2019-2020学年人教新课标选修3-5 19.2放射性元素的衰变 同步练习（解析版)
文档属性
| 名称 | 2019-2020学年人教新课标选修3-5 19.2放射性元素的衰变 同步练习（解析版) |  | |
| 格式 | zip | ||
| 文件大小 | 65.4KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（新课程标准） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2020-02-18 00:36:12 | ||
图片预览
文档简介
19.2放射性元素的衰变
同步练习（解析版)
1．下列核反应方程中，表示β衰变的是
A． B．
C． D．
2．放射性同位素钍232经多次α、β衰变，其衰变方程为ThRn+xα+yβ，其中（ ）
A．x=1,y=3 B．x=2,y=3
C．x=3,y＝1 D．x=3,y=2
3．用中子轰击铝，产生钠和X粒子，钠具有放射性，它衰变后变成镁，则X粒子和钠的衰变过程分别是（ ）
A．质子 衰变
B．粒子 衰变
C．电子 衰变
D．正电子 衰变
4．关于原子与原子核，下列说法正确的是
A．将温度升高，放射性元素的半衰期变短
B．核电站要建很厚的水泥防护层，目的是阻隔γ射线
C．对于甲状腺病人，可以用放射性同位素碘131来治疗
D．在α、β、γ三种射线中，β射线的电离本领最强
5．关于天然放射现象，下列说法正确的是
A．放射性元素的原子核内的核子有半数发生变化所需的时间就是半衰期
B．放射性物质放出的射线中，粒子动能很大，因此贯穿物质的本领很强
C．当放射性元素的原子的核外电子具有较高能量时，将发生衰变
D．放射性的原子核发生衰变后产生的新核从高能级向低能级跃迁时，辐射出γ射线
6．某放射性元素的原子核A经α衰变得到新核B，B经β衰变得核C，则( )
A．原子核C的中子数比A少2
B．原子核C的质子数比A少1
C．原子核C的中子数比B多1
D．原子核C的质子数比B少1
7．某放射性元素的原子核发生两次α衰变和六次β衰变，关于它的原子核的变化，下列说法中正确的是
A．中子数减小8 B．质子数减小2
C．质子数增加2 D．核子数减小10
8．一个静止的原子核X经α衰变放出一个α粒子并生成一个新核，α粒子的动能为E0．设衰变时产生的能量全部变成α粒子和新核的动能，则在此衰变过程中的质量亏损为（ ）
A． B． C． D．
9．如图所示，两个相切的圆表示一个静止的原子核发生某种衰变后，释放出来的粒子和反冲核在磁场中运动的轨迹，可以判断
A．原子核发生β衰变
B．原子核发生α衰变
C．大圆是释放粒子的运动轨迹，小圆是新核的运动轨迹
D．大圆是新核的运动轨迹，小圆是释放粒子的运动轨迹
10．某放射性元素的原子核内有N个核子，其中有n个质子，该原子核发生2次α衰变和1次β衰变，变成1个新核，则 ( )
A．衰变前原子核有n个中子
B．衰变后新核有(n－3)个质子
C．衰变后新核的核子数为(N－3)
D．衰变前原子核的质量数等于衰变后新核质量数与放出粒子质量数之和
11．一静止原子核发生衰变，生成一粒子及一新核．粒子垂直进入磁感应强度大小为B的匀强磁场，其运动轨迹是半径为R的圆．已知粒子的质量为m，电荷量为q；新核的质量为M；光在真空中的速度大小为c．求衰变前原子核的质量．
12．氡（ ）是一种天然放射性气体，被人吸入后，会对人的呼吸系统造成辐射损伤，它是世界卫生组织公布的主要环境致癌物质之一，已知氡（）衰变后产生两种物质，其中一种产生为钋（）。
(1)试写出氡（）的衰变方程；
(2)已知氡（）的半衰期为3.8天，则经过多少天，16g的氡（）衰变后还剩下1g。
13．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．
14．氡是一种天然放射性气体，其衰变方程是＋_______，释放出来的射线叫做_____射线。
参考答案
1．A
【解析】β衰变生成电子，新原子核的质量数不变，而核电荷数增加1个；由此分析可知，A是β衰变，B有α粒子产生，是α衰变，C是核聚变方程，D是核裂变方程，故A正确，BCD错误。
2．D
【解析】
【详解】
由质量数和电荷数守恒可得:
解得:x=3,y=2.
3．B
【解析】
【详解】
根据质量数和电荷数守恒有、，则x是粒子，钠的衰变过程是衰变。故B项正确，ACD三项错误。
4．B
【解析】
将温度升高，放射性元素的半衰期不会改变，选项A错误；水泥防护层的作用是为了阻隔γ射线，避免放射性危害，选项B正确；诊断甲状腺疾病时，注入的放射性同位素碘131作为示踪原子，而不是用碘131来治疗，选项C错误；在α、β、γ，这三种射线中，α射线的电离能力最强，选项D错误．
5．D
【解析】
【详解】
放射性元素的半衰期是有一半该元素的原子核发生衰变所用的时间．放射性元素的原子核内的核子并不都要发生变化，故A错误．α粒子动能很大，速度可达光速的十分之一，很容易使气体电离，使底片感光的作用也很强，但由于它跟物体的原子碰撞时很容易损失能量，因此它贯穿物质的本领很小，在空气中只能前进几厘米，一张普通的纸就能把它挡住．故B错误．在放射性元素的原子核中，2个中子和2个质子结合得比较紧密，有时会作为一个整体从较大的原子核中抛射出来，这就是放射性元素发生的衰变现象，原子核里虽然没有电子，但是核内的中子可以转化成质子和电子，产生的电子从核内发射出来，这就是β衰变．故C错误．放射性的原子核在发生α衰变和β衰变后产生的新核往往处于高能级，这时它要向低能级跃迁，辐射γ光子，即γ射线，故D正确．故选D.
6．B
【解析】
【详解】
每发生一次α衰变则原子核少2个中子和2个质子，每发生一次β衰变，原子核少1个中子多1个质子，因此C比A的中子数少3，质子数少1，故A错，B对．C比B质子数多1中子数少1，故C、D错．
故选B
7．C
【解析】
【详解】
经过两次a衰变，中子数减少4，质子数减少4；在经过六次衰变，中子数又减少6，质子数增加6，所以质子数一共增加2.中子数一共减少10，故C正确，ABD错误。
8．D
【解析】
【详解】
衰变方程为，衰变过程中系统动量守恒得PHe-PY=0；由动量和动能关系式为，设新核动能为Ek′，由动量守恒，则，衰变释放的总动能，由质能方程Ek＝Δmc2得质量亏损，故A、B、C均错误，选项D正确．故选D．
【点睛】
衰变过程类比于爆炸，满足动量守恒，同时注意动量与动能的表达式间的关系P2=2mEK.
9．AC
【解析】
【详解】
分裂前后动量守恒，由半径可知小圆粒子带电量大，为生成的新核，肯定带正电，由洛伦兹力可判断新核沿逆时针转动，另一个粒子沿顺时针转动，由洛伦兹力可判断为电子，A对； C对；
10．BD
【解析】
【详解】
衰变前原子核有（N-n）个中子，选项A错误；原子核发生2次α衰变和1次β衰变，故新核质量数变为（N-8），质子数变为（n-4+1）=（n-3）；故选项B正确，C错误；根据质量数守恒原则，衰变前原子核的质量数等于衰变后新核质量数与放出粒子质量数之和，选项D正确；故选BD.
11．
【解析】
【详解】
设衰变产生的粒子的速度大小为v，有洛伦兹力公式和牛顿第二定律得
设衰变后新核的速度大小为V，衰变前后动量守恒，有
设衰变前原子核质量为M0.衰变前后能量守恒，由
联立上式可得
12．(1) (2) 15.2天
【解析】
【详解】
(1)根据电荷数守恒、质量数守恒知，未知粒子的电荷数为2，质量数为4，为α粒子（
）。其衰变方程为：
；
(2)根据m=m0（）n得：
解得：
n=4
则t=4T=4×3.8天=15.2天。
13． 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．
14． (
【解析】
【详解】
[1][2]．根据电荷数守恒、质量数守恒知，未知粒子的电荷数为2，质量数为4，为α粒子（）．因放出的是α粒子，所以衰变是α衰变．
同步练习（解析版)
1．下列核反应方程中，表示β衰变的是
A． B．
C． D．
2．放射性同位素钍232经多次α、β衰变，其衰变方程为ThRn+xα+yβ，其中（ ）
A．x=1,y=3 B．x=2,y=3
C．x=3,y＝1 D．x=3,y=2
3．用中子轰击铝，产生钠和X粒子，钠具有放射性，它衰变后变成镁，则X粒子和钠的衰变过程分别是（ ）
A．质子 衰变
B．粒子 衰变
C．电子 衰变
D．正电子 衰变
4．关于原子与原子核，下列说法正确的是
A．将温度升高，放射性元素的半衰期变短
B．核电站要建很厚的水泥防护层，目的是阻隔γ射线
C．对于甲状腺病人，可以用放射性同位素碘131来治疗
D．在α、β、γ三种射线中，β射线的电离本领最强
5．关于天然放射现象，下列说法正确的是
A．放射性元素的原子核内的核子有半数发生变化所需的时间就是半衰期
B．放射性物质放出的射线中，粒子动能很大，因此贯穿物质的本领很强
C．当放射性元素的原子的核外电子具有较高能量时，将发生衰变
D．放射性的原子核发生衰变后产生的新核从高能级向低能级跃迁时，辐射出γ射线
6．某放射性元素的原子核A经α衰变得到新核B，B经β衰变得核C，则( )
A．原子核C的中子数比A少2
B．原子核C的质子数比A少1
C．原子核C的中子数比B多1
D．原子核C的质子数比B少1
7．某放射性元素的原子核发生两次α衰变和六次β衰变，关于它的原子核的变化，下列说法中正确的是
A．中子数减小8 B．质子数减小2
C．质子数增加2 D．核子数减小10
8．一个静止的原子核X经α衰变放出一个α粒子并生成一个新核，α粒子的动能为E0．设衰变时产生的能量全部变成α粒子和新核的动能，则在此衰变过程中的质量亏损为（ ）
A． B． C． D．
9．如图所示，两个相切的圆表示一个静止的原子核发生某种衰变后，释放出来的粒子和反冲核在磁场中运动的轨迹，可以判断
A．原子核发生β衰变
B．原子核发生α衰变
C．大圆是释放粒子的运动轨迹，小圆是新核的运动轨迹
D．大圆是新核的运动轨迹，小圆是释放粒子的运动轨迹
10．某放射性元素的原子核内有N个核子，其中有n个质子，该原子核发生2次α衰变和1次β衰变，变成1个新核，则 ( )
A．衰变前原子核有n个中子
B．衰变后新核有(n－3)个质子
C．衰变后新核的核子数为(N－3)
D．衰变前原子核的质量数等于衰变后新核质量数与放出粒子质量数之和
11．一静止原子核发生衰变，生成一粒子及一新核．粒子垂直进入磁感应强度大小为B的匀强磁场，其运动轨迹是半径为R的圆．已知粒子的质量为m，电荷量为q；新核的质量为M；光在真空中的速度大小为c．求衰变前原子核的质量．
12．氡（ ）是一种天然放射性气体，被人吸入后，会对人的呼吸系统造成辐射损伤，它是世界卫生组织公布的主要环境致癌物质之一，已知氡（）衰变后产生两种物质，其中一种产生为钋（）。
(1)试写出氡（）的衰变方程；
(2)已知氡（）的半衰期为3.8天，则经过多少天，16g的氡（）衰变后还剩下1g。
13．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．
14．氡是一种天然放射性气体，其衰变方程是＋_______，释放出来的射线叫做_____射线。
参考答案
1．A
【解析】β衰变生成电子，新原子核的质量数不变，而核电荷数增加1个；由此分析可知，A是β衰变，B有α粒子产生，是α衰变，C是核聚变方程，D是核裂变方程，故A正确，BCD错误。
2．D
【解析】
【详解】
由质量数和电荷数守恒可得:
解得:x=3,y=2.
3．B
【解析】
【详解】
根据质量数和电荷数守恒有、，则x是粒子，钠的衰变过程是衰变。故B项正确，ACD三项错误。
4．B
【解析】
将温度升高，放射性元素的半衰期不会改变，选项A错误；水泥防护层的作用是为了阻隔γ射线，避免放射性危害，选项B正确；诊断甲状腺疾病时，注入的放射性同位素碘131作为示踪原子，而不是用碘131来治疗，选项C错误；在α、β、γ，这三种射线中，α射线的电离能力最强，选项D错误．
5．D
【解析】
【详解】
放射性元素的半衰期是有一半该元素的原子核发生衰变所用的时间．放射性元素的原子核内的核子并不都要发生变化，故A错误．α粒子动能很大，速度可达光速的十分之一，很容易使气体电离，使底片感光的作用也很强，但由于它跟物体的原子碰撞时很容易损失能量，因此它贯穿物质的本领很小，在空气中只能前进几厘米，一张普通的纸就能把它挡住．故B错误．在放射性元素的原子核中，2个中子和2个质子结合得比较紧密，有时会作为一个整体从较大的原子核中抛射出来，这就是放射性元素发生的衰变现象，原子核里虽然没有电子，但是核内的中子可以转化成质子和电子，产生的电子从核内发射出来，这就是β衰变．故C错误．放射性的原子核在发生α衰变和β衰变后产生的新核往往处于高能级，这时它要向低能级跃迁，辐射γ光子，即γ射线，故D正确．故选D.
6．B
【解析】
【详解】
每发生一次α衰变则原子核少2个中子和2个质子，每发生一次β衰变，原子核少1个中子多1个质子，因此C比A的中子数少3，质子数少1，故A错，B对．C比B质子数多1中子数少1，故C、D错．
故选B
7．C
【解析】
【详解】
经过两次a衰变，中子数减少4，质子数减少4；在经过六次衰变，中子数又减少6，质子数增加6，所以质子数一共增加2.中子数一共减少10，故C正确，ABD错误。
8．D
【解析】
【详解】
衰变方程为，衰变过程中系统动量守恒得PHe-PY=0；由动量和动能关系式为，设新核动能为Ek′，由动量守恒，则，衰变释放的总动能，由质能方程Ek＝Δmc2得质量亏损，故A、B、C均错误，选项D正确．故选D．
【点睛】
衰变过程类比于爆炸，满足动量守恒，同时注意动量与动能的表达式间的关系P2=2mEK.
9．AC
【解析】
【详解】
分裂前后动量守恒，由半径可知小圆粒子带电量大，为生成的新核，肯定带正电，由洛伦兹力可判断新核沿逆时针转动，另一个粒子沿顺时针转动，由洛伦兹力可判断为电子，A对； C对；
10．BD
【解析】
【详解】
衰变前原子核有（N-n）个中子，选项A错误；原子核发生2次α衰变和1次β衰变，故新核质量数变为（N-8），质子数变为（n-4+1）=（n-3）；故选项B正确，C错误；根据质量数守恒原则，衰变前原子核的质量数等于衰变后新核质量数与放出粒子质量数之和，选项D正确；故选BD.
11．
【解析】
【详解】
设衰变产生的粒子的速度大小为v，有洛伦兹力公式和牛顿第二定律得
设衰变后新核的速度大小为V，衰变前后动量守恒，有
设衰变前原子核质量为M0.衰变前后能量守恒，由
联立上式可得
12．(1) (2) 15.2天
【解析】
【详解】
(1)根据电荷数守恒、质量数守恒知，未知粒子的电荷数为2，质量数为4，为α粒子（
）。其衰变方程为：
；
(2)根据m=m0（）n得：
解得：
n=4
则t=4T=4×3.8天=15.2天。
13． 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．
14． (
【解析】
【详解】
[1][2]．根据电荷数守恒、质量数守恒知，未知粒子的电荷数为2，质量数为4，为α粒子（）．因放出的是α粒子，所以衰变是α衰变．