物理第2节 原子核衰变及半衰期课后复习题

5.2原子核衰变及半衰期基础巩固2021—2022学年高中物理鲁科版（2019）选择性必修第三册

一、选择题（共15题）

1．在下列四个核反应方程中，符号“”表示中子的是（　　）

A． B．

C． D．

2．铀原子核既可发生衰变，也可发生裂变。其衰变方程为，裂变方程为。下列正确的是（　　）

A．发生的是衰变

B．原子核中含有56个中子

C．16个原子核经过2个半衰期将会剩下4个

D．的比结合能比的比结合能小

3．静止的核发生一次衰变，并释放出光子。下列说法正确的是（　　）

A．衰变产生的新核核电荷数是90 B．衰变产生的新核质量数是236

C．该核反应过程需要吸收能量 D．粒子的穿透能力比射线强

4．下列说法中正确的是（     ）

A．对放射性物质施加压力，其半衰期将减少

B．β衰变所释放的电子是原子核外的电子电离形成的

C．汤姆生通过对阴极射线的研究发现了电子，并提出了原子核式结构学说

D．自然界中含有少量的，具有放射性，能够自发地进行β衰变，因此在考古中可利用来测定年代

5．贝克勒尔在120年前首先发现了天然放射现象，如今原子核的放射性在众多领域中有着重要作用，下列属于放射性元素衰变的是（　　）

A． B．

C． D．

6．如图所示，两块平行放置的金属板A、B分别与电源的两极连接，放射源发出的射线从其上方小孔向外射出，下列说法正确的是（　　）

A．a粒子电离能力最强

B．b粒子来自原子核内中子的衰变

C．c粒子穿透能力最强

D．c粒子的速度最小

7．在匀强磁场中有一个静止的氡原子核（），由于衰变它放出一个粒子，此粒子的径迹与反冲核的径迹是两个相互外切的圆，大圆与小圆的直径之比为42：1，如图所示，那么氡核的衰变方程应是下列方程中的哪一个（　　）

A．→＋

B．→＋

C．→＋

D．→＋

8．某放射性元素X发生一次衰变、2次β衰变后的产物为Y，则下列判断正确的是（　　）

A．X与Y互为同位素 B．X比Y多6个核子

C．X比Y多5个中子 D．X比Y多4个质子

9．下列说法正确的是（　　）

A．铀（）经过、β衰变形成稳定的铅（），在这一变化过程中，共经历了6次衰变

B．一群氢原子从的激发态跃迁到基态时，会辐射3种频率的光

C．粒子散射实验中极少数粒子发生了较大偏转是卢瑟福猜想原子核式结构模型的主要依据

D．金属中的电子吸收光子逸出成为光电子，光电子最大初动能等于入射光子的能量

10．以前铋被认为是相对原子质量最大的稳定元素，但在2003年，人们发现了铋有极其微弱的放射性，一个铋210核（）放出一个β粒子后衰变成一个钋核（），并伴随产生γ射线，已知铋210的半衰期为5天，该反应中铋核、β粒子、钋核的质量分别为m1、m2、m3，下列说法正确的是（　　）

A．核反应中释放的能量是

B．若有16个铋210核，经过20天后只剩下一个铋原子核

C．β粒子是铋原子核外的电子电离形成的

D．该核反应中释放出的γ射线是由新产生的钋原子核发生能级跃迁产生的

11．在匀强磁场中，一个静止的原子核发生了一次衰变，生成新的原子核Th，若不计衰变后粒子间的作用力，新原子核Th和粒子在磁场中均做圆周运动。则核Th和粒子的半径之比为（　　）

A．1∶45 B．45∶1 C．2∶117 D．117∶2

12．在居室装修中常用到花岗岩、大理石等装饰材料，这些岩石不同程度地含有放射性元素．下列说法正确的是

A．α射线的电离作用比β射线强

B．β射线穿透能力比γ射线强

C．β衰变的实质是核内质子转化成了一个中子和一个电子

D．8个氡原子核经过两个半衰期后一定只剩下2个氡原子核

13．根据有关放射性方面的知识可知，下列说法正确的是（     ）

A．氡的半衰期为3.8天，若取4个氡原子核，经7.6天后就一定剩下一个氡原子核

B．天然放射现象的发现，揭示了原子核是由质子和中子组成的

C．在α、β、γ这三种射线中，γ射线的穿透能力最强，α射线的电离能力最强

D．放射性元素发生β衰变时所释放的电子来源于核外电子

14．以下关于近代物理的相关叙述，说法正确的是（　　）

A．铀核（）衰变为铅核（）的过程中，要经过8次α衰变和6次β衰变

B．从金属表面逸出的光电子的最大初动能与照射光的强度无关，与照射光的频率成正比

C．根据玻尔理论可知，一群处于n=4激发态的氢原子共能辐射出4种不同频率的光

D．在天然放射现象中放出的β射线是电子流，该电子是原子的内层电子受激后辐射出来的

15．下列与α粒子相关的说法中正确的是（　　）

A．天然放射性现象中产生的α射线速度与光速相当，贯穿能力很强

B．丹麦物理学家玻尔进行了α粒子散射实验并首先提出了原子的核式结构模型

C．（铀238）核放出一个α粒子后就变为（钍234）

D．高速α粒子轰击氮核可从氮核中打出中子，核反应方程为

二、填空题（共4题）

16．衰变规律：______守恒，______守恒。

17．放射性同位素及其应用

（1）放射性同位素：具有_____的同位素。

（2）应用：

a.射线测厚仪：工业部门使用放射性同位素发出的射线来测厚度。

b.放射治疗。

c.培优、保鲜。

d.示踪原子：一种元素的各种同位素具有______的化学性质，用放射性同位素代替非放射性的同位素后可以探测出原子到达的位置。

18．如图所示，将α、β和γ三束射线射入磁场中，图中A束射线是γ射线，B束射线是_________射线，C束射线是____________射线。（选填α、β或γ）

19．如图表示某种放射性元素的衰变化规律（纵坐标表示的是任意时刻放射性元素的原子数与t=0时的原子数之比），该放射性元素的半衰期约是____________天。在从某古迹中发掘出来的木材中，所含的比例是正在生长的植物中的50%，放射性的半衰期是5700年，根据图象可以推算，该古迹距今约_____________年。

三、综合题（共2题）

20．1934年约里奥—居里夫妇用α粒子轰击静止的Al，发现了放射性磷P和另一种粒子，并因这一伟大发现而获得诺贝尔物理学奖。

(1)写出这个过程的核反应方程式；

(2)若该种粒子以初速度v0与一个静止的12C核发生碰撞，但没有发生核反应，该粒子碰后的速度大小为v1，运动方向与原运动方向相反，求碰撞后12C核的速度。

21．如图所示，一个有界的匀强磁场，磁感应强度B=0.50T，磁场方向垂直于纸面向里，MN是磁场的左边界。在距磁场左边界MN的1.0m处有一个放射源A，内装放射物质（镭）， 发生α衰变生成新核Rn（氡）。放在MN左侧的粒子接收器接收到垂直于边界MN方向射出的α粒子，此时接收器位置距直线OA的距离为1.0m。

（1）试写出Ra的衰变方程；

（2）求衰变后Rn（氡）的速率。（质子、中子的质量为1.6×10-27kg，电子电量e=1.6×10-19C）。

参考答案

1．C

2．A

3．A

4．D

5．A

6．C

7．B

8．A

9．C

10．D

11．A

12．A

13．C

14．A

15．C

16．电荷数    质量数   

17．放射性    相同   

18．β    α   

19．180    5700   

20．(1)Al＋He→P＋n；(2)，方向与该粒子原运动方向相同

21．（1）；（2）