高中物理粤教版 (2019)选择性必修 第三册第二节 放射性元素的衰变练习题

A级　合格达标

1．与原子核内部变化有关的现象是(　　)

A．电离现象　　　 B．光电效应现象

C．天然放射现象   D．α粒子散射现象

解析：电离现象和光电效应现象都是核外电子脱离原子核的束缚，α粒子散射现象也是在原子核外进行的，没有涉及原子核内部的变化，只有天然放射现象是在原子核内部发生的．

答案：C

2．关于α、β、γ三种射线，下列说法正确的是(　　)

A．α射线是一种波长很短的电磁波

B．γ射线是一种波长很短的电磁波

C．β射线的电离能力最强

D．γ射线的电离能力最强 

解析：α射线是高速氦核流，β射线是高速电子流，γ射线是光子流(高频电磁波)，A错误，B正确；α射线的电离能力最强，β射线次之．γ射线最弱，C、D错误．

答案：B

3．(多选)对天然放射现象，下列说法正确的是(　　)

A．α粒子带正电，所以α射线一定是从原子核中射出的

B．β粒子带负电，所以β射线有可能是核外电子

C．γ粒子是光子，所以γ射线有可能是由原子发光产生的

D．α射线、β射线、γ射线都是从原子核内部释放出来的

解析：α衰变的实质是原子核中的两个质子和两个中子结合成一个氦核放出的，β衰变的实质是一个中子变成一个质子和一个电子，然后释放出电子，γ射线是伴随α衰变和β衰变而产生的．所以这三种射线都是从原子核内部释放出来的．

答案：AD

4．α、β和γ射线穿透物质的能力是不同的，为把辐射强度减到一半所需铝板的厚度分别为0.000 5 cm、0.05 cm和8 cm，而钢板降低辐射强度的能力比铝板强一些．工业部门可以使用射线来测厚度．如图所示，轧钢厂的热轧机上可以安装射线测厚仪，探测器探测到的射线强度与钢板的厚度有关，轧出的钢板越厚，透过的射线越弱．因此，将射线测厚仪接收到的信号输入计算机，就可以对钢板的厚度进行自动控制．如果钢板的厚度需要控制为5 cm，请推测测厚仪使用的射线是 (　　)

A．α射线   B．β射线

C．γ射线   D．可见光

解析：根据α、β、γ三种射线的特点可知，γ射线穿透能力最强，电离能力最弱；α射线电离能力最强，穿透能力最弱，为了能够准确控制钢板的厚度，探测射线应该用γ射线，选项C正确．

答案：C

5．如图所示，图中曲线a、b、c、d为气泡室中某放射物发生衰变放出的部分粒子的径迹，气泡室中磁感应强度方向垂直于纸面向里．以下判断可能正确的是(　　)

A．a、b为β粒子的径迹

B．a、b为γ粒子的径迹

C．c、d为α粒子的径迹

D．c、d为β粒子的径迹

解析：由左手定则可知，a、b为带正电的粒子的径迹，c、d为带负电的粒子的径迹，又α粒子带正电，β粒子带负电，γ粒子不带电，所以D项正确．

答案：D

6．如图所示，放射性元素镭衰变过程中释放出α、β、γ三种射线，分别进入匀强电场和匀强磁场中，下列说法正确的是(　　)

A．①表示γ射线，③表示α射线

B．②表示β射线，③表示α射线

C．④表示α射线，⑤表示γ射线

D．⑤表示β射线，⑥表示α射线

解析：由于α射线带正电、β射线带负电、γ射线不带电，所以γ射线在电磁场中一定不偏转，②⑤为γ射线；如图所示的电场中，α射线向右偏，β射线向左偏，①为β射线，③为α射线；在如图所示的磁场中，由左手定则判断，α射线向左偏，β射线向右偏，即④为α射线，⑥为β射线，故正确选项是C.

答案：C

B级　等级提升

7．下列观点正确的是(　　)

A．α射线、β射线、γ射线都是高速带电粒子流

B．原子核发生衰变时要遵守电荷数守恒和质量守恒

C．大量原子核发生衰变时一定同时放出α射线、β射线、γ射线   

D．原子核发生衰变时产生的α射线、β射线、γ射线都是从原子核内部释放出来的

解析：α射线、β射线都是高速带电粒子流，γ射线不带电，是光子流，A错误；原子核发生衰变时遵守电荷数守恒和质量数守恒，但质量不守恒，B错误；α衰变的实质是原子核中的两个质子和两个中子结合成一个氦核从原子核中辐射出来，β衰变的实质是原子核中的一个中子变成一个质子和一个电子，γ射线伴随α衰变或β衰变的产生而产生，所以这三种射线都是从原子核内部释放出来的，大量原子核发生衰变时不一定同时放出α射线、β射线、γ射线，C错误，D正确．

答案：D

8．实验观察到，静止在匀强磁场中A点的原子核发生β衰变，衰变产生的新核与电子恰在纸面内做匀速圆周运动，运动方向和轨迹示意图如图所示．则(　　)

A．轨迹1是电子的，磁场方向垂直纸面向外

B．轨迹2是电子的，磁场方向垂直纸面向外

C．轨迹1是新核的，磁场方向垂直纸面向里

D．轨迹2是新核的，磁场方向垂直纸面向里

解析：由动量守恒定律得meve－m核v核＝0，粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动，由qvB＝可得半径r＝，因为qe<q核，所以re>r核，故轨迹1是电子的，轨迹2是新核的，根据左手定则可判定磁场方向垂直纸面向里，故D项正确．

答案：D

9．关于天然放射现象，下列说法正确的是(　　)

A．放射性元素的原子核内的核子有半数发生变化所需的时间就是半衰期

B．放射性物质放出的射线中，α粒子动能很大，因此贯穿物质的本领很强

C．当放射性元素的原子的核外电子具有较高能量时，将发生β衰变

D．放射性元素的原子核发生衰变后产生的新核从高能级向低能级跃迁时，辐射出γ射线

解析：半衰期的概念是放射性元素的原子核有半数发生衰变所需的时间，而不是原子核内的核子半数发生衰变所需的时间，选项A错误；放射性物质放出的射线中，α粒子的动能很大，但由于它与外界物质的原子核碰撞时很容易损失能量，因此它贯穿物质的本领很小，选项B错误；放射性元素发生衰变是因为原子核不稳定，与核外电子的能量高低无关，选项C错误；放射性元素发生衰变后的新核从高能级向低能级跃迁时会以光子的形式放出能量，γ射线即为高速的光子流，选项D正确．

答案：D

10．(2018·江苏卷)已知A和B两种放射性元素的半衰期分别为T和2T，则相同质量的A和B经过2T后，剩有的A和B质量之比为(　　)

A．1∶4   B．1∶2

C．2∶1   D．4∶1

解析：根据衰变规律，经过2T后剩有的A的质量mA＝m0＝m0，

剩有的B的质量mB＝m0＝m0，

所以＝，故选项B正确．

答案：B

11．(多选)放射性原子核发生衰变时，下列叙述正确的是(　　)

A．γ射线是伴随α射线或β射线产生的

B．半衰期的大小不随外界的压强、温度及化学状态的变化而变化

C．某核放出一个粒子后，就变成了新的元素

D．若某放射性原子核有10个，经过一个半衰期，剩下的放射性原子核只有5个

解析：半衰期是对大量原子核而言的一种统计规律，对几个原子核是不成立的，故D错误；γ射线是伴随α衰变或β衰变产生的，故A正确；半衰期的大小与原子核自身有关，与外界因素无关，故B正确；某核放出粒子后，它的质子数就要发生变化，从而变成了新元素，故C正确．

答案：ABC