5.2放射性元素的衰变 基础巩固（word版含答案）

5.2放射性元素的衰变基础巩固2021—2022学年高中物理粤教版（2019）选择性必修第三册
一、选择题（共15题）
1．下列有关说法正确的是（　　）
A．贝克勒尔发现了天然放射现象，说明原子核内部有复杂结构
B．普朗克将光的波粒二象性推广到实物粒子，预言实物粒子也具有波动性
C．德布罗意首次提出能量子的观念解释了黑体辐射实验现象
D．查德威克发现了质子和中子，从而揭示了原子核的组成
2．下列说法正确的是（　　）
A．电子的发现说明原子核有复杂结构
B．β衰变说明原子核中存在独立的电子
C．不确定性关系说明不可能同时准确地知道光子的动量和位置
D．光的波动性是因为光子之间有相互作用，彼此相互带动
3．家庭装修中释放的甲醛和射线是白血病的重要诱因。家庭装修中的射线来源往往是不合格的瓷砖、洁具等，瓷砖、洁具释放的氡气()具有放射性，氡222衰变为钋218()的半衰期为3.8天，则氡222衰变释放出的粒子和密闭房间中氡气浓度减小87．5%需要的时间分别为
A．电子，11.4天 B．质子，7.6天 C．中子，19天 D．α粒子，11.4天
4．关于原子核的衰变，下列说法正确的是
A．β衰变中产生的β射线实质上是原子的核外电子挣脱原子核的束缚而形成的
B．原子核发生衰变时都遵守电荷守恒、质量守恒、能量守恒和动量守恒
C．发生α衰变时，生成的新核与原来的原子核相比，核内质量数减少4，且常常伴有γ射线产生，γ射线是原子核衰变过程中的质量亏损即减少的质量
D．衰变成要经过6次β衰变和8次α衰变，同时伴有γ衰变
5．下列说法正确的是（　　）
A．汤姆孙发现了电子，提出原子的核式结构模型
B．卢瑟福粒子散射实验说明原子核由质子和中子组成
C．贝克勒尔发现的天然放射现象，说明原子核可以再分
D．玻尔理论成功地解释了所有原子光谱的特征
6．居里夫人一份约120年前的手稿被保存在法国国立图书馆，记载了放射性元素钋和镭的发现。手稿中残留有镭至今仍具有放射性，因此存放在铅盒里。已知镭的半衰期是1620年，如图所示表示镭含量的直方图中，“今年”表示今年手稿上镭的含量，则可以表示当年手稿上镭含量的是（　　）
A．① B．② C．③ D．④
7．物理现象与物理规律紧密联系，下列对物理现象和规律表述正确的是（　　）
A．用白光做双缝干涉实验时，得到的干涉条纹中，中央亮条纹是白色的
B．体操运动员落地时屈腿能减小触地过程中受到的冲量
C．β衰变时产生的电子是核外电子被激发形成的
D．（钍）的半衰期是24天，1g钍经过96天后还剩0.25g
8．静止在匀强磁场中的核发生α衰变后生成Th核，衰变后α粒子的速度方向垂直于磁场方向，则以下结论中正确的是( )
A．衰变方程可表示为：
B．衰变后的Th核和α粒子等轨迹是两个内切圆，轨道半径之比为1:45
C．Th核和α粒子的动能之比为2:117
D．若α粒子转了117圈，则Th核转了45圈
9．目前，在居室装修中经常用到花岗岩、大理石等装饰材料，这些岩石都不同程度地含有放射性元素。比如，有些含有铀、钍的花岗岩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．衰变所释放的电子是原子核内的中子转化成质子和电子所产生的
B．氡的半衰期为3.8天，若取4个氡原子核，经7.6天后就剩下一个氡原子核
C．射线一般伴随着或射线产生，在这三种射线中，射线的穿透能力最强，电离能力最弱
D．发生衰变时，生成核与原来的原子核相比，中子数减少了4
10．若用x代表一个原子中的核外电子数，y代表此原子原子核内的质子数，z代表此原子原子核内的中子数，则对的原子来说（　　）
A． B．
C． D．
11．目前，在居室装修中经常用到花岗岩、大理石等装饰材料，这些材料都不同程度地含有放射性元素，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8次α衰变和6次β衰变
D．放射性元素发生β衰变时所释放的电子是来自原子核外的电子
12．下列说法中正确的是（ ）
A．在康普顿效应中，当入射光子与晶体中的电子碰撞时，把一部分能量转移给电子，因此光子散射后波长变短
B．黑体辐射时，随着温度的升高，一方面各种波长的辐射强度都有增加，另一方面辐射强度的极大值向频率较小的方向移动
C．氡的半衰期为3.8天，若取4个氡原子核，经7.6天后就一定剩下1个原子核了
D．各种原子的发射光谱都是线状谱，不同原子的发光频率不一样，因此每种原子都有自己的特征谱线，人们可以通过光谱分析来鉴别物质和确定物质的组成
13．下列说法中正确的是（　　）
A．天然放射现象中产生的α射线速度与光速相当，穿透能力很强
B．玻尔原子模型引入了量子理论，能很好地解释各种原子光谱的实验规律
C．高速α粒子轰击氮核可从氮核中打出中子，核反应方程为
D．德布罗意提出了实物粒子具有波粒二象性，且物质波的波长与动量有关
14．1909 年卢瑟福用 粒千轰击金箔，根据实验结果提出了原子的核式结构模型。关于粒子。下列说法正确的是（　　）
A．粒子的穿透能力很强
B．粒子不带电
C．Th 发生衰变，放出一个粒子，生成新核Pa
D．H和H聚变，放出一个中子，产生一个粒子
15．通过β衰变放出能量高达315keV的高速电子衰变为，同时会放出两束γ射线，在农业、工业、医学上应用非常广泛。对于质量为的，经过时间t后剩余的质量为m，其图线如图所示。从图中可以得到的半衰期为（　　）
A．2.12年 B．5.27年 C．4.34年 D．6.97年
二、填空题（共4题）
16．、、三种射线的电离作用由强到弱的顺序是______；贯穿本领由大到小的顺序是______。
17．衰变的实质是____________________无线电波的实质是________________。
18．1953年，莱尼斯和柯文建造了一个由大水槽和探测器组成的实验系统，利用在β衰变中产生的中微子与水中的核反应，间接地证实了几乎没有质量且不带电的中微子的存在。中微子与水中的发生核反应，请完成方程式：中微子+→+_______。上述核反应产生的正电子与水中的电子相遇，形成几乎静止的整体后，转变为两个γ光子，即+→2γ，正电子与电子相遇不可能只转变为一个光子，其原因是：_________。
19．1919年卢瑟福通过如图所示的实验装置，第一次完成了原子核的人工转变，并由此发现________．图中A为放射源发出的________粒子，B为________气．
三、综合题（共4题）
20．某实验室工作人员用初速度的粒子轰击静止的氮原子核，产生了质子．若某次碰撞可看作对心正碰，碰后新核与质子同方向运动，运动方向垂直磁场方向，通过分析偏转半径可得出新核与质子的速度大小之比为1:20，已知质子的质量为m．
(1)写出核反应方程
(2)求出质子的速度
21．钍具有放射性，它放出一个粒子后变成了什么？写出衰变方程。
22．在匀强磁场中，一个原来静止的原子核，由于发生衰变，结果得到一张两个相切圆的径迹照片（如图所示），今测得两个相切圆半径之比1∶93。则：
(1)试判断发生的是什么衰变，并指出新核的轨迹是哪个？说明理由；
(2)这个原子核原来所含的质子数是多少？
23．的半衰期是4.5×109年，假设一块矿石中含有2kg．求：
(1)经过45亿年后，还剩多少238U？
(2)假设发生衰变的铀都变成了206Pb， 矿石中含有多少铅？
(3)这时铀、铅的质量之比是多少？
试卷第1页，共3页
参考答案：
1．A
2．C
3．D
4．D
5．C
6．B
7．A
8．C
9．A
10．B
11．C
12．D
13．D
14．D
15．B
16． 射线、射线、射线 射线、射线、射线
17． 原子核内的中子转化为质子时放出负电子 电磁波
18． 只转变为一个光子违反动量守恒定律（一个光子动量不会为零）
19． 质子； a； 氮；
20．（1）（2）
21．，
22．
(1)由动量守恒可知新核和释放的粒子动量大小相等，方向相反，取大圆和小圆切点分析，二者速度方向相反，洛伦兹力方向相同，说明二者带异种电荷，可以判断发生的是β衰变，由牛顿第二定律可得
解得
新核和释放的β粒子动量大小相等，由上式分析可知新核电荷量大，轨道半径小，故小圆1为新核的运动轨迹。
(2) β粒子实质是电子，带电量为e，由前面表达式可知电量和半径成反比，则有
代入数值可得
发生β衰变的实质是原子核里面的中子转化成一个质子和电子，从而说明原来核的质子数为92。
23．(1)m=1kg (2)0.866kg (3)1:0.866
答案第1页，共2页