鲁科版（2019）选择性必修第三册 5.2原子核衰变及半衰期 基础巩固(word版含答案)

5.2原子核衰变及半衰期基础巩固2021—2022学年高中物理鲁科版（2019）选择性必修第三册
一、选择题（共15题）
1．如图是工业上利用射线的穿透性来检查钢板内部伤痕的示意图，则检查利用的射线是（ ）
A．α射线 B．β射线 C．γ射线 D．β和γ射线
2．下列说法正确的是（ ）
A．天然放射现象说明原子具有核式结构
B．20个原子核经过一个半衰期后，还有10个未发生衰变
C．一群处于能级的氢原子向低能级跃迁，最多可释放出3种频率的光子
D．是核裂变反应方程
3．下列说法正确的是(　　)
A．衰变为要经过4次α衰变和2次β衰变
B．一束光照射到某金属表面上产生了光电效应,增大光的强度可增加光电子的最大初动能
C．黑体辐射电磁波的强度按波长的分布除与黑体温度有关外，还与黑体的材料及表面状况有关
D．铋210的半衰期是5天,1克铋210经过10天全部衰变为其它原子核
4．放射性元素的半衰期很短，在使用人工的方法制造后才被发现。已知经过一系列衰变和衰变后变成，其中发生衰变的次数为（　　）
A．4 B．5 C．6 D．7
5．日本政府在2021年4月13日召开内阁会议正式决定，将上百万吨福岛第一核电站的核废水排入海洋，此举引发国际广泛关注。核废水中包含有“氚”、“铯”和“锶”等62种放射性物质，其中氚是氢的放射性同位素带有放射性，会发生衰变变成，半衰期为12.43年，该核反应方程为：，则（　　）
A．m=1，n=0，X是中子 B．m=1，n=0，X是电子
C．m=0，n=1，X是中子 D．m=0，n=-1，X是电子
6．下列说法正确的是（　　）
A．衰变为要经过2次α衰变和1次β衰变
B．β射线与γ射线一样都是电磁波，但β射线的穿透本领远比γ射线弱
C．放射性元素的半衰期与原子所处的化学状态和外部条件有关
D．天然放射性现象使人类首次认识到原子核可分
7．下列说法正确的是（　　）
A．经过6次衰变和5次衰变后成为稳定的原子核
B．当用蓝色光照射某金属表面时有电子逸出，则改用红光照射也一定会有电子逸出
C．核力是弱相互作用的一种表现，在原子核的尺度内，核力比库仑力大得多，其作用范围在
D．原子从能级状态跃迁到能级状态时发射波长为的光子，原子从能级状态跃迁到能级状态时吸收，已知。那么原子从态跃迁到到能级状态时将要吸收波长的光子
8．2017年1月9日，大亚湾反应堆中微子实验工程获得国家自然科学一等奖，大多数粒子发生核反应的过程中都伴随着微子的产生，例如核裂变、核聚变、衰变等，下列关于核反应的说法正确的是
A．衰变为，经过3次衰变，2次衰变
B．是衰变，是衰变
C．是重核裂变方程，也是氢弹的核反应方程
D．高速粒子轰击氮核可以从氮核中打出中子，经过一小段时间之后，速度变为
9．下列叙述正确的是（　　）
A．“牛顿”是物理学中的基本单位
B．10个核经过一个半衰期后，一定剩下5个没有衰变的核
C．高处跳下的人总有屈膝动作，这是利用增加作用时间来减小所受的冲击力
D．以卵击石，卵破而石不破，可见石对卵的力大于卵对石的力
10．如图所示是原子核人工转变实验装置示意图，A是α粒子源，F是铝箔，S是荧光屏，在容器中充入氮气后，屏S上出现闪光，该闪光产生的原因是 (　 　)
A．α粒子射到屏S上产生的
B．粒子源中放出的γ射线射到屏上产生的
C．α粒子轰击铝箔F上打出的某种粒子射到屏上产生的
D．α粒子轰击氮核后产生的某种粒子射到屏上产生的
11．关于天然放射性，下列说法中正确的是
A．所有元素都可能发生衰变
B．放射性元素的半衰期与外界的温度有关
C．放射性元素与别的元素形成化合物时仍具有放射性
D．一个原子核在一次衰变中可同时放出、和三种射线
12．镎（Np237）是第一个人工合成的超铀元素，为建立现代元素周期表和锕系元素奠定了基础。经过多次衰变后，转变为，则以下说法正确的是（　　）
A．锕系中所有放射性元素的半衰期均和温度有关
B．此过程经历了7次α衰变和4次β衰变
C．比多10个质子和28个中子
D．衰变前后，原子核总质量保持不变
13．的衰变有多种途径，其中一种途径是先衰变成，然后可以经一次衰变变成（X代表某种元素），也可以经一次衰变变成，最后都衰变变成，衰变路径如右图所示，下列说法中正确的是（　　）
A．过程①是β衰变，过程③是α衰变；过程②是β衰变，过程④是α衰变
B．过程①是β衰变，过程③是α衰变；过程②是α衰变，过程④是β衰变
C．过程①是α衰变，过程③是β衰变；过程②是β衰变，过程④是α衰变
D．过程①是α衰变，过程③是β衰变；过程②是α衰变，过程④是β衰变
14．下列核反应方程正确的是（　　）
A． B．
C． D．
15．下列说法正确的是
A．β射线是由原子核外电子电离产生
B．氢原子从基态跃迁到激发态时，电势能变大，总能量变大，电子动能变小
C．用加温、加压或改变其化学状态的方法都能改变原子核衰变的半衰期
D．氡的半衰期为3．8天，8个氡的原子核，经过7．6天只剩下2个氡原子核
二、填空题（共4题）
16．发生一次α衰变后得到，原子核内含有______个中子；1919年英国物理学家卢瑟福用α粒子轰击氮核，得到了和质子，其核反应方程为____________________ 。
17．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．
18．已知氡222的半衰期为3.8天。那么4g放射性物质氡222经过7.6天，还剩下没有发生衰变的质量为______g。
19．如图所示，将α、β和γ三束射线射入磁场中，图中A束射线是γ射线，B束射线是_________射线，C束射线是____________射线。（选填α、β或γ）
三、综合题（共4题）
20．由唱（镭）变到望（铅）共发生了几次衰变和几次衰变？
21．1926年美国波士顿的内科医生鲁姆加特等首次应用放射性氡研究人体动、静脉血管床之间的循环时间，被誉为“临床核医学之父”，氡的发射性同位素有27种，其中最常用的是．经过m次α衰变和n次衰变后变成稳定的．
①求m、n的值
②一个静止的氡核（）放出一个粒子后变成钋核（），已知钋核的速率，求粒子的速率．
22．如图所示为某人工转变核反应探测仪，装置内有粒子源、粒子加速区、核反应区和粒子探测区四部分组成。粒子源可以在单位时间发射出个粒子，其初速度为，随后又进入电压为的加速电场，从电场中射出后与静止在反应区A点的铍核发生核反应，两个反应产物经垂直边界飞入探测区，探测区有一圆形磁场和粒子探测器，圆形磁场半径为，其内存在磁感应强度为的匀强磁场，圆形磁场边界与相切，探测器与平行且距圆心距离为。实验中根据碰撞点的位置便可分析核反应的生成物。为简化模型，假设粒子均可与铍核发生核反应，实验中探测器上有两个点（P点和Q点）持续受到撞击，在一直线上，且，打在P点的粒子有50%穿透探测器，50%被探测器吸收，其中穿透的粒子能量损失75%，打在Q点的粒子全部被吸收。已知质子和中子的质量均为，原子核的质量为核子的总质量，粒子的质量为，质子电荷量为，不计粒子间相互作用（核反应过程除外）。求：
（1）粒子射出加速电场后的速度为多少；
（2）写出核反应方程式，并求出打在Q点的粒子的速度为多少
（3）分别求出单位时间内P点、Q点在垂直探测器的方向上受到的撞击力的大小。
23．茫茫宇宙空间存在大量的宇宙射线，对宇航员构成了很大的威胁。现有一束射线（含有α、β、γ三种射线）：
（1）在不影响β和γ射线的情况下，如何用最简单的方法除去α射线？
（2）余下的这束β和γ射线经过如图所示的一个使它们分开的磁场区域，请画出β和γ射线进入磁场区域后轨迹的示意图。（画在图上）
参考答案：
1．C
2．C
3．A
4．D
5．D
6．D
7．D
8．A
9．C
10．D
11．C
12．B
13．B
14．B
15．B
16． 144
17． 16
18．1
19． β α
20．4，2
21．①、②
22．（1）；（2）；（3）
23．
（1）由于α射线贯穿能力很弱，用一张纸放在射线前即可除去α射线。
（2）如图所示，β射线是电子流，带负电；γ射线不带电