鲁科版 (2019)必修 第三册第2节 电磁感应现象及其应用同步测试题

5.2原子核衰变及半衰期基础巩固2021—2022学年高中物理鲁科版（2019）选择性必修第三册

一、选择题（共15题）

1．为了保护人身安全，某些场所能看到以下标志，有放射线危险的标志是（　　）

A． B． C． D．

2．一静止的铀核放出一个α粒子衰变成钍核，衰变方程为→＋。下列说法正确的是（　　）

A．衰变后钍核的动能等于α粒子的动能

B．衰变后钍核的动量大小等于α粒子的动量大小

C．铀核的半衰期等于其放出一个α粒子所经历的时间

D．衰变后α粒子与钍核的质量之和等于衰变前铀核的质量

3．放射性元素氡经衰变成为钋，半衰期约为3.8天；但勘测表明，经过漫长的地质年代后，目前地壳中仍存在天然的含有放射性元素的矿石，其原因是（　　）

A．目前地壳中的主要来自其他放射性元素的衰变

B．在地球形成的初期，地壳中的含量足够高

C．当衰变产物积累到一定量以后，的增加会减慢的衰变进程

D．主要存在于地球深处的矿石中，温度和压力改变了它的半衰期

4．下列关于放射现象的说法正确的是（　　）

A．放射现象说明原子具有核式结构

B．U衰变成要6次β衰变和8次α衰变

C．β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

D．氡的半衰期为3.8天，4个氡原子核经过3.8天后就一定只剩下2个氡原子核

5．以下有关近代物理的叙述，正确的是

A．发生光电效应时，增大入射光强度，光电子的最大初动能也增大

B．β衰变实质是由原子核内的一个中子转变成一个质子，同时释放出一个电子

C．a粒子散射实验表明原子核占据原子的绝大部分质量和体积

D．氢原子的核外电子由高能级向低能级跃迁时，要吸收一定频率的光子

6．下列说法正确的是（　　）

A．光电效应实验表明光既有波动性又有粒子性

B．氢原子光谱的波长只能取分立值，不能取连续值

C．原子核的半衰期受温度的影响，温度越高原子核衰变越快，半衰期越短

D．在α粒子散射实验中，电子对α粒子影响不计的原因是电子太小，α粒子几乎碰撞不到电子

7．关于原子核衰变放出的 .α、β、γ三种射线, 下列说法正确的是（       ）

A．α射线是高速氦核流 ,其穿透能力很强

B．β射线是高速电子流,它是核外电子受激发形成的

C．β射线的电离本领很强 ,穿透能力很弱

D．γ射线是波长很短的电磁波 ,其穿透本领比 X 射线还强

8．在匀强磁场中，有一个静止的原子核发生衰变，放出一个粒子而转变为一个新原子核，放射出的粒子与新原子核的速度方向都与磁感线方向垂直，形成的径迹是两个相外切的圆，如图所示．下列说法正确的是（　　）

A．放射出的粒子可能是α粒子也可能是β粒子   B．放射出的粒子和新原子核都做顺时针方向的圆周运动

C．图中小圆是放射出的粒子的径迹，大圆是新原子核的径迹   D．放射出的粒子的动能小于新原子核的动能

9．人类对光的本性以及原子内部结构的进一步认识，促进了科技极大的进步，并大量应用于医疗、通讯等领域．下列说法中正确的是

A．氢原子吸收光子后，从低能级向高能级跃迁，原子能量增加

B．相同频率的光照射不同金属，从金属表面逸出的光电子的最大初动能越大，说明这种金属的逸出功越大

C．的半衰期约为4天，1g经8天全部发生了衰变

D．铀核()衰变为铅核()的过程中，中子数减少了32个

10．原子核静止在匀强磁场中的a点，某一时刻发生衰变，产生如图所示的1和2两个圆轨迹，由此可以判断（　　）

A．发生的是衰变

B．衰变后新核的运动方向向右

C．轨迹1是衰变后新核的轨迹

D．两圆轨迹半径之比为R1：R2=90：1

11．关于原子结构，下列说法错误的是（　　）

A．汤姆孙根据气体放电管实验断定阴极射线是带负电的粒子流，并求出了这种粒子的比荷

B．卢瑟福α粒子散射实验表明：原子中带正电部分的体积很小，但几乎占有全部质量

C．β射线是原子的核外电子电离后形成的电子流

D．玻尔在原子核式结构模型的基础上，结合普朗克的量子概念，提出了玻尔的原子模型

12．据调查每年有280万人直接或者间接死于装修污染，装修污染已经被列为“危害群众最大的五种环境污染”之一.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，比如，含有铀、钍的花岗岩等岩石会释放出放射性气体氡，而氡会发生放射性衰变，放出α、β、γ射线，这些射线会导致细胞发生癌变及呼吸道等方面的疾病，根据有关放射性知识可知，下列说法正确的是

A．氡的半衷期为3.8天，若取4个氡核，经过7.6天就只剩下一个氡原子核了

B．β衰变所释放的电子是原子核中的中子转化为质子和电子所产生的

C．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

D．发生α衰变时，生成核与原来的原子核相比，中子数减少了4

13．关于天然放射现象。以下说法中正确的是（       ）

A．因为有粒子射出、所以放射性元素的原子核中有粒子

B．射线是高速电子流，所以放射性元素的原子核中有电子

C．射线是高频电磁波，所以放射性元素的原子核中有光子

D．虽然天然放射现象中有、、射线射出，但在放射性元素的原子核中并不含有粒子、电子和光子

14．如图所示，一个静止的铀核，放在匀强磁场中，它发生一次衰变后变为钍核，粒子和钍核都在匀强磁场中做匀速圆周运动，则以下判断正确的是（     ）

A．1是粒子的径迹，2是钍核的径迹

B．1是钍核的径迹，2是粒子的径迹

C．3是粒子的径迹，4是钍核的径迹

D．3是钍核的径迹，4是粒子的径迹

15．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年科学家在研究某两个重核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α衰变、2次β衰变后的产物为Y。由此可以判定超重元素的原子序数和质量数分别是（　　）

A．110，265 B．110，277 C．114，277 D．114，265

二、填空题（共4题）

16．衰变定义：原子核自发地放出______或______，而变成另一种原子核的变化。

17．甲、乙两种放射性元素质量为和，经过60天后它们的质量相等。已知甲的半衰期为20天，乙的半衰期为30天，则它们的质量之比=______。

18．完成下列各核反应方程

（1）＋→＋(      )

（2）＋(      )→＋

19．氡核（）发生衰变后变为钋（），其衰变方程为______，若氡（）经过一系列衰变后的最终产物为铅（），则共经过______次α衰变，______次β衰变．

三、综合题（共4题）

20．用中子打击Na得到一种新的生成物．

（1）写出这一反应的核反应方程．

（2）设入射的中子速度大小为，Na原来处于静止状态，求生成物的速度大小．

（3）生成物具有放射性，半衰期为15天，经过45天后，剩下的生成物是原来的多少？（直接写答案）

21．在匀强磁场中，一个原来静止的原子核，由于放出一个粒子，结果得到一张两个相切圆的径迹照片（如图所示），今测得两个相切圆半径之比，求：

（1）图中哪一个圆是粒子的径迹？（说明理由）

（2）这个原子核原来所含的质子数是多少？

22．1926年美国波士顿的内科医生卢姆加特等首次应用放射性氡研究人体动、静脉血管床之间的循环时间，被誉为“临床核医学之父”．氡的放射性同位素有27种，其中最常用的是Rn. Rn经过m次α衰变和n次β衰变后变成稳定的Pb.

(1)求m、n的值；

(2)一个静止的氡核(Rn)放出一个α粒子后变成钋核(Po)．已知钋核的速度v＝1×106 m/s，求α粒子的速率．

23．静止的锂核Li俘获一个速度为8×106 m/s的中子，发生核反应后产生了两个新粒子，其中一个粒子为氦核He，它的速度大小是3.5×106 m/s，方向与反应前的中子速度方向相同，试写出核反应方程，并求反应后产生的另一个粒子的速度大小．

参考答案：

1．B

2．B

3．A

4．B

5．B

6．B

7．D

8．B

9．A

10．B

11．C

12．B

13．D

14．B

15．B

16．     α粒子     β粒子

17．2：1

18．         

19．          4     4

20．（1）（2）（3）

21．（1）圆轨道2是α粒子的径迹，圆轨道1是新生核的径迹（2）90

22．（1）         （2）

23．；2×106m/s