广州市第六十五中学2019-2020学年高中物理粤教版选修3-5：4.3放射性同位素 课时训练（含解析）

4.3放射性同位素
1．下列说法不正确的有( )．
A．放射性元素的衰变速率跟它所处的物理、化学状态无关
B．在原子核人工转变中，用中子比用质子更容易击中原子核，主要是中子不带电
C．放射线有电离作用，可利用它来释放机械运转中产生的静电
D．把放射性元素放在低温处，可以减缓它的衰变
2．2006年美国和俄罗斯的科学家利用回旋加速器，通过（钙48）轰击（锎249）发生核反应，成功合成了第118号元素，这是迄今为止门捷列夫元素周期表中原子充数最大的元素．实验表面，该元素的原子核先放出3个相同的粒子，再连续经过3次衰变后，变成质量数为282的第112号元素的原子核，则上述过程中的粒子是
A．中子 B．质子 C．电子 D．粒子
3．用粒子轰击铍核放出一种射线，关于这种射线的说法与事实不相符的是
A．它来自原子核 B．它能穿透几厘米的铅
C．它在电场中不发生偏转 D．它是一种带电粒子流
4．氕、氘、氚是同位素，那么
A．它们的核具有相同的质量数
B．它们的核具有相同的中子数
C．它们的核外具有相同的电子数
D．它们的核具有相同的核子数
5．如图为查德威克实验示意图，由天然放射性元素钋（Po）放出的A射线轰击铍时会产生粒子流A，用粒子流A轰击石蜡时会打出粒子流B，经研究知道( )
A．A为中子，B为质子
B．A为质子，B为中子
C．A为γ射线，B为中子
D．A为中子，B为γ射线
6．下列核反应方程中正确的是
A． B．
C． D．
7．某原子核 吸收一个中子后，放出一个电子，分裂为两个粒子，由此可知( )
A．A=8，Z=4 B．A=8，Z=3
C．A=7，Z=4 D．A=7，Z=3
8．三个原子核X、Y、Z，X核放出一个电子后变为Y核，后用质子（）轰击Y核生成Z核并放出一个氦核（），则下面说法正确的是
A．X核电荷数比Y核电荷数多1 B．X核与Y核的中子数相同
C．X核的质量数比Z核质量数大3 D．X核的质量数比Z核质量数大4
9．下列说法正确的是
A．光电效应现象说明光具有波动性
B．射线同、射线一样，都是高速带电粒子流
C．氢原子从基态吸收能量跃迁到激发态后，原子核外电子动能变大
D．用粒子轰击铍，能够产生中子，核反应方程为
10．同位素指的是（ ）
A．具有相同的核子数而质子数不同的原子
B．具有相同的质子数而核子数不同的原子
C．具有相同的核子数而中子数不同的原子
D．具有相同的质子数而中子数不同的原子
11．用中子轰击锂核（ Li）发生核反应，生成氚核和α粒子，并释放出4.8Mev的能量，请写出核反应方程________．
12．①如果大量氢原子处在n=5的能级，会辐射出______种频率的光．
②卢瑟福发现质子的核反应方程为： _____________查德威克发现中子的核反应方程为： _______________
13．静止的Li核俘获一个速度v1=7.7×104 m/s的中子而发生核反应，生成两个新核.已知生成物中He的速度v2=2.0×104 m/s，其方向与反应前中子速度方向相同.
①写出上述反应方程.
②求另一生成物的速度.
14．静止的锂核Li俘获一个速度为8×106 m/s的中子，发生核反应后产生了两个新粒子，其中一个粒子为氦核He，它的速度大小是3.5×106 m/s，方向与反应前的中子速度方向相同，试写出核反应方程，并求反应后产生的另一个粒子的速度大小．
参考答案
1．D
【解析】
AD.放射性元素的半衰期与周围环境无关，A正确，D错误；
B.主要是中子不带电，不受库伦斥力的作用，故更容易击中原子核，B正确；
C.放射线有电离作用，通过将空气电离从而释放机械运转中产生的静电，C正确；
故选D。
2．A
【解析】
因为在衰变的过程中质量守恒,电荷守恒.根据电荷守恒定律可得，，X粒子的电荷量为零．再根据质量守恒，，所以X粒子的质量数为1．所以该粒子为中子．故A正确，BCD错误。
3．D
【解析】
用粒子轰击铍核放出的射线是中子流，它来自原子核，不带电，穿透能力很弱，故ABC正确，D错误；
故选D。
4．C
【解析】
同位素的核电荷数相同，中子数不同，质量数不同，核外电子数相同，故C正确，ABD错误；
故选C。
5．A
【解析】
由天然放射性元素钋（Po）放出的α射线轰击铍时会产生中子流,用中子流轰击石蜡时会打出质子流，故A正确，BCD错误。
6．B
【解析】
根据质量数和电荷数守恒可知B正确，AC中电荷数质量数都不守恒，D中电荷数不守恒。
故选B。
7．C
【解析】
核反应方程为：
由电荷数、质量数守恒得
故D正确。
故选D。
8．C
【解析】
X核放出一个电子后变为Y核的核反应方程可表示为：X→Y+- ，因此X核电荷数比Y核电荷数少1，由于X、Y两个原子核的质量数相等，故X核中子数比Y核的中子数多1，故AB错误；
用质子（）轰击Y核生成Z核并放出一个氦核（）的核反应方程为：+Y→Z+，故Y核的质量数比Z核质量数大3，X、Y两个原子核的质量数相等，故C正确，D错误．
9．D
【解析】
A．光电效应现象说明光具有粒子性，不能说明光具有波动性，故A错误；
B．射线是电磁波，不带电；射线是高速氦核流，带正电；射线是高速的电子流，带负电，故B错误；
C．氢原子从基态吸收能量跃迁到激发态后，原子核外电子动能变小，故C错误；
D．用粒子轰击铍原子核，能够产生中子，是发现中子的核反应方程，核反应方程为：
故D正确；
故选D。
10．D
【解析】
同位素是质子数相同，而中子数或核子数不同的原子；
A．与分析不符，故A错误；
B．与分析不符，故B错误；
C．与分析不符，故C错误；
D．与分析相符，故D正确；
故选D。
11．
【解析】
根据质量数和电荷数守恒得：.
【点睛】
书写核反应方程遵循两个守恒：质量数守恒和电荷数守恒；求解核能问题遵循能量守恒和动量守恒．
12．10
【解析】
①[1]．根据=10可知大量氢原子处在n=5的能级，会辐射出10种频率的光；
②[2][3]．根据电荷数守恒，质量数守恒得，卢瑟福用α粒子轰击氮核（）发现质子
查德威克用α粒子轰击铍核（）发现中子
．
13．（1）（2）1×103 m/s　运动方向与氦核相反
【解析】
根据质量数守恒和电荷数守恒，书写核反应方程；
俘获中子发生核反应的过程，动量守恒，根据动量守恒定律求解另一个粒子的速度大小；
【详解】
①根据质量数守恒和电荷数守恒，核反应方程为：；
②设中子、氦核、新核的质量分虽为m1，m2，m3，它们的速度分别为v1，v2，v3
根据动量守恒有：，则：，负号说明新核运动方向与氦核相反．
【点睛】
微观粒子的碰撞与宏观物体的碰撞相似，也遵守动量守恒，书写核反应方程是基本功，要熟练掌握．
14．；2×106m/s
【解析】
核反应方程为：
根据动量守恒定律得：mnv1=mHev2+mHv3
得：，方向与原来中子的方向相反．