20162017学年高中物理第3章原子核2放射性衰变学业分层测评教科版选修35.docx

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1、放射性 衰变(建议用时：45分钟)学业达标1关于天然放射现象和对放射性研究，下列说法正确是()A射线和射线在电场或磁场中偏转说明它们是带电粒子B原子核不是单一粒子C射线一定伴随射线或射线而产生D任何放射性元素都能同时发出三种射线E射线往往伴随射线或射线而产生【解析】带电粒子以一定初速度垂直进入电场或磁场能发生偏转，射线和射线能在电场或磁场中偏转说明它们是带电粒子，故A正确；放射现象说明原子核可变性，即原子核不是单一粒子，具有复杂结构，故选项B正确；射线是原子核在发射射线或射线时多余能量以射线形式产生辐射，因此射线是伴随(不是一定伴随)射线或射线而放出，故选项E正确，C、D均错误【答案】ABE2

2、一个原子核发生衰变时，下列说法中正确是() 【导学号：11010039】A总质量数保持不变B核子数保持不变C变化前后质子数保持不变D总动量保持不变E变化前后中子数不变【解析】衰变过程中质量数守恒，又质量数等于核子数，故衰变过程中核子数不变，A、B正确；发生衰变时，质子数增加中子数减少，C、E错误；由动量守恒条件知D正确【答案】ABD3如图325所示，铅盒A中装有天然放射性物质，放射线从其右端小孔中水平向右射出，在小孔和荧光屏之间有垂直于纸面向里匀强磁场，则下列说法中正确有()图325A打在图中a、b、c三点依次是射线、射线和射线B射线和射线轨迹是抛物线C射线和射线轨迹是圆弧D如果在铅盒和荧光屏

3、间再加一竖直向下匀强电场，则屏上亮斑可能只剩下bE如果在铅盒和荧光屏间再放一竖直向下匀强电场，则屏上可能出现两个亮斑【解析】由左手定则可知粒子向右射出后，在匀强磁场中粒子受洛伦兹力向上，粒子受洛伦兹力向下，轨迹都是圆弧由于粒子速度约是光速，而粒子速度接近光速，所以在同样混合场中不可能都做直线运动故A、C、E正确，B、D错误【答案】ACE4在下列关于近代物理知识说法中，正确是()A氢原子核外电子从半径较小轨道跃迁到半径较大轨道时，原子能量增大B射线是原子核外电子电离后形成电子流C铀元素半衰期为T，当温度发生变化时，铀元素半衰期也发生变化D查德威克发现了中子，其核反应方程为：BeHeCnE发生衰变

4、时其转化方程为nHe【解析】氢原子核外电子从半径较小轨道跃迁到半径较大轨道时，吸收了能量，所以原子能量增大，A正确；射线是从原子核辐射出来，不是原子外层电子电离出来，B错；半衰期不随外界因素变化而变化，C错，D、E符合物理学事实，正确【答案】ADE5关于天然放射现象，以下叙述正确是()A若使放射性物质温度升高，其半衰期将变大B衰变所释放电子是原子核内质子转变为中子时产生C在、这三种射线中，射线穿透能力最强，射线电离能力最强D铀核衰变为铅核过程中，要经过8次衰变和6次衰变E放射性元素半衰期由核内部自身因素决定【解析】半衰期与元素物理状态无关，若使某放射性物质温度升高，其半衰期将不变，故A错误，E

5、正确；衰变所释放电子是原子核内中子变成质子时释放出电子，故B错误；在、这三种射线中，射线穿透能力最强，射线电离能力最强，故C正确；铀核(U)衰变为铅核(Pb)过程中，每经一次衰变质子数少2，质量数少4；而每经一次衰变质子数增1，中子数不变；由质量数和核电荷数守恒，要经过8次衰变和6次衰变，故D正确【答案】CDE6下列说法中正确是()A衰变放出电子来自组成原子核电子B衰变实质是核内中子转化成了一个质子和一个电子C衰变说明原子核中含有粒子D射线总是伴随其他衰变发生，它本质是电磁波E原子核每发生一次衰变，其核电荷数减少2【解析】原子核发生衰变中放出电子是原子核内中子转化为质子而释放电子，故A错误，B

6、正确射线是具有放射性元素原子核在发生衰变时两个中子和两个质子结合在一起而从原子核中释放出来射线总是伴随其他衰变发生，它本质是电磁波，故D、E正确【答案】BDE7在轧制钢板时需要动态地监测钢板厚度，其检测装置由放射源、探测器等构成，如图326所示该装置中探测器接收到是_图326【解析】射线穿透本领最弱，一张纸就能将其挡住，而射线穿透本领较强，能穿透几毫米厚铝板，射线穿透本领最强，可以穿透几厘米厚铅板，故探测器接收到应该是射线【答案】射线8铀裂变产物之一氪90(Kr)是不稳定，它经过一系列衰变最终成为稳定锆90(Zr)，这些衰变是经过了_次_衰变. 【导学号：11010040】【解析】原子核每经过

7、一次衰变，质量数减少4，电荷数减少2；每经过一次衰变，电荷数增加1，质量数不变方法一衰变次数为n0(次)衰变次数为m40364(次)方法二设氪90(Kr)经过x次衰变，y次衰变后变成锆90(Zr)由衰变前后质量数、电荷数守恒得4x9090,2xy4036解得x0，y4.【答案】4能力提升9元素X是Y同位素，分别进行下列衰变过程：XPQ，YRS.则下列说法正确是()AQ与S是同位素BX与R原子序数相同CR比S中子数多2DR质子数少于上述任何元素ER比X质子数多1【解析】上述变化过程为：XP，YRS，由此可知，Q与S为同位素，R比S多两个中子比X多一个质子，故A、C、E正确，B、D错误【答案】AC

8、E10静止在匀强磁场中某放射性元素原子核，当它放出一个粒子后，其速度方向与磁场方向垂直，测得粒子和反冲核轨道半径之比为441，如图327所示，则()图327A粒子与反冲核动量大小相等、方向相反B原来放射性元素核电荷数为90C反冲核核电荷数为88D粒子和反冲核速度之比为188E反冲核电荷数为90【解析】由于微粒之间相互作用过程中动量守恒，初始总动量为零，则最终总动量也为零，即粒子和反冲核动量大小相等、方向相反，A正确；由于释放粒子和反冲核均在垂直于磁场平面内且在洛伦兹力作用下做圆周运动，由qvB得R，若原来放射性元素核电荷数为Q，则对粒子：R1对反冲核：R2由p1p2，R1R2441，得Q90，

9、B、C正确；它们速度大小与质量成反比，故D、E错误【答案】ABC11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【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【答案】(1)见解析(2)v12茫茫宇宙空间存在大量宇宙射线，对宇航员构成了很大威胁现有一束射线(含有、三种射线)，(1)在不影响和射线情况下，如何用最简单方法除去射线？(2)余下这束和射线经过如图328所示一个使它们分开磁场区域，请画出和射线进入磁场区域后轨迹示意图(画在图上) 图328(3)用磁场可以区分和射线，但不能把射线从射线束中分离出来，为什么？(已知粒子质量约是粒子质量8 000倍，射线速度约为光速十分之一，射线速度约为光速)【解析】(1)由于射线贯穿能力很弱，用一张纸放在射线前即可除去射线(2)如图所示(3)粒子和电子在磁场中偏转，据R， 对射线有R，对射线有Re，故400.射线穿过此磁场时，半径很大，几乎不偏转，故与射线无法分离【答案】(1)用一张纸放在射线前即可除去射线(2)见解析图(3)射线圆周运动半径很大，几乎不偏转，故与射线无法分离.