"【成才之路】-學年高中物理第19章第2節放射性元素的衰變檢測試題新人教版選修3-5"基礎夯實一、選擇題(1～4題為單選題，5題為多選題)1．一個放射性原子核，發生一次β衰變，則它的()A．質子數減少一個，中子數不變B．質子數增加一個，中子數不變C．質子數增加一個，中子數減少一個D．質子數減少一個，中子數增加一個答案：C解析：發生一次β衰變，原子核里有一個中子變為一個質子和一個電子。即eq\o\al(1,0)n→eq\o\al(1,1)H＋eq\o\al(0,－1)e2．下列有關半衰期的說法正確的是()A．放射性元素的半衰期越短，表明有半數原子核發生衰變所需的時間越短，衰變速度越快B．放射性元素的樣品不斷衰變，隨著剩下未衰變的原子核的減少，元素的半衰期也變短C．把放射性元素放在密封的容器中，可以減慢放射性元素的衰變速度D．降低溫度或增大壓強，讓該元素與其他物質形成化合物，均可減小衰變速度答案：A解析：放射性元素的半衰期是指放射性元素的原子核半數發生衰變所需的時間，它反映出放射性元素衰變速度的快慢，若衰變越快，半衰期越短。某種元素的半衰期長短由其本身因素決定，與它所處的物理狀態或化學狀態無關，故上述選項只有A選項正確。3．據媒體報道，叛逃英國的俄羅期前特工利特維年科在倫敦離奇身亡。英國警方調查認為毒殺利特維年科的是超級毒藥——放射性元素(eq\o\al(210,84)Po)。eq\o\al(210,84)Po的半衰期為138天，經過α衰變生成穩定的鉛(eq\o\al(206,82)Pb)，經過276天，100geq\o\al(210,84)Po已衰變的質量為()A．25g B．50gC．75g D．100g答案：C解析：100gPO經1個半衰期衰變的質量為50g，再經過1個半衰期衰變的質量為25g，所以經過2個半衰期衰變的質量為75g，C正確。4．最近幾年，研究原子核的科學家在超重元素的探測方面取得了重大進展，1996年科學家們在研究某兩個重離子結合成超重元素的反應時，發現生成的超重元素的核eq\o\al(A,Z)X經過6次α衰變后的產物是eq\o\al(253,100)Fm，由此可以判定生成的超重元素的原子序數和質量數分別是()A．124,259 B．124,265C．112,265 D．112,277答案：D解析：α粒子的質量數和電荷數分別是4和2，故生成的超重元素的電荷數即原子序數等于6×2＋100＝112，質量數等于6×4＋253＝277。5．有些建材中的放射性物質會釋放出α、β、γ射線，根據有關放射性知識可知，下列說法正確的是()A．發生α衰變時，生成核與原來的原子核相比，核內質量數減少2B．發生β衰變時，生成核與原來的原子核相比，核內中子數減少1C．β射線是原子的核外電子電離后形成的電子流D．在這三種射線中γ射線的穿透能力最強，電離能力最弱答案：BD解析：α衰變是兩個質子與兩個中子作為一個整體從原子核中拋射出來，即2eq\o\al(1,1)H＋2eq\o\al(1,0)n→eq\o\al(4,2)He，發生α衰變時，核內質量數減少4，選項A錯誤；β衰變是原子核內一個中子轉化成一個質子和一個電子，即eq\o\al(1,0)n→eq\o\al(1,1)H＋eq\o\al(0,－1)e，發生β衰變時，核內中子數減少1，核子數不變，選項B正確而C錯誤；由三種射線性質可得，選項D正確。二、非選擇題6．A、B原子核靜止在同一勻強磁場中，一個放出α粒子，一個放出β粒子，運動方向均與磁場垂直，它們在磁場中的運動徑跡及兩個反沖核的徑跡如圖所示，則可以判定徑跡________為α粒子，徑跡________為β粒子。答案：13解析：在衰變過程中，α粒子和β粒子與剩余核組成的系統動量守恒，即放射出的粒子與反沖核動量大小相等，方向相反，由r＝mv/Bq可知，r與q成反比，由此可知兩圖中小圓徑跡為反沖核的徑跡，又根據左手定則可以判知，左側外切圓是α衰變，右側內切圓是β衰變，故本題應依次填1和3。7．天然放射性鈾(eq\o\al(238,92)U)發生衰變后產生釷(eq\o\al(234,90)Th)和另一個原子核。(1)請寫出衰變方程；(2)若衰變前鈾(eq\o\al(238,92)U)核的速度為v，衰變產生的釷(eq\o\al(234,90)Th)核速度為eq\f(v,2)，且與鈾核速度方向相同，求產生的另一種新核的速度。答案：(1)見解析(2)eq\f(121,4)v解析：(1)eq\o\al(238,92)U→eq\o\al(234,90)Th＋eq\o\al(4,2)He(2)設另一新核的速度為v′，鈾核質量為238m，由動量守恒定律得：238mv＝234meq\f(v,2)＋4mv′得：v′＝eq\f(121,4)v能力提升一、選擇題(1～3題為單選題，4題為多選題)1．(黃岡市～學年高二下學期期末)目前，在居室裝修中經常用到花崗石、大理石等裝飾材料，這些巖石都不同程度地含有放射性元素。下列有關放射性知識的說法中正確的是()A．鈾核(eq\o\al(238,92)U)衰變為鉛核(eq\o\al(206,82)Pb)的過程中，要經過8次α衰變和10次β衰變B．放射性元素的原子核內的核子有半數發生變化所需的時間就是半衰期C．放射性元素發生β衰變時所釋放的電子是原子核內的中子轉化為質子時產生的D．β射線與γ射線一樣都是電磁波，但γ射線穿透本領比β射線強答案：C2．一塊氡222放在天平的左盤時，需要天平的右盤加444g砝碼，天平才能處于平衡，氡222發生α衰變，經過一個半衰期以后，欲使天平再次平衡，應從右盤中取出的砝碼為()A．222gB．8gC．2gD．4g答案：D解析：衰變前氡的質量為444g，摩爾質量為222g/mol，故共2mol氡。經過一個半衰期，有1mol氡衰變，放出1molα粒子，則左盤質量減少了4g，故應從右盤中取出4g砝碼。3．若元素A的半衰期為4天，元素B的半衰期為5天，相同質量的A和B。經過20天后，剩下的質量之比mAmB()A．3031 B．3130C．12 D．21答案：C解析：設A、B原來的質量均為m，則20天后：mA＝m(eq\f(1,2))eq\f(t,TA)＝m(eq\f(1,2))5mB＝m(eq\f(1,2))eq\f(t,TB)＝m(eq\f(1,2))4∴mAmB＝124．天然放射性元素eq\o\al(232,90)Th(釷)經過一系列α衰變和β衰變之后，變成eq\o\al(208,82)Pb(鉛)。下列論斷中正確的是()A．鉛核比釷核少24個中子B．鉛核比釷核少8個質子C．衰變過程中共有4次α衰變和8次β衰變D．衰變過程中共有6次α衰變和4次β衰變答案：BD解析：鉛核核子數比釷核核子數少24個，而不是中子數少24個，A項錯；鉛核質子數為82，釷核質子數為90，故鉛核比釷核少8個質子，B項對；釷核的衰變方程為eq\o\al(232,90)Th→eq\o\al(208,82)Pb＋xeq\o\al(4,2)He＋yeq\o\al(0,－1)e，式中x、y分別為α和β的衰變次數由質量數守恒和電荷數守恒有4x＋208＝232，2x－y＋82＝90，解得x＝6，y＝4。即衰變過程中共有6次α衰變和4次β衰變，C項錯而D項對。綜上所述，本題正確選項為B、D。二、非選擇題5．完成衰變方程。(1)β衰變：eq\o\al(244,83)Bi→________＋eq\o\al(0,－1)e，eq\o\al(210,84)Po→eq\o\al(210,85)At＋________，eq\o\al(234,90)Th→eq\o\al(234,91)Pa＋________，(2)α衰變：eq\o\al(234,90)Th→________＋eq\o\al(4,2)He，eq\o\al(238,92)U→eq\o\al(234,90)Th＋________，eq\o\al(66,29)Cu→eq\o\al(62,27)Co＋________。(3)其中eq\o\al(234,90)Th衰變成eq\o\al(234,91)Pa的半衰期為1.2min，則64geq\o\al(234,90)Th經過6min還有________g未衰變。答案：(1)、(2)見解析(3)2解析：(1)eq\o\al(244,83)Bi→eq\o\al(244,84)Po＋eq\o\al(0,－1)e，eq\o\al(210,84)Po→eq\o\al(210,85)At＋eq\o\al(0,－1)e，eq\o\al(234,90)Th→eq\o\al(234,91)Pa＋eq\o\al(0,－1)e。(2)eq\o\al(234,90)Th→eq\o\al(230,88)Ra＋eq\o\al(4,2)He，eq\o\al(238,92)U→eq\o\al(234,90)Th＋eq\o\al(4,2)He，eq\o\al(66,29)Cu→eq\o\al(62,27)Co＋eq\o\al(4,2)He。(3)由半衰期公式得m＝m0(eq\f(1,2))eq\f(t,T)得m＝64×(eq\f(1,2))eq\f(6,1.2)g＝2g6．如圖所示，靜止在勻強磁場中的一個eq\o\al(10,5)B粒子，俘獲一個速度為v＝7.3×104m/s的中子發生核反應，生成一個氦核與一個新核，若測得氦核的速度為2×104m(1)寫出核反應方程。(2)畫出核反應后兩個粒子的運動軌跡及旋轉方向的示意圖。(3)求出氦核與新核軌道半徑之比。答案：(1)eq\o\al(10,5)B＋eq\o\al(1,0)n→eq\o\al(4,2)He＋eq\o\al(7,3)Li(2)見解析(3)eq\f(120,7)解析：(1)核反應方程如下：eq\o\al(10,5)B＋eq\o\al(1,0)n→eq\o\al(4,2)He＋eq\o\al(7,3)Li(2)由動量守恒知：mnvn＝mα