5.2放射性元素的衰变同步练习（word版含答案）

5.2放射性元素的衰变同步练习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．在人类对微观世界进行探索的过程中，科学实验起到了非常重要的作用．下列说法符合历史事实的是（ ）
A．汤姆孙在粒子散射实验中发现了电子
B．卢瑟福在原子核人工转变的实验中发现了中子
C．爱因斯坦为了解释光电效应的实验规律提出了光子说
D．贝克勒尔通过对天然放射现象的研究，发现了原子中存在原子核
2．如图为天然放射性元素放出的α、β、γ三种射线贯穿物体情况的示意图，其中
A．①是α射线
B．②是γ射线
C．③是β射线
D．③是α射线
3．如图所示为粒子穿过充满氮气的云室时拍摄的照片，在许多粒子的径迹中有一条发生了分叉，分叉后有一条细而长的径迹和一条粗而短的径迹，则（　　）
A．细而长的是α粒子的径迹 B．粗而短的是氧核的径迹
C．细而长的是氮核的径迹 D．粗而短的是质子的径迹
4．一块含有丰富的铀的矿石的质量为M，其中铀核的质量为m，铀发生一系列的衰变最终生成物是铅。已知铀的半衰期是T，则下列说法正确的是（　　）
A．一个铀核中含有92个质子、140个中子
B．如果将这块矿石密封保存，其衰变将变慢
C．经过T后该矿石的质量只有
D．经过时间后该矿石的铀核质量还剩下
5．经3次衰变和2次衰变，最后得到的原子核中的质子数为（　　）
A．92 B．88 C．138 D．236
6．威尔逊云室是最早的带电粒子径迹探测器，进入云室的带电粒子会使云室中的气体电离，从而显示其轨迹。如图所示，云室中存在一个垂直于纸面向里的匀强磁场，某次对某原子核的衰变观察中，发现有两处运动轨迹，其中运动轨迹较大的如图中ab所示，若粒子在运动时，其质量和电荷量都不变，则下列说法正确的是（　　）
A．粒子一定在接近b处衰变
B．该原子核发生的是衰变
C．该粒子来自原子核内部
D．该粒子的贯穿能力弱，可以用于治疗肿瘤
7．2021年4月底，我国“人造太阳”装置将完成改造升级，拟在该装置内实现1亿摄氏度“燃烧”100秒的目标。该实验中的可控热核反应的方程是H＋H→He＋X，其中海水中富含反应原料氘（H），而氚（H）在自然界中含量极微，但可以用某种粒子Y轰击锂核（Li）得到，核反应方程为Li＋Y→H＋He，下列说法正确的是（　　）
A．粒子X为中子，粒子Y为质子
B．核反应方程Li＋Y→H＋He为α衰变
C．核反应生成物中的α粒子具有很强的电离本领和穿透能力
D．在H＋H→He＋X核反应中，反应前的总质量大于反应后的总质量
8．下列说法正确的是（　　）
A．汤姆孙在研究阴极射线时发现了电子，表明原子核是可以分割的
B．卢瑟福通过粒子散射实验据出了原子的核式结构模型
C．普朗克提出了能量子理论并成功解释了光电效应现象
D．贝可勒尔最早发现了天然放射现象，并指出原子核是由质子和中子组成的
9．下列说法正确的是（　　）
A．如果利用紫光照射某种金属可以发生光电效应，改用红光一定不能发生光电效应
B．若使放射性物质的温度升高，其半衰期可能变小
C．Th核发生一次α衰变时，新核与原来的原子核相比，中子数减少了4
D．α粒子散射实验能揭示原子具有核式结构
10．用α粒子轰击核的核反应方程是，则（　　）
A．X的电荷数与的电荷数相同
B．X的质量数与的质量数相同
C．的核子数比的核子数多1
D．的中子数比的中子数多2
11．下列核反应方程中，属于α衰变的是(　　)
A．
B．
C．
D．
12．据《世界网络日报》报道，在埃及古城艾赫米姆不远处，考古队挖掘出埃及第十九王朝拉美西斯二世大神殿．通过分析发现，殿内古代木头中的14C的含量约为自然界含量的，已知植物死后其体内的l4C会逐渐减少，14C的半衰期为5730年，则由此可推断拉美西斯神殿距今约为（　　）
A．4000年 B．3000年 C．2000年 D．1000年
13．下列说法正确的是（　　）
A．在光电效应中，金属每吸收一个光子就可放出多个光电子
B．10个某元素的原子核，经过一个半衰期之后，一定还剩5个未衰变
C．在月球表面同一高度处同时释放重锤和羽毛，两者同时落地
D．一切爆炸过程都遵循动量守恒，但不遵循能量守恒
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．放射性同位素被考古学家称为“碳钟”，它可以用来判定古生物体的年代。宇宙射线中高能量中子碰撞空气中的氮原子后，会形成不稳定的，它容易发生衰变，其半衰期为5730年。生物体中的生成和衰变通常是平衡的，即的含量是不变的。当生物体死亡后，生物体机体内不再生成，含量会不断减少。以下说法正确的是（　　）
A．发生衰变后生成的新核为
B．10个经过5730年一定会有5个发生衰变
C．原子核中含有粒子
D．若测得一具古生物遗骸中含量只有活体中的12.5%，则这具遗骸距今约有17190年
二、填空题（共4题）
16．有一核反应，其反应式为α+Be核→n+，则Be核的质量数是_____．
17．如图所示，x为放射源，L为一纸板，纸板与计数器之间有强磁场B，当强磁场移开时，计数器的计数率不变，说明放射源中没有_____（选填“”、“β”或“”）粒子；将纸板L移开，计数器计数率大幅度上升，这表明放射源中有______（选填“”、“β”或“”）粒子。
18．某原子核X不稳定，容易发生β衰变，则该核发生衰变时的衰变方程： ______(衰变后的元素用Y表示）；若其半衰期为8天，则经过______天有75%的X核发生了衰变．
19．原子核X经图中所示一系列α、β衰变后，生成稳定的原子核Y。在此过程中原子核共经历了_____次β衰变，核X比核Y多____个核子。
三、综合题（共4题）
20．铋210的半衰期是5天，经过多少天后，20 g铋还剩1.25 g ？
21．一小瓶含有放射性同位素的液体，它每分钟衰变6000次，若将它注射到一位病人的血管中，15h后从该病人身上抽取10mL血液，测得血样每分钟衰变2次。已知这种同位素的半衰期为5h，此病人全身血液总量为多少L。
22．如图所示，某粒子源S持续、均匀地射出速度、比荷的电子，由小孔沿两水平金属板A与B间的中心线射入。A、B极板长m，A、B极板间相距d=0.24m，加在两板间的电压，开始时A极板电势高于B；A与B间的电场可看作是匀强电场，两板外无电场，离两板右侧距离m处放一垂直轴线的荧光屏CD，A与B间的中心线与CD交于O点。整个装置处于真空中，不计重力，不考虑相对论效应，每个电子在极短时间内通过电场区域时电场可视作不变。
(1)若粒子源为，经过一次衰变和一次衰变后，生成电荷数为90的Th和电荷数为91的Pa，请写出对应的衰变方程，提出一条能简单快速去除粒子但对粒子几乎无影响的方法；
(2)求打在O点下方0.32m处的电子在经过电场时的电压UAB；
(3)若在两板右侧到荧光屏DC间加上垂直向外的的匀强磁场，则打在荧光屏上的粒子数占入射粒子数的百分比？
23．静止在匀强磁场中的锂核俘获一个速度为7.7×104m/s的中子而发生核反应，反应中放出α粒子及一个新核，已知α粒子的速度大小为2×104m/s，方向与反应前的中子速度方向相同，如图所示，设质子质量与中子质量相等．
（1）写出核反应方程式；
（2）求新生核的速度；
（3）当α粒子旋转6周时，新生核旋转几周．
试卷第1页，共3页
参考答案：
1．C
2．A
3．B
4．D
5．B
6．C
7．D
8．B
9．D
10．B
11．B
12．B
13．C
14．D
15．D
16．9
17．
18． 16
19． 6 32
20．20天
21．3.75
22．(1) ； ；用一张纸挡住即可将两种射线分离开；(2)8V；(3)50%
23．（1） （2）1×103m/s，方向与中子方向相反 （3）当α粒子旋转6周时，新生核旋转4周
答案第1页，共2页