新教材2024-2025學(xué)年高中物理第5章原子核分層作業(yè)22放射性元素的衰變新人教版選擇性必修第三冊(cè)

第五章分層作業(yè)22放射性元素的衰變A級(jí)必備學(xué)問(wèn)基礎(chǔ)練1.在放射性同位素的應(yīng)用中,下列做法正確的是()A.應(yīng)當(dāng)用α射線(xiàn)探測(cè)物體的厚度B.應(yīng)當(dāng)用γ粒子放射源制成“煙霧報(bào)警器”C.放射育種利用γ射線(xiàn)照耀種子使遺傳基因發(fā)生變異D.醫(yī)院在利用放射線(xiàn)診斷疾病時(shí)用半衰期較長(zhǎng)的放射性同位素2.在核反應(yīng)方程

49Be+24A.質(zhì)子 B.中子C.電子 D.α粒子3.在火星上,太陽(yáng)能電池板的發(fā)電實(shí)力有限,因此科學(xué)家用放射性材料PuO2作為發(fā)電能源為火星車(chē)供電。PuO2中的Pu元素是

94238Pu,94238Pu發(fā)生α衰變的核反應(yīng)方程為

94238A.139 B.140C.141 D.1424.(2024遼寧大連高二期末)秦山核電站生產(chǎn)

614C的核反應(yīng)方程為

714N+01nC+X,其產(chǎn)物

614A.X是中子B.6C.-D.經(jīng)過(guò)一個(gè)半衰期,10個(gè)

65.(多選)1934年,約里奧-居里夫婦用α粒子轟擊鋁箔,首次產(chǎn)生了人工放射性同位素X,反應(yīng)方程為

24He+

1327AlX+01n,X會(huì)衰變成原子核Y,衰變方程為XYA.X的電荷數(shù)比Y的電荷數(shù)少1B.X的質(zhì)量數(shù)與Y的質(zhì)量數(shù)相等C.X的質(zhì)量數(shù)與

13D.X的電荷數(shù)比

136.(2024河北邯鄲高二期末)科學(xué)家發(fā)覺(jué)銀河系中存在大量的放射性同位素鋁26,鋁26的半衰期為72萬(wàn)年,其衰變方程為

1326AlMg+Y,下列說(shuō)法正確的是(A.Y是氦核B.Y是質(zhì)子C.再經(jīng)過(guò)72萬(wàn)年,現(xiàn)有的鋁26衰變一半D.再經(jīng)過(guò)144萬(wàn)年,現(xiàn)有的鋁26全部衰變7.A、B兩種放射性元素,它們的半衰期分別為tA=10天,tB=30天,經(jīng)90天后,測(cè)得兩種放射性元素的質(zhì)量相等,那么它們?cè)瓉?lái)的質(zhì)量之比為()A.3∶1 B.48∶63 C.1∶64 D.64∶18.(2024廣東湛江高二期末)由于放射性元素

93237Np的半衰期很短,所以在自然界中始終未被發(fā)覺(jué),只是在運(yùn)用人工的方法制造后才被發(fā)覺(jué)。已知

93237Np經(jīng)過(guò)一系列α衰變和β衰變后變成A.

83209Bi的原子核比B.一個(gè)

93237Np原子核經(jīng)過(guò)衰變變成

83209Bi,衰變過(guò)程可以同時(shí)放出α粒子、C.衰變過(guò)程中共發(fā)生了7次α衰變和4次β衰變D.93237Np的半衰期等于隨意一個(gè)B級(jí)關(guān)鍵實(shí)力提升練9.一靜止的鈾核放出一個(gè)α粒子衰變成釷核,衰變方程為

92238UTh+24A.衰變后釷核的動(dòng)能等于α粒子的動(dòng)能B.衰變后釷核的動(dòng)量大小等于α粒子的動(dòng)量大小C.鈾核的半衰期等于其放出一個(gè)α粒子所經(jīng)驗(yàn)的時(shí)間D.衰變后α粒子與釷核的質(zhì)量之和等于衰變前鈾核的質(zhì)量10.(2024廣東湛江高二期末)核電池又稱(chēng)“放射性同位素電池”,利用衰變放出的射線(xiàn)能量轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔芏瞥??？茖W(xué)家利用

61147PmSm+X衰變反應(yīng)制成核電池,已知

61147Pm的半衰期約為2.A.此衰變方程屬于α衰變B.X是電子C.衰變過(guò)程質(zhì)量數(shù)削減D.現(xiàn)有100個(gè)

61147Pm原子核,再經(jīng)過(guò)511.醫(yī)學(xué)影像診斷設(shè)備PET/CT是診斷COVID-19的一種有效手段,其原理是借助于示蹤劑可以聚集到病變部位的特點(diǎn)來(lái)發(fā)覺(jué)疾病。該方法常利用

611C作示蹤原子,其半衰期僅有20min。611C由小型回旋加速器輸出的高速質(zhì)子轟擊A.用高速質(zhì)子轟擊

714N,生成B.用高速質(zhì)子轟擊

714N,生成

6C.1g的

611C經(jīng)40min后,剩余

6D.將

612.增殖反應(yīng)堆將不能用作裂變核燃料的鈾238(92238U)和釷232(90232Th)轉(zhuǎn)換成裂變核燃料钚239(94239P)和鈾233A.釷232核轉(zhuǎn)化成鈾233核的過(guò)程是化學(xué)反應(yīng)過(guò)程B.釷233核比釷232核多一個(gè)電子C.鈾238核比鈾233核多5個(gè)質(zhì)子D.鈾233核比釷233核多兩個(gè)質(zhì)子13.(多選)(2024福建漳州高二期末)原子核釷234的β衰變方程為

90234ThPa+-10e,衰變同時(shí)伴隨著A.β射線(xiàn)的穿透實(shí)力比γ射線(xiàn)強(qiáng)B.16個(gè)釷234原子核在48天后還剩4個(gè)C.Pa核和電子在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中旋轉(zhuǎn)的方向相同D.β衰變的實(shí)質(zhì)是核內(nèi)的中子轉(zhuǎn)化成了一個(gè)質(zhì)子和一個(gè)電子14.目前已知碳的同位素共有十五種,有碳8至碳22,其中碳12和碳13屬于穩(wěn)定型,碳14是宇宙射線(xiàn)透過(guò)空氣時(shí)撞擊氮原子核產(chǎn)生的,碳14是一種放射性的元素,衰變?yōu)榈?4。圖中包含碳14衰變相關(guān)信息,結(jié)合這些信息可以判定下列說(shuō)法正確的是()A.碳14轉(zhuǎn)變?yōu)榈?4,衰變方式為β衰變B.100個(gè)碳14原子核在經(jīng)過(guò)一個(gè)半衰期后,肯定還剩50個(gè)C.若氮14生成碳14的核反應(yīng)方程為

714N+C+D.當(dāng)?shù)?4數(shù)量是碳14數(shù)量的7倍時(shí),碳14衰變所經(jīng)驗(yàn)的時(shí)間為22920年15.一小瓶含有放射性同位素的液體,它每分鐘衰變6000次,若將它注射到一位病人的血管中,15h后從該病人身上抽取10mL血液,測(cè)得血樣每分鐘衰變2次。已知這種同位素的半衰期為5h,此病人全身血液總量為多少。分層作業(yè)22放射性元素的衰變1.Cγ光子的貫穿實(shí)力最強(qiáng),應(yīng)當(dāng)用γ射線(xiàn)探測(cè)物體的厚度,故A錯(cuò)誤;因?yàn)棣亮Ｗ拥碾婋x本事強(qiáng),所以應(yīng)當(dāng)用α粒子放射源制成“煙霧報(bào)警器”,故B錯(cuò)誤;γ光子的貫穿實(shí)力最強(qiáng),從而使DNA發(fā)生變異,所以放射育種利用γ射線(xiàn)照耀種子使遺傳基因發(fā)生變異,故C正確;人體長(zhǎng)時(shí)間接觸放射線(xiàn)會(huì)影響健康,所以醫(yī)院在利用放射線(xiàn)診斷疾病時(shí)用半衰期較短的放射性同位素,故D錯(cuò)誤。2.B依據(jù)質(zhì)量數(shù)守恒,X的質(zhì)量數(shù)為9+4-12=1;依據(jù)核電荷數(shù)守恒,X的核電荷數(shù)為4+2-6=0,說(shuō)明X為中子,故B正確,A、C、D錯(cuò)誤。3.D依據(jù)核電荷數(shù)守恒和質(zhì)量數(shù)守恒,可知核反應(yīng)方程為

94238PuU+244.B依據(jù)質(zhì)量數(shù)守恒和核電荷數(shù)守恒知,生產(chǎn)

614C的核反應(yīng)方程為

714N+01nC+5.BD依據(jù)核反應(yīng)的質(zhì)量數(shù)和電荷數(shù)守恒可知,X的質(zhì)量數(shù)為30,電荷數(shù)為15,Y的質(zhì)量數(shù)為30,電荷數(shù)為14,則X的電荷數(shù)比Y的電荷數(shù)多1,X的質(zhì)量數(shù)與Y的質(zhì)量數(shù)相等,X的質(zhì)量數(shù)比

1327Al的質(zhì)量數(shù)多3,X的電荷數(shù)比6.C依據(jù)核反應(yīng)的質(zhì)量數(shù)和電荷數(shù)守恒可知,該核反應(yīng)是

1326AlMg+7.D經(jīng)過(guò)90天后A元素剩余的質(zhì)量為mA'=12tTmA=129mA,B元素剩余的質(zhì)量為mB'=mA'=12tTmB=123mB,故1238.C83209Bi的原子核比

93237Np的原子核少10個(gè)質(zhì)子,質(zhì)子數(shù)和中子數(shù)總共少28,故

83209Bi的原子核比

93237Np的原子核少18個(gè)中子,故A錯(cuò)誤;須要經(jīng)過(guò)x次α衰變和y次β衰變,依據(jù)質(zhì)量數(shù)和電荷數(shù)守恒,則有93=2x-y+83,4x=237-209,解得x=7,y=4,故C正確;一個(gè)原子核在一次衰變中要么是α衰變、要么是β衰變,同時(shí)伴隨γ射線(xiàn)的產(chǎn)生,可以同時(shí)放出9.B靜止的鈾核在α衰變過(guò)程中,滿(mǎn)意動(dòng)量守恒的條件,依據(jù)動(dòng)量守恒定律得pTh+pα=0,即釷核的動(dòng)量和α粒子的動(dòng)量大小相等,方向相反,選項(xiàng)B正確;依據(jù)Ek=p22m10.B依據(jù)質(zhì)量數(shù)守恒和電荷數(shù)守恒可知,X的質(zhì)量數(shù)為0,電荷數(shù)為-1,是電子,衰變?yōu)棣滤プ?A錯(cuò)誤,B正確;衰變過(guò)程前后質(zhì)量數(shù)相等,C錯(cuò)誤;半衰期針對(duì)大量粒子時(shí)才有意義,題中少量原子核不適用,D錯(cuò)誤。11.B依據(jù)質(zhì)量數(shù)守恒和電荷數(shù)守恒知,該核反應(yīng)方程為

714N+11HC+24He,故A錯(cuò)誤,B正確;由題意知半衰期為20min,經(jīng)40min,則發(fā)生了2個(gè)半衰期,1g的

61112.D釷232核轉(zhuǎn)化成鈾233核的過(guò)程是核反應(yīng)過(guò)程,不是化學(xué)反應(yīng)過(guò)程,選項(xiàng)A錯(cuò)誤;釷233核與釷232核電荷數(shù)相同,則電子數(shù)相同,選項(xiàng)B錯(cuò)誤;鈾238核與鈾233核電荷數(shù)相同,則質(zhì)子數(shù)相同,選項(xiàng)C錯(cuò)誤;釷233經(jīng)過(guò)兩次β衰變后生成鈾233,每次β衰變中一個(gè)中子轉(zhuǎn)化為一個(gè)質(zhì)子,放出一個(gè)負(fù)電子,鈾233核比釷233核多兩個(gè)質(zhì)子,選項(xiàng)D正確。13.CDγ射線(xiàn)是電磁波,β射線(xiàn)是高速電子流,γ射線(xiàn)的穿透實(shí)力比β射線(xiàn)更強(qiáng),故A錯(cuò)誤;半衰期是統(tǒng)計(jì)規(guī)律,少量原子核無(wú)法進(jìn)行計(jì)算,故B錯(cuò)誤;由題圖與左手定則可得,Pa核和電子在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中旋轉(zhuǎn)的方向相同,故C正確;β衰變的實(shí)質(zhì)是核