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．下列说法正确的是（　　）
A．氢原子核外电子从半径较大的轨道跃迁至半径较小的轨道时，电子的动能增加，电子的电势能减小，原子的总能量减小
B．天然放射现象的发现，揭示了原子核具有复杂结构，天然放射出的三种射线，穿透能力最强的是α射线
C．光电效应的截止频率是由入射光频率决定的
D．氢原子光谱有很多不同的亮线，说明氢原子光谱是连续光谱
2．如图是历史上发现中子的实验示意图（　　）
A．是质子，是电子 B．是粒子，是中子
C．是质子，是中子 D．是光子，是质子
3．原子核的比结合能曲线如图所示．铀核( )经过m次α衰变和n次β衰变变成铅核()，关于该过程，下列说法中正确的是( )
A．m=5，n=4
B．铀核 () 的比结合能比铅核 () 的比结合能小
C．铀核 () 衰变过程的半衰期与温度和压强有关
D．在α、β、这三种射线中,射线的穿透能力最弱
4．下列叙述中不正确的是（　　）
A．Bi的半衰期是5天，100克Bi经过10天后还剩下25克
B．玻尔建立了量子理论，成功解释了各种原子发光现象
C．在光的干涉现象中，干涉亮条纹部分是光子到达几率大的地方
D．宏观物体的物质波波长非常小，不易观察到它的波动性
5．中科院近代物理研究所利用兰州重离子加速器（HIRFL）通过“熔合蒸发”反应合成超重核并辐射出中子。下列可能合成该超重核的原子核组合是（　　）
A．， B．， C．， D．，
6．原子核X衰变为原子核Y，再衰变为原子核Z的过程为：，下述各关系中正确的是
A． B．b=f+1 C．b=f-1 D．d=f-2
7． 具有天然放射性，会自发地发生衰变，衰变成并放出一个粒子x；在中子的轰击下会发生裂变，用一个中子轰击会裂变成、和n个中子。则关于x和n，下列说法正确的是（　　）
A．x为β粒子
B．x的穿透能力很强
C．n＝9
D．n＝10
8．在下列4个核反应方程中，x表示质子的( )
A．
B．
C．
D．
9．1934年，约里奥﹣居里夫妇用α粒子轰击铝箔，首次产生了人工放射性同位素X，反应方程为He+Al→X+n。X会衰变成原子核Y，衰变方程为X→Y+e。则（　　）
A．X的质量数与Y的质量数相等 B．X的电荷数比Y的电荷数少1
C．X的电荷数比Al的电荷数多1 D．X的质量数与Al的质量数相等
10．钍具有放射性，它能放出一个新的粒子而变为镤，同时伴随有射线产生，其方程为→+X，钍的半衰期为24天。则下列说法中正确的是（　　）
A．钍234发生的是衰变
B．X是钍核中的一个中子转化成一个质子时产生的
C．射线的本质就是高速中子流
D．1g钍经过96天后还剩0.125g
11．如图所示，静止在匀强磁场中的某放射性元素的原子核，当它放出一个粒子后，其速度方向与磁场方向垂直，测得粒子和反冲核轨道半径之比为44：1，则下列说法不正确的是（　　）
A．粒子与反冲粒子的动量大小相等，方向相反
B．原来放射性元素的原子核电荷数为90
C．其中粒子的轨迹是半径为R1圆轨道
D．粒子和反冲粒子的速度之比为1：88
12．Se发生β衰变成为，假设含Se材料中发生β衰变产生的电子可以全部定向移动形成5.0×10-8A的平均电流，已知电子的电荷量为1.6×10-19C，则在3.2s时间内发生β衰变的Se的个数为（　　）
A．1×1011个 B．2×1011个 C．5×1011个 D．1×1012个
13．下列说法正确的时（　　）
A．光的波动性是光子之间的相互作用引起的
B．α、β、γ三种射线中，γ射线的电离能力最强
C．卢瑟福根据α粒子散射实验提出了原子核式结构模型，并据此估计原子的半径
D．气体导电时发光机理是：气体的原子受到高速运动的电子撞击，有可能向上跃迁到激发态。因处于高能级的原子不稳定，会自发地向低能级跃迁，放出光子，最终回到基态
14．下列有关半衰期的说法正确的是（ ）
A．放射性元素的半衰期越短，表明有半数原子核发生衰变所需的时间越短，衰变速度越快
B．放射性元素的样品不断衰变，随着剩下未衰变的原子核的减少，元素的半衰期也变短
C．把放射性元素放在密封的容器中，可以减慢放射性元素的衰变速度
D．降低温度或增大压强，让该元素与其他物质形成化合物，均可减小衰变速度
15．在α粒子轰击金箔的散射实验中，α粒子可以表示为， 中的4和2分别表示（ ）
A．4为核子数，2为中子数
B．4为质子数和中子数之和，2为质子数
C．4为核外电子数，2为中子数
D．4为中子数，2为质子数
二、填空题（共4题）
16．若用x代表一个中性原子中核外的电子数，y代表此原子的原子核内的质子数，z代表原子的原子核内的中子数，则对 的原子来说x=________、y=________、z=________．
17．根据核反应方程，完成填空：粒子中含有_____个中子；物理学家卢瑟福用该粒子轰击氮核（），发现了_____，该核反应方程是：____．
18．电子俘获是指原子核俘获一个核外轨道电子，使核内一个质子转变为一个中子．则发生电子俘获的核反应方程式为_________；若该核反应中释放出的能量与一个频率为的光子能量相等，已知真空中光速和普朗克常量分别为c和h，则该光子的动量为_________．
19．完成下列各核反应方程。
A． +______
B．+______
C． ______
D．+______
三、综合题（共4题）
20．一个不稳定的原子核，质量为M，处于静止状态．当它以速度v释放出一个质量为m的粒子后，原子核剩余部分的速度多大？
21．如图所示，有界的匀强磁场磁感应强度为B=0.05T，磁场方向垂直于纸面向里，MN是磁场的左边界。在磁场中A处放一个放射源，内装Ra，Ra放出某种射线后衰变成 Rn。
（1）写出上述衰变方程；
（2）若A处距磁场边界MN的距离OA=1.0m时，放在MN左侧边缘的粒子接收器收到垂直于边界MN方向射出的质量较小的粒子，此时接收器距过OA的直线1.0m。求一个静止 Ra核衰变过程中释放的核能有多少？（取1u=1.6×10﹣27 kg，e=1.6×10﹣19 C，结果保留三位有效数字）
22．云室处于一个垂直纸面向外的匀强磁场中，一静止的原子核在云室中发生了一次衰变，其衰变产物在磁场中运动的圆轨迹如图所示。已知新核Y的质量为M，粒子的质量为m，衰变后粒子的速度大小为v，假设原子核衰变时释放的能量都转化为粒子和新核的动能。
(1)试写出核衰变方程；
(2)求原子核衰变时释放的能量。
23．如图为一装放射源氡（)的盒子，静止的氡核经过一次α衰变成钋（)，产生的α粒子速率v0=1.0×107m/s，α粒子从小孔P射出后，经过A孔进入电场加速区域I，加速电压U=8×106V．从区域I射出的α粒子随后又从M点进入半径为r=m的圆形匀强磁场区域II，MN为圆形匀强磁场的一条直径，该区域磁感应强度为B=0.2T，方向垂直纸面向里．圆形磁场右边有一竖直荧光屏与之相切于N点，粒子重力不计，比荷为=5×107C/kg．
(1)请写出氡核衰变的核反应方程；
(2)求出α粒子经过圆形磁场后偏转的角度；
(3)求出α粒子打在荧光屏上的位置离N点的距离．
试卷第1页，共3页
参考答案：
1．A
2．B
3．B
4．B
5．A
6．B
7．D
8．C
9．A
10．B
11．D
12．C
13．D
14．A
15．B
16． 90 90 144
17． 2 质子
18．
19．
20．
21．（1）衰变方程；（2）一个静止核衰变过程中释放的核能有
22． ； 。
23．（1） （2）60° （3）N点上方3m处
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