第五章 第2节课时1放射性元素的衰变基础练习（Word版含答案）

2021新教材版选择性必修第三册 第五章 第2节 课时1 放射性元素的衰变 基础练习
一、多选题
1．下列表述中正确的是（　　）
A．光电效应现象揭示了光的波粒二象性
B．核反应方程：属于α衰变
C．处于n=3能级的大量氢原子向低能级跃迁时，辐射3种频率的光
D．α粒子散射实验结果表明原子核内部有复杂的结构
二、单选题
2．质量为的铀核经过若干次衰变和衰变后，会变成质量为的铅核，关于该过程，下列说法中正确的是
A．衰变过程中释放出的射线的穿透能力比射线强，而电离能力比射线弱
B．铀核需经过8次衰变和6次衰变才能变成铅核
C．1个铀核衰变成铅核的过程中释放的核能为
D．外界环境温度升高、压强变大，铀核衰变的过程将加快
3．是一种半衰期是5 730年的放射性同位素，若考古工作者探测到某古树中的含量为原来的，则该古树死亡的时间距今大约
A．22 920年 B．11 460年
C．5 730年 D．17 190年
4．一带电粒子先在磁感应强度为B的匀强磁场中做匀速圆周运动，然后顺利进入磁感应强度为2B的匀强磁场中做匀速圆周运动，则（ ）
A．粒子的速率加倍，周期减半
B．粒子的速率减半，轨道半径不变
C．粒子的速率不变，轨道半径变为原来的2倍
D．粒子速率不变，周期减半
5．天然放射性元素的应用范围，已经从早期的医学和钟表工业扩大到核动力工业和航天工业等多种领域。下列有关放射性元素的说法中正确的是（　　）
A．放射性元素衰变的快慢与温度有关，温度越高衰变越快
B．铀238核发生一次α衰变时，生成的新核与原来的原子核相比，核子数减少了4个
C．α、β、γ三种射线中，α射线穿透能力最强，γ射线电离能力最强
D．β衰变的实质在于原子核内的质子转化为一个中子和一个电子
6． 衰变为 要经过m次a衰变和n次b衰变，则m，n分别为（ ）
A．2，4 B．4，2 C．4，6 D．16，6
7．裂变反应是目前核能利用中常用的反应．以原子核为燃料的反应堆中,当俘获一个慢中子后发生的裂变反应可以有多种形式,其中一种可表示为＋→＋+3,则下列叙述中正确的是(　　)
A．Xe原子核中含有85个中子
B．Xe原子核中含有139个质子
C．裂变时释放能量,根据ΔE=Δmc2,所以裂变后核子总质量增加
D．裂变时释放能量,出现质量亏损,所以裂变后核子总质量数减少
8．有一钚的同位素核静止在匀强磁场中，该核沿与磁场垂直的方向放出x粒子后，变成轴的一个同位素原子核。则（ ）
A．放出的x粒子是
B．该核反应是核裂变反应
C．铀核与x粒子在该磁场中的旋转半径之比为1：46
D．铀核与x粒子在该磁场中的旋转周期相等
9．下列说法不正确的是（　　）
A．是核裂变 B．是重核裂变
C．是α衰变 D．是轻核聚变
10．一个质量为M的静止原子核, 当它放出质量为m、速度为v的粒子时, 新核的反冲速度大小为 （ ）
A．v B． C． D．
11．如图所示，圆形区域内有垂直纸面的匀强磁场，两个质量和电荷量都相同的带电粒子a、b，以不同的速率沿着AO方向对准圆心O射入磁场，其运动轨迹如图所示。若带电粒子只受磁场力的作用，则下列说法正确的是（　　）
A．a粒子速率较大
B．b粒子速率较大
C．b粒子在磁场中运动时间较长
D．a、b粒子在磁场中运动时间一样长
12．关于原子核、原子核的衰变、核能，下列说法正确的是(　　)
A．原子核的结合能越大，原子核越稳定
B．任何两个原子核都可以发生核聚变
C． 衰变成 要经过8次β衰变和6次α衰变
D．发生α衰变时，新核与原来的原子核相比，中子数减少了2
13．在居室装修中经常用到花岗岩、大理石等装饰材料，都不同程度地含有放射性元素，有些含有铀、钍的花岗岩会释放出α、β、γ射线，关于这些射线下列说法正确的是(　　)
A．发生α衰变时，生成核与原来的原子核相比，核内质量数减少2
B．发生β衰变时，生成核与原来的原子核相比，核外电子数减少1
C．β射线是原子的核内中子转变形成的
D．在这三种射线中，γ射线的穿透能力最强，电离能力最强
14．2018年8月23日，国家重大科技基础设施中国散裂中子源项目通过国家验收，正式投入运行，并将对国内外各领域的用户开放。有关中子的研究，下列说法正确的是（　　）
A．卢瑟福发现中子的核反应方程为
B．中子和其他微观粒子一样，都具有波粒二象性
C．核反应方程中的，X的中子个数为128
D．在中子轰击下生成和的过程中，原子核中核子的平均质量变大
15．氚是核污水中难以去除的放射性物质，会发生衰变生成，半衰期约为12年。则（　　）
A．β衰变方程为
B．β衰变中释放的能量为氚的结合能
C．的比结合能比的比结合能大
D．核污水中氚的含量减少一半需要约6年
试卷第1页，共3页
试卷第1页，共3页
参考答案
1．BC
【详解】
A．光电效应现象揭示了光的粒子性，选项A错误；
B．核反应方程：属于α衰变，选项B正确；
C．处于n=3能级的大量氢原子向低能级跃迁时，辐射=3种频率的光，选项C正确；
D．α粒子散射实验是原子的核式结构理论的基础，并不表明原子核内部有复杂的结构，选项D错误；
故选BC。
2．B
【解析】
【详解】
A．衰变过程中释放出的α射线的穿透能力比β射线弱，而电离能力比β射线强，选项A错误；
B．衰变成，质量数少32，可知经历了8次α衰变，电荷数少10，根据2×8-n=10，解得n=6，知经历了6次β衰变，故B正确．
C．反应过程中释放的核能为(m1-m2 -mα)c2，选项C错误；
D．半衰期与外界条件无关，选项D错误；
故选B.
3．D
【详解】
根据
探测到某古木中14C的含量为原来，知经历了3个半衰期，则
t=3×5730年=17190年
故选D。
4．D
【详解】
粒子进入磁场做匀速圆周运动，受洛伦兹力的作用，洛伦兹力对粒子不做功，所以粒子的速率不变；由r＝，T＝得：粒子轨道半径减半，周期减半，选项B、D正确．
5．B
【详解】
A．放射性元素衰变的快慢与外界条件无关，A错误；
B．铀238核发生一次α衰变时，生成的新核与原来的原子核相比，质量数减小4，电荷数减小2，即质子数减小2，核子数减少了4个，B正确；
C．α、β、γ三种射线中，α射线电离能力最强，γ射线穿透能力最强，C错误；
D．β衰变的实质在于原子核内的中子转化为一个质子时放出一个电子，D错误。
故选B。
6．B
【解析】
【详解】
在α衰变的过程中，电荷数少2，质量数少4，在β衰变的过程中，电荷数多1，有：2m-n=6，4m=16，解得m=4，n=2．故A正确，B、C、D错误．
7．A
【解析】
中电荷数为54，则质子数为54，质量数为139，则中子数为139-54=85．故A正确，B错误．裂变时释放能量，有质量亏损，但是质量数仍然守恒，故CD错误．故选A．
【点睛】电荷数等于质子数，质量数等于质子数和中子数之和．重核裂变有质量亏损，即释放能量，但质量数不变．
8．C
【解析】
AB、根据质量数守恒和电荷数守恒可得该反应放出粒子（），是衰变，故AB项错误；
CD、由动量守恒定理，，即有粒子和铀核动量大小相等，方向相反，而由于微观粒子在匀强磁场中匀速圆周运动，洛伦兹力提供向心力，满足方程，粒子运动半径为，由于铀核与粒子的电荷量之比46：1，铀核与粒子在该磁场中的旋转半径之比为，粒子运动的周期为，由于铀核与x粒子比荷不同，所以 铀核与x粒子在该磁场中的旋转周期不相等，故C正确，D错误；
故选C。
9．A
【详解】
A．是Na不稳定自发的衰变，生成物有电子，属于衰变，选项A错误；
B．是重核在中子的轰击下变成两个中核，同时再生成中子继续反应，属于重核裂变，选项B正确；
C．是Ra不稳定自发的衰变，生成物有氦核，属于α衰变，选项C正确；
D．是两个轻核聚变为中核的核反应，属于轻核聚变，选项D正确。
本题选不正确的，故选A。
10．D
【详解】
规定质量为m的粒子的速度方向为正，根据动量守恒定律研究整个原子核：0=mv-（M-m）v′，得：v′=，即剩余部分获得的反冲速度大小为，方向与规定正方向相反；故选D．
【点睛】
一般情况下我们运用动量守恒解决问题时要规定正方向，本题中速度中负号表示原子核剩余部分的速度方向与质量为m粒子速度方向相反．
11．B
【详解】
AB.根据
得
由题图知RaCD．两粒子质量和电荷量都相同，由
知，两粒子周期相同，粒子在磁场中运动时间为
根据题图可判断θa>θb，则ta>tb，故CD错误。
故选B。
12．D
【分析】
A．比结合能越大原子核越稳定，原子核的结合能越大，原子核不一定越稳定，故A错误；
B．只有较小的原子核才会发生聚变，故B错误；
C．铀核衰变为铅核的过程中，衰变一次质量数减少个，次数；衰变的次数为，要经过次衰变和次衰变，故C错误；
D．粒子为氦核，由两个质子和两种中子组成，所以发生衰变时，新核与原来的原子核相比，中子数减少了，故D正确．
故选：D
【详解】
13．C
【详解】
A．发生α衰变时，生成核与原来的原子核相比，核内质量数减少4，故A错误；
B．发生β衰变时，生成核与原来的原子核相比，核外电子数增加1，故B错误；
C．β射线是原子的核内中子转变形成的，故C正确；
D．在这三种射线中，γ射线的穿透能力最强，电离能力最弱，故D错误。
故选C。
14．B
【详解】
A．卢瑟福通过分析α粒子散射实验的结果，提出了原子核式结构模型的猜想，查德威克通过α粒子轰击铍核获得碳核的实验验证了卢瑟福的猜想，A错误；
B．所有粒子都具有波粒二象性，B正确；
C．由质量数守恒知，，X的中子数为，C错误；
D．裂变反应释放能量，根据质能方程可知，核反应过程中存在质量亏损，原子核中核子的平均质量变小，D错误。
故选B。
15．A
【详解】
A．根据核反应，电荷数守恒，质量数守恒可得
这是衰变，A正确；
B．放射性原子核发生衰变时，释放的能量通常以两种形式存在，一是产物粒子的动能，二是高能光子，B错误；
C．氚衰变时释放能量，故的比结合能比的比结合能小，C错误；
D．发生衰变生成，半衰期约为12年，即没有发生衰变的核污水中氚的含量减少一半需要约12年，D错误。
故选A。
答案第1页，共2页
答案第1页，共2页