2020-2021學(xué)年高中物理人教版選修3-5課時作業(yè)19-2 放射性元素的衰變

1、課時作業(yè)16放射性元素的衰變時間：45分鐘一、選擇題(16為單選，79為多選)1最近幾年，原子核科學(xué)家在超重元素的探測方面取得了重大進展.1996年，科學(xué)家們在研究某兩個重離子結(jié)合成超重元素的反應(yīng)時，發(fā)現(xiàn)生成的超重元素的核x經(jīng)過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(d)a124、259 b124、265c112、265 d112、277解析：題中的核x經(jīng)過6次衰變后成為fm，注意到fm的電荷數(shù)為100，質(zhì)量數(shù)為253，每發(fā)生一次衰變質(zhì)量數(shù)減少4，電荷數(shù)減少2.由質(zhì)量數(shù)和電荷數(shù)守恒有a4×6253277，z2×6100112，所以選項d正

2、確2下列關(guān)于放射性元素的半衰期的幾種說法中正確的是(c)a同種放射性元素，在化合物中的半衰期比在單質(zhì)中長b把放射性元素放在低溫處，可以減緩放射性元素的衰變c放射性元素的半衰期與元素所處的物理和化學(xué)狀態(tài)無關(guān)，它是一個統(tǒng)計規(guī)律，只對大量的原子核才適用d氡的半衰期是3.8天，若有4個氡原子核，則經(jīng)過7.6天后只剩下一個氡原子核解析：放射性元素的半衰期與其是單質(zhì)還是化合物無關(guān)，與所處的物理、化學(xué)狀態(tài)無關(guān)，只取決于原子核的內(nèi)部因素，故a、b錯；半衰期是一個統(tǒng)計規(guī)律，對于少量的原子核不適用，故c對，d錯3下列有關(guān)半衰期的說法正確的是(a)a放射性元素的半衰期越短，表明有半數(shù)原子核發(fā)生衰變所需要的時間越短，

3、衰變速度越快b放射性元素的樣品不斷衰變，隨著剩下未衰變的原子核的減少，元素的半衰期也變短c把放射性元素放在密閉的容器中，可以減慢放射性元素的衰變速度d降低溫度或增大壓強，讓該元素與其他物質(zhì)形成化合物，均可減緩衰變的速度解析：元素的半衰期是由原子核內(nèi)部的因素決定的，與處于單質(zhì)狀態(tài)還是化合物狀態(tài)無關(guān)，與外部物理條件也無關(guān)4新發(fā)現(xiàn)的一種放射性元素x，它的氧化物x2o半衰期為8天，x2o與f2能發(fā)生如下反應(yīng)：2x2o2f2=4xfo2，xf的半衰期為(c)a2天 b4天c8天 d16天解析：根據(jù)半衰期由原子核內(nèi)部因素決定，而跟其所處的物理狀態(tài)和化學(xué)狀態(tài)無關(guān)，所以x2o、xf、x的半衰期相同，均為8天正

4、確選項為c.5氪90(kr)是不穩(wěn)定的，它經(jīng)過一系列衰變最終成為穩(wěn)定的鋯90(zr)，這些衰變是(b)a1次衰變，6次衰變b4次衰變c2次衰變d2次衰變，2次衰變解析：解法一推理計算法根據(jù)衰變規(guī)律，衰變不影響核的質(zhì)量數(shù)，發(fā)生一次衰變，核電荷數(shù)增加1；發(fā)生一次衰變，質(zhì)量數(shù)減少4，核電荷數(shù)減少2.kr衰變?yōu)閦r，質(zhì)量數(shù)不變，故未發(fā)生衰變；核電荷數(shù)增加4，一定是發(fā)生了4次衰變解法二列方程求解設(shè)kr衰變?yōu)閦r，經(jīng)過了x次衰變，y次衰變，則有krzrxheye由質(zhì)量數(shù)守恒得90904x由電荷數(shù)守恒得36402xy解得x0，y4，即只經(jīng)過了4次衰變，選項b正確6“朝核危機”引起全球矚目，其焦點就是朝鮮核電

5、站采用輕水堆還是重水堆重水堆核電站在發(fā)電的同時還可以生產(chǎn)出可供研制核武器的钚239(pu)，這種钚239可由鈾239(u)經(jīng)過n次衰變而產(chǎn)生，則n為(a)a2 b239c145 d92解析：衰變規(guī)律是質(zhì)量數(shù)不變，質(zhì)子數(shù)增加1.pu比u質(zhì)子數(shù)增加2，所以發(fā)生2次衰變，a對7對天然放射現(xiàn)象，下列說法中正確的是(ad)a粒子帶正電，所以射線一定是從原子核中射出的b粒子帶負電，所以射線有可能是核外電子c粒子是光子，所以射線有可能是由原子發(fā)光產(chǎn)生的d射線、射線、射線都是從原子核內(nèi)部釋放出來的解析：衰變的實質(zhì)是原子核中的兩個質(zhì)子和兩個中子結(jié)合成一個氦核放出的，衰變的實質(zhì)是一個中子變成一個質(zhì)子和一個電子，然

6、后釋放出電子，射線是伴隨衰變和衰變而產(chǎn)生的所以這三種射線都是從原子核內(nèi)部釋放出來的8關(guān)于天然放射現(xiàn)象，下列說法中正確的是(abd)a具有天然放射性的原子核由于不穩(wěn)定放出射線b放射線是從原子核內(nèi)釋放出的看不見的射線c放射線中有帶負電的粒子，表示原子核內(nèi)有負電荷d放射線中帶正電的粒子實質(zhì)是氦原子核解析：放射性元素的原子核由于放出某種射線而變成新核，a正確；放射性元素放出的三種射線都是看不見的，要用科學(xué)的方法去探測，b正確；放射線中帶負電的粒子是電子，它是由原子核內(nèi)中子轉(zhuǎn)化成質(zhì)子時從原子核中放射出來的，原子核中并沒有負電荷，c錯誤；放射線中帶正電的粒子是粒子，根據(jù)粒子的性質(zhì)可知d正確92011年3月

7、11日，日本東海岸發(fā)生9.0級地震，地震引發(fā)的海嘯摧毀了日本福島第一核電站的冷卻系統(tǒng)，最終導(dǎo)致福島第一核電站的6座核反應(yīng)堆不同程度損壞，向空氣中泄漏大量碘131、銫137、鋇等放射性物質(zhì)，這些放射性物質(zhì)隨大氣環(huán)流飄散到許多國家.4月4日，日本開始向太平洋排放大量帶有放射性物質(zhì)的廢水，引起周邊國家的指責(zé)有效防治核污染，合理、安全利用核能成為當今全世界關(guān)注的焦點和熱點下列說法中正確的是(bc)a福島第一核電站靠銫、碘、鋇等衰變時釋放的能量來發(fā)電b銫、碘、鋇等衰變時釋放能量，故會發(fā)生質(zhì)量虧損c銫137進行衰變時，往往同時釋放出射線，射線具有很強的穿透能力，甚至能穿透幾厘米厚的鉛板d銫137進入人體后

8、主要損害人的造血系統(tǒng)和神經(jīng)系統(tǒng)，其半衰期是30.17年，如果將銫137的溫度降低到0度以下，可以延緩其衰變速度解析：核電站是利用重核裂變釋放的能量來發(fā)電的，而不是靠衰變，a錯釋放能量就一定有質(zhì)量虧損，b正確衰變往往同時釋放出射線，射線具有很強的穿透能力，能穿過幾厘米厚的鉛板，c正確放射性元素的半衰期由其本身決定，與周圍環(huán)境無關(guān)，d錯二、非選擇題10放射性元素的原子核在發(fā)生衰變或衰變生成新原子核時，往往會同時伴隨輻射已知a、b兩種放射性元素的半衰期分別為1和2，經(jīng)過t1·2時間后測得這兩種放射性元素的質(zhì)量相等，那么它們原來的質(zhì)量之比mamb2221.解析：放射性元素的原子核在發(fā)生衰變或

9、衰變生成新原子核時，往往以光子的形式釋放能量，即伴隨輻射；根據(jù)半衰期的定義，a、b兩種放射性元素經(jīng)過t1·2時間后剩下的質(zhì)量相等，則，故mamb2221.11靜止狀態(tài)的鐳原子核ra經(jīng)一次衰變后變成一個新核(1)寫出衰變方程式；(2)若測出放出的粒子的動能為e1，求反沖核動能e2及鐳核衰變時放出的總能量e.答案：(1)rarnhe(2)e1e1解析：(1)rarnhe.(2)由動量守恒定律得m1v1m2v20，式中m1、m2、v1、v2分別為粒子及新核的質(zhì)量和速度，則反沖核的動能為：e2m2vm2()2e1·e1，衰變時放出的總能量為ee1e2e1，發(fā)生衰變時遵循動量守恒和能

10、量守恒12.如圖所示，有界勻強磁場的磁感應(yīng)強度b，區(qū)域足夠大，方向垂直于紙面向里，直角坐標系xoy的y軸為磁場的左邊界，a為固定在x軸上的一個放射源，內(nèi)裝有鐳(ra)，鐳核沿著x方向釋放一個粒子后衰變成氡核(rn)，在y軸上放有粒子接收器，移動粒子接收器，在n點能接收到粒子，n點到o點的距離為l.已知oa間距離為，粒子質(zhì)量為m、電荷量為q、氡核的質(zhì)量為m.(1)寫出鐳核的衰變方程；(2)若衰變時釋放的核能全部轉(zhuǎn)化為機械能，求一個原來靜止的鐳核衰變時放出的能量答案：(1)rarnhe(2)0.2q2b2l2/m解析：(1)衰變方程為rarnhe(2)鐳核衰變放出粒子和氡核，分別在磁場中做勻速圓周運動，粒子射出時被粒子接收器接