高中物理沪科版 (2019)选择性必修 第三册7.2 原子核的衰变练习题

7.2原子核的衰变基础巩固2021—2022学年高中物理沪教版（2019）选择性必修第三册

一、选择题（共15题）

1．“朝核危机”引起全球瞩目，其焦点就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），这种钚239可由铀239（U）经过n次β衰变而产生，则n为 ( )

A．2 B．239 C．145 D．92

2．中子n轰击锂核Li，轰击后生成氦核He和另一原子核X，则原子核X的中子数为

A．1 B．2 C．3 D．4

3．2021年4月，日本决定将福岛核电站冷却废水排入海中，会造成海洋污染．核电站废水中含有放射性元素氚，氚会逐渐发生衰变，衰变方程为，x代表某种射线，下列关于该射线的判断正确的是（　　）

A．x是红外线 B．x是射线

C．x是射线 D．x是射线

4．物理学家通过对实验的深入观察和研究，获得正确的科学认知，推动物理学的发展，下列说法符合事实的是（        ）

A．库仑通过一系列实验证实了麦克斯韦关于光的电磁理论

B．查德威克用α粒子轰击获得反冲核，发现了中子

C．贝克勒尔发现的天然放射性向下，说明原子核有复杂结构

D．波尔利用氢原子能级量子化解释了氢原子光谱，从而创建了量子力学

5．目前，在居室装修中经常用到的花岗岩、大理石等装修材料，都不同程度地含有放射性元素，装修污染已经被列为“危害群众最大的五种环境污染”之一．有关放射性元素的下列说法正确的是

A．放射性元素发出的α、β、γ三种射线的成分均为带电粒子

B．每发生一次衰变，原子核内的中子数减少4

C．衰变所释放的电子是原子核中的中子转化为质子时所产生的

D．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，电离能力也最强

6．元素X是Y的同位素，分别进行下列衰变过程:, ，则下列说法错误的是

A．Q与s是同位素 B．x与R原子序数相同

C．R 的质子数不少于上述任何元素 D．R比S的中子数多2

7．发生放射性衰变变为，半衰期约为5700年。已知植物存活期间，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、下列说法正确的是（　　）

A．、、具有相同的中子数

B．该古木的年代距今约为11400年

C．衰变为的过程中放出射线

D．增加样品测量环境的压强将加速的衰变

8．关于原子核的变化，下列说法正确的是（       ）

A．原子核发生衰变的快慢取决于环境温度的高低 B．天然放射现象表明原子核由质子和中子组成

C．射线是电子流，是由原子核外电子电离产生的 D．原子核衰变均会放出能量

9．2021年3月23日，考古工作者对三星堆遗址新发现的6个“祭祀坑”的73份碳屑样本使用年代检测方法进行分析，初步判定其中4号坑最有可能属于商代晚期。发生的是衰变，半衰期年。则下列说法正确的是（　　）

A．发生衰变产生的新核是

B．释放的核外电子形成射线

C．1g经过22920年有发生了衰变

D．随着全球变暖，生物体中的衰变会加快

10．下列说法正确的是 （ ）

A．当大批氢原子从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

C．β衰变所释放的电子是原子核外的电子电离形成的

D．对放射性物质施加压力，其半衰期将减少

11．日本福岛核废水中含有放射性元素铯（Cs137），其半衰期约为30年。它在衰变时会辐射β射线和γ射线。下列说法正确的是（　　）

A．铯137释放的β射线是由氦核构成

B．铯137释放的γ光子能量大于可见光光子能量

C．1g铯137经过60年后，铯137含量大约还有0.75g

D．铯137和铯134具有相同的中子数

12．衰变为的半衰期约为5700年．已知植物存活其间，其体内与比例不变；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二分之一，下列说法正确的是

A．该古木在距今约为5700年前生命活动结束

B．10个原子核，经过一个半衰期，一定有5个原子核发生衰变

C．衰变为过程中一定放出三种射线

D．增加样品测量环境的压强将加速的衰变

13．关于甲、乙、丙、丁四幅图的说法正确的是（　　）

A．甲图中A处能观察到大量的闪光点，B处能看到少数的闪光点，C处观察不到闪光点

B．乙图中处于基态的氢原子能吸收能量为10.4 eV的光子而发生跃迁

C．丙图中用弧光灯照射原来就带电的锌板时，发现验电器的张角变大，则锌板原来带负电

D．丁图中1为α射线，它的电离作用很强，可消除静电

14．碳14可以用来作示踪剂标记化合物，也常在考古学中测定生物死亡年代。在匀强电场中有一个初速度可以忽略的放射性碳14原子核，它所放射的粒子与反冲核经过相等的时间所形成的径迹如图所示，a、b均表示长度，那么碳14的衰变方程可能为（　　）

A．C→He＋Be B．C→e＋B C．C→e＋N D．C→H＋B

15．以下说法正确的是

A．电子的发现使人们认识到原子是可以分割的

B．汤姆孙根据α粒子散射实验的实验现象提出了原子核式结构

C．氢的半衰期为3.8天，若取两个氡原子核，经过3.8天，一定只剩一个氡原子核

D．放射性元素发生β衰变时所释放的电子来源于核外电子

二、填空题（共4题）

16．放射性物质 和的核衰变方程为： 　方程中的X1代表的是________，X2代表的是________．

17．放射性元素的原子核在α衰变或β衰变生成新原子核时,往往会同时伴随_____辐射.已知A､B两种放射性元素的半衰期分别为T1和T2,经过t=T1∙T2时间后测得这两种放射性元素的质量相等,那么它们原来的质量之比mA：mB=___________________.

18．卢瑟福在近代原子物理研究中取得了伟大的成就，被人们尊称为原子核之父。如图是1911年卢瑟福完成粒子散射实验的示意图，根据此实验现象，他提出了________模型，从而否定了_______提出的“枣糕”模型：卢瑟福在1919年通过下图右图所示的实验装置，第1次实现了原子核的人工转变，得到质量数为17的氧的同位素原子核，由此发现了_________（填“质子”、“中子”、“电子”），这种粒子能穿过银箔打在荧光屏上，用显微镜观察到了闪光。请完成：得到该粒子的核反应方程_____。

19．约里奥·居里夫妇发现放射性元素衰变成的同时放出另一种粒子，这种粒子是_______；是的同位素，被广泛应用于生物示踪技术，1.0mg的衰变后的质量随时间变化的关系如图所示，请估算4.0mg的经_____天衰变后还剩0.25mg．

三、综合题（共4题）

20．铋210的半衰期是5天，经过多少天后，20 g铋还剩1.25 g ？

21．静止在匀强磁场中的 核俘获一个运动方向垂直于磁场速度大小为7.7×104m/s的中子，若发生核反应后只产生了两个新粒子，其中一个粒子为氦核（）．反应前后各粒子在磁场中的运动轨迹如图所示，核与另一种未知新粒子在磁场中做匀速圆周运动的半径之比为40:3．则：

（1）写出此核反应的方程式；

（2）求产生的未知新粒子的速度．

22．一个原来静止的锂核俘获一个速度为 ，的中子后，生成一个氚核和一个氦核，已知氚核的速度为，方向与中子的运动方向相反．

（1）请写出核反应方程；

（2）求出氦核的速度v2．

参考答案：

1．A

2．B

3．C

4．C

5．C

6．B

7．B

8．D

9．A

10．B

11．B

12．A

13．D

14．A

15．A

16．         

17．γ 2T22T1

18．     核式结构     汤姆孙     质子    

19．     正电子（）    

20．20天

21．（1）；（2）1×103m/s

22．（1）核反应方程：（2）