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

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14题）

1．如图所示，天然放射源放射出的射线从容器的小孔射出， 经过垂直纸面向里的匀强磁场，射线分裂成a、b、c三束。下列说法正确的是（　　）

A．a是高速粒子流，穿透能力较弱，称为β射线

B．b是高速电子流，穿透能力较强，称为α射线

C．c是能量很高的电磁波，穿透能力最强，称为γ射线

D．电离作用最强的是b射线，电离作用最弱的是c射线

2．电离能力最弱穿透能力最强的粒子是（　　）

A．质子 B．粒子 C．β粒子 D．粒子

3．下列说法正确的是（　　）

A．当大量氢原子从n=4能级跃迁到n=1能级时，氢原子会产生3种频率的光子

B．卢瑟福提出了原子的核式结构模型，并发现了质子和中子

C．经过一次衰变，变为，其中伴随产生的射线是由放出的

D．衰变所释放的电子是原子核内的一个质子转变成一个中子时产生的

4．如图所示，P为放在匀强电场中的天然放射源，其放出的射线在电场的作用下分成a、b、 c三束,以下判断正确的是 （ ）

A．a为α射线、b为β射线

B．a为β射线、b为γ射线

C．b为γ射线、c为β射线

D．b为α射线、c为γ射线

5．下列叙述中正确的是（       ）

A．随着温度的升高，辐射强度的极大值向频率较低的方向移动

B．根据玻尔理论，在氢原子中，量子数n越大，则电子的轨道半径越小，能量越小

C．γ射线是高速电子流，能穿越几毫米厚的铝板

D．光电效应和康普顿效应显示了光的粒子性

6．有关原子核衰变的物理知识，下列说法正确的是（　　）

A．有8个放射性元素的原子核，当有4个发生衰变所需的时间就是该元素的半衰期

B．天然放射现象中产生的α射线的速度与光速相当，穿透能力很强

C．已知Np经过一系列α衰变和β衰变后变成Bi，衰变过程中共发生了7次α衰变和4次β衰变

D．放射性元素发生衰变时释放出的电子是原子核内的质子转化为中子时产生的

7．如图所示，是利用放射线自动控制铝板厚度的装置。假如放射源能放射出α、β、γ三种射线，而根据设计，该生产线压制的是3mm厚的铝板，那么是三种射线中的何种射线对控制厚度起主要作用．当探测接收器单位时间内接收到的放射性粒子的个数超过标准值时，将会通过自动装置将M、N两个轧辊间的距离如何调节（     ）

A．α；大些 B．β；大些 C．γ；大些 D．α；小些

8．下列说法正确的是

A．β射线是由于原子核内的中子转化产生的

B．光电效应和康普顿效应都揭示了光具有波动性

C．一个氘核的质量等于一个质子和一个中子的质量之和

D．钴60的半衰期为5.27年，则2个钴60原子核经过5.27年将一定有1个发生衰变

9．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

10．取一定量的氡222样品，经过15.2天时间，有的原子核发生衰变，下列说法正确的是（　　）

A．氡222的半衰期为3.8天

B．继续对该样品进行加热，再经过3.8天，仅剩的原子核未发生衰变

C．取32个氡222原子核，经过19天，其中一定有31个发生衰变

D．取8g氡222，经过11.4天，其中还剩0.5g未发生衰变

11．核能作为一种新能源在现代社会中已不可缺少，我国在完善核电安全基础上将加大核电站建设．核泄漏中的钚（Pu）是一种具有放射性的超铀元素，它可破坏细胞基因，提高患癌的风险．已知钚的一种同位素94239Pu的衰变方程为：94239Pu→X+24He+γ，半衰期为24100年，则下列说法中正确的是（　　）

A．衰变时发出的γ射线是波长很短的实物粒子，穿透能力很强

B．X原子核中含有143个中子

C．10个94239Pu经过24100年后一定还剩余5个

D．衰变过程的总质量不变

12．朝鲜“核危机”举世瞩目，其焦点问题就是朝鲜核电站采用的是轻水堆还是重水堆。因为重水堆核电站在发电的同时还可以产出供研制核武器的钚，这种由铀衰变而产生。则下列判断中正确的是（　　）

A．与具有相同的中子数

B．核与核内具有相同的质子数

C．经过2次衰变产生

D．经过1次衰变产生

13．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

14．下列说法正确的是

A．某些原子核能够放射出β粒子，说明原子核内有β粒子

B．核泄漏事故污染物能够产生对人体有害的辐射，其核反应方程式为，可以判断X为电子

C．某种色光照射金属发生光电效应，若增大光照强度，则单位时间内发射的光电子数减少

D．若氢原子从n=6能级向n=1能级跃迁时辐射出的光不能使某金属发生光电效应，则氢原子从n=6能级向n=2能级跃迁时辐射出的光能可能使该金属发生光电效应

二、填空题（共4题）

15．铀要经过______次α衰变和______次β衰变，才能变为铅？

16．放射性物质 Pb和 Co的核衰变方程分别为：

Po→ Pb+X1

Co→ Ni+X2

方程中的X1代表的是________，X2代表的是________．

17．某放射性元素经过n次α衰变和m次β衰变后，变成稳定的新元素，则表示该核反应的方程为________；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．

18．碘131核 不稳定，会发生β衰变，其半衰变期为8天．经过________天 75%的碘131核发生了衰变．

三、综合题（共4题）

19．如图所示，在某一足够大的真空室中，虚线PH的右侧是一磁感应强度为B、方向垂直纸面向里的匀强磁场，左侧是一场强为E、方向水平向左的匀强电场．在虚线PH上的点O处有一镭核（Ra)．某时刻原来静止的镭核水平向右放出一个质量为m、电荷量为q的粒子而衰变为质量为M、电荷量为Q氡核(Rn)，设粒子与氡核分离后它们之间的作用力及重力忽略不计，涉及动量问题时，亏损的质量可不计．

(1)写出镭核衰变为氡核的核反应方程；

(2)经过一段时间粒子刚好到达虚线PH上的A点，测得= L．求此时刻氡核的速度为多大．

20．静止的氮核被速度为的中子击中生成碳核子和另一种原子核甲，已知与甲核的速度方向与碰撞前中子的速度方向致，碰撞过程系统动量守恒，碰后碳核与甲核的动量之比为1：1

(1)写出核反应方程式；

(2)求与甲核的速度各是多大。

21．一静止的铀核U发生α衰变后变为钍核Th，放出的α粒子速度为0.1c(c是光在真空中的速度)，不考虑相对论效应．

①试写出该衰变的核反应方程；

②求钍核的速度大小．

22．一静止的铀核（）发生α衰变转变成钍核（Th），已知放出的α粒子速度为v0=2.0×106m/s．假设铀核发生衰变时，释放的能量全部转化为α粒子和钍核的动能．试写出铀核衰变的核反应方程并求出钍核（Th）的反冲速度．（结果保留两位有效数字）

参考答案：

1．C

2．D

3．C

4．B

5．D

6．C

7．B

8．A

9．A

10．A

11．B

12．C

13．A

14．B

15．     8     6

16．     ；     ；

17．          1

18．16

19.（1）；（2）

20．(1)；(2)；

21．①   ②

22．3.4×104m/s