3.2放射性衰变
1.在核反应方程中,X表示( )
A. B. C. D.
2.放射性原子核经过n次衰变和m次衰变,最终变为稳定的原子核
A.n=7,m=5 B.n=5,m=7 C.n=9,m=7 D.n=7,m=9
3.下列关于原子核衰变的说法中正确的是( )
A.放射性同位素的半衰期长短与地震、风力等外部环境无关
B.衰变现象说明电子是原子核的组成部分
C.氡的半衰期为3. 8天,若取4个氡原子核,经7. 6天后就一定剩下一个氡原子核
D.衰变时放出的射线为原子的核外电子电离后形成的电子流
4.在物理学发展的过程中,许多物理学家的科学研究推动了人类文明的进程。在对以下几 位物理学家所做的科学贡献的叙述中,正确的说法是( )
A.麦克斯韦理论预言了电磁波,且首次用实验证实了电磁波的存在
B.卢瑟福提出了原子的核式结构模型,发现了质子
C.爱因斯坦通过研究黑体辐射提出能量子的概念,并成功解释了光电效应实验规律
D.贝克勒尔通过对天然放射性的研究,发现原子核是由质子和中子组成的
5.关于放射性的知识,下列说法正确的是( )
A.铀238会衰变为钍234,经过两个半衰期后,矿石中原来所含的铀元素的原子核全部发生了衰变
B.γ射线一般伴随着α或β射线产生,在这三种射线中,α射线的穿透能力最强,电离能力最弱
C.β衰变所释放的电子是原子核中的中子转化成质子时产生的
D.发生α衰变时,生成核与原来的核相比,中子数减少了4个
6.关于、β、γ三种射线,下列说法正确的是( )
A.射线是带负电的高速电子流
B.β射线是带正电的高速粒子流
C.γ射线是能量很高的电磁波
D.、β、γ三种射线都是高速运动的带电粒子流
7.放射性同位素钍 经一系列α、β衰变后生成氡,以下说法正确的是
A.每经过一次α衰变原子核的质量数会减少2个
B.每经过一次β衰变原子核的质子数会增加1个
C.放射性元素钍 的原子核比氡原子核的中子数少4个
D.钍 衰变成氡一共经过2次α衰变和3次β衰变
8.下列关于射线的叙述中,正确的是( )
A.射线都是电磁波量
B.射线射入磁场时会发生偏转
C.高速运动的电子流是射线
D.射线由高速氦原子核组成
9.在下列四个核反应方程中,X1、X2、X3和X4各代表某种粒子,以下判断中正确的是( )
①
②
③
④
A.X1是电子 B.X2是质子
C.X3是中子 D.X4是中子
10.由铅块包裹的放射源可以从右侧小孔向外发射α、β和γ三种射线,射线出射的速度方向均平行于纸面水平向右,速度大小分别为0.1c,0.99c和c(c为光速),且离开铅块后立刻进入匀强电场和匀强磁场并存的区域,其中电场方向竖直向上,磁场方向垂直纸面向外,区域面积足够大。现调整匀强电场和匀强磁场的强度,使在该区域中仅能观察到两条轨迹a和b,则下列说法正确的是( )
A.γ射线一定在a轨迹中
B.β射线一定在b轨迹中
C.a轨迹中可能同时包含α射线和γ射线
D.b轨迹中可能同时包含α射线和β射线
11.若元素A的半衰期为4天,元素B的半衰期为5天,相同质量的A和B,经过20天后,剩下的质量之比mA:mB=___________。
12.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,就会形成很不稳定的,它很容易发生β衰变,变成一个新核,其半衰期为5730年。该衰变的核反应方程式为_____。的生成和衰变通常是平衡的,即生物机体中的含量是不变的。当生物体死亡后,机体内的含量将会不断减少。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_____年。
13.某放射性元素原为8g,经6天时间已有6g发生了衰变,此后它再衰变1g,还需要几天?
14.在磁感应强度为的匀强磁场中,一个静止的放射性原子核发生了一次衰变.放射出的粒子()在与磁场垂直的平面内做圆周运动,其轨道半径为.以、分别表示粒子的质量和电荷量.
(1)放射性原子核用表示,新核的元素符号用Y表示,写出该衰变的核反应方程.
(2)粒子的圆周运动可以等效成-一个环形电流,求圆周运动的周期和环形电流大小
参考答案
1.A
【解析】
根据核反应方程中质量数守恒和核电荷数守恒可得
所以X表示,选项A正确,BCD错误。
故选A。
2.A
【解析】
衰变方程为:,则:234=206+4n,解得:n=7,又:91=82+7×2+m(-1),解得:m=5,故A正确,BCD错误。
3.A
【解析】
A..放射性元素的半衰期与核内部自身因素有关,与原子所处的化学状态和外部条件无关,故A正确;
BD.衰变是原子核内的中子转变成质子和电子从而放出电子的过程,不说明电子是原子核的组成部分,故BD错误;
C.半衰期的概念只对大量原子核适用,故C错误。
故选A。
4.B
【解析】
本题考查物理学史知识。
【详解】
A.麦克斯韦理论预言了电磁波,赫兹首次用实验证实了电磁波的存在,故A错误;
B.卢瑟福提出了原子的核式结构模型,发现了质子,故B正确;
C.普朗克通过研究黑体辐射提出能量子的概念,故C错误;
D.贝克勒尔通过对天然放射性的研究,发现原子核是可分的,卢瑟福发现了质子,并预言了中子的存在,查德威克发现中子验证了原子核是由质子和中子组成的,故D错误。
故选B。
5.C
【解析】
本题考查对衰变现象的理解。
【详解】
A.半衰期是指有一半放射性元素发生衰变,两个半衰期还剩余四分之一铀原子核,故A错误;
B.α射线的穿透能力最弱,电离能力最强,故B错误;
C.β衰变所释放的电子是原子核中的中子转化成质子时产生的,故C正确;
D.发生α衰变时,生成核与原来的核相比,质子数减少2个,中子数减少了2个,故D错误。
故选C。
6.C
【解析】
A.高速运动的氦原子核的粒子束,称为α射线,α射线带正电荷,故A错误;
B.β射线由放射性同位素衰变时放出来带负电荷的粒子,故B错误;
CD.γ射线是原子核能级跃迁蜕变时释放出的射线,能量高穿透力强,γ射线不带电,故C正确,D错误。
故选C。
7.B
【解析】
A.经过一次α衰变,电荷数少2,质量数少4,故A错误;
B.经过一次β衰变,电荷数多1,质量数不变,质子数等于电荷数,则质子数增加1个,故B正确;
C.元素钍的原子核的质量数为232,质子数为90,则中子数为142,氡原子核的质量数为220,质子数为86,则中子数为134,可知放射性元素钍的原子核比氡原子核的中子数多8个,故C错误;
D.钍衰变成氡,可知质量数少12,电荷数少4,因为经过一次α衰变,电荷数少2,质量数少4,经过一次β衰变,电荷数多1,质量数不变,可知经过3次α衰变,2次β衰变,故D错误。
8.CD
【解析】
射线由高速氦原子核组成,射线是高速运动的电子流,射线是高频率、高能量的电磁波,不带电,进入磁场不发生偏转,故AB错误,CD正确。
故选CD。
9.BC
【解析】
核反应前后质量数守恒、核电荷数守恒,因此为,为,为,为;
故A、D错误,B、C正确;
故选BC。
10.AC
【解析】
本题考查对衰变现象的理解和带电粒子在点磁场中的运动。
【详解】
根据衰变的特点,γ射线不带电,一定在a轨迹中;
α粒子带正电,电场力向上,洛伦兹力向下,电子带负电,电场力向下,洛伦兹力向上。
若α粒子电场力等于洛伦兹力,即
由于电子速度大于α粒子,故电子洛伦兹力大于电场力,向上偏转;
同理若电子电场力等于洛伦兹力,α粒子也向上偏转,故b轨迹中不可能同时包含α射线和β射线。AC正确,BD错误。
故选AC。
11.1:2
【解析】
[1].根据可知,经过20天后元素A经过了5个半衰期,元素B经过了4个半衰期,则剩下的质量之比
12. 17190年
【解析】
[1][2]发生β衰变,释放电子,根据质量数守恒,电荷数守恒可知
测得一具古生物遗骸中含量只有活体中的12.5%,即 ,经过了3个半衰期,故这具遗骸距今约有
年
13.3天
【解析】
由半衰期公式,可得,解得:
即放射性元素从8g衰变6g余下2g时需要2个半衰期。因为天,所以:
天
即半衰期是3天,而余下的2 g衰变1 g需1个半衰期天。故此后它衰变1 g还需3天。
14.(1) (2)
【解析】
(1)根据质量数与核电荷数守恒可知,反应方程为:
(2)设粒子的速度大小为v,根据牛顿第二定律:,可得:
即粒子在磁场中的运动周期为:
环形电流大小为: