2019-2020年高中物理第十九章原子核19.2放射性元素的衰变检测新人教版.doc

2019-2020年高中物理第十九章原子核19.2放射性元素的衰变检测新人教版1原子核发生衰变时，此粒子是()A原子核外的最外层电子B原子核外的电子跃迁时放出的光子C原子核内存在着的电子D原子核内的一个中子变成一个质子时，放出的一个电子【解析】原子核是由带正电的质子和不带电的中子组成的，原子核内并不含电子，但在一定条件下，一个中子可以转化成一个质子和一个电子，其转化可用下式表示：nHe()由上式可看出粒子(电子)是由原子核内的中子转化而来的，故正确答案为D.【答案】D2某放射性元素的原子核A经衰变得到新核B，B经衰变得到核C，则()A原子核C的中子数比A少2B原子核C的质子数比A少1C原子核C的中子数比B多1D原子核C的质子数比B少1【解析】AHeB，BeC.【答案】B3由原子核的衰变规律可知()A放射性元素一次衰变可同时产生射线和射线B放射性元素发生衰变时，新核的化学性质不变C放射性元素发生衰变的快慢不可人为控制D放射性元素发生正电子衰变时，新核质量数不变，核电荷数增加1【解析】一次衰变不可能同时产生射线和射线，只可能同时产生射线和射线或射线和射线；原子核发生衰变后，新核的核电荷数发生了变化，故新核(新的物质)的化学性质理应发生改变；发生正电子衰变时，新核质量数不变，核电荷数减少1.【答案】C4下列有关半衰期的说法正确的是()A放射性元素的半衰期越短，表明有半数原子核发生衰变所需的时间越短，衰变速度越快B放射性元素的样品不断衰变，随着剩下未衰变的原子核的减少，元素的半衰期也变长C把放射性元素放在密封的容器中，可以减慢放射性元素的衰变速度D降低温度或增大压强，让该元素与其他物质形成化合物，均可减小衰变速度【解析】放射性元素的半衰期是指放射性元素的原子核半数发生衰变所需的时间，它反映了放射性元素衰变速度的快慢，若半衰期越短，衰变越快；某种元素的半衰期长短由其本身因素决定，与它所处的物理、化学状态无关，故A正确，B、C、D错误【答案】A5朝鲜的“核危机”引起全球的瞩目，其焦点问题是朝鲜核电站采用轻水堆还是重水堆，重水堆核电站在发电的同时还可以生产出可供研制核武器的钚239(Pu)，这种(Pu)可由铀239(U)经过n次衰变而产生，则n为()A2 B239C145 D92【解析】由于239(U)和239(Pu)的质量数相等，而核电荷数增加2，因此，239(U)经2次衰变，变为239(Pu)，故A正确【答案】A6某放射性元素经过11.4天有的原子核发生了衰变，该元素的半衰期为()A11.4天 B7.6天C5.7天 D3.8天【解析】由于经过了11.4天还有没有衰变，由半衰期计算公式mnm0，可说明该放射性经过了3个半衰期，即可算出半衰期是3.8天，故D正确【答案】D7最近几年，原子核科学家在超重元素的探测方面取得重大进展，1996年科学家们在研究某两个重离子结合成超重元素的反应时，发现生成的超重元素的核X经过6次衰变后的产物是Fm，由此，可以判定生成的超重元素的原子序数和质量数分别是()A112、265 B112、277C124、259 D124、265【解析】每经一次衰变，质量数减少4，电荷数即原子序数减少2，故A25364277，Z10062112.故B选项正确【答案】B8核电站核泄漏的污染物中含有碘131和铯137.碘131的半衰期约为8天，会释放射线；铯137是铯133的同位素，半衰期约为30年，发生衰变时会辐射射线下列说法正确的是()A碘131释放的射线由氦核组成B铯137衰变时辐射出的光子能量小于可见光光子能量C与铯137相比，碘131衰变更慢D铯133和铯137含有相同的质子数【解析】解答本题时要把握以下几点：(1)半衰期的长短代表了衰变的慢快(2)光子能量大小由频率高低决定(3)同位素的核电荷数相同射线是高速运动的电子流，不是氦原子核，A错误；射线的频率大于可见光的频率，根据Eh可知，射线光子能量大于可见光光子能量，B错误；半衰期越短，衰变越快，C错误；铯133和铯137都是铯元素，是质子数相同而中子数不同的同位素，所以D正确【答案】D9放射性元素6C射线被考古学家称为“碳钟”，可用它来测定古生物的年代，此项研究获得1960年诺贝尔化学奖(1)6C不稳定，易发生衰变，放出射线，其半衰期为5 730年，试写出有关的衰变方程；(2)若测得一古生物遗骸中6C的含量只有活体中的12.5%，则此遗骸的年代距今约有多少年？【解析】(1)衰变方程为6C7N 01e.(2)活体中6C含量不变，生物死亡后，6C开始衰变，设活体中6C的含量为m0，遗骸中为m，则由半衰期的定义得mm0，即0.125，解得3，所以t3T17 190年【答案】(1)6C7N 01e(2)17 190年1美国科研人员正在研制一种新型镍铜长效电池，它是采用半衰期长达100年的放射性同位素镍63(Ni)和铜两种金属作为长寿命电池的材料，利用镍63发生衰变时释放电子给铜片，把镍63和铜片作电池两极，外接负载提供电能下面有关该电池的说法正确的是()A镍63的衰变方程是NieCuB镍63的衰变方程是NieCuC外接负载时镍63的电势比铜片高D该电池内电流方向是从镍到铜片【解析】Ni的衰变方程为NieCu，选项A、B错电流方向为正电荷定向移动方向，在电池内部电流从铜片到镍片，镍片电势高，选项C对D错【答案】C214C测年法是利用14C衰变规律对古生物进行年代测定的方法若以横坐标t表示时间，纵坐标m表示任意时刻14C的质量，m0为t0时14C的质量下面四幅图中能正确反映14C衰变规律的是()【解析】设衰变周期为T，那么mm0.可见，随着t的增长物体的质量越来越小，且变化越来越慢，很显然C选项图线符合衰变规律【答案】C3(多选)U是一种放射性元素，进行一系列放射性衰变，由下图可知()A图中m是84，n是206B是衰变，放出电子，电子是由中子转变成质子时产生的C是衰变，放出电子，电子是由中子转变成质子时产生的D从U衰变成Pb要经过6次衰变，8次衰变【解析】从Bi到Po质量数不变，因此是衰变，中子放出电子而转变成质子，则m83184，从Bi到Tl，核电荷数减少2，因此是衰变，n2104206，选项A、B均正确，选项C错误；原子核衰变时衰变不改变质量数，因此衰变次数先进行衰变计算，衰变次数N18次，衰变次数N28282926次，选项D正确【答案】ABD4在匀强磁场中有一个静止的氡原子核(Rn)，由于衰变它放出一个粒子，此粒子的径迹与反冲核的径迹是两个相互外切的圆，大圆与小圆的直径之比为421，如图所示，那么氡核的衰变方程应是下列方程中的哪一个()A.RnFreB.RnPoHeC.RnAteD.RnAtH【解析】原子核衰变过程中动量守恒，所以粒子与反冲核的动量等大反向，由径迹是两外切圆知，放出的是正粒子，是衰变，由于粒子和反冲核均做匀速圆周运动，由r知，所以反冲核的电荷数是84，由电荷数守恒和质量数守恒知，正确答案为B.【答案】B5为测定水库的存水量，将一瓶放射性溶液倒入水库中，已知这瓶溶液每分钟衰变8107次，这种同位素半衰期为2天，10天以后从水库取出1 m3的水，并测得每分钟衰变10次，求水库的存水量为多少？【解析】设放射性同位素原有质量为m0,10天后的剩余质量为m，水库存水量为Qm3，由每分钟衰变次数与其质量成正比可得，由半衰期公式得：mm0，由以上两式联立代入数据得5，解得水库存水量为Q2.5105 m3.【答案】2.5105 m3