高中物理7.2 原子核的衰变当堂达标检测题

7.2原子核的衰变基础巩固2021—2022学年高中物理沪教版（2019）选择性必修第三册

一、选择题（共15题）

1．下列说法正确的是（　　）

A．光电效应现象说明光具有波动性

B．氢原子从激发态跃迁到基态要辐射出光子

C．通过化学的方法可以改变放射性物质的半衰期

D．原子核衰变辐射出的射线在电场或磁场中都会发生偏转

2．2021年5月28日，中国可控核聚变装置“人造太阳”全超导托卡马克（EAST）成功实现了1.2亿摄氏度的条件下人工可控核聚变101秒的人类奇迹。已知该装置内部发生的核反应方程为，则下列判断正确的是（　　）

A．为中子，最早由汤姆孙发现 B．为中子，最早由查德威克发现

C．为质子，最早由卢瑟福发现 D．为质子，最早由爱因斯坦发现

3．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

4．以下对物理现象和物理规律的认识正确的是（　　）

A．光电子的最大初动能与入射光子的频率成正比

B．当给放射性材料加热时其衰变进程将加快

C．天然放射现象中产生的射线都能在电场或磁场中发生偏转

D．一个氢原子从能级跃迁到能级，该氢原子放出光子，能量减少

5．中科院近代物理所将Mg原子核加速后轰击Am原子核，成功合成了超重元素Bh，并同时释放出某种粒子，该粒子为（  ）

A．中子 B．质子 C．电子 D．氨核

6．下列说法中正确的是（　　）

A．蹦床运动员上升到最高点时速度为零，加速度为零

B．宇航员随飞船绕地球做圆周运动时处于失重状态

C．铋210的半衰期是5天，经过15天后，铋还剩

D．穿过线圈的磁通量越大，感应电动势越大

7．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

8．日本福岛核废水中含有放射性元素铯（Cs137），其半衰期约为30年。它在衰变时会辐射β射线和γ射线。下列说法正确的是（　　）

A．铯137释放的β射线是由氦核构成

B．铯137释放的γ光子能量大于可见光光子能量

C．1g铯137经过60年后，铯137含量大约还有0.75g

D．铯137和铯134具有相同的中子数

9．匀强磁场中，个静止的铀核发生衰变放出一个ɑ粒子，产生的新核与ɑ粒子恰在纸面内做匀速圆周运动，运动方向和轨迹示意如图1、2所示，则

A．磁场方向垂直纸面向里

B．轨迹1是ɑ粒子的

C．衰变后产生的新核的中子数比铀核少两个

D．衰变后产生的新核与ɑ粒子的质量之和等于衰变前铀核的质量

10．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α、β、γ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α衰变时，生成的核和原来相比，中子数少2

B．发生β衰变时，释放出电子，说明原子核内有电子存在

C．γ射线一般伴随着α和β射线产生，其中γ射线的穿透能力是最强的，电离子能力也是最强的

D．若只有4个氡核，经过7.6天一定只剩下一个氡核

11．核电池又叫“放射性同位素电池”，它将射线的热能转变为电能。核电池已成功地用作航天器的电源，心脏起搏器电源和一些特殊军事用途，其中的燃料钚（）是一种人造同位素，可由下列反应合成：，，期间伴随着γ射线释放，则下列说法正确的是（　　）

A．X为质子

B．核比 核少了2个中子

C．Y是核中的一个中子转化成一个质子时产生的

D．γ射线是的核外电子从高能级往低能级跃迁时产生的

12．如图，在匀强磁场中静止的碳14（）原子核发生一次衰变，放射出的粒子与反冲核做匀速圆周运动的半径之比为7:1.粒子与反冲核的

A．电荷量之比为1:7 B．动量大小之比为7:1

C．该反应为衰变 D．该反应质量不守恒

13．2020年3月15日中国散裂中子源（CSNS）利用中子成像技术帮助中国科学技术大学进行了考古方面的研究。散裂中子源是研究中子特性、探测物质微观结构和运动的科研装置。CSNS是我国重点建设的大科学装置，将成为发展中国家拥有的第一台散裂中子源。下列关于中子研究的说法正确的是（　　）

A．粒子轰击生成，并产生了中子

B．核电站可通过控制中子数目来控制核反应剧烈程度

C．放射性射线其实质是高速中子流，可用于医学的放射治疗

D．经过4次衰变，2次衰变，新核与原来的原子核相比，中子数少了6个

14．下列选项中，m和m0分别表示14C某时刻和初始时刻的质量。则能正确反映14C衰变规律的是（　　）

A． B．

C． D．

15．A、B是两种放射性元素的原子核，原来都静止在同一匀强磁场，真中一个放出α粒子，另一个放出β粒子，运动方向都与磁场方向垂直。图中a、b与c、d分别表示各粒子的运动轨迹，下列说法中正确的是（　　）

A．A放出的是α粒子，B放出的是β粒子 B．a为α粒子运动轨迹，d为β粒子运动轨迹

C．α轨迹中的粒子比b轨迹中的粒子动量小 D．磁场方向一定垂直纸面向外

二、填空题（共4题）

16．适用条件：半衰期描述的是______，不适用于少数原子核的衰变。

17．衰变定义：原子核自发地放出______或______，而变成另一种原子核的变化。

18．很多人都听过“点石成金”的故事，现在科学家在实验室里，用中子轰击的方法可以得到金、只是用这种方式制造金的费用高昂，只能在实验室里进行，请据此完成方程式：_

19．(1)碘131核不稳定，会发生β衰变，其半衰变期为8天．碘131核的衰变方程：________（衰变后的元素用X表示）．经过________天有75%的碘131核发生了衰变．

(2)如图所示，甲、乙两船的总质量（包括船、人和货物）分别为10m、12m，两船沿同一直线同一方向运动，速度分别为、v0，为避免两船相撞，乙船上的人将一质量为m的货物沿水平方向抛向甲船，甲船上的人将货物接住，求抛出货物的最小速度．（不计水的阻力）

三、综合题（共4题）

20．已知铋的半衰期是，铋经后还剩下多少？

21．静止的Li原子核,俘获一个速度为7.7×104 m/s的中子而发生核反应放出α粒子后变成一个新原子核,测得α粒子速度为2×104 m/s,方向与中子速度方向相同.

①写出核反应方程式.

②求生成的新核的速度大小.

22．静止在匀强磁场中的锂核俘获一个速度为7.7×104m/s的中子而发生核反应，反应中放出α粒子及一个新核，已知α粒子的速度大小为2×104m/s，方向与反应前的中子速度方向相同，如图所示，设质子质量与中子质量相等．

（1）写出核反应方程式；   

（2）求新生核的速度；   

（3）当α粒子旋转6周时，新生核旋转几周．

23．匀强磁场中有一静止的原子核X，它自发地射出一个α粒子，α粒子的速度方向与磁感线垂直，若它在磁场中做圆周运动的半径为R，则反冲核的轨迹半径多大？

参考答案

1．B

2．B

3．A

4．D

5．A

6．B

7．D

8．B

9．C

10．A

11．C

12．A

13．B

14．B

15．A

16．统计规律

17．α粒子    β粒子   

18．

19．（1）①  ②16         (2) 4v0   

20．

21．LinHHe  ②1.0×103 m/s

22．（1）    （2）1×103m/s，方向与中子方向相反    （3）当α粒子旋转6周时，新生核旋转4周

23．