2019人教版选择性必修第三册 第五章 第2节 放射性元素的衰变 基础训练
一、多选题
1.日本地震造成的核泄漏,对周边环境的污染是由放射性元素造成的,下列有关放射性元素的说法中正确的是( )
A.β射线与γ射线一样都是电磁波,但穿透本领远比γ射线弱
B.氡的半衰期为3.8天,4个氡原子核经过7.6天后就一定只剩下1个氡原子核
C.衰变成要经过6次β衰变和8次α衰变
D.放射性元素发生β衰变时所释放的电子是原子核内的中子转化为质子时产生的
2.由于放射性元素的半衰期很短,所以在自然界一直未被发现,只是在使用人工的方法制造后才被发现.已知经过一系列α衰变和β衰变后变成,下列论断中正确的是
A.的原子核比的原子核少18个中子
B.的原子核比的原子核少28个中子
C.衰变过程中共发生了7次α衰变和4次β衰变
D.衰变过程中共发生了4次α衰变和7次β衰变
3.关于核反应方程(△E为释放出的核能,X为新生成粒子),已知的半衰期为T,则下列说法正确的是__________.
A.原子序数大于或等于83的元素,都能自发地发出射线,原子序数小于83的元素则不能放出射线
B.比少1个中子,X粒子是从原子核中射出的,此核反应为β衰变
C.N0个经2T时间因发生上述核反应而放出的核能为(N0数值很大)
D.的比结合能为
E.该放射性元素()与其它元素形成化合物的半衰期仍等于T
4.带电粒子A(质量为m、电量为q)和带电粒子B(质量为4m、电量为2q).垂直磁感线射入同一匀强磁场中(不计重力)
A.若以相同速度入射,则轨道半径之比Ra:Rb=2:1
B.若以相同速度入射,则周期之比Ta:Tb=1:1
C.若以相同动量入射,则轨道半径之比Ra:Rb=2:1
D.若以相同动量入射,则周期之比Ta:Tb=1:2
5.核泄漏中的钚(Pu)是一种具有放射性的元素,它可破坏细胞基因,增加患癌的风险.已知钚的一种同位素的半衰期为 24100 年,其衰变方程为,则 下列说法中正确的是( )
A.衰变发出的γ射线是波长很短的光子,穿透能力很强
B.上述衰变方程中的 X 含有 143 个中子
C.800 个经过 24100 年后一定还剩余 400 个
D.衰变过程没有质量亏损
6.静止的Bi原子核在磁场中发生衰变后的运动轨迹如图所示,大、小圆的半径分别为R1、R2。则下列关于此核衰变方程和两圆轨迹半径比值的判断中正确的是( )
A.Bi→Ti+He B.Bi→Po+
C.R1∶R2=84∶1 D.R1∶R2=207∶4
7.关于带电粒子在匀强磁场中运动,不考虑其他场力(重力)作用,下列说法正确的是( )
A.可能做匀速直线运动
B.可能做匀变速直线运动
C.可能做匀变速曲线运动
D.只能做匀速圆周运动
8.关于射线的产生和性质,下列说法正确的是( )
A.射线是原子内层电子受激后发生的,在磁场中它不偏转
B.射线是由处于激发状态的原子核放射出的光子,它在磁场中不发生偏转
C.射线的电离本领和穿透本领都很强
D.射线的电离本领最弱,穿透本领最强
9.A、B是两种放射性元素,原来都静止在同一匀强磁场,其中一个放出α粒子,另一个放出β粒子,运动方向都与磁场方向垂直.图中a、b与c、d分别表示各粒子的运动轨迹,下列说法中正确的是
A.磁场方向一定为垂直纸面向里
B.A放出的是α粒子,B放出的是β粒子
C.b为α粒子运动轨迹,c为β粒子运动轨迹
D.a轨迹中粒子比b轨迹中的粒子动量大
10.下列说法中,正确的是( )
A.射线的本质是高速氦核流
B.射线必须伴随射线或射线的产生
C.天然放射现象表明原子核也是可分的
D.同一原子核内,有、、三种射线
二、单选题
11.已知核反应方程,其中z是( )
A.α粒子 B.质子 C.中子 D.电子
12.以下有关近代物理内容的若干叙述,正确的是( )
A.居里夫人最早发现了天然放射现象
B.比结合能越大的原子核,结合能不一定越大,但其原子核越稳定
C.放射性元素的半衰期会随着外部条件的变化而变化
D.氢原子的核外电子由较高能级跃迁到较低能级时,要吸收一定频率的光子
13.α粒子散射实验首次表明了( )
A.α粒子带正电
B.电子是原子核的组成部分.
C.原子是一个正、负电荷均匀分布的球
D.原子中带正电的部分体积很小
14.下列有关原子核的反应中,正确的是( )
A.是衰变
B.是核聚变
C.是衰变,其中的,X的中子数为124
D.是核裂变
15.在能源需求剧增的现代社会,核能作为一种新能源被各国竞相开发利用,核原料中的钚(Pu)是一种具有放射性的超铀元素,钚的一种同位素的半衰期为24100年,其衰变方程为下列有关说法中正确的是
A.X原子核中含有92个中子
B.衰变放出的γ射线具有很强的电离能力
C.20克的经过48200年后,还有5克未衰变
D.核衰变前的质量等于衰变后X、 核的质量之和
16.在科学技术研究中,关于原子定态,原子核变化的过程中,下列说法正确的是( )
A.采用物理或化学方法可以有效地改变放射性元素的半衰期
B.衰变成 6Pb要经过8次α衰变和6次β衰变
C.从高空对地面进行遥感摄影是利用紫外线良好的穿透能力
D.原子核所含核子单独存在时的总质量小于该原子核的质量
17.如图为一空间探测器的示意图,探测器质量为。是四个喷气发动机,每台发动机开动时,都能沿出口方向以的速率向外喷出气体(忽略探测器质量变化)。开始时探测器以恒定速率向方向运动,要使探测器改为向方向以原来的速率运动,若忽略探测器受到的地球及其他星球的吸引力。则下列措施正确的是( )
A.开动与,均喷出的气体
B.开动与,均喷出的气体
C.开动与,均喷出的气体
D.开动与,均喷出的气体
18.在匀强磁场中有一个静止的氡原子核(),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42:1,如下图所示,那么氡核的衰变方程应为( )
A.
B.
C.
D.
19.已知U的裂变反应方程为U+n→Sr+Xe+2n,其反应产物Sr会发生β衰变,且半衰期为28.5年。则下列说法正确的是( )
A.U的平均结合能比裂变产物Xe的平均结合能大
B.Sr衰变产生的β射线是其核外电子吸收能量后跃迁产生的
C.Sr的β衰变方程为Sr→Y+e
D.密闭容器中装有1gSr,经过28.5年容器中剩余物质质量为0.5g
20.关于放射性同位素的应用,下列说法正确的是( )
A.利用γ射线使空气电离,消除静电
B.利用β射线照射植物的种子,使产量显著增加
C.利用α射线来治疗肺癌、食道癌等疾病
D.利用放射性同位素跟它的非放射性同位素的化学性质相同,作为示踪原子
21.以下几个原子核反应方程式中,X代表电子的反应式是( )
A. B.
C. D.
22.下列说法正确的是
A.天然放射现象的发现揭示了原子具有核式结构
B.温度升高,放射性元素衰变的半衰期减小
C.原子核发生β衰变后原子序数不变
D.人工放射性同位素的半衰期比天然放射性物质短的多,因此放射性废料容易处理
23.天然放射现象的发现揭开了原子核的秘密,在科学史上意义重大,的半衰期为T,衰变方程为:,下列说法正确的是( )
A.天然放射现象是由居里夫妇首先发现的
B.Th与He的结合能之和一定大于的结合能
C.Th与He的质量之和一定大于的质量
D.1000个原子核经T时间后一定还有500个没有发生衰变
24.某些建筑材料可产生放射性气体氯.氯经过人的呼吸道后能沉积在肺部,并放出大量的射线,危害人体健康.若一个氯核发生一次α衰变生成新核钋,并放出一个能量为E0=0.09MeV的γ光子.则下列说法中正确的是( )
A.生成的钋核与原来的氯核相比,中子数减少了4
B.氯核α衰变中产生的γ光子是从钋中放出的
C.氯的半衰期为3.8天,若取4个氯原子核,经7.6天后就只剩下一个氯原子核
D.钋核的比结合能小于氯核的比结合能
25.以下关于近代物理的相关叙述,说法正确的是( )
A.铀核()衰变为铅核()的过程中,要经过8次α衰变和6次β衰变
B.从金属表面逸出的光电子的最大初动能与照射光的强度无关,与照射光的频率成正比
C.根据玻尔理论可知,一群处于n=4激发态的氢原子共能辐射出4种不同频率的光
D.在天然放射现象中放出的β射线是电子流,该电子是原子的内层电子受激后辐射出来的
26.如图所示,在磁感应强度大小为B,方向垂直纸面向里的匀强磁场中,用长为L的绝缘细线悬挂一个质量为m、带电荷量为的小球,悬线与竖直方向夹角为,细线被拉紧。现让小球从图示位置静止释放,重力加速度为g。则( )
A.小球经最低位置时的速度大小
B.小球经最低位置时的速度大小
C.小球经最低位置时细线的拉力大小
D.若此小球带负电时,仍从图示位置静止释放,则小球经最低位置时的速度大小
27.的衰变方程式为→+X,则下列说法正确的是
A.的衰变过程属于α衰变,X为氦原子核
B.原子核内的中子数比原子核内的中子数多一个
C.通过降低温度的方法可使的半衰期变短,降低危害
D.原子核的比结合能等于原子核的比结合能
28.以下对放射性衰变的说法中正确的是( )
A.衰变为是α衰变
B.一定质量的经过一个半衰期放出n个α粒子,则再经过一个半衰期共放出2n个α粒子
C.原子核衰变时电荷和质量都守恒
D.原子核发生β衰变时,原子核的质量不变
29.关于天然放射性,下列说法正确的是
A.天然放射现象说明原子是可分的
B.放射性元素的半衰期与外界的温度有关,温度越高半衰期越短
C.放射性元素发生β衰变时所释放出的电子是原子核内的中子转化为质子时产生的
D.机场、车站进行安检时,能发现箱内危险物品,是利用了α射线较强的穿透能力
30.关于天然放射现象,下列说法正确的是( )
A.天然放射现象表明原子内部有一定结构
B.升高温度可以改变原子核衰变的半衰期
C.β射线是原子核外的电子形成的电子流
D.三种射线中γ射线的穿透能力最强,电离作用最小
三、解答题
31.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。放射出粒子()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。(真空中的光速为c)
(1)粒子的圆周运动可以等效成一个环形电流,求该等效环形电流的大小;
(2)设该衰变过程释放的核能都转为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Δm。
32.放射性同位素C被考古学家称为“碳钟”,它可以用来判定古生物体的年代,此项研究获得1960年诺贝尔化学奖.
(1)宇宙射线中高能量的中子碰到空气中的氮原子后,会形成很不稳定的 ,它很容易发生衰变,放出β射线变成一个新核,其半衰期为5 730年.试写出此核反应方程.
(2)若测得一古生物遗骸中的含量只有活体中的25%,则此遗骸距今约有多少年?[
33.太阳能资源,不仅包括直接投射到地球表面上的太阳辐射能,而且也包括像所有矿物燃料能、水能、风能等间接的太阳能资源,严格地说,除了地热能、潮汐能和原子核能以外,地球上所有其他能源全部来自太阳能,太阳内部持续不断地发生着四个质子聚变为一个氦核的热核反应,这种核反应释放出的能量就是太阳能的能源.
(1)写出核反应方程.
(2)若mH=1.007 3 u,mHe=4.002 6 u,me=0.000 55 u,则该反应中的质量亏损是多少u?
如果1 u相当于931.5 MeV的能量,则该反应中释放的能量是多少MeV?
34.物理学家们普遍相信太阳发光是由于其内部不断发生从氢核到氦核的核聚变反应.根据这一理论,在太阳内部4个氢核()转化成1个氦核()和几个正电子()并放出能量.如果已知质子质量mp=1.0073u,α粒子的质量mα=4.0015u,电子的质量me=0.0005u,1u的质量对应931.5 MeV的能量,
①写出该热核反应方程;
②一次这样的热核反应过程中释放出多少兆电子伏的能量 (结果保留两位有效数字)
35.鉴于核裂变产生的放射性废物的水平和毒性,核物理学家致力于核聚变发电以减少核污染。核聚变电站最有可能的燃料是两种同位素,被称作重形式的氢:氘和氚。核聚变是靠温度和压力的共同作用完成的,在地球实验室中完成可控核聚变需要1亿度。氘核和氚核聚变时的核反应方程:请回答下列问题:
(1)补充完成上述核反应方程;
(2)已知的比结合能是,的比结合能是,的比结合能是。一个氘核与氚核聚变过程释放出的能量为多少?
(3)设质子、中子的质量均为。在氘与氚两核达到核力作用范围完成核聚变前必须要克服强大的库仑斥力,该反应中两核克服库仑力做功为。若一个氘核与一个速度大小相等的氚核发生对撞,达到核力作用范围,不计周围粒子影响,反应前氘核速度至少多大?
试卷第1页,共3页
试卷第1页,共3页
参考答案
1.CD
【详解】
A.β射线是电子流,γ射线才是电磁波,选项A不符合题意;
B.半衰期的意义只有对大量原子核才成立,选项B不符合题意;
C.衰变成,质量数减少了32,因此发生了次α衰变,α衰变8次则核电荷数要减少16,实际核电荷数减少10,因此发生了16-10=6次β衰变,选项C符合题意;
D.β衰变时所释放的电子是原子核内的中子转化为质子时产生的,选项D符合题意;
2.AC
【详解】
的原子核比少10个质子,质子数和中子数总共少28,故的原子核比少18个中子,故A正确,B错误;设变为需要经过x次α衰变和y次β衰变,根据质量数和电荷数守恒则有:93=2x-y+83,4x=237-209,所以解得:x=7,y=4,故C正确,D错误.
3.BCE
【解析】
试题分析:原子序数小于83的元素,有些元素的同位素也能放出射线,故A错误;由质量数和电荷数守恒知X的质量数是0,电荷数是-1,为电子,是原子核内的中子转化为质子而释放一个电子,故B正确;经2T时间还剩余四分之一没衰变,发生上述核反应而放出的核能为,故C正确;的比结合能是234个核子结合成Pa234时放出的能量,该能量不是它衰变时放出的能量△E,所以的比结合能不是,的比结合能也不是故.D错误;半衰期与原子核所处状态无关,故E正确;故选BCE
考点:核反应;结合能;半衰期
【名师点睛】本题关键是掌握爱因斯坦质能方程△E=△mc2以及比结合能的计算公式,掌握衰变的实质和半衰期的特点;质量数较大的核都有放射性,β衰变是原子核内的中子转化为质子而释放一个电子,半衰期与原子核所处状态无关.
4.CD
【解析】
A项:粒子在磁场中做匀速圆周运动,由牛顿第二定律得:,解得,则,故A错误;
B项:粒子做圆周运动的周期:,所以周期之比为,故B错误;
C项:根据,可知,,故C正确;
D项:根据,可知,故D正确.
点晴:粒子在磁场中做匀速圆周运动,洛伦兹力提供向心力,由牛顿第二定律求出粒子轨道半径,然后根据粒子轨道半径公式、周期公式分析答题.
5.AB
【详解】
A、衰变发出的γ放射线是频率很大的电磁波,具有很强的穿透能力,不带电,故A正确;
B、根据电荷数守恒和质量数守恒得,X的电荷数为92,质量数为235,质子数为94﹣2=92,则中子数为235﹣92=143.故B正确;
C、半衰期具有统计规律,对大量的原子核适用,对800个原子核不适用,故C错误;
D、在衰变的过程中,根据质能方程知,有能量发出,有质量亏损,但质量数不变,故D错误.
6.BC
【详解】
AB.若是衰变,则新核和粒子向相反的方向射出,新核和粒子偏转方向相反,做匀速圆周运动的轨迹外切,由题意知,两圆内切,所以该核的衰变是衰变,于是根据质量和电量守恒就能写出衰变方程,故A错误,B正确;
CD.洛伦兹力提供向心力
求得半径公式
又由于衰变前后动量守恒,即
所以半径之比等于电量的反比,从而求出半径之比为84:1,故C正确,D错误。
故选BC。
7.A
【详解】
A.当速度方向与磁场方向平行时,它不受洛伦兹力作用,又不受其他力作用,这时它将做匀速直线运动,故A正确;
BC.因洛伦兹力的方向始终与速度方向垂直,改变速度方向,因而同时也改变洛伦兹力的方向,所以洛伦兹力是变力,粒子不可能做匀变速运动,故BC错误;
D.只有当速度方向与磁场方向垂直时,带电粒子才做匀速圆周运动,如果速度方向与磁场不垂直,则粒子不做匀速圆周运动,故D错误。
故选A。
8.BD
【详解】
放射性原子核在发生衰变或衰变过程中,产生的某种新核由于具有过多的能量(此时新核处于激发态),而辐射出的光子流即射线,它具有很强的穿透本领,但电离本领比射线和射线都弱。因射线本身不带电荷,所以射线进入磁场中后不会发生偏转。
故选BD。
9.BC
【详解】
A、粒子在磁场中做匀速圆周运动,由于α粒子和β粒子的速度方向未知,不能判断磁场的方向,A错误;
B、放射性元素放出α粒子时,α粒子与反冲核的速度相反,而电性相同,则两个粒子受到的洛伦兹力方向相反,两个粒子的轨迹应为外切圆;而放射性元素放出β粒子时,β粒子与反冲核的速度相反,而电性相反,则两个粒子受到的洛伦兹力方向相同,两个粒子的轨迹应为内切圆,A放出的是α粒子,B放出的是β粒子,B正确;
CD、放射性元素放出粒子时,两带电粒子的动量守恒,故a轨迹中粒子和b轨迹中的粒子动量大小相等,方向相反.由半径公式可得轨迹半径与动量成正比,与电量成反比,而α粒子和β粒子的电量比反冲核的电量小,则α粒子和β粒子的半径比反冲核的半径都大,故b为α粒子的运动轨迹,c为β粒子的运动轨迹,C正确D错误.
10.ABC
【解析】
【详解】
A. 射线的本质是高速氦核流,选项A符合题意;
B.γ射线是由原子核外的外层电子跃迁产生,必须伴随α射线或β射线而产生。故B符合题意;
C.天然放射现象的发现使人们认识到原子核有复杂的结构还可以再分,选项C符合题意;
D.天然放射性元素放出的射线都是从原子核内部放出的,并不是原子核内部就有,故选项D不符合题意;
11.C
【详解】
根据核反应电荷数守恒、质量数守恒可知,z为 ,ABD错误,C正确。
故选C。
12.B
【详解】
A.贝克勒尔最早发现了天然放射现象,A错误;
B.比结合能的大小能反映原子核的稳定程度,比结合能越大的原子核,原子核越稳定,但是比结合能越大的原子核,结合能不一定越大,B正确;
C.放射性元素的半衰期是由元素本身决定的,与外部条件无关,C错误;
D.由玻尔理论可知,氢原子的核外电子由较高能级跃迁到较低能级时,要释放一定频率的光子,D错误。
故选B。
13.D
【详解】
A.α粒子散射实验前,科学家已经分析出α粒子带正电,故A项错误;
BCD.卢瑟福根据α粒子散射现象提出了原子具有核式结构模型:原子中心有一很小的核,集中着全部正电荷,及几乎全部质量,电子在核外绕核旋转。故BC错误,D正确。
故选D。
14.C
【详解】
A.,衰变方程中质量数不守恒,故A错误;
B.是原子核的人工转变,不是核聚变,故B错误;
C.是衰变,其中的:,X的中子数为,故C正确;
D.核反应方程书写一律用箭头,故D错误。
15.C
【解析】根据电荷数守恒和质量数守恒得,X的电荷数为92,质量数为235,则中子数为235-92=143,A错误;衰变发出的γ放射线是频率很大的电磁波,具有很强的穿透能力,不带电,B错误;根据可得还剩余,C正确;在衰变的过程中,有质量亏损,根据质能方程知,有能量发出,衰变过程总质量减少,D错误.
16.B
【解析】
【详解】
A、元素的半衰期是由元素本身决定的与外部环境无关,故A错误.B、根据一次α衰变,质量数减小4,质子数减小2,而一次β衰变,质量数不变,质子数增加,因此铀核()衰变为铅核()的过程中,质量数减少32,而质子数减少10,因此要经过8次α衰变,导致质子数减少16,由于质子数只减少10,所以只有发生6次β衰变,故B正确.C、卫星遥感的工作原理与红外线夜视仪的工作原理是相同的.从高空对地面进行遥感摄影是利用红外线良好的穿透能力,故C错误.D、当单独存在的核子结合成原子核,会释放巨大能量,由质能方程可知,单独存在时的总质量大于该原子核的质量,故D错误.故选B.
【点睛】
考查影响元素半衰期的因素,掌握质能方程的应用,理解两种衰变的区别,注意紫外线与红外线的不同.
17.A
【详解】
方向速率减为0,需开动向外喷出质量为的气体,喷气过程系统动量守恒有
解得
方向由静止增大到速率为,需开动向外喷出质量为的气体,喷气过程系统动量守恒有
解得
故选A。
18.B
【详解】
粒子的径迹与反冲核的径迹是两个相互外切的圆,则粒子和反冲核带同种电荷。
静止的氡原子核衰变,衰变后粒子与反冲核的动量大小相等,方向相反。
粒子在磁场中做圆周运动时,洛伦兹力提供向心力,则
解得:粒子在磁场中做圆周运动的轨道半径
大圆与小圆的直径之比为42:1,所以粒子与反冲核的电荷量之比为1:42。
综上,结合核反应质量数和电荷数守恒,则B项正确,ACD三项错误。
故选B。
19.C
【详解】
A.核裂变反应过程中,生成物的平均结合能比反应物的平均结合能大,更稳定,故A错误;
B.Sr衰变产生的β射线是原子核内的中子转变为质子产生的,故B错误;
C.Sr的β衰变方程为
故C正确;
D.密闭容器中装有1gSr,经过28.5年容器中剩余Sr的质量为0.5g,但剩余物质质量大于0.5g,故D错误。
故选C。
20.D
【详解】
A、γ射线的电离本领最弱,故消除静电的效果最差,而用α射线消除静电最好,A错误.
B、人们利用γ射线照射种子,可以使种子内的遗传物质发生变异,培育出新的优良品种,故B错误.
C、治疗肺癌用的“γ刀”是利用了γ射线具有很高的能量,穿透能力很强的特性,故C错误.
D、放射性同位素具有相同的化学性质和不同的物理性质,则作为示踪原子,D正确.
故选D
21.A
【详解】
A.核反应满足质量数守恒,的质量数为,核反应满足核电荷数守恒,的电荷数为,所以为电子,A正确;
B.同理,为,B错误;
C.同理,为,C错误;
D.同理,为,D错误。
故选A。
22.D
【解析】
A、天然放射现象的发现揭示了原子核具有复杂结构,故A错误;B、半衰期是由放射性元素本身决定的,不随着地球环境的变化而变化,故B错误;C、根据质量数与质子数守恒,则有放射性元素发生一次β衰变,原子序数增加1,故C错误;D、人工放射性同位素的半衰期比天然放射性物质短得多,因此废料容易处理,故D正确;故选D.
【点睛】考查天然放射现象的作用,理解β衰变的电子是从原子核中子衰变而来的,掌握半衰期不受环境的影响.
23.B
【详解】
A.贝克勒尔首先发现了天然放射性现象,证明原子核有复杂的结构,故A错误;
B.铀核在发生衰变反映时释放能量,根据能量守恒定律,可知 Th与 He的结合能之和一定大于的结合能,故B正确;
C.根据爱因斯坦质能方程,可知由于衰变释放能量,有质量亏损,Th与 He的质量之和一定小于的质量,故C错误;
D.由于半衰期是统计规律,对大量原子核衰变才适用,所以1000个 原子核经T时间后不一定还有500个没有发生衰变,故D错误。
故选B。
24.B
【解析】
【详解】
A.一次α衰变生成的新核与原核相比,质子数与中子数均减少2个,选项A不符合题意;
B.原子核衰变过程中放出的γ光子是从衰变中产生的不稳定的新核中放出的,选项B符合题意;
C.半衰期是对大量的原子核衰变时的一种统计规律,对单个或少数原子核的衰变没有意义,选项C不符合题意;
D.比结合能越大,原子核越稳定,钋核的比结合能大于氯核的比结合能,选项D不符合题意.
25.A
【详解】
A.铀核衰变为铅核的过程中,每经一次衰变质子数少2,质量数少4;而每经一次衰变质子数增1,中子数不变;由质量数和核电荷数守恒,要经过8次衰变和6次衰变,故A正确;
B.根据光电效应方程可知,从金属表面逸出光电子的最大初动能与照射光的强度无关,与照射光的频率成线性关系,但不是与照射光的频率成正比,故B错误;
C.由玻尔理论可知,一群氢原子从能级向低能级跃迁,最多可辐射光子频率的的种类为
故C错误;
D.衰变时,原子核中的一个中子,转变为一个质子和一个电子,电子释放出来,故D错误。
故选A。
26.A
【详解】
AB.由于洛伦兹力不做功,由机械能守恒可得
解得
故A正确,B错误;
C.在最低点由牛顿第二定律可得
解得
故C错误;
D.由于洛伦兹力不做功,无论小球带正电还负电,由机械能守恒可得
解得
故D错误。
故选A。
27.B
【详解】
原子核衰变过程中质量数和电荷数守恒,所以X为电子,该衰变为β衰变,选项A错误;原子核的半衰期与原子核的物理化学性质无关,不能通过降低温度的方法使的半衰期变短,选项C错误;在β衰变中原子核内的一个中子转变成一个电子和一个质子,所以原子核内的中子数比原子核内的中子数多一个,选项B正确;不同原子核的比结合能是不同的,选项D错误.
28.A
【详解】
A.根据核反应方程:质量数和电荷数守恒,可写出方程为
为 衰变,故A正确;
B.半衰期是对大量粒子的统计规律,对少数粒子原子核不适用,故B错误;
C.原子核发生衰变时,电荷数和质量数都守恒,但质量不守恒,因为要释放能量,有质量亏损,故C错误;
D.原子核发生β衰变时,原子核内部的中子放出一个电子变成质子,原子核的质量数不变,但质量要减小。故D错误;
故选A。
29.C
【详解】
A、天然放射现象说明原子核具有复杂的结构,A错误;
B、放射性元素的半衰期由原子核决定,与外界的温度无关,B错误;
C、放射性元素发生β衰变时所释放出的电子是原子核内的中子转化为质子时产生的,C正确;
D、机场、车站等地进行安全检查时,能轻而易举地窥见箱内物品,利用了X射线较强的穿透能力,D错误.
30.D
【详解】
A.天然放射现象表明原子核内部有一定结构,故A错误;
B.原子核衰变的半衰期由自身结构决定,与物理条件和化学状态无关,故升高温度可以不能改变原子核衰变的半衰期,故B错误;
C.发生一次β衰变,实际是原子核内的一个中子转化为一个质子和一个电子,这个电子被抛射出来,故C错误;
D.三种射线中γ射线是不带电的光子,则穿透能力最强,电离作用最小,故D正确;
故选D。
31.(1) ;(2)
【详解】
(1)粒子在磁场中做圆周运动,洛伦兹力提供做圆周运动的向心力,设圆周运动的速率为,则有
则圆周运动的周期
根据电流强度定义式,可得环形电流大小为
(2)根据洛伦兹力提供向心力
设衰变后新核的速度大小为,核反应前后系统动量守恒,有
可得
根据能量守恒定律有
根据爱因斯坦质能方程有
32.(1) ;(2)11460年
【详解】
(1) 根据电荷数守恒、质量数守恒得:;
(2) 经过一个半衰期,有半数发生衰变;测得一古生物遗骸中的 含量只有活体中的25%,根据 得:n=2,即经过2个半衰期,所以: t=2×5730=11460年.
33.(1) (2)23.75MeV
【详解】
(1)核反应方程为:
(2)核反应的质量亏损为:
.
该核反应释放的能量为:.
34.①②25MeV
【详解】
①根据质量数和电荷数守恒可得;
②根据质量亏损,则有:;
由质能方程,则得:;
35.(1);(2);(3)
【详解】
(1)根据质量数和电荷数守恒可得该核反应方程为
(2)聚变过程释放出的能量
(3)设反应前氘核速度至少v,在氘与氚两核达到核力作用范围过程,根据能量守恒得
解得
答案第1页,共2页
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