q=2.5105 m3. 【答案】 2.5105 m3- 配套講稿:
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