2021-2022学年高二物理暑假作业（13）

这是一份2021-2022学年高二物理暑假作业（13），共6页。试卷主要包含了5年，一定有5个发生了衰变，27年后一定只剩下8个，6天一定只剩下一个氡核等内容，欢迎下载使用。
2021-2022学年高二物理暑假作业（13）1.氚核是最简单的放射性原子核，发生β衰变时的半衰期为12.5年，下列说法正确的是(   )A.氚核衰变放出的新核是B.氚核衰变放出的β射线是高速电子流，来源于核外电子C.氚核衰变生成的新核平均核子质量小于氚核的核子平均质量D.10个氚核经过12.5年，一定有5个发生了衰变2.衰变的核反应方程为，其半衰期为5.27年。已知的质量分别为，下列说法正确的是(   )A.该核反应中释放的能量为B.该核反应中释放出的γ射线的穿透本领比β射线强C.若有16个，经过5.27年后一定只剩下8个D.β粒子是核外的电子电离形成的3.自然界存在的放射性元素的原子核并非只发生一次衰变就达到稳定状态，而是要发生一系列连续的衰变，最终达到稳定状态。某些原子核的衰变情况如图所示（N表示中子数，Z表示质子数），则下列说法正确的是(   )
 A.由到的衰变是α衰变B.已知的半衰期是T，则8个原子核经过时间后还剩2个C.从到共发生5次α衰变和2次β衰变D.图中原子核发生的α衰变和β衰变分别只能产生α射线和β射线4.目前，在居家装修中，经常用到花岗岩、大理石等装修材料，这些岩石都不同程度地含有放射性元素。比如有些含有轴、钍的花岗岩会释放出放射性惰性气体氡，而氡会产生放射性射线，这些射线会导致细胞发生癌变并引发呼吸道方面的疾病。根据有关放射性知识可知，下列说法正确的是(   )A.铀核（）衰变为铅核（）的过程中，要经过8次α衰变和10次β衰变B.γ射线一般伴随着α或β射线产生，在这三种射线中，γ射线的穿透能力最强，电离能力最弱C.已知氡的半衰期为3.8天，若取1 g氡放在天平的左盘上，砝码放于右盘，左右两边恰好平衡则7.6天后，需取走0.75 g砝码天平才能再次平衡D.β射线是由原子核外的电子电离后形成的高速电子流5.下列关于原子核的衰变的说法，正确的是(   )A.β衰变的实质是原子核内的一个质子转化为一个中子和一个电子B.一个原子核发生一次α衰变，新核相对于原来的核质量数和电荷数均减少2C.衰变成的过程中共经过8次α衰变和6次β衰变D.放射性元素钋的半衰期为138天，100 g的钋经276天后还剩下75 g6.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2B.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7.如图所示是医生用计算机辅助某种射线断层摄影（简称“CT”）检查身体的情景，这种能穿透身体的射线是(   )A.X射线 B.红外线 C.紫外线 D.可见光8.关于放射线及应用，下列说法正确的是(   )A.治疗癌症患者使用的“化疗”就是利用放射线杀灭癌细胞B.天然放射现象中产生的α射线穿透能力很强且速度与光速相当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.处于激发态的原子核辐射出γ射线时，原子核的核子数不会发生变化9.下列关于衰变与核反应的说法正确的是(   )A.衰变为，经过3次α衰变，2次β衰变B.衰变所释放的电子是原子核外的电子电离形成的C.核聚变反应方程中，X表示质子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10.铋（）衰变为铊（）的半衰期达到宇宙寿命的10亿倍．最近，科学家发现铋晶体具有某种特殊的导电性质，被称为“拓扑绝缘体”，可能掀起材料科学领域的一场革命．下列说法正确的是(   )A.铋变成铊的衰变是β衰变 B.铋的放射性很微弱C.铋晶体不具有固定熔点 D.铋晶体各项物理性质均表现为各向异性11.在下列描述的核反应过程的方程中，属于α衰变的是__________，属于β衰变的是__________，属于裂变的是__________，属于聚变的是__________。（填正确答案标号）A.B.C.D.E.F.12.在磁感应强度为B的匀强磁场中，一个静止的放射性原子核发生了一次α衰变。放射出的α粒子（）在与磁场垂直的平面内做圆周运动，其轨道半径为R。以分别表示α粒子的质量和电荷量。（1）放射性原子核用表示，新核的元素符号用Y表示，写出该α衰变的核反应方程。（2）α粒子的圆周运动可以等效成一个环形电流，求圆周运动的周期和环形电流大小。（3）设该衰变过程释放的核能都转化为α粒子和新核的动能，新核的质量为M，求衰变过程的质量亏损。


答案以及解析1.答案：C解析：A、β衰变放射出电子，根据质量数与核电荷数守恒，则氚发生β衰变的衰变方程：，则衰变放出的新核是，故A错误；
B、β衰变中生成的电子是一个中子转化为一个质子同时生成一个电子，这种转化产生的电子发射到核外，就是β粒子，故B错误；
C、氚核发生衰变的过程中释放能量，根据质能方程可知，总质量减小，同时放出一个电子，可知新核总质量减小；由于氚核β衰变后，新核的质量数不变，所以新核平均核子质量会减小，故C正确；
D、半衰期是大量放射性原子核衰变的统计规律，对个别的原子没有意义，故D错误。
故选：C。2.答案：B解析：根据质能方程可知核反应中释放的能量为，选项A错误；根据三种射线的特点与穿透性，可知γ射线的穿透本领比β射线强，选项B正确；半衰期是对大量原子核的统计规律，对少数原子核没有意义，选项C错误；根据β衰变的实质可知，β粒子是原子核内的一个中子转化为一个质子时产生的，选项D错误。3.答案：C解析：衰变为的过程中，放出负电子，则该衰变是β衰变，选项A错误；半衰期是大量原子核衰变的统计规律，对少数原子核的衰变不适用，选项B错误；衰变为的过程中，质量数减少20，由原子核衰变时质量数守恒可知，该过程中共发生了5次α衰变，又由原子核衰变时电荷数守恒有，得，则该过程中共发生了2次β衰变，选项C正确；发生α衰变和β衰变时，往往伴随γ射线产生，选项D错误。4.答案：B解析：铀核（）衰变为铅核（）的过程中，设发生x次α衰变，y次β衰变,衰变方程为，根据质量数守恒和电荷数守恒，有，解得，又，解得，即要经过8次α衰变和6次β衰变，选项A错误；γ射线一般伴随着α或β射线产生，在这三种射线中，γ射线的穿透能力最强，电离能力最弱，选项B正确；氡的半衰期为3.8天，经7.6天后，有0.75克衰变成新核，并不是这0.75克全部消散掉了，故取走的砝码小于0.75克，天平才能再次平衡，选项C错误；β射线是原子核内的中子转化成质子时产生并发射出来的高速电子流，选项D错误。5.答案：C解析：β衰变的实质是原子核内的一个中子转化为一个质子和一个电子，故A错误；一个原子核发生一次α衰变，新核相对于原来的核质量数减少4，电荷数减少2，故B错误；设发生x次α衰变，y次β衰变，衰变方程为，则，，解得，故C正确；经276天，即经过2个半衰期，衰变后剩余的质量为，故D错误。6.答案：A解析：A、根据质量数和电荷数守恒可知：发生α衰变放出，导致质子数减小2个，质量数减小4，故中子数减小2，故A正确；
B、发生β衰变的过程是：一个中子变为质子同时放出一个电子，并非原子核内有电子存在，故B错误；
C、根据α、β、γ三种射线特点可知，γ射线穿透能力最强，电离能力最弱，α射线电离能量最强，穿透能力最弱，故C错误；
D、半衰期的对大量原子核的衰变的统计规律，对于单个是不成立的，故D正确。
故选：A。
7.答案：A解析：X射线具有较强的穿透能力，常在医疗上用来检查身体；红外线能制成热谱仪、夜视仪，还有遥控器等。紫外线能杀菌，可制成消毒灯，还具有荧光效应，能制成验钞机；红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫属于可见光，可见光的穿透性不及紫外线，A选项符合题意。8.答案：D解析：化疗是指使用化学药物治疗的方式，放疗才是指用放射线杀灭癌细胞，选项A错误；射线是速度为的氦核流，穿透能力最弱.射线穿透能力最强且速度与光速相等，故B错误；在放射性元素的原子核中，2个中子和2个质子结合得比较紧密，有时会作为一个整体从较大的原子核中抛射出来，这就是放射性元素发生的衰变，原子核里虽然没有电子，但是核内的中子可以转化成质子和电子，产生的电子从核内发射出来，这就是衰变，故C错误；处于激发态的原子核放出射线时，只是能量减小，核子数并没有发生变化，D正确.9.答案：A解析：设衰变为发生n次α衰变，次β衰变，则有，，解得，，故A正确；β衰变所释放的电子是由于原子核内的一个中子转变成一个质子和一个电子形成的，故B错误；由电荷数和质量数守恒，可知X表示中子，故C错误；D选项的核反应方程中电荷数和质量数都不守恒，故D错误.10.答案：B解析：A、铊（）的质量数比铋（）的质量数少4，电荷数少2，可知秘变成铊的衰变是α衰变，故A错误；B、由题意可知铋的半衰期非常长，可知秘的放射性很微弱，故B正确；C、晶体都具有固定熔点，故C错误；D、单晶体的某些物理性质是各向异性的，但并不是其所有物理性质均表现为各向异性，故D错误。故选：B。11.答案：C；AB；E；F解析：12.答案：（1）（2）（3）解析：解：（1）根据核反应中质量数与电荷数守恒可知，该α衰变的核反应方程为。
（2）设α粒子在磁场中做圆周运动的速度大小为v，由洛伦兹力提供向心力有
根据圆周运动的参量关系有
得α粒子在磁场中运动的周期
根据电流强度定义式，可得环形电流大小为。
（3）由，得
设衰变后新核Y的速度大小为，核反应前后系统动量守恒，有
可得
根据爱因斯坦质能方程和能量守恒定律有

解得
说明：若利用解答，亦可。