2020-2021学年2 放射性元素的衰变复习练习题

这是一份2020-2021学年2 放射性元素的衰变复习练习题，共9页。试卷主要包含了选择题，填空题，综合题等内容，欢迎下载使用。
5.2放射性元素的衰变同步练习2021—2022学年高中物理人教版（2019）选择性必修第三册一、选择题（共15题）1．某种元素具有多种同位素，反映这些同位素的质量数A与中子数N关系的是图（ ）A． B．C． D．2．下列说法正确的是（       ）A．均匀变化的电场可以产生电磁波B．β射线是核外电子挣脱核的束缚后形成的C．经过8次α衰变，6次β衰变后变成D．卢瑟福用α粒子轰击氮核的实验发现了质子，从而证明了原子的核式结构3．关于、、三种射线，下列说法正确的是（　　）A．射线是原子核自发放射出的氦核，它的穿透能力最强B．射线是原子核外电子电离形成的电子流，它的穿透能力强C．射线一般伴随着或射线产生，它的穿透能力最强D．射线是电磁波，它的穿透能力最弱4．如图是历史上发现中子的实验示意图（　　）A．是质子，是电子 B．是粒子，是中子C．是质子，是中子 D．是光子，是质子5．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，比如有些含有铀、钍的花岗岩等岩石都会释放出放射性惰性气体氡，而氡会发生放射性衰变，放出射线，这些起射线会导致细胞发生癌变及呼吸道方面的疾病，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次衰变和10次衰变B．射线一般伴随着或射线产生，在这三种射线中，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1g氡放在天平上左盘上，砝码放于右盘，左右两边恰好平衡，则7.6天后，需取走0.75g砝码天平才能再次平衡D．射线是由原子核外的电子电离后形成的高速电子流6．在匀强磁场中有一个静止的镭核()发生了α衰变，产生新核氧()．放射出的α粒子在与磁场垂直的平面内做匀速圆周运动．下列说法正确的是A．衰变过程电荷量和质量均守恒B．衰变后氧核的动量大小与α粒子的动量大小相等C．氡核做匀速圆周运动的轨道与α粒子做匀速图周运动的轨道内切D．氡核做匀速圆周运动的轨道半径与α粒子做匀速圆周运动的轨道半径相等7．2017年12月29日，中国首个快堆核电示范工程在福建霞浦开工建设．“快堆”核反应进程依次为：，下列说法正确的是(        )A．和是同位素，其原子核内中子数相同B．变为发生了α衰变C．变为发生了β衰变D．1g 经过一个半衰期，原子核数目变为原来的一半8．关于天然放射现象，下列说法正确的是（　　）A．、、三种射线在磁场中均能发生偏转B．射线是高速电子流C．射线的穿透能力最强，是能量很高的电磁波D．环境温度升高，放射性元素的半衰期将变小9．地光是在地震前夕出现在天边的一种奇特的发光现象，它是放射性元素氡因衰变释放大量的带电粒子，通过岩石裂隙向大气中集中释放而形成的。已知氡的半衰期为天，经衰变最后变成稳定的，在这一过程中（　　）A．要经过4次衰变和6次衰变B．要经过4次衰变和4次衰变C．氡核的中子数为86，质子数为136D．标号为a、b、c、d的4个氡核经天后一定剩下2个核未衰变10．静止在匀强磁场（未画出）中的原子核，某时刻衰变放射出某种粒子与反冲核，其初速度方向均与磁场方向垂直，粒子与反冲核在磁场中做匀速圆周运动，轨迹如图所示。下列说法正确的是（　　）A．该原子核发生了衰变B．磁场方向垂直纸面向里C．1是反冲核的轨迹D．压力、温度或与其他元素的化合等因素，都可能影响放射性元素衰变的快慢11．放射性在技术上有很多应用，不同的放射源可用于不同目的。下表列出了一些放射性元素的半衰期和可供利用的射线。某塑料公司生产聚乙烯薄膜，方法是让厚的聚乙烯膜通过轧辊把聚乙烯膜轧薄，利用适当的放射线来测定通过轧辊后的薄膜厚度是否均匀，可利用的元素是（　　）元素射线半衰期钋210α138天氡222β3.8天锶90β28天铀238α、β、γ4.5×109年A．钋210 B．氡222 C．锶90 D．铀23812．在匀强磁场里有一个原来静止的放射性碳14，它所放射的粒子与反冲核X的径迹是两个相切的圆．圆的直径比为7∶1，碳14的衰变方程是(　　)A． B．C． D．13．下列说法正确的是（　　）A．射线的穿透能力比射线强B．天然放射现象说明原子具有复杂的结构C．宏观物体的物质波波长非常小，极易观察到它的波动性D．半衰期跟放射性元素以单质或化合物形式存在无关14．静止的核发生α衰变后生成反冲Th核，两个产物都在垂直于它们的速度方向的匀强磁场中做匀速圆周运动，下列说法错误的是（　　）A．衰变方程可表示为 B．Th核和粒子的圆周轨道半径之比为C．Th核和α粒子的动能之比为D．Th核和α粒子在匀强磁场中旋转的方向相同15．碘131的半衰期约为8天，若某药物含有质量为m的碘131，经过24天后，该药物中碘131的含量大约还有（　　）A．二分之一 B．四分之一 C．八分之一 D．十六分之一二、填空题（共4题）16．原子核C在β衰变中常伴有一种称为“中微子”的粒子放出．中微子的性质十分特殊，因此在实验中很难探测．1953年，莱尼斯和柯文建造了一个由大水槽和探测器组成的实验系统，利用中微子与水中的核反应，间接地证实了中微子的存在．（1）中微子与水中的核发生反应，产生中子（）和正电子（），即：中微子+→ + ，可以判定，中微子的质量数为____，电荷数为____；（2）在上述过程中产生的正电子与水中的电子相遇，形成几乎静止的整体，然后转变为两个光子（γ）释放出来，即+→2γ，这一过程叫做正负电子湮灭．正电子与电子相遇不可能只转化为一个光子，原因是_______________________________________．17．1919年卢瑟福通过如图所示的实验装置，第一次完成了原子核的人工转变，并由此发现什么__________？图中A为放射源发出的什么粒子__________？B为什么气_______？完成该实验的下列核反应方程?______________18．放射源中有三种不同的粒子，其中一种不带电，另两种分别带正负电荷，置于磁场中，相成如图三条轨迹，则带正电的粒子的轨迹是______，不带电的粒子的轨迹是______．19．自然界里放射性核素并非一次衰变就达到稳定，而是发生一系列连续的衰变，直到稳定的核素而终止，这就是级联衰变．某个钍系的级联衰变过程如图(N轴表示中子数，Z轴表示质子数)，图中Pb→Bi的衰变是_________衰变，从到共发生_________次α衰变．三、综合题（共4题）20．如图所示，有界匀强磁场的磁感应强度为B，区域足够大，方向垂直于纸面向里，直角坐标系xoy的y轴为磁场的左边界，A为固定在x轴上的一个放射源，内装镭核（Ra）沿着与+ x成θ角方向释放一个α粒子后衰变成氡核（Rn）。α粒子在y轴上的N点沿方向飞离磁场，N点到O点的距离为L，已知OA间距离为，α粒子质量为m，电荷量为q，氡核的质量为 m0（1）写出镭核的衰变方程；（2）如果镭核衰变时释放的能量全部变为α粒子和氡核的动能，求一个原来静止的镭核衰变时放出的能量。21．如图为一装放射源氡（)的盒子，静止的氡核经过一次α衰变成钋（)，产生的α粒子速率v0=1.0×107m/s，α粒子从小孔P射出后，经过A孔进入电场加速区域I，加速电压U=8×106V．从区域I射出的α粒子随后又从M点进入半径为r=m的圆形匀强磁场区域II，MN为圆形匀强磁场的一条直径，该区域磁感应强度为B=0.2T，方向垂直纸面向里．圆形磁场右边有一竖直荧光屏与之相切于N点，粒子重力不计，比荷为=5×107C/kg．(1)请写出氡核衰变的核反应方程；(2)求出α粒子经过圆形磁场后偏转的角度；(3)求出α粒子打在荧光屏上的位置离N点的距离．22．运动的合成与分解告诉我们一个复杂合运动可看成几个简单分运动同时进行，比如平抛运动：如果我们想直接得到它的轨迹方程就比较困难，为方便处理，我们将合运动分解成一个匀速直线运动和一个匀变速直线运动同时进行。这种思想方法得到了广泛的应用。如图所示，一人工转变核反应的反应区A，内有α粒子以速率v′轰击静止的铍核（），单位时间发射大量α粒子，发生核反应生成碳核（碳12）和另一个核子，三者速度在同一直线上，且碳核速度与α粒子入射速度同向。反应区A的大小忽略不计，碳核仅在如图所示的竖直平面内，从反应区A限定角度内可以沿各个方向按平面机会均等地射出，其速率为（θ为碳核与水平方向的夹角，θ最大为75°）。整个空间处于一个向右的场强为B的匀强磁场中，距离反应区右侧d位置处有一个圆屏，圆心O与反应区A的连线垂直于圆屏。（不考虑粒子重力作用及生成物间的相互作用）。已知电子电荷量大小为e，中子和质子质量均为m，于是各粒子的质量和电荷量均可表示，求：（1）写出核反应方程式，书写时请推断出核反应生成的另一核子，并计算θ=0时另一核子的速率；（2）若单位时间内数量的碳核打到圆屏上，求圆屏的半径；（3）若已知圆屏的半径为R，求单位时间内打到圆屏上碳核的数目占总生成碳核的百分比。23．如右上图所示，铅盒内放有少量放射源，该放射源能放出α射线、β射线以及γ射线三种射线，在铅盒外部放置两块很大的平行带电金属板，能分离出三种射线．试画出分离后的三种射线的大致轨迹（标明射线的名称）．
参考答案：1．B2．C3．C4．B5．B6．B7．D8．C9．B10．A11．C12．C13．D14．C15．C16．     0     0     若只释放一个光子不遵守动量守恒定律17．     质子     α     氮     18．     ③     ②19．     β     620．（1）；（2）21．（1）       （2）60°       （3）N点上方3m处22．（1），；（2）；（3）圆屏的半径为R，碳核的数目占总生成碳核的百分比为k，当θ最大为75°时，碳核打到圆屏上的位置距离圆心a.当时，向右射出的碳核粒子能够全部打到圆屏上，k=50%；b.当时，碳核做圆周运动的半径则及23．