高中物理粤教版 (2019)选择性必修 第三册第二节 放射性元素的衰变巩固练习
展开5.2放射性元素的衰变基础巩固2021—2022学年高中物理粤教版(2019)选择性必修第三册
一、选择题(共15题)
1.氚对人体的影响远没有网络报道的那么可怕,由于氚的衰变只会放出一个高速移动的电子,不会穿透人体,因此只有大量吸入氚才会对人体有害。利用中子轰击,采用锂化合物或合金做靶材,能大量生产氚。下列关于氚的生产或衰变反应方程正确的是( )
A. B.
C. D.
2.关于近代物理,下列说法正确的是( )
A.放射性元素的半衰期随温度的升高而变短
B.α粒子散射实验证明了原子的核式结构
C.α、β、γ射线比较,α射线的穿透能力最强
D.光电效应现象揭示了光的波动性
3.下列与α粒子相关的说法中正确的是( )
A.天然放射现象中产生的α射线速度与光速差不多,穿透能力强
B.(铀238)核放出一个α粒子后就变为(钍234)
C.高速α粒子轰击氮核可从氮核中打出中子,核反应方程为
D.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
4.下列有关原子结构和原子核的说法正确的是( )
A.属于衰变
B.射线是高速运动的电子流
C.太阳辐射能量的主要来源是太阳中发生的重核裂变
D.升高放射性物质的温度,可缩短其半衰期
5.在足够大的匀强磁场中,静止的钠的同位素Na发生衰变,沿与磁场垂直的方向释放出一个粒子后,变为一个新核,新核与放出的粒子在磁场中运动的轨迹均为圆,如图所示,下列说法正确的是( )
A.新核为Mg B.轨迹1是新核的径迹
C.Na发生的是α衰变 D.新核沿顺时针方向旋转
6.碳测年技术在经济建设中也有较广泛的应用.自然界中的碳主要是碳,也有少量的碳。宇宙射线进入地球大气层时,同大气作用产生中子,中子撞击大气中的氮引发核反应产生碳,其核反应方程为,碳具有放射性,能够自发地进行衰变而变成氮,核反应方程为,关于上述两个核反应中的、是( )
A.是质子、Y是正电子 B.X是质子、Y是电子
C.是电子、Y是质子 D.X是质子、Y是α粒子
7.物理学重视逻辑,崇尚理性,在人们对物理世界进行探索的过程中,科学实验起到了非常重要的作用,物理理论往往建立在对科学实验事实观察的基础上,下列说法符合历史事实的是( )
A.赫兹通过一系列实验,证实了麦克斯韦关于光的电磁理论
B.查德威克用粒子轰击获得反冲核,发现了中子
C.贝克勒尔发现的天然放射性现象,提出了原子核式结构模型
D.爱因斯坦发现光电效应的规律,揭示了光具有波动性
8.关于核反应方程类型,下列说法正确的是( )
A.是α衰变
B.是裂变
C.是裂变
D.是β衰变
9.在近代物理学的研究中,有许多经典物理实验,比如爱因斯坦的光电效应、卢瑟福的粒子散射等,为了解释实验现象,科学家建立微观世界的物理模型,比如玻尔的氢原子模型等,对下列四幅图片的表述正确的是( )
A.图甲中A处可以观察到大量的闪光点,绝大多数粒子击中A处荧光屏,C处偶尔能观察到闪光点,比B处要少很多
B.图乙中要用弧光灯照射锌板一段时间后,验电器的指针才会张开,锌板带正电
C.图丙中每一能级,对应氢原子核外电子绕核运动的一条轨道,其能量值为电子的动能
D.图丁中因为有三条射线,①、②、③分别是射线、射线和射线,所以同时发生了衰变、衰变和衰变
10.具有放射性,它能放出一个新的粒子而变为,同时伴随有射线产生,其方程为,的半衰期为24天。则下列说法中正确的是( )
A.射线是镤原子核从高能级向低能级跃迁时产生的
B.是钍核中的一个质子转化成一个中子时产生的
C.为质子
D.100个原子核经过24天后还剩50个
11.目前,在居室装修中经常用到花岗岩、大理石等材料,这些岩石都不同程度的含有放射性元素,如有些含有铀、钍的花岗岩会释放出放射性气体氡,氡会发生放射性衰变,放出、、射线:已知氡的半衰期为3.8天,则下列说法正确的是( )
A.发生衰变时,生成的核和原来相比,核子数少4
B.发生衰变时,释放出电子,说明原子核内有电子存在
C.射线一般伴随着和射线产生,其中射线的穿透能力是最强的,电离子能力也最强
D.若只有4个氡核,经过7.6天一定只剩下一个氡核
12.关于下列四幅图的表述,正确的是( )
A.图甲表示随着温度的升高,黑体辐射强度的极大值向波长较长的方向移动
B.图乙中的射线测厚装置是利用γ射线的穿透能力来自动控制的
C.图丙中电子衍射实验说明∶电子的动量越大,物质波的波长越长
D.图丁光电效应现象中,光电流与电压的关系表明遏止电压与光的强度有关
13.科学家利用回旋加速器,通过轰击发生核反应,成功合成了第118号元素.实验表明,该元素的原子核先放出5个相同的粒子X,再经过连续3次α衰变后,变成了质量数为280的第112号元素的原子核,则上述过程中的粒子X是( )
A.α粒子 B.质子 C.电子 D.中子
14.在匀强磁场中,一个原来静止的原子核,由于衰变放射出某种粒子,衰变过程动量守恒,结果得到一张两个相切圆1和2的径迹照片如图所示,已知两个相切圆半径分别r1、r2,则下列说法正确的是( )
A.原子核可能发生衰变,也可能发生衰变
B.若衰变方程是,则衰变后新核和粒子圆周运动周期相同
C.若衰变方程是,则衰变后新核和粒子的速度大小之比 为2:117
D.若衰变方程是,则r1:r2=2:117
15.一个原来静止的原子核,辐射出α粒子,它的两个产物在垂直于它们速度方向的匀强磁场中运动,它们的轨迹和运动方向(图中用箭头表示)可能是下图中哪一个( )
A. B. C. D.
二、填空题(共4题)
16.完成下列核反应方程,并指出其中哪个是发现质子的核反应方程,哪个是发现中子的核反应方程.
(1)______.
(2)______.
(3)______.
(4)______.
(5)______.
17.核污水中常含有氚等放射性核素,处置不当将严重威胁人类安全。氚衰变的半衰期长达12.5年,衰变方程为,其中是质量可忽略不计的中性粒子,Z=___________,A=___________。若将含有质量为m的氚的核污水排入大海,即使经过50年,排入海中的氚还剩___________m(用分数表示)。
18.用中子轰击氮14,产生碳14,其核反应方程是________,属于________(选填“衰变”或“人工转变”);而碳14又会放出一个粒子而变成一个新核,其核反应方程是________,属于________(选填“衰变”或“人工转变”).
19.某放射性原子核A经过一系列α衰变和β衰变后变为原子核B.若B核内质量数比A核内少8个,中子数比A核少7个.则发生了___次α衰变和____次β衰变.若核发生α衰变的半衰期为半年,则经过________年有的核发生了衰变.
三、综合题(共4题)
20.一个静止的原子核在磁场中发生衰变,衰变产生的新核和放出的粒子在磁场中做圆周运动的轨迹如图,已知衰变产生的能量全部转化为新核和粒子的动能。
(1)写出该核反应的方程(新核符号用Y表示);
(2)判定哪个轨迹是新核的,并求新核和放出的粒子在磁场中的半径比;
(3)若新核动能为EY,求衰变产生的能量E。
21.静止的氮核被速度为的中子击中,生成碳核和另一种新原子核,已知与新核的速度方向与碰撞前中子的速度方向一致,碰后碳与新核的动量之比为1:1.设核子的平均质量相等.
①写出核反应方程式; ②求与新核的速度各是多大?
22.如图所示,在虚线PH的右侧是一条形匀强磁场,磁感应强度大小为B,方向垂直纸面向里。PH左侧是一宽度为d的条形匀强电场,场强大小为E,方向水平向左。在虚线PH上的一点O处有一静止的铀()核水平向左放出一个粒子而衰变为钍(Th)核。已知元电荷电量为e,核子平均质量为m。设粒子与钍核分离后它们之间的作用力忽略不计,涉及动量问题时,亏损的质量可不计。
(1)写出铀核衰变方程;
(2)若粒子恰不离开电场区域,则磁场的宽度至少为多少,才能保证衰变生成物都不会离开磁场区域;
(3)在满足(2)的条件下,粒子和钍核先后经过PH上同一点N。求粒子和钍核从衰变到运动至N点的时间分别为多少。
23.已知镭的原子序数是88,原子核质量数是226.试问:
①镭核中有几个质子?几个中子?
②镭核所带电荷量为多少?
③若镭原子呈中性,它核外有几个电子?
④是镭的一种同位素,让226 88Ra和228 88Ra以相同速度垂直射入磁应强度为B的匀强磁场中,它们运动的轨道半径之比是多少?
参考答案
1.B
2.B
3.B
4.A
5.A
6.B
7.A
8.B
9.A
10.A
11.A
12.B
13.D
14.C
15.D
16.
17.2 3
18. 人工转变 衰变
19.2 3 1
20.(1);(2)轨迹1;;(3)
21.①;②
22.(1) ; (2);
(3)粒子与钍核衰变时动量等大反向,则有
则衰变后钍核的速度为
粒子在电场中匀减速运动的时间为
钍核在电场中减速运动的时间为
粒子在磁场中做匀速圆周运动的周期为
钍核在磁场中做匀速圆周运动的周期为
粒子从衰变到运动至N点时间为
或
钍核粒子从衰变到运动至N点时间为
或
其中n=1,2,3……
23.①88 138 ②1.41×10-17C ③88 ④113∶114
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高中物理粤教版 (2019)选择性必修 第三册第五章 原子与原子核第二节 放射性元素的衰变课后作业题: 这是一份高中物理粤教版 (2019)选择性必修 第三册第五章 原子与原子核第二节 放射性元素的衰变课后作业题,共7页。试卷主要包含了选择题,填空题,综合题等内容,欢迎下载使用。
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