3.2放射性 衰变 达标作业（解析版)
文档属性
| 名称 | 3.2放射性 衰变 达标作业（解析版) |  | |
| 格式 | zip | ||
| 文件大小 | 205.0KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 教科版 | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2020-02-14 21:44:52 | ||
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文档简介
3.2放射性衰变
达标作业（解析版)
1．衰变为过程中释放出某种粒子流，该粒子流（ ）
A．没有质量 B．速度与光速相同
C．能够穿透1cm的铅板 D．与阴极射线电性相同
2．一质子束入射到静止靶核上，产生如下核反应：，p、n分别为质子和中子，则产生的新核含有质子和中子的数目分别为（ ）
A．28和15 B．27和14 C．15和13 D．14和13
3．由于放射性元素Np的半衰期很短，所以在自然界中一直未被发现，只是在使用人工的方法制造后才被发现．已知Np经过一系列α衰变和β衰变后变成Bi，下列选项中正确的是( )
A．Bi的原子核比Np的原子核少28个中子
B．Np经过衰变变成Bi，衰变过程可以同时放出α粒子、β粒子和γ粒子
C．衰变过程中共发生了7次α衰变和4次β衰变
D．Np的半衰期等于任一个Np原子核发生衰变的时间
4．下列叙述中符合史实的是
A．玻尔理论很好地解释了氢原子的光谱
B．汤姆孙发现电子，表明原子具有核式结构
C．卢瑟福根据粒子散射实验的现象，提出了原子的能级假设
D．贝克勒尔发现了天然放射现象，并提出了原子的核式结构
5．一静止的铀核放出一个粒子衰变成钍核，衰变方程为.下列说法正确的是（ ）
A．衰变后钍核的动能等于粒子的动能
B．衰变后钍核的动量大小等于粒子的动量大小
C．铀核的半衰期等于其放出一个粒子所经历的时间
D．衰变后粒子与钍核的质量之和等于衰变前铀核的质量
6．天然放射现象中可产生α、β、γ三种射线。下列说法正确的是（ ）
A．β射线是高速的质子流
B．经过一次α衰变，变为
C．α射线的穿透能力比γ射线的穿透能力强
D．放射性元素的半衰期随温度升高而减小
7． Th(钍)经过一系列α衰变和β衰变，变成Pb(铅)．以下说法中正确的是
A．铅核比钍核少8个质子 B．铅核比钍核少16个中子
C．共经过4次α衰变和6次β衰变 D．共经过6次α衰变和4次β衰变
8．现有两动能均为E0＝0.35 MeV的在一条直线上相向运动，两个发生对撞后能发生核反应，得到和新粒子，且在核反应过程中释放的能量完全转化为和新粒子的动能．已知的质量为2.014 1 u，的质量为3.016 0 u，新粒子的质量为1.008 7 u，核反应时质量亏损1 u释放的核能约为931 MeV(如果涉及计算，结果保留整数)．则下列说法正确的是( )
A．核反应方程为
B．核反应前后满足能量守恒定律
C．新粒子的动能约为3 MeV
D．的动能约为4 MeV
9．如图甲所示，国际原子能机构2007年2月15日公布了核辐射警示新标志，新标志为黑框红底三角，内有一个辐射波标记：一个骷髅头标记和一个逃跑的人形。核辐射会向外释放3种射线：α射线带正电，β射线带负电，γ射线不带电。现有甲、乙两个原子核，原来都静止在同一匀强磁场中，其中一个核放出一个α粒子，另一个核放出一个β粒子，得出图乙所示的4条径迹，则（ ）
A．磁场的方向一定垂直于纸面向里
B．甲核放出的是α粒子，乙核放出的是β粒子
C．a为α粒子的径迹，d为β粒子的径迹
D．b为α粒子的径迹，c为β粒子的径迹
10．下列说法正确的是_____
A．原子核在人工转变的过程中，一定放出能量
B．天然放射现象的发现揭示了原子核有复杂的结构
C．衰变成要经过5次β衰变和8次α衰变
D．人们利用电子显微镜观测物质的微观结构
11．氚是最简单的放射性原子核，夜光手表即是利用氚核衰变产生的β射线激发荧光物质发光。氚核发生β衰变过程中除了产生β粒子和新核外，还会放出不带电且几乎没有静止质量的反中微子。在某次实验中测得一静止的氚核发生β衰变后，产生的反中微子和β粒子的运动方向在一直线上，设反中微子的动量为p1，β粒子的动量为p2。求：
（1）氚发生β衰变的衰变方程；
（2）产生新核的动量。
12．放射性同位素C被考古学家称为“碳钟”，它可以用来判定古生物体的年代，此项研究获得1960年诺贝尔化学奖。
（1）宇宙射线中高能量的中子碰到空气中的氮原子后，会形成很不稳定的，它很容易发生衰变，放出β射线变成一个新核，其半衰期为5730年，试写出此核反应方程。
（2）若测得一古生物遗骸中的含量只有活体中的12.5%，则此遗骸距今约有多少年？
13．在下列描述的核过程的方程中，属于α衰变的是_______，属于β衰变的是_______，属于裂变的是_______，属于聚变的是_______。（填正确答案标号）
A．
B．
C．
D．
E．
F．
14．某放射性元素经过n次α衰变和m次β衰变后，变成稳定的新元素，则表示该核反应的方程为________；若核发生α衰变的半衰期为半年，则经过________年有的核发生了衰变．
参考答案
1．D
【解析】
【详解】
衰变为过程中，根据质量数和电荷数守恒可知，放出β射线，释放出，即负电子；
A．电子有质量，A错误；
B．β射线的速度小于光速，B错误；
C．β射线穿透本领较弱，不能够穿透1cm的铅板，C错误；
D．β射线是电子流，与阴极射线电性相同，D正确。
故选D。
2．D
【解析】
【详解】
质子的电荷数为1，质量数为1；中子的电荷数为0，质量数为1；根据电荷数、质量数守恒，X的质子数(电荷数)为1+13?0=14，质量数为1+27?1=27，中子数：27?14=13。
A. 28和15。与上述结论不符，故A错误；
B. 27和14。与上述结论不符，故B错误；
C. 15和13。与上述结论不符，故C错误；
D. 14和13。与上述结论相符，故D正确。
3．C
【解析】
【详解】
A．的中子数为209－83＝126，的中子数为237－93＝144，的原子核比的原子核少18个中子。故A错误。
B．经过一系列α衰变和β衰变后变成，可以同时放出α粒子和γ粒子或者β粒子和γ粒子，不能同时放出三种粒子。故B错误。
C．衰变过程中发生α衰变的次数为次，β衰变的次数为2×7－(93－83)＝4次。故C正确。
D．半衰期是大量原子核衰变的统计规律，对少数原子核不适用。故D错误。
4．A
【解析】
玻尔理论提出了原子的能级假设，能很好地解释氢原子光谱；故A正确．汤姆生发现电子，表明原子具有复杂结构，查德威克通过实验证实了中子的存在；故B错误．卢瑟福根据α粒子散射实验的现象，提出了原子核式结构模型；故C错误．贝克勒尔发现了天然放射现象，说明原子核有复杂的结构．故D错误．故选A．
点睛：对于物理学史上重大发现，可根据时代背景、年代、发现或发明的内容、发现过程、意义等角度进行记忆．
5．B
【解析】
【详解】
A．根据可知，衰变后钍核的动能小于粒子的动能，故A错误；
B．根据动量守恒定律可知，生成的钍核的动量与粒子的动量等大反向，故B正确；
C．铀核的半衰期等于一半数量的铀核衰变需要的时间，而放出一个粒子所经历的时间是一个原子核衰变的时间，故两者不等，故 C错误；
D．由于该反应放出能量，由质能方程可知，衰变后粒子与钍核的质量之和小于衰变前铀核的质量，故 D错误。
6．B
【解析】A、β射线的实质是衰变中产生的电子，故A错误；
B、α衰变过程中，一个原子核释放一个α粒子（由两个中子和两个质子形成的氦原子核），并且转变成一个质量数减少4，核电荷数减少2的新原子核。所以经过一次α衰变，变为故B正确；
C、α、β、γ三种射线分别是氦核、电子、电磁波，三种射线的穿透能力逐渐增强，所以α射线的穿透能力比γ射线穿透能力弱，故C错误；
D、半衰期是由原子核内部性质决定的，与温度无关，所以升高放射性物质的温度，不能缩短其半衰期。故D错误；
故选：B。
点睛：要了解三种射线的本质及特性，并利用好特性解题。
7．ABD
【解析】
根据质量数和电荷数守恒可知，铅核比钍核少90-82=8个质子，少（232-208）-8=16个中子，故AB正确；发生α衰变是放出42He，发生β衰变是放出电子0-1e，设发生了x次α衰变和y次β衰变，则根据质量数和电荷数守恒有： 2x-y+82=90，4x+208=232，解得x=6，y=4，故衰变过程中共有6次α衰变和4次β衰变，故C错误，D正确．故选ABD.
点睛：本题主要考查了质量数和电荷数守恒在衰变过程中的应用，是考查基础知识和规律的好题，理解α、β衰变的实质是解答的关键．
8．BC
【解析】
【详解】
A．由核反应过程中的质量数和电荷数守恒可知，则新粒子为中子，所以A错误；
B．核反应过程中质量亏损，释放能量，但仍然满足能量守恒定律，B正确；
CD．由题意可知
根据核反应中系统的能量守恒有
根据核反应中系统的动量守恒有
pHe－pn＝0
由，得
所以C正确，D错误．
9．BD
【解析】
【详解】
A．根据左手定则分析，磁场的方向垂直纸面向里、向外图形一样，A错误；
B．衰变过程满足动量守恒，粒子与新核的动量大小相等，方向相反，根据带电粒子在磁场中运动不难分析：若轨迹为外切圆，则为α衰变，所以甲核放出的是α粒子，乙核放出的是β粒子，B正确；
CD．由于衰变过程动量守恒，初状态总动量为零，所以末状态两粒子动量大小相等，又由：
知半径与电量成反比，所以b为α粒子的径迹，c为β粒子的径迹，C错误，D正确。
故选BD。
10．BD
【解析】
【详解】
A．原子核的人工转变需要用快速的粒子撞击原子核，不如用粒子，需要吸收能量，A错误；
B．天然放射现象是1896年法国物理学家贝克勒耳发现的，该研究使人们认识到原子核具有复杂的结构，B正确；
C．核反应方程为：
由质量数守恒：
解得n=8，由电荷数守恒：
解得m=6，即经过8次α衰变和6次β衰变，C错误；
D．原子核非常小，用光学显微镜无法观察到，人们利用电子显微镜观测物质的微观结构，D正确。
故选BD。
11．（1）（2）
【解析】
【详解】
（1）由质量数守恒和电荷数守恒写出氚发生β衰变的衰变方程为：
（2）由于初状态静止，初动量为零，衰变过程中动量守恒，则：
解得产生新核的动量。
12．(1) ， (2) 17190年
【解析】试题分析：根据电荷数守恒、质量数守恒写出核反应方程；经过一个半衰期，有半数发生衰变，通过剩余的量确定半衰期的次数，从而求出遗骸距今约有多少年。
（1）根据电荷数守恒、质量数守恒得：，
（2）则由半衰期的定义得，即
可得：，所以t =17190年。
点睛：本题关键知道在核反应中电荷数守恒、质量数守恒，以及知道半衰期的定义。
13．C AB E F
【解析】
在下列描述核过程的方程中，属于衰变的是，答案标号是__C_；
属于衰变的是 和 ，答案标号是_AB_；
属于裂变的是，答案标号是_E_；
属于聚变的是，答案标号是_F_。
14． 1
【解析】
【详解】
[1]衰变方程为；
[2]经过半年后，有一半发生衰变，再经过半年，剩下的一半的一半发生衰变，所以共用一年时间的核发生衰变．
达标作业（解析版)
1．衰变为过程中释放出某种粒子流，该粒子流（ ）
A．没有质量 B．速度与光速相同
C．能够穿透1cm的铅板 D．与阴极射线电性相同
2．一质子束入射到静止靶核上，产生如下核反应：，p、n分别为质子和中子，则产生的新核含有质子和中子的数目分别为（ ）
A．28和15 B．27和14 C．15和13 D．14和13
3．由于放射性元素Np的半衰期很短，所以在自然界中一直未被发现，只是在使用人工的方法制造后才被发现．已知Np经过一系列α衰变和β衰变后变成Bi，下列选项中正确的是( )
A．Bi的原子核比Np的原子核少28个中子
B．Np经过衰变变成Bi，衰变过程可以同时放出α粒子、β粒子和γ粒子
C．衰变过程中共发生了7次α衰变和4次β衰变
D．Np的半衰期等于任一个Np原子核发生衰变的时间
4．下列叙述中符合史实的是
A．玻尔理论很好地解释了氢原子的光谱
B．汤姆孙发现电子，表明原子具有核式结构
C．卢瑟福根据粒子散射实验的现象，提出了原子的能级假设
D．贝克勒尔发现了天然放射现象，并提出了原子的核式结构
5．一静止的铀核放出一个粒子衰变成钍核，衰变方程为.下列说法正确的是（ ）
A．衰变后钍核的动能等于粒子的动能
B．衰变后钍核的动量大小等于粒子的动量大小
C．铀核的半衰期等于其放出一个粒子所经历的时间
D．衰变后粒子与钍核的质量之和等于衰变前铀核的质量
6．天然放射现象中可产生α、β、γ三种射线。下列说法正确的是（ ）
A．β射线是高速的质子流
B．经过一次α衰变，变为
C．α射线的穿透能力比γ射线的穿透能力强
D．放射性元素的半衰期随温度升高而减小
7． Th(钍)经过一系列α衰变和β衰变，变成Pb(铅)．以下说法中正确的是
A．铅核比钍核少8个质子 B．铅核比钍核少16个中子
C．共经过4次α衰变和6次β衰变 D．共经过6次α衰变和4次β衰变
8．现有两动能均为E0＝0.35 MeV的在一条直线上相向运动，两个发生对撞后能发生核反应，得到和新粒子，且在核反应过程中释放的能量完全转化为和新粒子的动能．已知的质量为2.014 1 u，的质量为3.016 0 u，新粒子的质量为1.008 7 u，核反应时质量亏损1 u释放的核能约为931 MeV(如果涉及计算，结果保留整数)．则下列说法正确的是( )
A．核反应方程为
B．核反应前后满足能量守恒定律
C．新粒子的动能约为3 MeV
D．的动能约为4 MeV
9．如图甲所示，国际原子能机构2007年2月15日公布了核辐射警示新标志，新标志为黑框红底三角，内有一个辐射波标记：一个骷髅头标记和一个逃跑的人形。核辐射会向外释放3种射线：α射线带正电，β射线带负电，γ射线不带电。现有甲、乙两个原子核，原来都静止在同一匀强磁场中，其中一个核放出一个α粒子，另一个核放出一个β粒子，得出图乙所示的4条径迹，则（ ）
A．磁场的方向一定垂直于纸面向里
B．甲核放出的是α粒子，乙核放出的是β粒子
C．a为α粒子的径迹，d为β粒子的径迹
D．b为α粒子的径迹，c为β粒子的径迹
10．下列说法正确的是_____
A．原子核在人工转变的过程中，一定放出能量
B．天然放射现象的发现揭示了原子核有复杂的结构
C．衰变成要经过5次β衰变和8次α衰变
D．人们利用电子显微镜观测物质的微观结构
11．氚是最简单的放射性原子核，夜光手表即是利用氚核衰变产生的β射线激发荧光物质发光。氚核发生β衰变过程中除了产生β粒子和新核外，还会放出不带电且几乎没有静止质量的反中微子。在某次实验中测得一静止的氚核发生β衰变后，产生的反中微子和β粒子的运动方向在一直线上，设反中微子的动量为p1，β粒子的动量为p2。求：
（1）氚发生β衰变的衰变方程；
（2）产生新核的动量。
12．放射性同位素C被考古学家称为“碳钟”，它可以用来判定古生物体的年代，此项研究获得1960年诺贝尔化学奖。
（1）宇宙射线中高能量的中子碰到空气中的氮原子后，会形成很不稳定的，它很容易发生衰变，放出β射线变成一个新核，其半衰期为5730年，试写出此核反应方程。
（2）若测得一古生物遗骸中的含量只有活体中的12.5%，则此遗骸距今约有多少年？
13．在下列描述的核过程的方程中，属于α衰变的是_______，属于β衰变的是_______，属于裂变的是_______，属于聚变的是_______。（填正确答案标号）
A．
B．
C．
D．
E．
F．
14．某放射性元素经过n次α衰变和m次β衰变后，变成稳定的新元素，则表示该核反应的方程为________；若核发生α衰变的半衰期为半年，则经过________年有的核发生了衰变．
参考答案
1．D
【解析】
【详解】
衰变为过程中，根据质量数和电荷数守恒可知，放出β射线，释放出，即负电子；
A．电子有质量，A错误；
B．β射线的速度小于光速，B错误；
C．β射线穿透本领较弱，不能够穿透1cm的铅板，C错误；
D．β射线是电子流，与阴极射线电性相同，D正确。
故选D。
2．D
【解析】
【详解】
质子的电荷数为1，质量数为1；中子的电荷数为0，质量数为1；根据电荷数、质量数守恒，X的质子数(电荷数)为1+13?0=14，质量数为1+27?1=27，中子数：27?14=13。
A. 28和15。与上述结论不符，故A错误；
B. 27和14。与上述结论不符，故B错误；
C. 15和13。与上述结论不符，故C错误；
D. 14和13。与上述结论相符，故D正确。
3．C
【解析】
【详解】
A．的中子数为209－83＝126，的中子数为237－93＝144，的原子核比的原子核少18个中子。故A错误。
B．经过一系列α衰变和β衰变后变成，可以同时放出α粒子和γ粒子或者β粒子和γ粒子，不能同时放出三种粒子。故B错误。
C．衰变过程中发生α衰变的次数为次，β衰变的次数为2×7－(93－83)＝4次。故C正确。
D．半衰期是大量原子核衰变的统计规律，对少数原子核不适用。故D错误。
4．A
【解析】
玻尔理论提出了原子的能级假设，能很好地解释氢原子光谱；故A正确．汤姆生发现电子，表明原子具有复杂结构，查德威克通过实验证实了中子的存在；故B错误．卢瑟福根据α粒子散射实验的现象，提出了原子核式结构模型；故C错误．贝克勒尔发现了天然放射现象，说明原子核有复杂的结构．故D错误．故选A．
点睛：对于物理学史上重大发现，可根据时代背景、年代、发现或发明的内容、发现过程、意义等角度进行记忆．
5．B
【解析】
【详解】
A．根据可知，衰变后钍核的动能小于粒子的动能，故A错误；
B．根据动量守恒定律可知，生成的钍核的动量与粒子的动量等大反向，故B正确；
C．铀核的半衰期等于一半数量的铀核衰变需要的时间，而放出一个粒子所经历的时间是一个原子核衰变的时间，故两者不等，故 C错误；
D．由于该反应放出能量，由质能方程可知，衰变后粒子与钍核的质量之和小于衰变前铀核的质量，故 D错误。
6．B
【解析】A、β射线的实质是衰变中产生的电子，故A错误；
B、α衰变过程中，一个原子核释放一个α粒子（由两个中子和两个质子形成的氦原子核），并且转变成一个质量数减少4，核电荷数减少2的新原子核。所以经过一次α衰变，变为故B正确；
C、α、β、γ三种射线分别是氦核、电子、电磁波，三种射线的穿透能力逐渐增强，所以α射线的穿透能力比γ射线穿透能力弱，故C错误；
D、半衰期是由原子核内部性质决定的，与温度无关，所以升高放射性物质的温度，不能缩短其半衰期。故D错误；
故选：B。
点睛：要了解三种射线的本质及特性，并利用好特性解题。
7．ABD
【解析】
根据质量数和电荷数守恒可知，铅核比钍核少90-82=8个质子，少（232-208）-8=16个中子，故AB正确；发生α衰变是放出42He，发生β衰变是放出电子0-1e，设发生了x次α衰变和y次β衰变，则根据质量数和电荷数守恒有： 2x-y+82=90，4x+208=232，解得x=6，y=4，故衰变过程中共有6次α衰变和4次β衰变，故C错误，D正确．故选ABD.
点睛：本题主要考查了质量数和电荷数守恒在衰变过程中的应用，是考查基础知识和规律的好题，理解α、β衰变的实质是解答的关键．
8．BC
【解析】
【详解】
A．由核反应过程中的质量数和电荷数守恒可知，则新粒子为中子，所以A错误；
B．核反应过程中质量亏损，释放能量，但仍然满足能量守恒定律，B正确；
CD．由题意可知
根据核反应中系统的能量守恒有
根据核反应中系统的动量守恒有
pHe－pn＝0
由，得
所以C正确，D错误．
9．BD
【解析】
【详解】
A．根据左手定则分析，磁场的方向垂直纸面向里、向外图形一样，A错误；
B．衰变过程满足动量守恒，粒子与新核的动量大小相等，方向相反，根据带电粒子在磁场中运动不难分析：若轨迹为外切圆，则为α衰变，所以甲核放出的是α粒子，乙核放出的是β粒子，B正确；
CD．由于衰变过程动量守恒，初状态总动量为零，所以末状态两粒子动量大小相等，又由：
知半径与电量成反比，所以b为α粒子的径迹，c为β粒子的径迹，C错误，D正确。
故选BD。
10．BD
【解析】
【详解】
A．原子核的人工转变需要用快速的粒子撞击原子核，不如用粒子，需要吸收能量，A错误；
B．天然放射现象是1896年法国物理学家贝克勒耳发现的，该研究使人们认识到原子核具有复杂的结构，B正确；
C．核反应方程为：
由质量数守恒：
解得n=8，由电荷数守恒：
解得m=6，即经过8次α衰变和6次β衰变，C错误；
D．原子核非常小，用光学显微镜无法观察到，人们利用电子显微镜观测物质的微观结构，D正确。
故选BD。
11．（1）（2）
【解析】
【详解】
（1）由质量数守恒和电荷数守恒写出氚发生β衰变的衰变方程为：
（2）由于初状态静止，初动量为零，衰变过程中动量守恒，则：
解得产生新核的动量。
12．(1) ， (2) 17190年
【解析】试题分析：根据电荷数守恒、质量数守恒写出核反应方程；经过一个半衰期，有半数发生衰变，通过剩余的量确定半衰期的次数，从而求出遗骸距今约有多少年。
（1）根据电荷数守恒、质量数守恒得：，
（2）则由半衰期的定义得，即
可得：，所以t =17190年。
点睛：本题关键知道在核反应中电荷数守恒、质量数守恒，以及知道半衰期的定义。
13．C AB E F
【解析】
在下列描述核过程的方程中，属于衰变的是，答案标号是__C_；
属于衰变的是 和 ，答案标号是_AB_；
属于裂变的是，答案标号是_E_；
属于聚变的是，答案标号是_F_。
14． 1
【解析】
【详解】
[1]衰变方程为；
[2]经过半年后，有一半发生衰变，再经过半年，剩下的一半的一半发生衰变，所以共用一年时间的核发生衰变．