高中物理人教版 (2019)选择性必修第三册2 放射性元素的衰变课后测评

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这是一份高中物理人教版 (2019)选择性必修第三册2 放射性元素的衰变课后测评，共12页。试卷主要包含了单选题，多选题，填空题等内容，欢迎下载使用。

放射性元素的衰变练习

一、单选题

关于原子核、原子核的衰变、核能，下列说法正确的是

A. 原子核的结合能越大，原子核越稳定
B. 任何两个原子核都可以发生核聚变
C. 衰变成要经过8次衰变和6次衰变
D. 发生衰变时，新核与原来的原子核相比，中子数减少了2

已知Co60的衰变方程为，半衰期为年，则X和1克Co60经过年后还剩下Co60的质量分别为

A. 质子克 B. 电子克 C. 质子克 D. 电子克

放射性同位素钍经一系列、衰变后生成氡，以下说法正确的是

A. 每经过一次衰变原子核的质量数会减少2个
B. 每经过一次衰变原子核的质子数会增加1个
C. 放射性元素钍的原子核比氡原子核的中子数少4个
D. 钍衰变成氡一共经过2次衰变和3次衰变

某些放射性元素如半衰期很短，在自然界很难被发现，可以在实验室使用人工的方法发现。已知经过一系列衰变和衰变后变成，下列说法正确的是

A. 子核比的原子核少28个中子
B. 衰变过程中共发生了4次衰变和7次衰变
C. 衰变过程中共有4个中子转变为质子
D. 若继续衰变成新核，需放出一个粒子

关于核反应方程UThX，下列说法正确的是

A. 此核反应一定会释放能量
B. 通过降低温度的方法，一定能缩短U的半衰期
C. 此核反应方程中的X代表的粒子为氢原子核
D. 铀核的比结合能大于钍核的比结合能

放射性衰变通常都有一定的周期，并且不因物理或化学环境而改变，这就是放射性可用于确定年代的原因。由于一个原子的衰变是自然地发生的，即不能预知何时会发生，因此会以概率来表示。关于原子核的衰变，下列说法正确的是

A. 放射性元素与别的元素形成化合物时仍具有放射性，但半衰期会发生变化
B. 在原子核的衰变中放出射线的为衰变，放出射线的为衰变，放出射线的为衰变
C. 某原子核经过一次衰变和两次衰变，核内中子减少6个
D. 放射性原子核在发生衰变、衰变时，形成的新原子核会辐射光子，形成射线

下列说法正确的是

A. 用不可见光照射金属一定比用可见光照射同种金属产生的光电子的初动能大
B. 粒子散射实验中极少数粒子发生了较大偏转是卢瑟福原子核式结构模型的主要依据
C. 核反应方程：中的x为质子
D. 的半衰期为5730年，若测得一古生物遗骸中的含量只有活体中的，则此遗骸距今约有21480年

碘131是元素碘的一种放射性同位素，为人工放射性同位素，其半衰期为天，可用于诊断和治疗甲状腺疾病。核发生衰变时会产生粒子和原子核X，同时放出射线，下列有关该元素及其衰变过程的说法中正确的是

A. 衰变时产生的粒子来自于核外电子
B. 原子核X的中子数为77
C. 碘131进入人体后半衰期会变长
D. 射线是核从高能级向低能级跃迁时产生的

以下核反应方程中属于a衰变的是

A. B.
C. D.

钍具有放射性，它能放出一个新的粒子而变为镤，同时伴随有射线产生，其方程为，钍的半衰期为24天．则下列说法中正确的是

A. x为质子
B. x是钍核中的一个中子转化成一个质子时产生的
C. 射线是钍原子核放出的
D. 1 g钍经过120天后还剩钍

二、多选题

关于天然放射现象，以下叙述正确的是

A. 若使放射性物质的温度升高，其半衰期将变大
B. 衰变所释放的电子是原子核内的质子转变为中子时产生的
C. 在、、这三种射线中，射线的穿透能力最强，射线的电离能力最强
D. 铀核衰变为铅核的过程中，要经过8次衰变和6次衰变

1934年，约里奥居里夫妇用粒子轰击铝箔，首次产生了人工放射性同位素X，反应方程为：。X会衰变成原子核Y，衰变方程为，则

A. X的质量数与Y的质量数相等 B. X的电荷数比Y的电荷数少1
C. X的电荷数比的电荷数多2 D. X的质量数与的质量数相等

下列说法正确的是

A. 氘核分离成质子与中子的过程中需要吸收的最小能量就是氘核的结合能
B. 氪经过一系列衰变成为稳定的锆要经过1次衰变和4次衰变
C. 射线是原子核外电子挣脱原子核的束缚后形成的电子流
D. 放射性元素的半衰期是指大量该元素的原子核中有半数发生衰变所需要的时间

日本地震造成的核泄漏，对周边环境的污染是由放射性元素造成的，下列有关放射性元素的说法中正确的是

A. 射线与射线一样都是电磁波，但穿透本领远比射线弱
B. 氡的半衰期为天，4个氡原子核经过天后就一定只剩下1个氡原子
C. 衰变成要经过6次衰变和8次衰变
D. 放射性元素发生衰变时所释放的电子是原子核内的中子转化为质子时产生的

三、填空题

放射性同位素被考古学家称为“碳钟”，它可以用来判定古生物体的年代。宇宙射线中高能量中子碰撞空气中的氮原子后，就会形成很不稳定的，它很容易发生衰变，变成一个新核，其半衰期为5730年。该衰变的核反应方程式为________。的生成和衰变通常是平衡的，即生物机体中的含量是不变的。当生物体死亡后，机体内的含量将会不断减少。若测得一具古生物遗骸中含量只有活体中的，则这具遗骸距今约有________年。
发生一次衰变后变为Ni，其衰变方程为______ 在该衰变过程中还发出频率为、的两个光子，其总能量为______ ．
用同一光电管研究a、b两种单色光产生的光电效应，得到光电流I与光电管两极间所加电压U的关系如图。则a光光子的频率____b光光子的频率选填“大于”“小于”或“等于”且a光的强度____b光的强度选填“大于”“小于”或“等于”。

一个静止的原子核，衰变时放出一个质量为、速率为的粒子，同时产生一个质量为的反冲新核和一个光子，测得新核的速率为、光子与新核运动方向相同。已知普朗克常量为h，写出该衰变的方程并_______求出光子的波长____。

发生放射性衰变为，半衰期约为5700年。已知植物存活其间，其体内与的比例不变；生命活动结束后，的比例持续减少。现通过测量得知，某古木样品中的比例正好是现代植物所制样品的四分之一，可以推测该古木的年代距今约为______年，写出衰变为的衰变方程______。

答案和解析

1.【答案】D

【解析】解：A、比结合能越大原子核越稳定，原子核的结合能越大，原子核不一定越稳定，故A错误；
B、只有较小的原子核才会发生聚变，故B错误；
C、铀核衰变为铅核的过程中，衰变一次质量数减少4个，次数，
衰变的次数为要经过8次衰变和6次衰变，故C错误；
D、粒子为氦核，由两个质子和两个中子组成，所以发生衰变时，新核与原来的原子核相比，中子数减少了2，故D正确；
衰变，及知道衰变的种类，注意原子核稳定与比结合能有关，与结合能无关．
2.【答案】B
【解答】
原子核衰变过程的质量数和核电荷数均守恒，可得X为电子；
1克Co60中有大量的原子核，1克Co60经过年后，还有没有衰变，选项B正确，ACD错误。
3.【答案】B
【解答】
A经过一次衰变，电荷数少2，质量数少4，故A错误；
B经过一次衰变，电荷数多1，质量数不变，质子数等于电荷数，则质子数增加1个，故B正确；
C元素钍的原子核的质量数为232，质子数为90，则中子数为142，氡原子核的质量数为220，质子数为86，则中子数为134，可知放射性元素钍的原子核比氡原子核的中子数多8个，故C错误；
D钍衰变成氡，可知质量数少12，电荷数少4，因为经过一次衰变，电荷数少2，质量数少4，经过一次衰变，电荷数多1，质量数不变，可知经过3次衰变，2次衰变，故D错误。
4.【答案】C

【解析】解：A、子核比少10个质子，质子数和中子数总共少，故的原子核比少18个中子，故A错误；
B、设变为需要经过x次衰变和y次衰变，根据质量数和电荷数守恒则有：，，所以解得：，，即衰变过程中共发生了7次衰变和4次衰变。故B错误；
C、衰变过程中共发生了7次衰变和4次衰变，所以衰变过程中共有4个中子转变为质子，故C正确；
D，根据衰变前后质量数守恒可知，该说法是不可能的，故D错误。
5.【答案】A
【解答】由电荷数守恒与质量数守恒可知x的质量数为4，电荷数为2，核反应方程为
所以此核反应方程中的x代表的粒子粒子，故 C错误
B.半衰期与外界的温度等条件无关，故 B错误
A.此反应衰变，由于发生质量亏损释放能量，故 A正确
D、铀核的比结合能小于钍核的比结合能，故D错误
6.【答案】D
【解答】
A.放射性元素的半衰期只与原子核结构有关，与温度或与其他元素构成的化合物等因素无关，因此，放射性元素与别的元素形成化合物时仍具有放射性，但半衰期不会发生变化，故A错误；
B.在衰变、衰变中会有射线放出，没有衰变，故B错误；
C.原子核经过一次衰变，电荷数减少2，质量数减少4，经过两次衰变，质量数不变，电荷数增加2，则整个过程中电荷数不变，质量数减少4，所以中子减数少4，故C错误；
D.放射性原子核在发生衰变和衰变后产生的新核往往处于高能级，这时它要向低能级跃迁，因此射线经常伴随射线和射线产生，故D正确。
7.【答案】B
【解答】
A.不可见光的频率不一定比可见光的频率大，则用不可见光照射金属不一定比用可见光照射同种金属产生的光电子的初动能大，故A错误；
B.粒子散射实验中极少数粒子发生了较大偏转是卢瑟福猜想原子核式结构模型的主要依据，故B正确；
C.根据电荷数守恒，质量数守恒知，x的电荷数为0，质量数为1，则x为中子，故C错误；
D.测得一古生物遗骸中的 C含量只有活体中的，知经过了3个半衰期，则此遗骸距今约有17190年，故D错误。
8.【答案】B
【解答】
A.放射性元素发生衰变时所释放的电子是原子核内的中子转化为质子时产生的，故A错误；
B.核中含有的中子数为，发生衰变时，其中的一个中子转化为质子，故原子核X的中子数为77，故B正确；
C.原子核的半衰期与物理状态和化学状态无关，故C错误；
D.射线是衰变后产生的新核处于高能级状态，自发向低能级跃迁时产生的，故D错误。
9.【答案】D
【解答】
A.核反应方程，是人工核反应方程。故A错误；
B.核反应方程；是人工核反应方程，是发现质子的核反应方程，不属于衰变。故B错误；
C.核反应方程，释放出一个电子，是衰变的过程。故C错误；
D.核反应方程，是U原子核分裂并只放射出氦原子核的反应过程，属于a衰变。故D正确。
10.【答案】B
【解答】
A.根据电荷数和质量数守恒知钍核衰变过程中放出了一个电子，即x为电子，故A错误；
B.衰变的实质：衰变时释放的电子是由核内一个中子转化成一个质子同时产生的，故B正确；
C.射线是镤原子核放出的，故C错误；
D.钍的半衰期为24天，1g钍经过120天后，即经过5个半衰期，还剩，故D错误。
故选B。
11.【答案】CD

【解答】
A.半衰期由元素本身决定，与元素所处物理、化学环境无关，故A错误；
B.衰变的实质是原子核的一个中子变为质子同时释放一个电子，故B错误；
C.根据、、三种射线性质可知，射线的穿透能力最强，射线的电离能力最强，故C正确；
D.的质子数为92，的质子数为82，因而铅核比铀核少10个质子，注意到一次衰变质量数减少4，故衰变的次数为次，再结合核电荷数的变化情况和衰变规律来判定衰变的次数y应满足：，次，故D正确。
12.【答案】AC
【解答】
设X的质量数为M，电荷数为A，根据核反应中质量数守恒和电荷数守恒可知：；
解得：，；
设Y的质量数为，电荷数为，根据核反应中质量数守恒和电荷数守恒可知：；
解得：，；
A.X的质量数与Y的质量数相等，都是30，故A正确；
B.X的电荷数比Y的电荷数多1，故B错误；
C.X的电荷数为15，比铝的电荷数多2，故C正确；
D.X的质量数为30，和铝的质量数不相等，故D错误。
13.【答案】AD
【解答】
A.氘核分离成质子与中子的过程中需要吸收的最小能量就是氘核的结合能，故A正确。
B.氪经过一系列衰变成为稳定的锆要经过4次衰变，故B错误；
C、衰变中产生的射线实际上是原子核内的中子转化为质子同时释放一个电子，故C错误；
D、半衰期是指大量该元素的原子核中有半数发生衰变所需要的时间，故D正确；
14.【答案】CD
【解答】
A.射线的实质是电子流，射线的实质是电磁波，射线的穿透本领比较强，故A错误；
B.半衰期对大量的原子核适用，对少量的原子核不适用，故B错误；
C.因为衰变的质量数不变，所以衰变的次数，在衰变的过程中电荷数总共少16，则衰变的次数，故C正确；
D.衰变时，原子核中的一个中子，转变为一个质子和一个电子，电子释放出来，故D正确。
15.【答案】，17190
16.【答案】

【解析】解：发生一次衰变后，原来的原子核质量数不变，核电荷数增加1，故衰变方程：
每个光子的能量为hv，频率为、的两个光子的能量分别是和，其总能量为．
17.【答案】大于；大于；
；
【解答】
由题意可得a光照射光电管时遏止电压大，使其逸出的光电子最大初动能大，所以a光光子的频率大；由图可知，a光的饱和光电流较大，因此a光的光强大于b光；
在衰变和核反应方程中遵循质量数守恒、电荷数守恒，所以生成物中粒子的质量数为4，电荷数为2，即粒子，该衰变方程为
在衰变和核反应中另外遵循动量守恒，根据动量守恒以的方向为正方向
，
得。
故答案为：大于；大于；
；。