滬科版 原子核的衰變 第1課時(shí) 作業(yè).docx

原子核衰變1.如圖3-2-1,放射源放在鉛塊上的細(xì)孔中,鉛塊上方有勻強(qiáng)磁場,磁場方向垂直于紙面向外.已知放射源放出的射線有、三種.下列判斷正確的是( )圖3-2-1a.甲是射線、乙是射線、丙是射線b.甲是射線、乙是射線、丙是射線c.甲是射線、乙是射線、丙是射線d.甲是射線、乙是射線、丙是射線解析：粒子垂直進(jìn)入磁場,若帶電則必受洛倫茲力的作用而做圓周運(yùn)動,軌跡為圓弧,而乙為直線,可判定其為不帶電粒子,即乙是射線;再根據(jù)左手定則,即可判定甲為射線,丙為射線,故b正確.答案：b2.放射性元素放出的射線,在電場中分成a、b、c三束,如圖3-2-2所示,其中( )圖3-2-2a.c為氦核組成的粒子b.b為比x射線波長更長的光子流c.b為比x射線波長更短的光子流d.a為高速電子組成的電子流解析：根據(jù)射線在電場中的偏轉(zhuǎn)情況,可以判斷,a射線向電場線方向偏轉(zhuǎn)應(yīng)為帶正電的粒子組成的射線,b射線在電場中不偏轉(zhuǎn),所以為射線;c射線受到與電場方向相反的電場力,應(yīng)為帶負(fù)電的粒子組成的射線.答案：c3.鈾()經(jīng)過、衰變形成穩(wěn)定的鉛(),問在這一變化過程中,共有多少中子轉(zhuǎn)變?yōu)橘|(zhì)子( )a.6 b.14 c.22 d.32解析：衰變?yōu)?需經(jīng)過8次衰變和6次衰變,每經(jīng)過一次衰變就會有一個(gè)中子轉(zhuǎn)變?yōu)橘|(zhì)子同時(shí)放出一個(gè)電子,所以共有6個(gè)中子轉(zhuǎn)化為質(zhì)子.答案：a4(多選)關(guān)于天然放射現(xiàn)象和對放射性的研究，下列說法正確的是()a射線和射線在電場或磁場中偏轉(zhuǎn)說明它們是帶電粒子b原子核不是單一的粒子c射線一定伴隨射線或射線而產(chǎn)生d任何放射性元素都能同時(shí)發(fā)出三種射線【解析】帶電粒子以一定的初速度垂直進(jìn)入電場或磁場能發(fā)生偏轉(zhuǎn)，射線和射線能在電場或磁場中偏轉(zhuǎn)說明它們是帶電粒子，故a正確；放射現(xiàn)象說明原子核的可變性，即原子核不是單一粒子，具有復(fù)雜的結(jié)構(gòu)，故選項(xiàng)b正確；射線是原子核在發(fā)射射線或射線時(shí)多余的能量以射線的形式產(chǎn)生的輻射，因此射線是伴隨(不是一定伴隨)射線或射線而放出的，c、d均錯(cuò)誤【答案】ab5(多選)關(guān)于放射性元素的半衰期，下列說法正確的是()a是放射源質(zhì)量減少一半所需的時(shí)間b是原子核半數(shù)發(fā)生衰變所需的時(shí)間c與外界壓強(qiáng)和溫度有關(guān)d可以用于測定地質(zhì)年代、生物年代等【解析】原子核的衰變是由原子核的內(nèi)部因素決定的，與外界環(huán)境無關(guān)原子核的衰變有一定的速率，每隔一定的時(shí)間即半衰期，原子核就衰變掉總數(shù)的一半不同種類的原子核，其半衰期也不同，若開始時(shí)原子核數(shù)目為n0，經(jīng)時(shí)間t剩下的原子核數(shù)目為n，半衰期為t1/2，則nn0().若能測出n與n0的比值，就可求出t，依此公式可測定地質(zhì)年代、生物年代等故正確答案為b、d.【答案】bd6由原子核的衰變規(guī)律可知() a放射性元素一次衰變可同時(shí)產(chǎn)生射線和射線b放射性元素發(fā)生衰變時(shí)，新核的化學(xué)性質(zhì)不變c放射性元素發(fā)生衰變的快慢不可人為控制d放射性元素發(fā)生正電子衰變時(shí)，新核質(zhì)量數(shù)不變，核電荷數(shù)增加1【解析】一次衰變不可能同時(shí)產(chǎn)生射線和射線，只可能同時(shí)產(chǎn)生射線和射線或射線和射線；原子核發(fā)生衰變后，核電荷數(shù)發(fā)生了變化，故新核(新的物質(zhì))的化學(xué)性質(zhì)應(yīng)發(fā)生改變；發(fā)生正電子衰變，新核質(zhì)量數(shù)不變，核電荷數(shù)減小1.【答案】c7(多選)日本福島核電站泄漏事故中釋放出大量的碘131，碘131是放射性同位素，衰變時(shí)會發(fā)出射線與射線，碘131被人攝入后，會危害身體健康，由此引起了全世界的關(guān)注下面關(guān)于核輻射的相關(guān)知識，說法正確的是()a人類無法通過改變外部環(huán)境來改變碘131衰變的快慢b碘131的半衰期為8.3天，則4個(gè)碘原子核經(jīng)16.6天后就一定剩下一個(gè)原子核c射線與射線都是電磁波，但射線穿透本領(lǐng)比射線強(qiáng)d碘131發(fā)生衰變時(shí)所釋放的電子是原子核內(nèi)的中子轉(zhuǎn)化為質(zhì)子時(shí)產(chǎn)生的【解析】衰變的快慢由放射性元素本身決定，與外部環(huán)境無關(guān)，a正確；半衰期是大量原子核衰變的統(tǒng)計(jì)規(guī)律，對少數(shù)幾個(gè)原子核無意義，b錯(cuò)誤；射線是高速電子流，射線是電磁波，故c錯(cuò)誤；衰變的實(shí)質(zhì)是nhe，d正確【答案】ad8(多選)某一放射性元素放出的射線通過電場后分成三束，如圖325所示，下列說法正確的是()圖325a射線3的電離作用在三種射線中最強(qiáng)b射線2貫穿本領(lǐng)最弱，用一張白紙就可以將它擋住c一個(gè)原子核放出一個(gè)射線3的粒子后，質(zhì)子數(shù)和中子數(shù)都比原來少2個(gè)d一個(gè)原子核放出一個(gè)射線1的粒子后，形成的新核比原來的電荷數(shù)少1個(gè)【解析】根據(jù)三束射線的偏轉(zhuǎn)方向，可以斷定射線1帶負(fù)電，是射線；射線2不帶電，是射線；射線3是射線射線的電離作用最強(qiáng)，選項(xiàng)a正確射線貫穿本領(lǐng)最強(qiáng)，用一張白紙可以擋住的是射線，選項(xiàng)b錯(cuò)誤每發(fā)生一次衰變，原子核里面的2個(gè)中子和2個(gè)質(zhì)子結(jié)合成一個(gè)氦核而釋放出來，選項(xiàng)c正確每發(fā)生一次衰變，原子核里面的一個(gè)中子變成一個(gè)質(zhì)子，因此核電荷數(shù)增加1，但核子數(shù)不變，故選項(xiàng)d錯(cuò)誤【答案】ac9.放射性元素的半衰期是( )a.質(zhì)量減少一半需要的時(shí)間 b.原子量減少一半需要的時(shí)間c.原子核全部衰變需要時(shí)間的一半 d.原子核有半數(shù)發(fā)生衰變需要的時(shí)間解析：放射性元素的半衰期是對大量的原子核而言,原子核的個(gè)數(shù)有一半發(fā)生衰變的時(shí)間叫半衰期,故d項(xiàng)正確.答案：d10.在勻強(qiáng)磁場中,一靜止的放射性原子核發(fā)生衰變,放出一個(gè)粒子后變?yōu)榱硪恍略雍?為此拍得如圖3-2-4所示兩個(gè)相切的圓形徑跡的照片,則( )圖3-2-4a.圖甲為發(fā)生衰變的照片,其中大圓為粒子的徑跡b.圖甲為發(fā)生衰變的照片,其中大圓為電子的徑跡c.圖乙為發(fā)生衰變的照片,其中大圓為粒子的徑跡d.圖乙為發(fā)生衰變的照片,其中大圓為電子的徑跡解析：圖為內(nèi)切圓時(shí),原子核發(fā)生衰變,大圓為粒子的軌跡;圖為外切圓時(shí),原子核發(fā)生衰變,大圓為粒子的軌跡.答案：ad11.衰變成共發(fā)生了_次衰變和_次衰變.解析：根據(jù)衰變規(guī)律,rn的質(zhì)量數(shù)比u的質(zhì)量數(shù)減少了238-222=16,而天然放射只有衰變才能使質(zhì)量數(shù)減少,且每次衰變減少質(zhì)量數(shù)為4,故發(fā)生了164=4次衰變.因每次衰變核的電荷數(shù)減少2,故由于衰變核的電荷數(shù)應(yīng)減少42=8.而rn核的電荷數(shù)僅比u核少了92-86=6,故說明發(fā)生了2次衰變(即92-8+2=86).答案：4 212.古墓中發(fā)現(xiàn)一古代植物,測得里面含碳14與碳12的比例是現(xiàn)代植物中比例的三分之一,已知碳14的半衰期為5 730年,求這種植物生長期距今有多少年?(lg2=0.3,lg3=0.48)解析：設(shè)植物活著時(shí)碳14與碳12比值為k=,植物死后t年時(shí),碳14與碳12的比值為k=.則:.由半衰期公式得:=,解得:t=(lg3/lg2)t=(0.48/0.3)5 730年=9 168年.可見該植物體的生長期距今約為9 168年.答案：9 168年13.如圖3-2-3所示，在勻強(qiáng)磁場中的a點(diǎn)，有一個(gè)靜止的原子核，當(dāng)它發(fā)生哪一種衰變時(shí)，射出的粒子以及新核的軌道才做如圖所示的圓周運(yùn)動,并確定它們環(huán)繞的方向.若兩圓的半徑之比是441，這個(gè)放射性元素原子核的原子序數(shù)是多少？圖3-2-3解析：原子核衰變時(shí),遵守動量守恒定律.由原子核的初態(tài)是靜止的,可以判定出衰變時(shí)射出的粒子與新核的動量大小相等、方向相反.現(xiàn)由圖可知新核與該粒子盡管速度方向相反,但受的磁場力方向卻相同,新核帶正電,則該粒子帶負(fù)電,這說明發(fā)生的是衰變.設(shè)其質(zhì)量為m,在磁感應(yīng)強(qiáng)度為b的勻強(qiáng)磁場中,以速度v做勻速圓周運(yùn)動,其運(yùn)動半徑為r=,由衰變時(shí)動量守恒知射出粒子的動量m1v1等于新核動量m2v2,而b相同,所以r與q成反比,新核的q值都比較大,可判定出衰變射出粒子的運(yùn)動軌道半徑大,新核半徑小,知大圓是放射出的粒子的軌跡,小圓則是新核的軌跡.根據(jù)左手定則判斷：在a點(diǎn)發(fā)射出的粒子是負(fù)電子，它的初速度水平向左，沿圓軌道順時(shí)針方向旋轉(zhuǎn).新核初速度水平向左，沿圓軌道逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)且有.可從發(fā)射粒子的電荷數(shù)確定新核的電荷數(shù),由于衰變過程中電荷數(shù)守恒,可求出原來放射性元素原子核的電荷數(shù)即它的原子序數(shù).q1=e,電荷數(shù)是1，所以q2=44e，電荷數(shù)是44.根據(jù)電荷守恒定律，原來的放射性元素原子核的原子序數(shù)是45，它發(fā)生的是衰變，電子順時(shí)針方向做勻速圓周運(yùn)動，新核逆時(shí)針做勻速圓周運(yùn)動.答案：45