2019年高中物理第十九章原子核第2節(jié)放射性元素的衰變隨堂演練鞏固提升新人教版.docx

第2節(jié) 放射性元素的衰變隨堂檢測(cè) 1關(guān)于放射性元素的衰變和衰變，下列說(shuō)法中正確的是()A原子核每放出一個(gè)粒子，原子序數(shù)減少4B原子核每放出一個(gè)粒子，原子序數(shù)增加4C原子核每放出一個(gè)粒子，原子序數(shù)減少1D原子核每放出一個(gè)粒子，原子序數(shù)增加1解析：選D發(fā)生一次衰變，核電荷數(shù)減少2，質(zhì)量數(shù)減少4，原子序數(shù)減少2；發(fā)生一次衰變，核電荷數(shù)增加1，原子序數(shù)增加1.2.U經(jīng)過(guò)m次衰變和n次衰變，變成Pb，則()Am7，n3Bm7，n4Cm14，n9 Dm14，n18解析：選B原子核經(jīng)過(guò)一次衰變，放出一個(gè)He，其質(zhì)子數(shù)減小2，質(zhì)量數(shù)減小4，經(jīng)過(guò)一次衰變，放出一個(gè)電子，質(zhì)子數(shù)增加1，質(zhì)量數(shù)不變由U變?yōu)镻b，質(zhì)子數(shù)減小了10，質(zhì)量數(shù)減少了28，故可列方程2mn10，4m28，解得m7，n4.3放射性元素氡(Rn)經(jīng)衰變成為釙(Po)，半衰期約為3.8天；但勘測(cè)表明，經(jīng)過(guò)漫長(zhǎng)的地質(zhì)年代后，目前地殼中仍存在天然的含有放射性元素Rn的礦石，其原因是()A目前地殼中的Rn主要來(lái)自于其他放射性元素的衰變B在地球形成的初期，地殼中元素Rn的含量足夠高C當(dāng)衰變產(chǎn)物Po積累到一定量以后，Po的增加會(huì)減慢Rn的衰變進(jìn)程DRn主要存在于地球深處的礦石中，溫度和壓力改變了它的半衰期解析：選A由于Rn的半衰期為3.8天，較短，故經(jīng)過(guò)漫長(zhǎng)的地質(zhì)年代后，地殼中原有的Rn早已衰變完了，目前地殼中的Rn主要來(lái)自其他放射性元素的衰變，選項(xiàng)A正確，B錯(cuò)誤；放射性元素的半衰期由原子核本身的因素決定，與外界環(huán)境等因素?zé)o關(guān)，選項(xiàng)C、D錯(cuò)誤4. (2015高考北京卷)實(shí)驗(yàn)觀察到，靜止在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中A點(diǎn)的原子核發(fā)生衰變，衰變產(chǎn)生的新核與電子恰在紙面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)方向和軌跡示意圖如圖，則()A軌跡1是電子的，磁場(chǎng)方向垂直紙面向外B軌跡2是電子的，磁場(chǎng)方向垂直紙面向外C軌跡1是新核的，磁場(chǎng)方向垂直紙面向里D軌跡2是新核的，磁場(chǎng)方向垂直紙面向里解析：選D根據(jù)動(dòng)量守恒定律，原子核發(fā)生衰變后產(chǎn)生的新核與電子的動(dòng)量大小相等，設(shè)為p.根據(jù)qvB，得軌道半徑r，故電子的軌跡半徑較大，即軌跡1是電子的， 軌跡2是新核的根據(jù)左手定則，可知磁場(chǎng)方向垂直紙面向里選項(xiàng)D正確課時(shí)作業(yè)一、單項(xiàng)選擇題1(2014高考重慶卷)碘131的半衰期約為8天若某藥物含有質(zhì)量為m的碘131，經(jīng)過(guò)32天后，該藥物中碘131的含量大約還有()ABC D解析：選C經(jīng)過(guò)32天即4個(gè)半衰期，碘131的含量變?yōu)閙，C項(xiàng)正確2下列表示放射性元素碘131(I)衰變的方程是()AISbHe BIXeeCIIn DITeH解析：選B本題考查了核反應(yīng)方程的兩個(gè)守恒特點(diǎn)A選項(xiàng)不是衰變過(guò)程，故A錯(cuò)誤；衰變的特點(diǎn)是放出電子，而B(niǎo)選項(xiàng)既滿足質(zhì)量數(shù)守恒又滿足電荷數(shù)守恒，故B正確；C、D中放出的是中子和質(zhì)子，不符合衰變的特點(diǎn)3某放射性元素經(jīng)過(guò)11.4天有的原子核發(fā)生了衰變，該元素的半衰期為()A11.4天 B7.6天C5.7天 D3.8天解析：選D由于經(jīng)過(guò)了11.4天，還有沒(méi)有衰變，由半衰期計(jì)算公式mm0可說(shuō)明該放射性元素經(jīng)過(guò)了3個(gè)半衰期，即可算出半衰期是3.8天，故D項(xiàng)正確4最近幾年，原子核科學(xué)家在超重元素的探測(cè)方面取得重大進(jìn)展，1996年科學(xué)家們?cè)谘芯磕硟蓚€(gè)重離子結(jié)合成超重元素的反應(yīng)時(shí)，發(fā)現(xiàn)生成的超重元素的核X經(jīng)過(guò)6次衰變后的產(chǎn)物是Fm.由此，可以判定生成的超重元素的原子序數(shù)和質(zhì)量數(shù)分別是()A124、259 B124、265C112、265 D112、277解析：選D由電荷數(shù)守恒得Z10012112，由質(zhì)量數(shù)守恒得A25324277，故選D5鈾239(U)經(jīng)過(guò)衰變可產(chǎn)生钚239(Pu)關(guān)于鈾239的衰變，下列說(shuō)法正確的是()APu與U的核內(nèi)具有相同的中子數(shù)和不同的核子數(shù)B放射性物質(zhì)U發(fā)生衰變時(shí)所釋放的電子來(lái)源于核外電子CU經(jīng)過(guò)2次衰變產(chǎn)生PuD溫度升高，U的半衰期減小解析：選CU的質(zhì)量數(shù)A239，核電荷數(shù)Z92，則中子數(shù)n23992147，Pu的質(zhì)量數(shù)A239，核電荷數(shù)Z94，則中子數(shù)nAZ23994145，故核子數(shù)相同，但中子數(shù)不同，故A錯(cuò)誤；衰變是原子核的衰變，與核外電子無(wú)關(guān)，衰變時(shí)釋放的電子是由核內(nèi)一個(gè)中子轉(zhuǎn)化成一個(gè)質(zhì)子同時(shí)釋放出來(lái)的，故B錯(cuò)誤；U2ePu，顯然反應(yīng)物的質(zhì)量數(shù)為239，而生成物的質(zhì)量數(shù)為239，故質(zhì)量數(shù)守恒；而反應(yīng)物的核電荷數(shù)為92，故核電荷數(shù)守恒，反應(yīng)能夠發(fā)生，故C正確；半衰期與物體的溫度、狀態(tài)均無(wú)關(guān)，而是由核內(nèi)部自身因素決定的，故D錯(cuò)誤二、多項(xiàng)選擇題6天然放射性元素Th(釷)經(jīng)過(guò)一系列衰變和衰變之后，變成Pb(鉛)下列論斷中正確的是()A衰變的過(guò)程共有6次衰變和4次衰變B鉛核比釷核少8個(gè)質(zhì)子C衰變所放出的電子來(lái)自原子核外軌道D釷核比鉛核多24個(gè)中子解析：選AB由于衰變不會(huì)引起質(zhì)量數(shù)的減少，故可先根據(jù)質(zhì)量數(shù)的減少確定衰變的次數(shù)為：x6，再結(jié)合核電荷數(shù)的變化情況和衰變規(guī)律來(lái)判定衰變的次數(shù)應(yīng)滿足：2xy90828，y2x84.釷232核中的中子數(shù)為23290142，鉛208核中的中子數(shù)為20882126，所以釷核比鉛核多16個(gè)中子，鉛核比釷核少8個(gè)質(zhì)子由于物質(zhì)的衰變與元素的化學(xué)狀態(tài)無(wú)關(guān)，所以衰變所放出的電子來(lái)自原子核內(nèi)nHe，所以選項(xiàng)A、B正確7關(guān)于天然放射性，下列說(shuō)法正確的是()A所有元素都有可能發(fā)生衰變B放射性元素的半衰期與外界的溫度無(wú)關(guān)C放射性元素與別的元素形成化合物時(shí)仍具有放射性D一個(gè)原子核在一次衰變中可同時(shí)放出、和三種射線解析：選BC自然界中絕大部分元素沒(méi)有放射現(xiàn)象，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；放射性元素的半衰期只與原子核結(jié)構(gòu)有關(guān)，與其他因素?zé)o關(guān)，選項(xiàng)B、C正確；原子核發(fā)生衰變時(shí)，不能同時(shí)發(fā)生和衰變，射線伴隨這兩種衰變產(chǎn)生，故選項(xiàng)D錯(cuò)誤8(2015高考山東卷)14C發(fā)生放射性衰變成為14N，半衰期約5 700年已知植物存活期間，其體內(nèi)14C與12C的比例不變；生命活動(dòng)結(jié)束后，14C的比例持續(xù)減小現(xiàn)通過(guò)測(cè)量得知，某古木樣品中14C的比例正好是現(xiàn)代植物所制樣品的二分之一下列說(shuō)法正確的是()A該古木的年代距今約5 700年B12C、13C、14C具有相同的中子數(shù)C14C衰變?yōu)?4N的過(guò)程中放出射線D增加樣品測(cè)量環(huán)境的壓強(qiáng)將加速14C的衰變解析：選AC古木樣品中14C的比例是現(xiàn)代植物所制樣品的二分之一，根據(jù)半衰期的定義知該古木的年代距今約5 700年，選項(xiàng)A正確；同位素具有相同的質(zhì)子數(shù)，不同的中子數(shù)，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；14C的衰變方程為CNe，所以此衰變過(guò)程放出射線，選項(xiàng)C正確；放射性元素的半衰期與核內(nèi)部自身因素有關(guān)，與原子所處的化學(xué)狀態(tài)和外部條件無(wú)關(guān)，選項(xiàng)D錯(cuò)誤9.在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，一個(gè)原來(lái)靜止的原子核發(fā)生了衰變，得到兩條如圖所示的徑跡，圖中箭頭表示衰變后粒子的運(yùn)動(dòng)方向不計(jì)放出光子的能量，則下列說(shuō)法正確的是()A發(fā)生的是衰變，b為粒子的徑跡B發(fā)生的是衰變，b為粒子的徑跡C磁場(chǎng)方向垂直于紙面向外D磁場(chǎng)方向垂直于紙面向里解析：選AD放射性元素放出粒子時(shí)，粒子與反沖核的速度相反，而電性相反，則兩個(gè)粒子受到的洛倫茲力方向相同，兩個(gè)粒子的軌跡應(yīng)為內(nèi)切圓，故放出的是粒子，放射性元素放出粒子時(shí)，兩帶電粒子的動(dòng)量守恒，由半徑公式可得軌跡半徑與動(dòng)量成正比，與電荷量成反比，而粒子的電荷量比反沖核的電荷量小，則粒子的半徑比反沖核的半徑大，故b為粒子的運(yùn)動(dòng)軌跡，故選項(xiàng)A正確，由左手定則知磁場(chǎng)方向垂直紙面向里，選項(xiàng)D正確三、非選擇題10(2014高考江蘇卷)氡222是一種天然放射性氣體，被吸入后，會(huì)對(duì)人的呼吸系統(tǒng)造成輻射損傷它是世界衛(wèi)生組織公布的主要環(huán)境致癌物質(zhì)之一其衰變方程是RnPo_已知Rn的半衰期約為3.8天，則約經(jīng)過(guò)_天，16 g的Rn衰變后還剩1 g.解析：根據(jù)質(zhì)量數(shù)守恒和電荷數(shù)守恒可知，衰變方程為RnPoHe.根據(jù)衰變公式m余m原，得116，解得t15.2天答案：He(或)15.211恒星向外輻射的能量來(lái)自于其內(nèi)部發(fā)生的各種熱核反應(yīng)，當(dāng)溫度達(dá)到108 K時(shí)，可以發(fā)生“氦燃燒”(1)完成“氦燃燒”的核反應(yīng)方程：He_Be.(2)Be是一種不穩(wěn)定的粒子，其半衰期為2.61016 s一定質(zhì)量的Be，經(jīng)7.81016 s后所剩Be占開(kāi)始時(shí)的多少？解析：(1)根據(jù)核反應(yīng)方程的電荷數(shù)守恒，質(zhì)量數(shù)守恒可知核反應(yīng)方程應(yīng)為HeHeBe.(2).答案：(1)He(2)(或12.5%)12(1)原子核Th具有天然放射性，它經(jīng)過(guò)若干次衰變和衰變后會(huì)變成新的原子核下列原子核中，有三種是Th衰變過(guò)程中可以產(chǎn)生的，它們是_APbBPbCPoDRaE.Ra(2)一靜止的U核經(jīng)衰變成為T(mén)h核，釋放出的總動(dòng)能為4.27 MeV.問(wèn)此衰變后Th核的動(dòng)能為多少M(fèi)eV(保留1位有效數(shù)字)?解析：(1)選ACD發(fā)生1次衰變時(shí)核子的質(zhì)量數(shù)減4，電荷數(shù)減2；發(fā)生1次衰變時(shí)，質(zhì)量數(shù)不變，電荷數(shù)加1.先從質(zhì)量數(shù)的