20162017学年高中物理第19章原子核第2节放射性元素的衰变课时作业新人教版选修35.docx

第2节 放射性元素衰变基础夯实一、选择题(单选题)1(河北冀州中学20152016学年高二下学期期中)下列说法正确是()A射线与射线都是电磁波B射线为原子核外电子电离后形成电子流C用加温、加压或改变其化学状态方法都不能改变原子核衰变半衰期D原子核经过衰变生成新核，则新核质量总等于原核质量答案：C解析：射线不是电磁波，A错；射线是原子核衰变产生，B错；半衰期不随其物理、化学状态而改变，C对；由衰变方程可知，D错。2(江苏徐州市20152016学年高二下学期期末)关于天然放射现象，下列说法不正确是()A天然放射现象发现揭示了原子核具有复杂结构B若使放射性物质温度升高，其半衰期将不变C在、这三种射线中，射线穿透能力最强D氡半衰期为3.8天，若有四个氡原子核，经过7.6天就只剩下一个答案：D解析：由放射现象本质特征可知A、C正确；半衰期与物质所处物理、化学状态无关，B正确；半衰期只适用于大量原子核，D错。3目前，在居室装修中经常用到花岗岩、大理石等装饰材料，这些岩石都不同程度地含有放射性元素，比如，有些含有铀、钍花岗石等岩石会释放出放射性惰性气体氡，而氡会发生放射性衰变，放射出、射线，这些射线会导致细胞发生癌变及呼吸道等方面疾病，根据有关放射性知识可知，下列说法正确是()A氡半衰期3.8天，若取4个氡原子核，经7.6天后就一定剩下一个原子核了B把放射性元素放在密封容器中，可以减慢放射性元素衰变速度C放射性元素半衰期越短，表明有半数原子核发生衰变所需要时间越短，衰变速度越大D降低温度或增大压强，让该元素与其他物质形成化合物，均可以减小衰变速度答案：C解析：4个氡原子核，不是大量原子核，半衰期不适用，A错。因半衰期决定于原子核内部因素，与化学状态、外部条件无关，故B、D均错。半衰期短，则衰变快，C对。4据媒体报道，叛逃英国俄罗期前特工利特维年科在伦敦离奇身亡。英国警方调查认为毒杀利特维年科是超级毒药放射性元素(Po)。Po半衰期为138天，经过衰变生成稳定铅(Pb)，经过276天，100g Po已衰变质量为()A25gB50gC75gD100g答案：C解析：100g PO经1个半衰期衰变质量为50g，再经过1个半衰期衰变质量为25g，所以经过2个半衰期衰变质量为75g，C正确。5某放射性元素原子核X连续经过三次衰变和两次衰变，若最后变成另外一种元素原子核Y，则该新核正确写法是()AYBYCYDY答案：D解析：新核质量数为MM12，故A、B错误。电荷数ZZ62Z4，故C错D对。二、非选择题6A、B原子核静止在同一匀强磁场中，一个放出粒子，一个放出粒子，运动方向均与磁场垂直，它们在磁场中运动径迹及两个反冲核径迹如图所示，则可以判定径迹_为粒子，径迹_为粒子。答案：13解析：在衰变过程中，粒子和粒子与剩余核组成系统动量守恒，即放射出粒子与反冲核动量大小相等，方向相反，由rmv/Bq可知，r与q成反比，由此可知两图中小圆径迹为反冲核径迹，又根据左手定则可以判知，左侧外切圆是衰变，右侧内切圆是衰变，故本题应依次填1和3。7天然放射性铀(U)发生衰变后产生钍(Th)和另一个原子核。(1)请写出衰变方程；(2)若衰变前铀(U)核速度为v，衰变产生钍(Th)核速度为，且与铀核速度方向相同，求产生另一种新核速度。答案：(1)见解析(2)v解析：(1)UThHe(2)设另一新核速度为v，铀核质量为238m，由动量守恒定律得：238mv234m4mv得：vv能力提升一、选择题(13题为单选题，4、5题为多选题)1(江苏泰州二中20152016学年高二下学期检测)14C测年法是利用14C衰变规律对古生物进行年代测定方法。若以横坐标t表示时间，纵坐标m表示任意时刻14C质量，m0为t0时14C质量。下面四幅图中能正确反映14C衰变规律是()答案：C解析：设衰变周期为T，那么任意时刻14C质量m()m0，可见，随着t增长物体质量越来越小，且变化越来越慢，很显然C项图线符合衰变规律，故选C。2一块氡222放在天平左盘时，需要天平右盘加444g砝码，天平才能处于平衡，氡222发生衰变，经过一个半衰期以后，欲使天平再次平衡，应从右盘中取出砝码为()A222gB8gC2gD4g答案：D解析：衰变前氡质量为444g，摩尔质量为222g/mol，故共2mol氡。经过一个半衰期，有1mol氡衰变，放出1mol 粒子，则左盘质量减少了4g，故应从右盘中取出4g砝码。3(湖北黄冈中学20142015学年高二下学期期中)下列说法正确是()A根据天然放射现象，卢瑟福提出了原子核式结构B放射性元素半衰期会随着压力、温度、化合物种类变化而变化C铀(U)经过多次、衰变形成稳定铅(Pb)过程中，有6个中子转变成质子D一个氡核Rn衰变成钋核Po并放出一个粒子，其半衰期为3.8天，则2g氡经过7.6天衰变，剩余氡质量是1g答案：C解析：由粒子散射实验实验现象卢瑟福提出了原子核式结构模型，故选项A错误；放射性元素半衰期与物理因素无关，故选项B错误；衰变方程UPb8He6e，故有6个中子变为质子，选项C正确；半衰期是指有一半粒子衰变，故剩余质量为2×()20.5g，故选项D错误。4(新疆农业大学附中20152016学年高二下学期期中)核电站核泄漏污染物中含有碘131和铯137。碘131半衰期约为8天，会释放射线；铯137是铯133同位素，半衰期约为30年，发生衰变时会辐射射线。下列说法正确是()A碘131释放射线由氦核组成B铯137衰变时辐射出光子能量大于可见光光子能量C与铯137相比，碘131衰变更慢D铯133和铯137含有相同质子数答案：BD解析：该题综合考查了衰变规律和同位素相关问题，原子核中不包含射线，A错；光子能量大于可见光光子能量，B正确；铯137半衰期长，衰变更慢，C不正确；铯133和铯137是同位素，含有相同质子数，D选项正确。5(河北承德一中20142015学年高二下学期检测)天然放射性元素Th(钍)经过一系列衰变和衰变之后，变成Pb(铅)。下列论断中正确是()A铅核比钍核少24个中子B铅核比钍核少8个质子C衰变过程中共有4次衰变和8次衰变D衰变过程中共有6次衰变和4次衰变答案：BD解析：铅核核子数比钍核核子数少24个，而不是中子数少24个，A项错；铅核质子数为82，钍核质子数为90，故铅核比钍核少8个质子，B项对；钍核衰变方程为ThPbxHeye，式中x、y分别为和衰变次数由质量数守恒和电荷数守恒有4x208232，2xy8290，解得x6，y4。即衰变过程中共有6次衰变和4次衰变，C项错而D项对。综上所述，本题正确选项为B、D。二、非选择题6完成衰变方程。(1)衰变：Bi_e，PoAt_，ThPa_，(2)衰变：Th_He，UTh_，CuCo_。(3)其中Th衰变成Pa半衰期为1.2min，则64gTh经过6min还有_g未衰变。答案：(1)、(2)见解析(3)2解析：(1)BiPoe，PoAte，ThPae。(2)ThRaHe，UThHe，CuCoHe。(3)由半衰期公式得mm0()得m64×()g2g7测得某矿石中铀、铅比例为1.15:1，若开始时此矿石中只含有铀238，发生衰变铀238都变成了铅206，且铀衰变成铅半衰期是4.5×109年，求此矿石年龄。答案：4.5×109年解析：设开始时矿石中有m0千克铀238，经过n个半衰期后，剩余铀238为m，则由半衰期公式，mm0()n，而已经衰变掉铀238质量为mm0mm01()n，设这些铀衰变成铅质量为x，则有，即，得xm01()n，根据题意，有，即解此方程得n1，即tT4.5×109年，所以矿石年龄为4.5×109年。