发布时间 : 星期一 文章2018-2019学年高中物理第十九章原子核19.2放射性元素的衰变课后巩固训练新人教版选修3-5[精选].doc更新完毕开始阅读a94b779ece22bcd126fff705cc17552707225ee3
19.2 放射性元素的衰变
[基础达标练]
1．(多选)关于原子核的衰变和半衰期，下列说法正确的是( ) A．α衰变是原子核释放出氦原子核，故衰变前的原子核内存在氦原子核 B．半衰期是指原子核总质量减半所需时间 C．放射性元素发生衰变的快慢不可人为控制 D．γ射线经常伴随α射线和β射线产生 答案 CD
解析 2个中子和2个质子能十分紧密地结合在一起，在一定条件下作为一个整体从较大的原子核中抛出来形成α衰变，衰变前的原子核内没有氦原子核，A错误；半衰期是指原子核数衰变一半所需的时间，B错误；放射性元素衰变的快慢是由核内部自身的因素决定的，不可人为控制，C正确；衰变产生的新核处于较高能级，向低能级跃迁会产生γ射线，所以γ射线经常是伴随着α衰变或β衰变产生的，D正确。
2．一个放射性原子核发生一次β衰变，则它的( ) A．质子数减少一个，中子数不变 B．质子数增加一个，中子数不变 C．质子数增加一个，中子数减少一个 D．质子数减少一个，中子数增加一个 答案 C
解析 β衰变的实质是一个中子变成一个质子和一个电子，故中子减少一个而质子增加一个。故A、B、D错误，C正确。
3．原子核X经过一次α衰变成为原子核Y，原子核Y再经一次β衰变变成为原子核Z，则下列说法中正确的是( )
A．核X的中子数比核Z的中子数多2 B．核X的质子数比核Z的质子数多5 C．核Z的质子数比核X的质子数少1
1
D．原子核X的中性原子的电子数比原子核Y的中性原子的电子数少1 答案 C
解析 根据衰变规律，发生一次α衰变减少两个质子和两个中子，发生一次β衰变减少一个中子而增加一个质子。中性原子的电子数等于质子数。故A、B、D错误，C正确。
4．若元素A的半衰期为4天，元素B的半衰期为5天，则相同质量的A和B，经过20天后，剩下的质量之比mA∶mB为( )
A．1∶2 B．2∶1 C．5∶4 D．4∶5 答案 A
20
4?1?
解析 元素A的半衰期为4天，经过20天后，剩余的质量mA＝m?2? ；元素B的
??205?1?半衰期为5天，经过20天后，剩余的质量mB＝m?2? ，所以mA∶mB＝1∶2，A正确。
??
5．某放射性元素的原子核M若最后变成另外一ZX连续经过三次α衰变和两次β衰变，种元素的原子核Y，则该新核的正确写法是( )
－14M－14M－12M－12A.MZ－2Y B. Z－16Y C.Z－6Y D.Z－4Y
答案 D
解析 根据衰变的规律：新核的质量数为M′＝M－12，故A、B错误。电荷数为Z′＝Z－6＋2＝Z－4，故C错误，D正确。
6．表示放射性元素碘131(131 53I)β衰变的方程是( )
1274A.131 53I→ 51Sb＋2He
131 0
B.131 53I→ 54Xe＋－1e
13011311301
C.131 53I→ 53I＋0n D. 53I→ 52Te＋1H
答案 B
解析 β衰变的实质是放射出电子 － 1 0e，由衰变过程中的质量数和电荷数守恒可知B正确。
307．一个静止在磁场中的放射性同位素原子核3015P，放出一个正电子后变成原子核14Si，
下列各图中能近似反映正电子e和Si核运动轨迹的是( )
2
答案 B
解析 衰变过程中动量守恒，放出的正电子的运动方向与Si核的运动方向一定相反，且它们都带正电，在洛伦兹力作用下运动轨迹是两个外切圆，C、D错误；由洛伦兹力提v2mv
供向心力得qvB＝mr，故半径r＝qB，衰变时放出的正电子获得的动量与反冲核Si的动量大小相等，因此在同一磁场中正电子和Si核做匀速圆周运动的半径与它们的电荷量成reqSi反比，即r＝q＝14，可见正电子运动形成的圆的半径较大。故B正确，A错误。
Si
e
8．超低温下一块固态氡222放在天平的左盘时，需要天平的右盘加444 g砝码，天平才能处于平衡，氡222发生α衰变，经过一个半衰期以后，欲使天平再次平衡，应从右盘中取出的砝码为( )
A．222 g B．8 g C．2 g D．4 g 答案 D
解析 衰变前氡的质量为444 g，摩尔质量为222 g/mol，444 g氡即2 mol。经过一个半衰期，有1 mol氡衰变成金属钋，放出1 mol α粒子，则左盘质量减少了4 g，故应从右盘中取出4 g砝码，D正确，A、B、C错误。
9．(多选)质谱仪是测量带电粒子的质量和分析同位素的重要工具，如图所示为某种
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质谱仪的原理图，现利用这种质谱仪对氢元素进行测量。氢元素的三种同位素氕、氘、氚从容器A的下方的小孔无初速度飘入电势差为U的加速电场，加速后垂直进入磁感应强度为B的匀强磁场中，最后打在照相底片D上，形成a、b、c三条谱线。关于三种同位素进入磁场时速度大小的排列顺序和三条谱线的排列顺序，下列判断正确的是( )
A．进入磁场时速度从大到小的排列顺序是氚、氘、氕 B．进入磁场时速度从大到小的排列顺序是氕、氘、氚 C．a、b、c三条谱线依次排列的顺序是氕、氘、氚 D．a、b、c三条谱线依次排列的顺序是氚、氘、氕 答案 BD
1
解析 加速过程中由动能定理得qU＝2mv2，则有v＝
2qUm，三种同位素电荷量q
相同，速度的大小取决于质量的倒数，所以速度从大到小的排列顺序是氕、氘、氚，A错v21
误，B正确；进入磁场后粒子做匀速圆周运动，由qvB＝mr，并把v代入，得r＝B 2mUq，由于它们的电荷量均相同，那么氚核的偏转半径最大，所以a、b、c三条谱线依次排列的顺序是氚、氘、氕，故C错误，D正确。
[题组通关练]
10．(1)某种元素的原子核E经α衰变成为F，再经β衰变成为G，再经α衰变成为H。上述系列衰变可记为下式：
αβα
E――→F――→G――→H
ββα
另一系列衰变如下：P――→Q――→R――→S 已知P和F是同位素，则( ) A．Q和G是同位素，R和H是同位素 B．R和E是同位素，S和F是同位素 C．R和G是同位素，S和H是同位素 D．Q和E是同位素，R和F是同位素
(2)为测定某水库的存水量，将一瓶放射性同位素溶液倒入此水库。已知该溶液1 min衰变8×107次，该放射性同位素的半衰期为2天。经10天后，从水库中取出1 m3的水，测得1 min衰变10次，则该水库存水量为多少？
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