2018-2019學(xué)年高中物理第十九章原子核19.2放射性元素的衰變課后鞏固訓(xùn)練新人教版選修3

1、19.2放射性元素的衰變基礎(chǔ)達(dá)標(biāo)練1(多選)關(guān)于原子核的衰變和半衰期，下列說法正確的是()A衰變是原子核釋放出氦原子核，故衰變前的原子核內(nèi)存在氦原子核B半衰期是指原子核總質(zhì)量減半所需時間C放射性元素發(fā)生衰變的快慢不可人為控制D射線經(jīng)常伴隨射線和射線產(chǎn)生答案CD解析2個中子和2個質(zhì)子能十分緊密地結(jié)合在一起，在一定條件下作為一個整體從較大的原子核中拋出來形成衰變，衰變前的原子核內(nèi)沒有氦原子核，A錯誤；半衰期是指原子核數(shù)衰變一半所需的時間，B錯誤；放射性元素衰變的快慢是由核內(nèi)部自身的因素決定的，不可人為控制，C正確；衰變產(chǎn)生的新核處于較高能級，向低能級躍遷會產(chǎn)生射線，所以射線經(jīng)常是伴隨著衰變或衰變產(chǎn)

2、生的，D正確。2一個放射性原子核發(fā)生一次衰變，則它的()A質(zhì)子數(shù)減少一個，中子數(shù)不變B質(zhì)子數(shù)增加一個，中子數(shù)不變C質(zhì)子數(shù)增加一個，中子數(shù)減少一個D質(zhì)子數(shù)減少一個，中子數(shù)增加一個答案C解析衰變的實質(zhì)是一個中子變成一個質(zhì)子和一個電子，故中子減少一個而質(zhì)子增加一個。故A、B、D錯誤，C正確。3原子核X經(jīng)過一次衰變成為原子核Y，原子核Y再經(jīng)一次衰變變成為原子核Z，則下列說法中正確的是()A核X的中子數(shù)比核Z的中子數(shù)多2B核X的質(zhì)子數(shù)比核Z的質(zhì)子數(shù)多5C核Z的質(zhì)子數(shù)比核X的質(zhì)子數(shù)少11116表示放射性元素碘131(131I)衰變的方程是()D原子核X的中性原子的電子數(shù)比原子核Y的中性原子的電子數(shù)少1答案

3、C解析根據(jù)衰變規(guī)律，發(fā)生一次衰變減少兩個質(zhì)子和兩個中子，發(fā)生一次衰變減少一個中子而增加一個質(zhì)子。中性原子的電子數(shù)等于質(zhì)子數(shù)。故A、B、D錯誤，C正確。4若元素A的半衰期為4天，元素B的半衰期為5天，則相同質(zhì)量的A和B，經(jīng)過20天后，剩下的質(zhì)量之比mAmB為()A12B21C54D45答案A204解析元素A的半衰期為4天，經(jīng)過20天后，剩余的質(zhì)量mAm2；元素B的205半衰期為5天，經(jīng)過20天后，剩余的質(zhì)量mBm2，所以mAmB12，A正確。Z5某放射性元素的原子核MX連續(xù)經(jīng)過三次衰變和兩次衰變，若最后變成另外一種元素的原子核Y，則該新核的正確寫法是()Z16Z6Z4A.MZ214YB.M14Y

4、C.M12YD.M12Y答案D解析根據(jù)衰變的規(guī)律：新核的質(zhì)量數(shù)為MM12，故A、B錯誤。電荷數(shù)為ZZ62Z4，故C錯誤，D正確。53B.131I131Xe53251A.131I127Sb4He535410e530535352C.131I130I1nD.131I130Te1H答案B解析衰變的實質(zhì)是放射出電子10e，由衰變過程中的質(zhì)量數(shù)和電荷數(shù)守恒可知B7一個靜止在磁場中的放射性同位素原子核30P，放出一個正電子后變成原子核30Si，正確。1514下列各圖中能近似反映正電子e和Si核運動軌跡的是()2反比，即reqSi14，可見正電子運動形成的圓的半徑較大。故B正確，A錯誤。答案B解析衰變過程中動

5、量守恒，放出的正電子的運動方向與Si核的運動方向一定相反，且它們都帶正電，在洛倫茲力作用下運動軌跡是兩個外切圓，C、D錯誤；由洛倫茲力提v2mv供向心力得qvBmr，故半徑rqB，衰變時放出的正電子獲得的動量與反沖核Si的動量大小相等，因此在同一磁場中正電子和Si核做勻速圓周運動的半徑與它們的電荷量成rqSie8超低溫下一塊固態(tài)氡222放在天平的左盤時，需要天平的右盤加444g砝碼，天平才能處于平衡，氡222發(fā)生衰變，經(jīng)過一個半衰期以后，欲使天平再次平衡，應(yīng)從右盤中取出的砝碼為()A222gB8gC2gD4g答案D解析衰變前氡的質(zhì)量為444g，摩爾質(zhì)量為222g/mol，444g氡即2mol。

6、經(jīng)過一個半衰期，有1mol氡衰變成金屬釙，放出1mol粒子，則左盤質(zhì)量減少了4g，故應(yīng)從右盤中取出4g砝碼，D正確，A、B、C錯誤。9(多選)質(zhì)譜儀是測量帶電粒子的質(zhì)量和分析同位素的重要工具，如圖所示為某種3EFGH另一系列衰變?nèi)缦拢篜QRS解析加速過程中由動能定理得qU2mv2，則有v2qUm，三種同位素電荷量q誤，B正確；進(jìn)入磁場后粒子做勻速圓周運動，由qvBmr，并把v代入，得rB2mUq，質(zhì)譜儀的原理圖，現(xiàn)利用這種質(zhì)譜儀對氫元素進(jìn)行測量。氫元素的三種同位素氕、氘、氚從容器A的下方的小孔無初速度飄入電勢差為U的加速電場，加速后垂直進(jìn)入磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場中，最后打在照相底片D上，形成

7、a、b、c三條譜線。關(guān)于三種同位素進(jìn)入磁場時速度大小的排列順序和三條譜線的排列順序，下列判斷正確的是()A進(jìn)入磁場時速度從大到小的排列順序是氚、氘、氕B進(jìn)入磁場時速度從大到小的排列順序是氕、氘、氚Ca、b、c三條譜線依次排列的順序是氕、氘、氚Da、b、c三條譜線依次排列的順序是氚、氘、氕答案BD1A相同，速度的大小取決于質(zhì)量的倒數(shù)，所以速度從大到小的排列順序是氕、氘、氚，錯v21由于它們的電荷量均相同，那么氚核的偏轉(zhuǎn)半徑最大，所以a、b、c三條譜線依次排列的順序是氚、氘、氕，故C錯誤，D正確。題組通關(guān)練10(1)某種元素的原子核E經(jīng)衰變成為F，再經(jīng)衰變成為G，再經(jīng)衰變成為H。上述系列衰變可記為

8、下式：已知P和F是同位素，則()AQ和G是同位素，R和H是同位素BR和E是同位素，S和F是同位素CR和G是同位素，S和H是同位素DQ和E是同位素，R和F是同位素(2)為測定某水庫的存水量，將一瓶放射性同位素溶液倒入此水庫。已知該溶液1min衰變8107次，該放射性同位素的半衰期為2天。經(jīng)10天后，從水庫中取出1m3的水，測得1min衰變10次，則該水庫存水量為多少？4答案(1)B(2)2.5105m3解析(1)由于P和F是同位素，設(shè)它們的質(zhì)子數(shù)為n，則其他各原子核的質(zhì)子數(shù)可分別表示如下：EnFn1Gn1Hn2Pn1Qn2RnSn11由此可以看出R和E是同位素，S和F是同位素，Q和G是同位素，所

9、以B正確，A、C、D錯誤。(2)設(shè)原放射性元素質(zhì)量為m0,10天后的質(zhì)量為m，水庫共有Vm3水，則10天后每立m方米水中放射性元素的存量為V。102由衰變規(guī)律知：mm0232m0。因為放射性物質(zhì)單位時間內(nèi)衰變次數(shù)跟放射性元素的質(zhì)量成正比，所以由題意可知mm0V810710，m0即Vm8106。把式代入式，得水庫存水量V2.5105m3。11(1)(多選)在垂直于紙面的勻強(qiáng)磁場中，有一原來靜止的原子核，該核衰變后，放出的帶電粒子和反沖核的運動軌跡分別如圖中a、b所示，由圖可以判定()A該核發(fā)生的是衰變B該核發(fā)生的是衰變5C磁場方向一定垂直紙面向里D磁場方向向里還是向外不能判定根據(jù)軌道半徑公式有：

10、r1mv1m1v1q2，(2)在勻強(qiáng)磁場中，一個原來靜止的原子核，由于放出一個粒子，結(jié)果得到一張兩個相切圓的徑跡照片(如圖所示)，今測得兩個相切圓半徑之比r1r2441。求：這個原子核原來所含的質(zhì)子數(shù)是多少？圖中哪一個圓是粒子的徑跡？(說明理由)答案(1)BD(2)90軌道1，理由見解析解析(1)原來靜止的核在放出粒子的過程中總動量守恒，所以粒子和反沖核的速度方向一定相反，根據(jù)圖示，它們在同一磁場中是向同一側(cè)偏轉(zhuǎn)的，由左手定則可知它們必帶異種電荷，故應(yīng)為衰變，B正確，A錯誤；由于不知它們的旋轉(zhuǎn)方向，因而無法判定磁場是向里還是向外，D正確，C錯誤。(2)設(shè)衰變后粒子的電荷量為q12e，新生核的電荷量為q2，它們的質(zhì)量分別為m1和m2，衰變后的速度分別為v1和v2，則原