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文檔簡介
2025新課改-高中物理-選修第3冊(cè)(10講)08B原子核中檔版原子核一、天然放射現(xiàn)象1.天然放射現(xiàn)象⑴物質(zhì)發(fā)射射線的性質(zhì)稱為放射性,具有放射性的元素稱為放射性元素。⑵放射性元素自發(fā)地發(fā)出射線的現(xiàn)象,叫做天然放射現(xiàn)象。典例精講【例1.1】(2019?豐臺(tái)區(qū)一模)以下事實(shí)可作為“原子核可再分”的依據(jù)是()A.天然放射現(xiàn)象 B.α粒子散射實(shí)驗(yàn) C.電子的發(fā)現(xiàn) D.氫原子發(fā)光【分析】根據(jù)物理學(xué)史和常識(shí)解答,記住著名物理學(xué)家的主要貢獻(xiàn)即可。【解答】解:A、天然放射現(xiàn)象說明原子核可再分,故A正確;B、盧瑟福首先提出原子的核式結(jié)構(gòu)學(xué)說,故B錯(cuò)誤;C、湯姆孫通過對(duì)陰極射線的研究發(fā)現(xiàn)了電子,從而證明了原子可再分,故C錯(cuò)誤;D、玻爾引入了量子理論,從而成功地解釋了氫原子光譜的原因,故D錯(cuò)誤;故選:A。【例1.2】(2019春?沙坪壩區(qū)校級(jí)期中)下列應(yīng)用中,屬于將放射性同位素作為示蹤原子的是()A.γ射線探傷儀 B.利用60Co治療腫瘤等疾病 C.檢測(cè)古生物體中14C與非放射性碳的含量比,以確定該生物死亡年代 D.把含有放射性元素的肥料施給農(nóng)作物,用以檢測(cè)確定農(nóng)作物吸收養(yǎng)分的規(guī)律【分析】γ射線探傷儀是利用γ射線的穿透性;利用鈷60治療腫瘤等疾病是利用它的射線;檢測(cè)古生物體中14C與非放射性碳的含量比以確定該生物死亡年代是利用它的半衰期進(jìn)行計(jì)算;把含有放射性元素的肥料施給農(nóng)作物,用檢測(cè)放射性的辦法確定放射性元素在農(nóng)作物內(nèi)轉(zhuǎn)移和分布情況,找出合理施肥的規(guī)律是示蹤原子使用?!窘獯稹拷猓篈、γ射線探傷儀是利用γ射線的穿透性,故A錯(cuò)誤。B、利用鈷60治療腫瘤等疾病是利用它的射線,故B錯(cuò)誤;C、檢測(cè)古生物體中14C與非放射性碳的含量比以確定該生物死亡年代是利用它的半衰期進(jìn)行計(jì)算,選項(xiàng)C錯(cuò)誤;D、把含有放射性元素的肥料施給農(nóng)作物,用檢測(cè)放射性的辦法確定放射性元素在農(nóng)作物內(nèi)轉(zhuǎn)移和分布情況,找出合理施肥的規(guī)律是示蹤原子使用,故D正確。故選:D?!纠?.3】(2019春?思明區(qū)校級(jí)月考)說明原子具有復(fù)雜結(jié)構(gòu)的是()A.質(zhì)子的發(fā)現(xiàn) B.天然放射性現(xiàn)象的發(fā)現(xiàn) C.電子的發(fā)現(xiàn) D.α粒子散射實(shí)驗(yàn)【分析】質(zhì)子的發(fā)現(xiàn)與原子核是由質(zhì)子和中子組成的沒有關(guān)聯(lián);天然放射現(xiàn)象說明原子核內(nèi)部有復(fù)雜結(jié)構(gòu);湯姆生發(fā)現(xiàn)電子,知道原子還可以再分,表明了原子內(nèi)部是有復(fù)雜結(jié)構(gòu)的;α粒子散射實(shí)驗(yàn)說明原子的核式結(jié)構(gòu)模型,并沒有說明原子具有復(fù)雜結(jié)構(gòu)?!窘獯稹拷猓篈、質(zhì)子的發(fā)現(xiàn)與原子核是由質(zhì)子和中子組成的沒有關(guān)聯(lián)。故A錯(cuò)誤;B、天然放射現(xiàn)象說明原子核內(nèi)部有復(fù)雜結(jié)構(gòu)。故B錯(cuò)誤;C、湯姆生發(fā)現(xiàn)電子,知道原子還可以再分,表明了原子內(nèi)部是有復(fù)雜結(jié)構(gòu)的。故C正確;D、α粒子散射實(shí)驗(yàn)說明原子的核式結(jié)構(gòu)模型,并沒有說明原子具有復(fù)雜結(jié)構(gòu)。故D錯(cuò)誤。故選:C。2.三種射線把放射源放入鉛做成的容器中,射線只能從容器的小孔射出,稱為細(xì)細(xì)的一束。在射線經(jīng)過的空間施加磁場(chǎng),發(fā)現(xiàn)射線分裂成三束,其中兩束在磁場(chǎng)中向不同的方向偏轉(zhuǎn),說明它們是帶電粒子流,另一束在磁場(chǎng)中不偏轉(zhuǎn),說明它不帶電。人們把這三種射線分別叫做射線、射線、射線。射線:高速氦原子核流,帶正電。射線:高速電子流,帶負(fù)電。射線:波長很短的光子流,不帶電。種類本質(zhì)電離能力穿透能力α射線氦核4+20.1較強(qiáng)較弱,一張紙能把它擋住β射線電子1/18400.99中等中等,能穿透幾毫米厚的鋁板γ射線光子001較弱較強(qiáng),能穿透幾厘米厚的鉛板典例精講【例2.1】(2019春?葫蘆島月考)如圖,放射性元素鐳衰變過程中釋放α、β、γ三種射線,分別進(jìn)入勻強(qiáng)電場(chǎng)和勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,下列說法中正確的是()A.①表示γ射線,③表示α射線 B.③表示α射線,⑤表示γ射線 C.②表示β射線,④表示α射線 D.⑤表示β射線,⑥表示α射線【分析】左圖電場(chǎng)方向從左到右,正電荷向右偏,負(fù)電荷向左偏,γ射線為電磁波不會(huì)偏轉(zhuǎn);右圖為磁場(chǎng),根據(jù)左手定則,正電荷往左偏,負(fù)電荷往右偏,γ射線為電磁波不會(huì)偏轉(zhuǎn)?!窘獯稹拷猓鹤髨D為電場(chǎng),方向從左到右,正電荷(α粒子)向右偏,負(fù)電荷(β粒子)向左偏,γ射線為電磁波不會(huì)偏轉(zhuǎn),所以左圖中①為β射線,②γ為射線,③α為射線;右圖為磁場(chǎng),根據(jù)左手定則,④為α射線,⑤為γ射線,⑥為β射線,故B正確,ACD錯(cuò)誤。故選:B?!纠?.2】(2019春?湛江期末)某一放射性元素放出的射線通過電場(chǎng)后分成三束,如圖所示,下列說法正確的是()A.射線1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.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) D.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)【分析】射線1為β粒子,射線2為γ射線,射線3為α粒子。,射線3電離能力最強(qiáng),射線2穿透能力最強(qiáng)?!窘獯稹拷猓篈、射線3為α粒子,電離作用在三種射線中最強(qiáng)。故A錯(cuò)誤;B、射線2為γ射線,其貫穿本領(lǐng)最強(qiáng)。故B錯(cuò)誤;C、射線1是β粒子,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)多1個(gè)。故C錯(cuò)誤;D、射線3為α粒子,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)。故D正確;故選:D?!纠?.3】(2019春?日照期末)把放射源軸、針或鐳放入用鉛做的容器中,射線只能從容器的小孔射出,成為細(xì)細(xì)的一束。在射線經(jīng)過的空間施加磁場(chǎng),發(fā)現(xiàn)射線分裂成如圖所示的a、b、c三束。下列說法正確的是()A.三種射線中,b的穿透能力最強(qiáng) B.三種射線中,c的電離作用最強(qiáng) C.容器內(nèi)溫度越高,放射性強(qiáng)度越大 D.將磁場(chǎng)換為水平向左的勻強(qiáng)電場(chǎng),射線也大致沿圖示方向偏轉(zhuǎn)【分析】帶電粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng),根據(jù)左手定則,a帶正電為α粒子,b不帶電為γ射線,c帶負(fù)電為β粒子。γ射線(b)電離能力最弱,但穿透能力最強(qiáng)。α粒子(a)電離能力最強(qiáng),但穿透能力最弱;原子核衰變和溫度無關(guān);將磁場(chǎng)換為水平向左的勻強(qiáng)電場(chǎng),射線也大致沿圖示方向偏轉(zhuǎn)?!窘獯稹拷猓篈、帶電粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng),根據(jù)左手定則,a帶正電為α粒子,b不帶電為γ射線,c帶負(fù)電為β粒子。γ射線(b)電離能力最弱,但穿透能力最強(qiáng)。故A正確;B、α粒子(a)電離能力最強(qiáng),但穿透能力最弱,故B錯(cuò)誤;C、原子核衰變和溫度無關(guān),所以放射性強(qiáng)度也和溫度無關(guān)。故C錯(cuò)誤;D、將磁場(chǎng)換為水平向左的勻強(qiáng)電場(chǎng),α粒子向左偏,γ射線不偏轉(zhuǎn),β粒子向右偏,所以射線也大致沿圖示方向偏轉(zhuǎn),故D正確。故選:AD?!纠?.4】(2019春?南通月考)天然放射性元素放出的三種射線的穿透能力實(shí)驗(yàn)結(jié)果如圖所示,由此可推知()A.①的電離作用最弱 B.核內(nèi)中子轉(zhuǎn)化為質(zhì)子和電子,電子發(fā)射到核外,形成②射線 C.③的穿透能力最強(qiáng) D.③屬于原子核內(nèi)釋放的光子【分析】明確三種射線的性質(zhì),知道α射線貫穿能力很弱,電離作用很強(qiáng),一張紙就能把它擋住,α射線是高速氦核流;β射線能貫穿幾毫米厚的鋁板,電離作用較強(qiáng),是原子核中的一個(gè)中子轉(zhuǎn)化成一個(gè)質(zhì)子,同時(shí)釋放出β射線;γ射線穿透本領(lǐng)最強(qiáng),甚至能穿透幾厘米厚的鉛板,是原子核發(fā)生衰變時(shí)釋放的能量以γ光子的形式輻射出來的?!窘獯稹拷猓篈、α射線貫穿能力最弱,電離作用最強(qiáng),一張紙就能把它擋住,故①是α射線,它的電離本領(lǐng)最強(qiáng),故A錯(cuò)誤。B、天然放射性元素放出的三種射線都是原子核發(fā)生衰變?cè)斐傻?,β射線能貫穿幾毫米厚的鋁板,電離作用較強(qiáng),故②是β射線,是原子核中的一個(gè)中子轉(zhuǎn)化成一個(gè)質(zhì)子,同時(shí)釋放出一個(gè)高速電子,該電子即β射線,故β射線來自原子核,故B正確;C、γ射線穿透本領(lǐng)最強(qiáng),甚至能穿透幾厘米厚的鉛板,電離本領(lǐng)很弱,故③是γ射線,③的穿透能力最強(qiáng),故C正確。D、③是γ射線,它的電離作用最弱,是原子核發(fā)生衰變時(shí)釋放的能量以γ光子的形式輻射出來,故③屬于原子核內(nèi)釋放的光子,故D正確。故選:BCD。二、放射性元素的衰變1.放射性元素的衰變1.原子核的衰變?cè)雍朔懦隽W踊蛄W?,由于核電荷?shù)變了,它就變成了另一種原子核。我們把這種變化稱為原子核的衰變。衰變:(規(guī)律:)(是鈾)衰變:(規(guī)律:)(是釷)衰變:、衰變生成的新核通常處于較高能級(jí),躍遷到低能級(jí)時(shí)輻射出的光子。2.半衰期放射性元素的原子核有半數(shù)發(fā)生衰變所需的時(shí)間,叫做這種元素的半衰期。⑴對(duì)于同一種放射性元素,半衰期是一個(gè)定值。⑵半衰期是對(duì)大量原子核的統(tǒng)計(jì)規(guī)律,不是少數(shù)原子核的行為。⑶半衰期由原子核內(nèi)部自身的因素決定,跟原子所處的化學(xué)狀態(tài)和外部條件無關(guān)。典例精講【例1.1】(2019春?天津期末)關(guān)于放射性元素衰變的半衰期,以下說法正確的是()A.降低該元素所在環(huán)境的溫度,可以縮短半衰期 B.減小該元素所在環(huán)境的壓強(qiáng),可以延長半衰期 C.把該元素同其它穩(wěn)定元素結(jié)合成化合物,可以縮短半衰期 D.上述三種方法均無法改變放射性元素衰變的半衰期【分析】半衰期是對(duì)大量放射性元素的統(tǒng)計(jì)規(guī)律,是由元素本身決定,與原子核所處環(huán)境、狀態(tài)無關(guān);同時(shí)要明確發(fā)生半衰期次數(shù)、衰變前總質(zhì)量、衰變后質(zhì)量之間的關(guān)系?!窘獯稹拷猓篈BCD、元素原子核的半衰期是由元素本身決定,與元素所處的物理和化學(xué)狀態(tài)無關(guān),故ABC錯(cuò)誤D正確;故選:D?!纠?.2】(2019春?連云港期末)下列說法正確的是()A.β射線和光電效應(yīng)中逸出的電子都來于原子核 B.100個(gè)614C原子核裂變經(jīng)過一個(gè)半衰期一定剩余50個(gè)C.較重的核分裂成中等質(zhì)量大小的核或較輕的核合并成中等質(zhì)量大小的核,核子的比結(jié)合能都會(huì)增加 D.黑體輻射電磁波的情況除與溫度有關(guān)外還與材料種類和表面狀況有關(guān)【分析】半衰期具有統(tǒng)計(jì)意義,對(duì)大量的原子核適用。衰變時(shí)釋放的電子來自原子核。中等質(zhì)量的原子核的比結(jié)合能較大;體輻射電磁波的情況除與溫度有關(guān)外還與材料種類和表面狀況無關(guān)。【解答】解:A、β射線電子都來于原子核,光電效應(yīng)中逸出的電子為外層電子,故A錯(cuò)誤B、半衰期是大量原子的統(tǒng)計(jì)規(guī)律,不適用于少數(shù)原子。故B錯(cuò)誤C、較重的核分裂成中等質(zhì)量大小的核或較輕的核合并成中等質(zhì)量大小的核,核子的比結(jié)合能都會(huì)增加,故C正確D、黑體輻射電磁波的情況除與溫度有關(guān)外還與材料種類和表面狀況無關(guān),故D錯(cuò)誤故選:C。【例1.3】(2019春?宿遷期末)關(guān)于衰變,以下說法正確的是()A.同種放射性元素衰變快慢是由原子所處化學(xué)狀態(tài)和外部條件決定的 B.92238U(鈾)衰變?yōu)?6222Rn(氡)要經(jīng)過4次α衰變和2次βC.β衰變的實(shí)質(zhì)是原子核外電子掙脫原子核的束縛形成的高速電子流 D.氡的半衰期為3.8天,若有四個(gè)氡原子核,經(jīng)過7.6天就只剩下一個(gè)【分析】原子核經(jīng)過一次α衰變,電荷數(shù)減小2,質(zhì)量數(shù)減小4,經(jīng)過一次β衰變后電荷數(shù)增加1,質(zhì)量數(shù)不變;β衰變產(chǎn)生的電子來自原子核,不是核外電子。半衰期與原子所處的化學(xué)狀態(tài)和外部條件無關(guān),由內(nèi)部自身因素決定。放射性元素的半衰期是指大量該元素的原子核中有半數(shù)發(fā)生衰變所需要的時(shí)間,具有統(tǒng)計(jì)意義?!窘獯稹拷猓篈、原子核的半衰期與所處的化學(xué)狀態(tài)和外部條件無關(guān),由內(nèi)部自身因素決定。故A錯(cuò)誤。B、經(jīng)過4次α衰變和2次β衰變后,則質(zhì)量數(shù)減小16,而質(zhì)子減小6,因此92238U(鈾)衰變?yōu)?6C、β衰變是原子核中的一個(gè)中子轉(zhuǎn)變?yōu)橐粋€(gè)質(zhì)子和一個(gè)電子,電子釋放出來。故C錯(cuò)誤。D、放射性元素的半衰期是指大量該元素的原子核中有半數(shù)發(fā)生衰變所需要的時(shí)間,對(duì)個(gè)別的原子沒有意義。故D錯(cuò)誤。故選:B?!纠?.4】(2019春?周口期末)在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中有一個(gè)原來靜止的碳14原子核,它放射出的粒子與反沖核的徑跡是兩個(gè)內(nèi)切圓,圓直徑比為7:1,如圖,則碳14的衰變方程為()A.14#/DEL/#6#/DEL/#C→0#/DEL/#B.14#/DEL/#6#/DEL/#C→4#/DEL/#C.14#/DEL/#6#/DEL/#C→2#/DEL/#D.14#/DEL/#6#/DEL/#C→0【分析】核衰變過程動(dòng)量守恒,反沖核與釋放出的粒子的動(dòng)量大小相等,根據(jù)左手定則判斷粒子與反沖核的電性關(guān)系。結(jié)合帶電粒子在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中圓周運(yùn)動(dòng)的半徑公式可得粒子與反沖核的電荷量之比?!窘獯稹拷猓涸雍说乃プ冞^程滿足動(dòng)量守恒,粒子與反沖核的速度方向相反,根據(jù)左手定則判斷得知,粒子與反沖核的電性相反,則知粒子帶負(fù)電,所以該衰變是β衰變,此粒子是β粒子??傻脙蓭щ娏W觿?dòng)量大小相等,方向相反,就動(dòng)量大小而言有:m1v1=m2v2由帶電粒子在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中圓周運(yùn)動(dòng)的半徑公式可得:r=mv由題意,大圓與小圓的直徑之比為7:1,半徑之比為7:1,則得:粒子與反沖核的電荷量之比為1:7。所以反沖核的電荷量為7e,電荷數(shù)是7,其符號(hào)為714所以碳14的衰變方程為14#/DEL/#6#/DEL/#C→0故選:D?!纠?.5】(2019?莆田二模)K﹣介子的衰變方程為:K﹣→π﹣+π0,其中K﹣介子和π﹣介子帶負(fù)電,π0介子不帶電。如圖,勻強(qiáng)磁場(chǎng)的方向垂直紙面向外,一個(gè)K﹣介子沿垂直于磁場(chǎng)的方向射入,其軌跡為圖中的虛線圓弧,若K﹣介子在磁場(chǎng)中發(fā)生衰變,則衰變產(chǎn)生的π﹣介子和π0介子的運(yùn)動(dòng)軌跡可能是()A. B. C. D.【分析】帶負(fù)電的粒子垂直進(jìn)入磁場(chǎng)在洛倫茲力作用下做勻速圓周運(yùn)動(dòng),由左手定則可判定洛倫茲力方向與粒子的運(yùn)動(dòng)方向及磁場(chǎng)方向的關(guān)系,由半徑公式結(jié)合動(dòng)量守恒定律判斷圓的大小關(guān)系。【解答】解:帶電粒子在磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的軌道半徑:r=mvqB,由題可知,K﹣介子和πA、由圖可知,K﹣介子沿垂直于磁場(chǎng)的方向沿圓弧虛線進(jìn)入磁場(chǎng),由于K﹣介子帶負(fù)電,則由左手定則讓磁感線穿過掌心,四指所指負(fù)電荷的運(yùn)動(dòng)方向,大拇指所指方向的反方向即為洛倫茲力的方向,可知K﹣介子運(yùn)動(dòng)的方向向右上。K﹣介子衰變后,π0介子不帶電,因此做勻速直線運(yùn)動(dòng),右圖A可知π0介子運(yùn)動(dòng)的方向與K﹣介子的方向相反;由動(dòng)量守恒可知,π﹣介子的動(dòng)量大于K﹣介子的動(dòng)量,π﹣介子帶負(fù)電,運(yùn)動(dòng)方向與K﹣介子方向相同,應(yīng)為內(nèi)切圓,故A錯(cuò)誤;B、結(jié)合A的選項(xiàng)可知,π﹣介子帶負(fù)電,運(yùn)動(dòng)方向與K﹣介子方向相同,應(yīng)為內(nèi)切圓,故B錯(cuò)誤;C、由圖可知,K﹣介子沿垂直于磁場(chǎng)的方向沿圓弧虛線進(jìn)入磁場(chǎng),K﹣介子衰變后,π0介子不帶電,因此沿原方向做勻速直線運(yùn)動(dòng),若π﹣介子和π0介子的運(yùn)動(dòng)的運(yùn)動(dòng)方向與K﹣介子運(yùn)動(dòng)方向相同,由動(dòng)量守恒定律可知,π﹣介子和π0介子的動(dòng)量都小于K﹣介子的動(dòng)量,由r=mvqB可知πD、結(jié)合C的分析可知,π﹣介子的軌跡與K﹣介子的軌跡為內(nèi)切圓,則運(yùn)動(dòng)方向與K﹣介子方向相同,所以π﹣介子的半徑小。故D錯(cuò)誤;故選:C。2.放射性同位素的應(yīng)用⑴利用其射線:α射線電離性強(qiáng),用于使空氣電離,將靜電泄出,從而消除有害靜電。γ射線貫穿性強(qiáng),可用于金屬探傷,也可用于治療惡性腫瘤。各種射線均可使DNA發(fā)生突變,可用于生物工程,基因工程。⑵作為示蹤原子:用于研究農(nóng)作物化肥需求情況,診斷甲狀腺疾病的類型,研究生物大分子結(jié)構(gòu)及其功能。⑶進(jìn)行考古研究:利用放射性同位素碳14,判定出土文物的產(chǎn)生年代。隨堂練習(xí)一.選擇題(共10小題)1.(2018春?大連期末)在居室裝修中常用到花崗巖、大理石等裝飾材料,這些巖石不同程度地含有放射性元素。下列說法正確的是()A.α射線的電離作用比β射線強(qiáng) B.β射線穿透能力比γ射線強(qiáng) C.β衰變的實(shí)質(zhì)是核內(nèi)質(zhì)子轉(zhuǎn)化成了一個(gè)中子和一個(gè)電子 D.8個(gè)氡原子核經(jīng)過兩個(gè)半衰期后一定只剩下2個(gè)氡原子核2.(2017春?宿遷期末)如圖所示,兩塊平行放置的金屬板A、B分別與電源的兩極連接,放射源發(fā)出的射線從其上方小孔向外射出,下列說法正確的是()A.α粒子電離能力最強(qiáng) B.b粒子來自原子核內(nèi)中子的衰變 C.c粒子穿透能力最強(qiáng) D.c粒子的速度最小3.(2014?思明區(qū)校級(jí)模擬)下列四幅圖的有關(guān)說法中,正確的是()A.原子中的電子繞原子核高速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí),運(yùn)行軌道的半徑是任意的 B.射線甲是a粒子流,具有很強(qiáng)的穿透能力 C.在光顏色保持不變的情況下,入射光越強(qiáng),飽和光電流越大 D.鏈?zhǔn)椒磻?yīng)屬于輕核的聚變4.(2014?福建)如圖,放射性元素鐳衰變過程中釋放αβγ三種射線,分別進(jìn)入勻強(qiáng)電場(chǎng)和勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,下列說法中正確的是()A.①表示γ射線,③表示α射線 B.②表示β射線,③表示α射線 C.④表示α射線,⑤表示γ射線 D.⑤表示β射線,⑥表示α射線5.(2018春?廈門期末)關(guān)于天然放射性,下列說法正確的是()A.元素周期表中的所有元素都具有天然放射性 B.γ射線的實(shí)質(zhì)是高速運(yùn)動(dòng)的電子流 C.放射性元素形成化合物后,該元素仍具有放射性 D.α、β和γ三種射線中,γ射線的電離能力最強(qiáng)6.(2018春?河南月考)如圖所示,在某次實(shí)驗(yàn)中把放射源放入鉛制成的容器中,射線只能從容器的小孔射出。在小孔前Q處放置一張黑紙,在黑紙后P處放置照相機(jī)底片,QP之間為垂直紙(非黑紙)面的勻強(qiáng)磁場(chǎng)(圖中未畫出),整個(gè)裝置放在暗室中。實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn),在照相機(jī)底片的a、b兩處被感光(b點(diǎn)正對(duì)鉛盒的小孔),則下列有關(guān)說法正確的是()A.天然放射現(xiàn)象說明原子具有復(fù)雜的結(jié)構(gòu) B.QP之間的勻強(qiáng)磁場(chǎng)垂直紙面向里 C.通過分析可知,打到α處的射線為β射線 D.此放射性元素放出的射線中只有α射線和β射線7.(2018春?隆陽區(qū)校級(jí)期末)天然放射現(xiàn)象中可產(chǎn)生α、β、γ三種射線。下列說法正確的是()A.β射線是由原子核外電子電離產(chǎn)生的 B.92238U經(jīng)過兩次α衰變,變?yōu)?0234C.α射線的穿透能力比γ射線穿透能力強(qiáng) D.放射性元素的半衰期不隨溫度升高而變化8.(2019?銀川模擬)國產(chǎn)科幻大片《流浪地球》講述了太陽即將在未來出現(xiàn)“核燃燒”現(xiàn)象,從而導(dǎo)致人類無法生存,決定移民到半人馬座比鄰星的故事。據(jù)科學(xué)家論證,太陽向外輻射的能量來自其內(nèi)部發(fā)生的各種熱核反應(yīng),當(dāng)太陽內(nèi)部達(dá)到一定溫度時(shí),會(huì)發(fā)生“核燃燒”,其中“核燃燒”的核反應(yīng)方程為24He+X→48Be+γ,方程中X表示某種粒子,A.X粒子是24HeB.若使48Be的溫度降低,其半衰期會(huì)減小C.經(jīng)過2T,一定質(zhì)量的48Be占開始時(shí)的1D.“核燃燒”的核反應(yīng)是裂變反應(yīng)9.(2019春?柳州期中)某放射性同位累樣品,在21天里衰減掉78A.3天 B.5.25天 C.7天 D.10.5天10.(2019春?紅崗區(qū)校級(jí)期末)關(guān)于半衰期,以下說法正確的是()A.氡的半衰期為3.8天,4克氡原子核,經(jīng)過7.6天就只剩下1克 B.氡的半衰期為3.8天,若有四個(gè)氡原子核,經(jīng)過7.6填就只剩下一個(gè) C.同種放射性元素在化合物中的半衰期比單質(zhì)中長 D.升高溫度可以使半衰期縮短二.多選題(共3小題)11.(2016?城區(qū)校級(jí)模擬)下列說法正確的是()A.α射線、β射線和γ射線是三種波長不同的電磁波 B.一群處于n=4能級(jí)的氫原子向低能級(jí)躍遷時(shí)能輻射出6種不同頻率的光 C.重核裂變過程生成中等質(zhì)量的核,反應(yīng)前后質(zhì)量數(shù)守恒,但質(zhì)量一定減少 D.經(jīng)典物理學(xué)不能解釋原子光譜的不連續(xù)性,但可以解釋原子的穩(wěn)定性 E.光電效應(yīng)和康普頓效應(yīng)的實(shí)驗(yàn)都表明光具有粒子性12.(2017春?鄞州區(qū)校級(jí)期末)下列說法正確的是()A.水面上的油膜在陽光照射下會(huì)呈現(xiàn)彩色,這是由于光的干涉造成的 B.比結(jié)合能越大,原子核中核子結(jié)合的越不牢固,原子核越不穩(wěn)定 C.當(dāng)觀察者向靜止的聲源運(yùn)動(dòng)時(shí),接收到的聲音頻率等于聲源發(fā)出的頻率 D.天然放射現(xiàn)象說明了原子核具有復(fù)雜結(jié)構(gòu)13.(2019春?唐縣校級(jí)期中)下列說法中正確的是()A.玻爾理論成功解釋了所有原子的光譜 B.已知氡的半衰期為3.8天,若取1g氡放在天平左盤上,砝碼放于右盤,左右兩邊恰好平衡,則7.6天后,需取走0.75g砝碼天平才能再次平衡 C.714N+24He→817D.光電效應(yīng)實(shí)驗(yàn)中,遏止電壓與入射光的頻率有關(guān)三.解答題(共1小題)14.(2014?天津三模)在核反應(yīng)堆的廢料中含有大量的92238U,可自發(fā)放出一個(gè)粒子衰變?yōu)?34①寫出該過程的核反應(yīng)方程.②若此過程發(fā)生在垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,234Th核反沖速度的方向?yàn)椋ㄌ睢跋蛏稀被颉跋蛳隆保?/p>
隨堂練習(xí)參考答案與試題解析一.選擇題(共10小題)1.(2018春?大連期末)在居室裝修中常用到花崗巖、大理石等裝飾材料,這些巖石不同程度地含有放射性元素。下列說法正確的是()A.α射線的電離作用比β射線強(qiáng) B.β射線穿透能力比γ射線強(qiáng) C.β衰變的實(shí)質(zhì)是核內(nèi)質(zhì)子轉(zhuǎn)化成了一個(gè)中子和一個(gè)電子 D.8個(gè)氡原子核經(jīng)過兩個(gè)半衰期后一定只剩下2個(gè)氡原子核【分析】由于α粒子電離作用較強(qiáng),能使空氣分子電離,β射線的實(shí)質(zhì)是電子流,γ射線的穿透能力最強(qiáng);半衰期具有統(tǒng)計(jì)規(guī)律,對(duì)大量的原子核適用;β衰變的電子來自原子核中的中子轉(zhuǎn)化為質(zhì)子時(shí)產(chǎn)生的?!窘獯稹拷猓篈、α射線的電離作用比β射線強(qiáng),而穿透能力最弱,A正確;B、γ射線穿透能力最強(qiáng),而電離能力最弱,故B錯(cuò)誤。C、β衰變時(shí),原子核中的一個(gè)中子,轉(zhuǎn)變?yōu)橐粋€(gè)質(zhì)子和一個(gè)電子,電子釋放出來,故C錯(cuò)誤;D、半衰期是統(tǒng)計(jì)規(guī)律,對(duì)少數(shù)原子核不適用,故D錯(cuò)誤。故選:A。2.(2017春?宿遷期末)如圖所示,兩塊平行放置的金屬板A、B分別與電源的兩極連接,放射源發(fā)出的射線從其上方小孔向外射出,下列說法正確的是()A.α粒子電離能力最強(qiáng) B.b粒子來自原子核內(nèi)中子的衰變 C.c粒子穿透能力最強(qiáng) D.c粒子的速度最小【分析】α、β和γ三種射線中,α帶正電、β帶負(fù)電、γ不帶電。由圖知,a的軌跡偏向A,而b的軌跡偏向B,說明a為α射線;在α、β、γ三種射線中,γ射線的穿透能力最強(qiáng),電離能力最弱,α射線穿透能力最弱,電離能力最強(qiáng)。【解答】解:β射線為高速電子流,質(zhì)量約為質(zhì)子質(zhì)量的11800速度接近光速;α射線為氦核流,速度約為光速的110在同一電場(chǎng)中,β射線偏轉(zhuǎn)的軌跡曲率半徑小于α射線的曲率半徑,同時(shí)結(jié)合α射線帶正電,偏向負(fù)極,而β射線帶負(fù)電,偏向正極,由圖知,向左偏的為β射線,向右偏的為α射線,即到達(dá)A板的為β射線;因在α、β、γ三種射線中,γ射線的穿透能力最強(qiáng),電離能力最弱,α射線穿透能力最弱,電離能力最強(qiáng),AC、α粒子為β射線,電離能力較弱,c粒子為γ射線,穿透能力最強(qiáng),故A錯(cuò)誤,C正確,B、β衰變所釋放的電子是原子核內(nèi)的中子轉(zhuǎn)變?yōu)橘|(zhì)子時(shí)產(chǎn)生的,而b粒子是α射線,故B錯(cuò)誤;D、c粒子為γ射線,速度最大,故D錯(cuò)誤。故選:C。3.(2014?思明區(qū)校級(jí)模擬)下列四幅圖的有關(guān)說法中,正確的是()A.原子中的電子繞原子核高速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí),運(yùn)行軌道的半徑是任意的 B.射線甲是a粒子流,具有很強(qiáng)的穿透能力 C.在光顏色保持不變的情況下,入射光越強(qiáng),飽和光電流越大 D.鏈?zhǔn)椒磻?yīng)屬于輕核的聚變【分析】原子中的電子繞原子核高速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí),運(yùn)行軌道的半徑是特定的軌道;射線甲是β粒子流,具有很強(qiáng)的穿透能力;在光顏色保持不變的情況下,入射光越強(qiáng),飽和光電流越大,鏈?zhǔn)椒磻?yīng)屬于重核的裂變.【解答】解:A、根據(jù)玻爾理論,原子中的電子繞原子核高速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí),運(yùn)行軌道的半徑是特定的軌道。故A錯(cuò)誤;B、根據(jù)左手定則可得,射線甲是β粒子流,具有很強(qiáng)的穿透能力。故B錯(cuò)誤;C、在光顏色保持不變的情況下,入射光越強(qiáng),單位時(shí)間內(nèi)照射的光的總能量越多,光子的數(shù)目越多,飽和光電流越大。故C正確;D、鏈?zhǔn)椒磻?yīng)屬于重核的裂變。故D錯(cuò)誤。故選:C。4.(2014?福建)如圖,放射性元素鐳衰變過程中釋放αβγ三種射線,分別進(jìn)入勻強(qiáng)電場(chǎng)和勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,下列說法中正確的是()A.①表示γ射線,③表示α射線 B.②表示β射線,③表示α射線 C.④表示α射線,⑤表示γ射線 D.⑤表示β射線,⑥表示α射線【分析】根據(jù)α、β、γ三種射線的帶電性質(zhì)和本質(zhì)以及帶電粒子在電場(chǎng)中受力特點(diǎn)可正確判斷。本題應(yīng)抓住:①三種射線的成分主要是指所帶電性:α射線是高速He流帶正電,β射線是高速電子流,帶負(fù)電,γ射線是γ光子,是中性的。②洛倫茲力方向的判定,左手定則:張開左手,拇指與四指垂直,讓磁感線穿入手心,四指的方向是正電荷運(yùn)動(dòng)的方向,拇指的指向就是洛倫茲力的方向。【解答】解:α射線實(shí)質(zhì)為氦核,帶正電,β射線為電子流,帶負(fù)電,γ射線為高頻電磁波,根據(jù)電荷所受電場(chǎng)力特點(diǎn)可知:①為β射線,②為γ射線,③為α射線,α射線是高速He流,一個(gè)α粒子帶兩個(gè)正電荷。根據(jù)左手定則,α射線受到的洛倫茲力向左,故④是α射線。β射線是高速電子流,帶負(fù)電荷。根據(jù)左手定則,β射線受到的洛倫茲力向右,故⑥是β射線。γ射線是γ光子,是中性的,故在磁場(chǎng)中不受磁場(chǎng)的作用力,軌跡不會(huì)發(fā)生偏轉(zhuǎn)。故⑤是γ射線。故C正確,ABD錯(cuò)誤。故選:C。5.(2018春?廈門期末)關(guān)于天然放射性,下列說法正確的是()A.元素周期表中的所有元素都具有天然放射性 B.γ射線的實(shí)質(zhì)是高速運(yùn)動(dòng)的電子流 C.放射性元素形成化合物后,該元素仍具有放射性 D.α、β和γ三種射線中,γ射線的電離能力最強(qiáng)【分析】放射性元素的半衰期與元素所處的物理環(huán)境和化學(xué)狀態(tài)無關(guān),由原子核內(nèi)部因素決定;三種射線中,α射線的穿透能力最弱,γ射線的穿透能力最強(qiáng);一個(gè)元素具有放射性,不論是以單質(zhì)形式存在,還是化合物形式存在,都具有放射性。【解答】解:A、不是所有元素都能發(fā)生衰變,故A錯(cuò)誤。B、β射線實(shí)質(zhì)是高速運(yùn)動(dòng)的電子流,γ射線是波長極短,頻率極高的電磁波,故B錯(cuò)誤。C、放射性元素與別的元素形成化合物時(shí)仍具有放射性,故C正確。D、α、β和γ三種射線中,α射線的電離能力最強(qiáng),而γ射線的穿透能力最強(qiáng),故D錯(cuò)誤。故選:C。6.(2018春?河南月考)如圖所示,在某次實(shí)驗(yàn)中把放射源放入鉛制成的容器中,射線只能從容器的小孔射出。在小孔前Q處放置一張黑紙,在黑紙后P處放置照相機(jī)底片,QP之間為垂直紙(非黑紙)面的勻強(qiáng)磁場(chǎng)(圖中未畫出),整個(gè)裝置放在暗室中。實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn),在照相機(jī)底片的a、b兩處被感光(b點(diǎn)正對(duì)鉛盒的小孔),則下列有關(guān)說法正確的是()A.天然放射現(xiàn)象說明原子具有復(fù)雜的結(jié)構(gòu) B.QP之間的勻強(qiáng)磁場(chǎng)垂直紙面向里 C.通過分析可知,打到α處的射線為β射線 D.此放射性元素放出的射線中只有α射線和β射線【分析】天然放射現(xiàn)象說明原子核具有復(fù)雜的結(jié)構(gòu);根據(jù)α射線電離能力最強(qiáng),且?guī)д?,而γ射線穿透能力最強(qiáng),且不帶電,β射線帶負(fù)電,再依據(jù)左手定則,即可求解?!窘獯稹拷猓篈、天然放射現(xiàn)象說明原子核具有復(fù)雜的結(jié)構(gòu),故A錯(cuò)誤;BC、在照相機(jī)底片的a、b兩處被感光,說明是β射線與γ射線,而α射線不可能穿透黑紙,再依據(jù)左手定則,結(jié)合a在左邊,說明a是β射線,且?guī)ж?fù)電,則可知,磁場(chǎng)應(yīng)該是垂直紙面向外,故B錯(cuò)誤,C正確;D、此放射性元素放出的射線中可能,有α射線,但一定有β射線與γ射線,故D錯(cuò)誤;故選:C。7.(2018春?隆陽區(qū)校級(jí)期末)天然放射現(xiàn)象中可產(chǎn)生α、β、γ三種射線。下列說法正確的是()A.β射線是由原子核外電子電離產(chǎn)生的 B.92238U經(jīng)過兩次α衰變,變?yōu)?0234C.α射線的穿透能力比γ射線穿透能力強(qiáng) D.放射性元素的半衰期不隨溫度升高而變化【分析】β衰變中產(chǎn)生的電子是原子核中的一個(gè)中子轉(zhuǎn)化而來的;α衰變過程中,一個(gè)原子核釋放一個(gè)α粒子(由兩個(gè)中子和兩個(gè)質(zhì)子形成的氦原子核),并且轉(zhuǎn)變成一個(gè)質(zhì)量數(shù)減少4,核電荷數(shù)減少2的新原子核。根據(jù)質(zhì)量數(shù)守恒和電荷數(shù)守恒求解原子核衰變后核內(nèi)中子數(shù)的變化;升高放射性物質(zhì)的溫度,不能縮短其半衰期。α、β、γ三種射線分別是氦核、電子、電磁波,三種射線的穿透能力逐漸增強(qiáng),電離能力逐漸減弱?!窘獯稹拷猓篈、β射線的實(shí)質(zhì)是衰變中產(chǎn)生的電子,故A錯(cuò)誤;B、α衰變過程中,一個(gè)原子核釋放一個(gè)α粒子(由兩個(gè)中子和兩個(gè)質(zhì)子形成的氦原子核),并且轉(zhuǎn)變成一個(gè)質(zhì)量數(shù)減少4,核電荷數(shù)減少2的新原子核。所以92238U經(jīng)過一次α衰變,變?yōu)?0C、α、β、γ三種射線分別是氦核、電子、電磁波,三種射線的穿透能力逐漸增強(qiáng),所以α射線的穿透能力比γ射線穿透能力弱,故C錯(cuò)誤;D、半衰期是由原子核內(nèi)部性質(zhì)決定的,與溫度無關(guān),故D正確;故選:D。8.(2019?銀川模擬)國產(chǎn)科幻大片《流浪地球》講述了太陽即將在未來出現(xiàn)“核燃燒”現(xiàn)象,從而導(dǎo)致人類無法生存,決定移民到半人馬座比鄰星的故事。據(jù)科學(xué)家論證,太陽向外輻射的能量來自其內(nèi)部發(fā)生的各種熱核反應(yīng),當(dāng)太陽內(nèi)部達(dá)到一定溫度時(shí),會(huì)發(fā)生“核燃燒”,其中“核燃燒”的核反應(yīng)方程為24He+X→48Be+γ,方程中X表示某種粒子,A.X粒子是24HeB.若使48Be的溫度降低,其半衰期會(huì)減小C.經(jīng)過2T,一定質(zhì)量的48Be占開始時(shí)的1D.“核燃燒”的核反應(yīng)是裂變反應(yīng)【分析】根據(jù)電荷數(shù)守恒、質(zhì)量數(shù)守恒的X的電荷數(shù)和質(zhì)量數(shù);半衰期的大小與溫度無關(guān);經(jīng)過一個(gè)半衰期,原子核有半數(shù)發(fā)生衰變;太陽內(nèi)部進(jìn)行的是核聚變?!窘獯稹拷猓篈、根據(jù)電荷數(shù)守恒、質(zhì)量數(shù)守恒知,X的電荷數(shù)為2,質(zhì)量數(shù)為4,即X粒子是24B、半衰期的大小與溫度無關(guān),若使48C、經(jīng)過2T,一定質(zhì)量的48Be占開始時(shí)的1D、“核燃燒”的核反應(yīng)是聚變反應(yīng),故D錯(cuò)誤。故選:A。9.(2019春?柳州期中)某放射性同位累樣品,在21天里衰減掉78A.3天 B.5.25天 C.7天 D.10.5天【分析】根據(jù)m=m0((1【解答】解:由m=m0(12)tT即可得tT=3,即T故選:C。10.(2019春?紅崗區(qū)校級(jí)期末)關(guān)于半衰期,以下說法正確的是()A.氡的半衰期為3.8天,4克氡原子核,經(jīng)過7.6天就只剩下1克 B.氡的半衰期為3.8天,若有四個(gè)氡原子核,經(jīng)過7.6填就只剩下一個(gè) C.同種放射性元素在化合物中的半衰期比單質(zhì)中長 D.升高溫度可以使半衰期縮短【分析】經(jīng)過一個(gè)半衰期后,有半數(shù)發(fā)生衰變,半衰期具有統(tǒng)計(jì)規(guī)律,對(duì)大量的原子核適用.半衰期的大小有溫度、壓強(qiáng)、化學(xué)性質(zhì)無關(guān).【解答】解:A、經(jīng)過一個(gè)半衰期后,有半數(shù)發(fā)生衰變,氡的半衰期為3.8天,4克氡原子核,經(jīng)過7.6天,即2個(gè)半衰期,還剩1g沒有衰變,故A正確。B、半衰期具有統(tǒng)計(jì)規(guī)律,對(duì)大量的原子核適用,對(duì)少數(shù)的原子核不適用,故B錯(cuò)誤。C、半衰期的大小與元素所處的化學(xué)狀態(tài)無關(guān),故C錯(cuò)誤。D、半衰期的大小與溫度無關(guān),故D錯(cuò)誤。故選:A。二.多選題(共3小題)11.(2016?城區(qū)校級(jí)模擬)下列說法正確的是()A.α射線、β射線和γ射線是三種波長不同的電磁波 B.一群處于n=4能級(jí)的氫原子向低能級(jí)躍遷時(shí)能輻射出6種不同頻率的光 C.重核裂變過程生成中等質(zhì)量的核,反應(yīng)前后質(zhì)量數(shù)守恒,但質(zhì)量一定減少 D.經(jīng)典物理學(xué)不能解釋原子光譜的不連續(xù)性,但可以解釋原子的穩(wěn)定性 E.光電效應(yīng)和康普頓效應(yīng)的實(shí)驗(yàn)都表明光具有粒子性【分析】α射線、β射線不是電磁波;根據(jù)數(shù)學(xué)組合Cn核子結(jié)合成原子核時(shí)伴隨巨大能量產(chǎn)生;經(jīng)典物理學(xué)解釋不了原子穩(wěn)定性與特征光譜,從而出現(xiàn)玻爾的能量、軌道量子化,及躍遷的三種假設(shè);光電效應(yīng)和康普頓效應(yīng)揭示了光具有粒子性.【解答】解:A、γ射線是電磁波,而α射線、β射線不是電磁波,故A錯(cuò)誤;B、根據(jù)數(shù)學(xué)組合C4C、核子結(jié)合成原子核時(shí)一定有質(zhì)量虧損,釋放出能量,故C正確;D、經(jīng)典物理學(xué)不能解釋原子的穩(wěn)定性和原子光譜的分立特征,故D錯(cuò)誤。E、光電效應(yīng)和康普頓效應(yīng)揭示了光具有粒子性,故E正確;故選:BCE。12.(2017春?鄞州區(qū)校級(jí)期末)下列說法正確的是()A.水面上的油膜在陽光照射下會(huì)呈現(xiàn)彩色,這是由于光的干涉造成的 B.比結(jié)合能越大,原子核中核子結(jié)合的越不牢固,原子核越不穩(wěn)定 C.當(dāng)觀察者向靜止的聲源運(yùn)動(dòng)時(shí),接收到的聲音頻率等于聲源發(fā)出的頻率 D.天然放射現(xiàn)象說明了原子核具有復(fù)雜結(jié)構(gòu)【分析】油膜在陽光照射下會(huì)呈現(xiàn)彩色,是光的干涉;比結(jié)合能越大,原子核越穩(wěn)定;當(dāng)觀察者向靜止的聲源運(yùn)動(dòng)時(shí),接收到的聲音頻率大于聲源發(fā)出的頻率;天然放射現(xiàn)象說明了原子核具有復(fù)雜結(jié)構(gòu).【解答】解:A、油膜在陽光照射下,膜的兩表面反射,出現(xiàn)相同頻率的光,從而進(jìn)行疊加,導(dǎo)致呈現(xiàn)彩色,這是由光的干涉造成的,故A正確;B、比結(jié)合能越大,原子核中核子結(jié)合的越牢固,原子核越穩(wěn)定,故B錯(cuò)誤;C、根據(jù)多普勒效應(yīng)可知,當(dāng)觀察者向靜止的聲源運(yùn)動(dòng)時(shí),接收到的聲音頻率大于聲源發(fā)出的頻率,故C錯(cuò)誤;D、天然放射現(xiàn)象說明了原子核是可分的,原子核具有復(fù)雜結(jié)構(gòu),故D正確;故選:AD。13.(2019春?唐縣校級(jí)期中)下列說法中正確的是()A.玻爾理論成功解釋了所有原子的光譜 B.已知氡的半衰期為3.8天,若取1g氡放在天平左盤上,砝碼放于右盤,左右兩邊恰好平衡,則7.6天后,需取走0.75g砝碼天平才能再次平衡 C.714N+24He→817D.光電效應(yīng)實(shí)驗(yàn)中,遏止電壓與入射光的頻率有關(guān)【分析】玻爾理論成功解釋了氫原子的光譜;半衰期是原子核有半數(shù)發(fā)生衰變所需的時(shí)間,具有統(tǒng)計(jì)規(guī)律;發(fā)生光電效應(yīng)的條件是入射光頻率大于極限頻率,遏制電壓與最大初動(dòng)能有關(guān),入射光的頻率越大.最大初動(dòng)能越大.【解答】解:A、玻爾理論只能成功解釋了氫原子的光譜。故A錯(cuò)誤。B、氡的半衰期為3.8天,經(jīng)7.6天后,有0.75克衰變成新核,故取走的砝碼小于0.75克,天平才能再次平衡。故B錯(cuò)誤。C、用α粒子去轟擊氮核,屬于原子核的人工轉(zhuǎn)變。故C正確。D、根據(jù)光電效應(yīng)方程Ekm=eUc=hγ﹣W0,知遏止電壓與入射光的頻率有關(guān)。故D正確。故選:CD。三.解答題(共1小題)14.(2014?天津三模)在核反應(yīng)堆的廢料中含有大量的92238U,可自發(fā)放出一個(gè)粒子衰變?yōu)?34①寫出該過程的核反應(yīng)方程92238U→90②若此過程發(fā)生在垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,234Th核反沖速度的方向?yàn)橄蛳拢ㄌ睢跋蛏稀被颉跋蛳隆保痉治觥扛鶕?jù)電荷數(shù)守恒、質(zhì)量數(shù)守恒寫核反應(yīng)方程,確定衰變時(shí)放出的粒子.在磁場(chǎng)中粒子由洛倫茲力提供粒子在磁場(chǎng)運(yùn)動(dòng)的向心力.【解答】解:①92238U②在磁場(chǎng)中粒子由洛倫茲力提供粒子在磁場(chǎng)運(yùn)動(dòng)的向心力得反沖速度的方向向下故答案為:92238U→原子核一、天然放射現(xiàn)象1.天然放射現(xiàn)象⑴物質(zhì)發(fā)射射線的性質(zhì)稱為放射性,具有放射性的元素稱為放射性元素。⑵放射性元素自發(fā)地發(fā)出射線的現(xiàn)象,叫做天然放射現(xiàn)象。典例精講【例1.1】(2019春?思明區(qū)校級(jí)月考)說明原子核具有復(fù)雜結(jié)構(gòu)的是()A.質(zhì)子的發(fā)現(xiàn) B.天然放射性現(xiàn)象的發(fā)現(xiàn) C.電子的發(fā)現(xiàn) D.α粒子散射實(shí)驗(yàn)【分析】質(zhì)子的發(fā)現(xiàn)與原子核是由質(zhì)子和中子組成的沒有關(guān)聯(lián);天然放射現(xiàn)象說明原子核內(nèi)部有復(fù)雜結(jié)構(gòu);湯姆生發(fā)現(xiàn)電子,知道原子還可以再分,表明了原子內(nèi)部是有復(fù)雜結(jié)構(gòu)的,但原子核是否具有復(fù)雜結(jié)構(gòu)并沒有能夠說明;α粒子散射實(shí)驗(yàn)說明原子的核式結(jié)構(gòu)模型,并沒有說明原子核具有復(fù)雜結(jié)構(gòu)。【解答】解:A、質(zhì)子的發(fā)現(xiàn)與原子核是由質(zhì)子和中子組成的沒有關(guān)聯(lián)。故A錯(cuò)誤。B、天然放射現(xiàn)象說明原子核內(nèi)部有復(fù)雜結(jié)構(gòu)。故B正確。C、湯姆生發(fā)現(xiàn)電子,知道原子還可以再分,表明了原子內(nèi)部是有復(fù)雜結(jié)構(gòu)的,但原子核是否具有復(fù)雜結(jié)構(gòu)并沒有能夠說明。故C錯(cuò)誤;D、α粒子散射實(shí)驗(yàn)說明原子的核式結(jié)構(gòu)模型,并沒有說明原子核具有復(fù)雜結(jié)構(gòu)。故D錯(cuò)誤;故選:B。【例1.2】(2019?撫州模擬)下列說法中正確的是()A.天然放射現(xiàn)象的發(fā)現(xiàn),揭示了原子核是由質(zhì)子和中子組成的 B.玻爾的原子結(jié)構(gòu)理論是在盧瑟福核式結(jié)構(gòu)學(xué)說上引進(jìn)了量子理論 C.γ射線是波長很短的電磁波,它的貫穿能力很弱 D.盧瑟福的α粒子散射實(shí)驗(yàn)揭示了原子核有復(fù)雜結(jié)構(gòu)【分析】根據(jù)物理學(xué)史和常識(shí)解答,記住著名物理學(xué)家的主要貢獻(xiàn)即可?!窘獯稹拷猓篈、天然放射現(xiàn)象的發(fā)現(xiàn)揭示了原子核有復(fù)雜的結(jié)構(gòu),故A錯(cuò)誤B、玻爾的原子結(jié)構(gòu)理論是在盧瑟福核式結(jié)構(gòu)學(xué)說基礎(chǔ)上引進(jìn)了量子理論,故B正確C、γ射線是波長很短的電磁波,它的貫穿能力很強(qiáng),故C錯(cuò)誤D、盧瑟福在用α粒子轟擊金箔的實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)了質(zhì)子,提出原子核式結(jié)構(gòu)學(xué)說,故D錯(cuò)誤故選:B。2.三種射線把放射源放入鉛做成的容器中,射線只能從容器的小孔射出,稱為細(xì)細(xì)的一束。在射線經(jīng)過的空間施加磁場(chǎng),發(fā)現(xiàn)射線分裂成三束,其中兩束在磁場(chǎng)中向不同的方向偏轉(zhuǎn),說明它們是帶電粒子流,另一束在磁場(chǎng)中不偏轉(zhuǎn),說明它不帶電。人們把這三種射線分別叫做射線、射線、射線。射線:高速氦原子核流,帶正電。射線:高速電子流,帶負(fù)電。射線:波長很短的光子流,不帶電。種類本質(zhì)電離能力穿透能力α射線氦核4+20.1較強(qiáng)較弱,一張紙能把它擋住β射線電子1/18400.99中等中等,能穿透幾毫米厚的鋁板γ射線光子001較弱較強(qiáng),能穿透幾厘米厚的鉛板典例精講【例2.1】(2019?石景山區(qū)模擬)α、β和γ射線穿透物質(zhì)的能力是不同的,為把輻射強(qiáng)度減到一半所需鋁板的厚度分別為0.0005cm、0.05cm和8cm。工業(yè)部門可以使用射線來測(cè)厚度。如圖所示,軋鋼廠的熱軋機(jī)上可以安裝射線測(cè)厚儀,儀器探測(cè)到的射線強(qiáng)度與鋼板的厚度有關(guān),軋出的鋼板越厚,透過的射線越弱。因此,將射線測(cè)厚儀接收到的信號(hào)輸入計(jì)算機(jī),就可以對(duì)鋼板的厚度進(jìn)行自動(dòng)控制。如果鋼板的厚度需要控制為5cm,請(qǐng)推測(cè)測(cè)厚儀使用的射線是()A.α射線 B.β射線 C.γ射線 D.可見光【分析】根據(jù)α、β、γ三種射線的特點(diǎn),及各自穿透能力高低,即可求解。【解答】解:根據(jù)α、β、γ三種射線特點(diǎn)可知,γ射線穿透能力最強(qiáng),電離能力最弱,α射線電離能量最強(qiáng),穿透能力最弱,為了能夠準(zhǔn)確測(cè)量鋼板的厚度,探測(cè)射線應(yīng)該用γ射線;隨著軋出的鋼板越厚,透過的射線越弱,而軋出的鋼板越薄,透過的射線越強(qiáng),故ABD錯(cuò)誤,C正確;故選:C?!纠?.2】(2019春?資陽期末)下列說法中正確的是()A.聲源向靜止的觀察者運(yùn)動(dòng),觀察者接收到的頻率小于聲源的頻率 B.電磁波譜波長由長到短順序是無線電波、紫外線、可見光、紅外線、X射線、γ射線 C.機(jī)械波只能在介質(zhì)中傳播,波源周圍如果沒有介質(zhì),就不能形成機(jī)械波 D.宇宙飛船以接近光速的速度經(jīng)過地球時(shí),地球上的人觀察到飛船上的時(shí)鐘變快【分析】根據(jù)多普勒效應(yīng)可知,聲波在波源移向觀察者時(shí)接收頻率變高,而在波源遠(yuǎn)離觀察者時(shí)接收頻率變低;根據(jù)電磁波的波譜的順序分析;由機(jī)械波產(chǎn)生的條件分析;由相對(duì)論原理可知,宇宙飛船以接近光速經(jīng)過地球時(shí),地球上的人觀察到飛船上的時(shí)鐘變慢?!窘獯稹拷猓篈、根據(jù)多普勒效應(yīng),當(dāng)聲源向靜止的觀察者運(yùn)動(dòng),觀察者接收到的頻率大于聲源的頻率,故A錯(cuò)誤;B、電磁波譜波長由長到短順序是無線電波、紅外線、可見光、紫外線、X射線、γ射線,故B錯(cuò)誤;C、根據(jù)機(jī)械波產(chǎn)生的條件可知,機(jī)械波只能在介質(zhì)中傳播,波源周圍如果沒有介質(zhì),就不能形成機(jī)械波,故C正確;D、宇航員駕駛宇宙飛船以接近光速經(jīng)過地球時(shí),根據(jù)時(shí)間的相對(duì)性,知時(shí)間間隔變長,地球上的人觀察到飛船上的時(shí)鐘變慢,故D錯(cuò)誤。故選:C?!纠?.3】(2019春?明光市校級(jí)月考)關(guān)于電磁波,下列說法中不正確的是()A.電磁波譜按粒子性從強(qiáng)到弱依次為γ射線、X射線、可見光、紅外線和無線電波 B.X射線可用于醫(yī)院里的消毒殺菌和地鐵站的安檢 C.一切物體都可以產(chǎn)生紅外線,紅外線可用于加熱、遙控和遙感 D.γ射線是比x射線波長更短的電磁波,醫(yī)學(xué)上用它治療癌癥【分析】本題應(yīng)抓住紅外線、X射線、紫外線、γ射線產(chǎn)生的顯著特征,及波長的長短,進(jìn)行分析求解?!窘獯稹拷猓篈、按粒子性從強(qiáng)到弱依次為γ射線、X射線、紫外線、可見光、紅外線和無線電波,故A正確。B、紫外線有顯著的化學(xué)作用,利用紫外線可用于醫(yī)院里的消毒殺菌;地鐵站的安檢使用X射線,故B不正確。C、一切物體都可以產(chǎn)生紅外線,因紅外線波長較長,則可用于加熱、遙控和遙感。故C正確。D、γ射線是原子核受激發(fā),γ射線是比x射線波長更短的電磁波,醫(yī)學(xué)上用它治療癌癥,故D正確。本題選擇不正確的,故選:B?!纠?.4】(2019春?安徽期末)關(guān)于下列四幅圖的說法正確的是()A.甲圖中,三種放射線處在磁場(chǎng)中,中間沒有偏轉(zhuǎn)的b是γ射線,它比a和c的電離能力強(qiáng) B.乙圖中,處于基態(tài)的氫原子能吸收能量為14eV的光子而發(fā)生電離 C.丙圖中,用同一光電管做實(shí)驗(yàn),甲光光照強(qiáng)度大于乙光光照強(qiáng)度,乙光的頻率大于丙光的頻率 D.丁圖中,原子核F的比結(jié)合能大于原子核E的比結(jié)合能,原子核D和E聚變成原子核F時(shí)會(huì)有質(zhì)量虧損,要釋放能量【分析】甲圖中,三種放射線處在磁場(chǎng)中,沒有偏轉(zhuǎn)的為γ粒子,穿透能力最強(qiáng),電離能力最弱;能級(jí)差是量子化的,輻射的光子頻率只能是一些特定的值;當(dāng)吸收的能量等于兩能級(jí)間的能級(jí)差,才能發(fā)生躍遷。重核裂變、輕核聚變都有質(zhì)量虧損,都向外釋放能量,從而即可求解。【解答】解:A、甲圖中,三種放射線處在磁場(chǎng)中,中間沒有偏轉(zhuǎn)的為γ粒子,電離能力最弱,而穿透能力最強(qiáng),故A錯(cuò)誤;B、基態(tài)氫原子的能量為﹣13.6eV,吸收14eV的能量會(huì)發(fā)生電離,多余的能量就是電子的最大初動(dòng)能,故B正確;C、丙圖中,用同一光電管做實(shí)驗(yàn),由圖可知遏止電壓大小關(guān)系是:丙>甲=乙,由公式:eUc=hv﹣W0可知,三種光的頻率關(guān)系是:丙>甲=乙,所以乙光的頻率小于丙光的頻率;從圖可知甲的飽和光電流比乙大,則甲光光照強(qiáng)度大于乙光光照強(qiáng)度,故C錯(cuò)誤;D、丁圖中,原子核D和E聚變成原子核F時(shí)會(huì)有質(zhì)量虧損,要釋放能量,原子核F的比結(jié)合能大于原子核E的比結(jié)合能,故D正確;故選:BD。二、放射性元素的衰變1.放射性元素的衰變1.原子核的衰變?cè)雍朔懦隽W踊蛄W?,由于核電荷?shù)變了,它就變成了另一種原子核。我們把這種變化稱為原子核的衰變。衰變:(規(guī)律:)(是鈾)衰變:(規(guī)律:)(是釷)衰變:、衰變生成的新核通常處于較高能級(jí),躍遷到低能級(jí)時(shí)輻射出的光子。2.半衰期放射性元素的原子核有半數(shù)發(fā)生衰變所需的時(shí)間,叫做這種元素的半衰期。⑴對(duì)于同一種放射性元素,半衰期是一個(gè)定值。⑵半衰期是對(duì)大量原子核的統(tǒng)計(jì)規(guī)律,不是少數(shù)原子核的行為。⑶半衰期由原子核內(nèi)部自身的因素決定,跟原子所處的化學(xué)狀態(tài)和外部條件無關(guān)。典例精講【例1.1】(2019春?蘇州月考)靜止的氡核86222Rn放出某種粒子X后變成釙核,粒子X的動(dòng)能為Ek1①寫出上述衰變的核反應(yīng)方程(請(qǐng)用物理學(xué)上規(guī)定的符號(hào)表示粒子X);②求釙核的動(dòng)能Ek2?!痉治觥扛鶕?jù)質(zhì)量數(shù)和電荷數(shù)可以正確寫出該核反應(yīng)方程,根據(jù)衰變過程中的動(dòng)量守恒可正確求解。【解答】解:①根據(jù)質(zhì)量數(shù)和電荷數(shù)守恒可得該核衰變的反應(yīng)方程為:86222Rn→84218Po②設(shè)粒子x的質(zhì)量為m1、速度為v1,釙核的質(zhì)量為m2、速度為v2,根據(jù)動(dòng)量守恒定律有:0=m1v1﹣m2v2釙核的動(dòng)能為:Ek2=答:①衰變的核反應(yīng)方程86222Rn→84218Po②釙核的動(dòng)能Ek2為2E【例1.2】(2019春?河南月考)某一靜止的放射性原子核ZAX發(fā)生α衰變,若該衰變過程釋放的核能都轉(zhuǎn)為α(1)寫出該α衰變的核反應(yīng)方程;(2)若放射性原子核ZAX的半衰期為4天,求經(jīng)過8天4gZ(3)求α粒子衰變后的動(dòng)能?!痉治觥浚?)根據(jù)質(zhì)量數(shù)守恒與電荷數(shù)守恒寫出核反應(yīng)方程;(2)根據(jù)半衰期與剩余質(zhì)量的關(guān)系求出剩余的質(zhì)量;(3)衰變過程中質(zhì)量虧損產(chǎn)生的能量轉(zhuǎn)化為粒子的動(dòng)能,同時(shí)衰變過程動(dòng)量守恒,因此根據(jù)動(dòng)量、能量守恒列方程即可求解?!窘獯稹拷猓海?)α粒子的質(zhì)量數(shù)為4,電荷數(shù)為2,是氦核,根據(jù)核反應(yīng)過程中的質(zhì)量數(shù)守恒與電荷數(shù)守恒可得:ZAX(2)經(jīng)過8天,即經(jīng)過2個(gè)半衰期,則剩余的質(zhì)量:m=m(3)衰變過程中動(dòng)量守恒,因此根據(jù)動(dòng)量守恒定律有:0=MYvY﹣MHevHe…①根據(jù)能量守恒有:△mc解以上方程可得:EKHe放出的α粒子的初動(dòng)能:EKHe答:(1)該α衰變的核反應(yīng)方程是ZAX→(2)若放射性原子核ZAX的半衰期為4天,經(jīng)過8天4gZ(3)α粒子衰變后的動(dòng)能為MY【例1.3】(2019?崇川區(qū)校級(jí)二模)室內(nèi)裝修污染四大有害氣體是苯系物、甲醛、氨氣和氡.氡存在于建筑水泥、礦渣磚、裝飾石材及土壤中.氡看不到,嗅不到,即使在氡濃度很高的環(huán)境里,人們對(duì)它也毫無感覺.氡進(jìn)入人的呼吸系統(tǒng)能誘發(fā)肺癌,是除吸煙外導(dǎo)致肺癌的第二大因素.靜止的氡核86222Rn放出一個(gè)粒子x后變成釙核84218Po,釙核的動(dòng)能為E①寫出上述衰變的核反應(yīng)方程(請(qǐng)用物理學(xué)上規(guī)定的符號(hào)表示粒子x);②求粒子x的動(dòng)能Ek2.【分析】①根據(jù)質(zhì)量數(shù)和電荷數(shù)可以正確寫出該核反應(yīng)方程;②衰變過程中系統(tǒng)動(dòng)量守恒,由動(dòng)量守恒與動(dòng)能的計(jì)算公式求出x的動(dòng)能.【解答】解:①氡核86222Rn放出某種粒子x后變成釙核84218Po可以判斷發(fā)生的是86222Rn→84218Po②設(shè)釙核的質(zhì)量為m1、速度為v1,粒子x的質(zhì)量為m2、速度為v2,根據(jù)動(dòng)量守恒定律,有:0=m1v1﹣m2v2粒子x的動(dòng)能:Ek2答:①上述衰變的核反應(yīng)方程為:86222Rn→84218Po②粒子x的動(dòng)能Ek2為109E2.放射性同位素的應(yīng)用⑴利用其射線:α射線電離性強(qiáng),用于使空氣電離,將靜電泄出,從而消除有害靜電。γ射線貫穿性強(qiáng),可用于金屬探傷,也可用于治療惡性腫瘤。各種射線均可使DNA發(fā)生突變,可用于生物工程,基因工程。⑵作為示蹤原子:用于研究農(nóng)作物化肥需求情況,診斷甲狀腺疾病的類型,研究生物大分子結(jié)構(gòu)及其功能。⑶進(jìn)行考古研究:利用放射性同位素碳14,判定出土文物的產(chǎn)生年代。隨堂練習(xí)一.選擇題(共4小題)1.(2016春?南陽期末)關(guān)于天然放射現(xiàn)象,敘述正確的是()A.若使放射性物質(zhì)的溫度升高,其半衰期將減少 B.β衰變所釋放的電子是原子核外的電子電離形成的 C.在α、β、γ這三種射線中,γ射線的穿透能力最強(qiáng),α射線的電離能力最強(qiáng) D.鈾核(92238U)衰變?yōu)殂U核(82206Pb)的過程中,要經(jīng)過8次α衰變和10次2.(2019春?嶗山區(qū)校級(jí)月考)下列說法中錯(cuò)誤的是()A.100個(gè)94239Pu經(jīng)過一個(gè)半衰期后可能還剩余50個(gè)B.α、β、γ射線比較,α射線的電離作用最強(qiáng) C.原子的全部正電荷和全部質(zhì)量都集中在原子核里 D.由玻爾的原子模型可以推知,氫原子處于激發(fā)態(tài),量子數(shù)越大,核外電子動(dòng)能越小3.(2019?淮安一模)下列說法正確的是()A.質(zhì)量數(shù)越小的原子核,比結(jié)合能越大 B.盧瑟福根據(jù)α粒子散射實(shí)驗(yàn)提出了原子核式結(jié)構(gòu)模型 C.德國物理學(xué)家普朗克提出了量子假說,并成功解釋了光電效應(yīng)現(xiàn)象 D.氡的半衰期為3.8天,若取40個(gè)氡原子核,則經(jīng)過7.6天剩下10個(gè)氡原子核4.(2019春?龍巖期末)在密封云室內(nèi),放射源镅95241Am衰變成镎93237Np的過程中放出一種射線,沿射線徑跡產(chǎn)生一連串的凝結(jié)核,容器內(nèi)就出現(xiàn)“云霧”,這樣就可以看到射線的徑跡。已知A.通過云室看到的是β射線的徑跡 B.該射線的穿透能力很強(qiáng) C.若環(huán)境溫度升高,Am的半衰期會(huì)變短 D.0.4g的95241二.多選題(共6小題)5.(2017春?資中縣校級(jí)月考)許多物理現(xiàn)象在科學(xué)技術(shù)上得到了應(yīng)用,以下對(duì)一些應(yīng)用的解釋,說法正確的是()A.紫外線驗(yàn)鈔機(jī)利用紫外線的化學(xué)作用 B.X光透視利用光的衍射現(xiàn)象 C.工業(yè)上的金屬探傷利用的是γ射線具有較強(qiáng)穿透能力 D.紅外遙感技術(shù)利用一切物體都不停地輻射紅外線的現(xiàn)象 E.無線電波用于通信和廣播6.(2016秋?廣東月考)關(guān)于天然放射性,下列說法正確的是()A.德國物理學(xué)家倫琴首次發(fā)現(xiàn)天然放射現(xiàn)象 B.放射性元素的半衰期與外界的溫度無關(guān) C.放射性元素與另的元素形成化合物時(shí)仍具有放射性 D.α、β和γ三種射線中,α射線的穿透能力最強(qiáng) E.一個(gè)原子核在一次衰變中不可能同時(shí)放出α、β和γ三種射線7.(2019?朝陽區(qū)校級(jí)三模)關(guān)于原子核的變化、核能及核力,下列說法正確的是()A.核力是一種弱相互作用,只能發(fā)生在原子核內(nèi)相鄰核子之間 B.某原子經(jīng)過一次α衰變和兩次β衰變后,核內(nèi)質(zhì)子數(shù)不變 C.放射性原子核X發(fā)生衰變,衰變產(chǎn)物的結(jié)合能之和一定大于原來X的結(jié)合能 D.92235U+01n→56144Ba8.(2016?河南模擬)在貝可勒爾發(fā)現(xiàn)天然放射現(xiàn)象后,人們對(duì)放射線的性質(zhì)進(jìn)行了深入研究,發(fā)現(xiàn)在天然放射現(xiàn)象中共放出了三種射線,圖為這種射線貫穿物體惰況的示意圖,①、②、③各代表一種射線,以下說法正確的是()A.三種射線均來源于原子核 B.射線①的電離能力最弱 C.射線②為高速的質(zhì)子流 D.射線③可以用來檢查金屬內(nèi)部有無砂眼和裂紋 E.射線③是一種高能的電磁波9.(2016?黃岡校級(jí)模擬)關(guān)于天然放射性,下列說法正確的是()A.所有元素都可能發(fā)生衰變 B.放射性元素的半衰期與外界的溫度無關(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.α、β和γ三種射線中,γ射線的穿透能力最強(qiáng) E.β射線是原子的內(nèi)層電子脫離原子核形成的10.(2016?廣西一模)下列表述正確的是()A.23He+12H→24B.92238U→90234Th+C.1124Na→1224Mg+D.元素的半衰期會(huì)受到其所處環(huán)境的影響 E.92235U+01n→3692Kr三.解答題(共1小題)11.(2010秋?西湖區(qū)校級(jí)月考)如圖是工廠利用放射線自動(dòng)控制鋁板厚度的裝置示意圖.(1)請(qǐng)你簡述自動(dòng)控制的原理.(2)如果工廠生產(chǎn)的為的鋁板,在、和三種射線中,你認(rèn)為哪一種射線在的厚度控制中起主要作用,為什么?
隨堂練習(xí)參考答案與試題解析一.選擇題(共4小題)1.(2016春?南陽期末)關(guān)于天然放射現(xiàn)象,敘述正確的是()A.若使放射性物質(zhì)的溫度升高,其半衰期將減少 B.β衰變所釋放的電子是原子核外的電子電離形成的 C.在α、β、γ這三種射線中,γ射線的穿透能力最強(qiáng),α射線的電離能力最強(qiáng) D.鈾核(92238U)衰變?yōu)殂U核(82206Pb)的過程中,要經(jīng)過8次α衰變和10次【分析】半衰期由原子本身決定,與外界環(huán)境無關(guān),β衰變所釋放的電子是原子核內(nèi)的中子轉(zhuǎn)變?yōu)橘|(zhì)子時(shí)產(chǎn)生的,α、β、γ這三種射線中,電離本領(lǐng)依次減弱,穿透本領(lǐng)依次增強(qiáng),根據(jù)守恒方程判斷D,從而即可求解?!窘獯稹拷猓篈、半衰期由原子核自身決定,與外界因素?zé)o關(guān),故A錯(cuò)誤;B、所釋放的電子是原子核內(nèi)的中子轉(zhuǎn)變?yōu)橘|(zhì)子時(shí)產(chǎn)生的,故B錯(cuò)誤;C、在α、β、γ這三種射線中,電離本領(lǐng)依次減弱,穿透本領(lǐng)依次增強(qiáng),故C正確;D、根據(jù)質(zhì)量數(shù)守恒和電荷數(shù)守恒,鈾核(92238U)衰變?yōu)殂U核(82206Pb)的過程中,設(shè)發(fā)生x次α衰變,y次92238U→82206Pb+xα則:238=206+4x,解得:x=8又:92=82+8×2﹣y,得:y=6即要經(jīng)過8次α衰變和6次β衰變,故D錯(cuò)誤。故選:C。2.(2019春?嶗山區(qū)校級(jí)月考)下列說法中錯(cuò)誤的是()A.100個(gè)94239Pu經(jīng)過一個(gè)半衰期后可能還剩余50個(gè)B.α、β、γ射線比較,α射線的電離作用最強(qiáng) C.原子的全部正電荷和全部質(zhì)量都集中在原子核里 D.由玻爾的原子模型可以推知,氫原子處于激發(fā)態(tài),量子數(shù)越大,核外電子動(dòng)能越小【分析】放射性元素的半衰期具有統(tǒng)計(jì)規(guī)律;α、β、γ射線電離能力逐漸減弱,穿透能力逐漸增強(qiáng);原子核中集中了全部正電荷和幾乎全部質(zhì)量;根據(jù)庫侖引力提供向心力,得出軌道半徑與動(dòng)能的關(guān)系,從而判斷出量子數(shù)變大,核外電子動(dòng)能的變化。【解答】解:A、放射性元素的半衰期具有統(tǒng)計(jì)規(guī)律,對(duì)大量的原子核適用,因此經(jīng)過一個(gè)半衰期后可能還剩余50個(gè),也可能沒有,也可能還是100個(gè),故A正確;B、α、β、γ射線比較,α射線的電離作用最強(qiáng),穿透能力最弱,故B正確;C、原子的全部正電荷和幾乎全部質(zhì)量都集中在原子核里,因?yàn)殡娮右灿匈|(zhì)量,故C錯(cuò)誤;D、由玻爾的原子模型可以推知,氫原子處于激發(fā)態(tài),量子數(shù)越大,軌道半徑越大,根據(jù)ke本題選擇錯(cuò)誤的,故選:C。3.(2019?淮安一模)下列說法正確的是()A.質(zhì)量數(shù)越小的原子核,比結(jié)合能越大 B.盧瑟福根據(jù)α粒子散射實(shí)驗(yàn)提出了原子核式結(jié)構(gòu)模型 C.德國物理學(xué)家普朗克提出了量子假說,并成功解釋了光電效應(yīng)現(xiàn)象 D.氡的半衰期為3.8天,若取40個(gè)氡原子核,則經(jīng)過7.6天剩下10個(gè)氡原子核【分析】中等大小的核,比結(jié)合能最大;盧瑟福根據(jù)α粒子散射實(shí)驗(yàn)提出了原子核式結(jié)構(gòu)模型;愛因斯坦光子說成功解釋了光電效應(yīng)現(xiàn)象;半衰期是放射性元素的原子有一半發(fā)生衰變的時(shí)間,且適用于大量核子數(shù)?!窘獯稹拷猓篈、中等大小的原子核,比結(jié)合能最大,原子核最穩(wěn)定,故A錯(cuò)誤;B、由物理學(xué)史可知,盧瑟福根據(jù)α粒子散射實(shí)驗(yàn)提出了原子核式結(jié)構(gòu)模型,故B正確;C、一普拉克在研究黑體輻射問題時(shí)提出了能量子假說,建立了量子論;而愛因斯坦光子說成功解釋了光電效應(yīng)現(xiàn)象,故C錯(cuò)誤;D、半衰期適用于大量原子核,故D錯(cuò)誤;故選:B。4.(2019春?龍巖期末)在密封云室內(nèi),放射源镅95241Am衰變成镎93237Np的過程中放出一種射線,沿射線徑跡產(chǎn)生一連串的凝結(jié)核,容器內(nèi)就出現(xiàn)“云霧”,這樣就可以看到射線的徑跡。已知A.通過云室看到的是β射線的徑跡 B.該射線的穿透能力很強(qiáng) C.若環(huán)境溫度升高,Am的半衰期會(huì)變短 D.0.4g的95241【分析】根據(jù)質(zhì)量數(shù)守恒與電荷數(shù)守恒,即可判定镅95241【解答】解:A、根據(jù)質(zhì)量數(shù)守恒可知,衰變產(chǎn)生的射線的質(zhì)量數(shù):m=241﹣237=4,電荷數(shù):z=95﹣93=2,所以射線是α射線,通過該云室看到的是α射線的徑跡。故A錯(cuò)誤;B、由題可知,放射源镅95241Am發(fā)生衰變,放射線原子核產(chǎn)生的αC、半衰期與外界因素?zé)o關(guān)。故C錯(cuò)誤;D、已知镅95241Am的半衰期為432.6年,則經(jīng)過865年是經(jīng)過了兩個(gè)半衰期,剩余的95241Am大約為(12)2m故選:D。二.多選題(共6小題)5.(2017春?資中縣校級(jí)月考)許多物理現(xiàn)象在科學(xué)技術(shù)上得到了應(yīng)用,以下對(duì)一些應(yīng)用的解釋,說法正確的是()A.紫外線驗(yàn)鈔機(jī)利用紫外線的化學(xué)作用 B.X光透視利用光的衍射現(xiàn)象 C.工業(yè)上的金屬探傷利用的是γ射線具有較強(qiáng)穿透能力 D.紅外遙感技術(shù)利用一切物體都不停地輻射紅外線的現(xiàn)象 E.無線電波用于通信和廣播【分析】明確紅外線、紫外線及X射線、γ射線、無線電波的性質(zhì)及應(yīng)用,即可正確求解.【解答】解:A、紫外驗(yàn)鈔機(jī)是利用紫外線的熒光效應(yīng);故A錯(cuò)誤;B、X光透視利用的是光的穿透力較強(qiáng);故B錯(cuò)誤;C、工業(yè)上的金屬探傷利用的是γ射線具有較強(qiáng)穿透能力;故C正確;D、紅外遙感技術(shù)利用一切物體都不停地輻射紅外線的現(xiàn)象;從而通過接收到的紅外線來感知物體;故D正確;E、無線電波波長較長,容易產(chǎn)生衍射現(xiàn)象,所以廣泛用于通信和廣播,故E正確。故選:CDE。6.(2016秋?廣
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