高中物理選擇性必修第三冊配人教版-第五章-2-放射性元素的衰變

.放射性元素的衰變課后篇素養(yǎng)形成必備知識基礎(chǔ)練1.盧瑟福通過實驗首次實現(xiàn)了原子核的人工轉(zhuǎn)變,其核反應(yīng)方程為:24He+714N→8A.盧瑟福通過該實驗提出了原子核式結(jié)構(gòu)模型B.實驗中是用α粒子轟擊氮核C.盧瑟福通過該實驗發(fā)現(xiàn)了質(zhì)子D.原子核在人工轉(zhuǎn)變的過程中,電荷數(shù)一定守恒答案A解析盧瑟福用α粒子轟擊金箔散射的實驗,提出原子的核式結(jié)構(gòu)模型,故A錯誤;用α粒子轟擊氮核首次實現(xiàn)了原子核的人工轉(zhuǎn)變,并發(fā)現(xiàn)了質(zhì)子,故B、C正確;核反應(yīng)方程質(zhì)量數(shù)和電荷數(shù)是守恒的,故D正確。2.(2020北京西城區(qū)二模)在核反應(yīng)方程

49Be+24HeA.質(zhì)子 B.中子 C.電子 D.α粒子答案B解析根據(jù)質(zhì)量數(shù)守恒,X的質(zhì)量數(shù)為9+4-12=1;根據(jù)核電荷數(shù)守恒,X的核電荷數(shù)為4+2-6=0,說明X為中子,故B正確,A、C、D錯誤。3.14C測年法是利用14C衰變規(guī)律對古生物進行年代測定的方法。若以橫坐標t表示時間,縱坐標m表示任意時刻14C的質(zhì)量,m0為t=0時14C的質(zhì)量。下面四幅圖中能正確反映14C衰變規(guī)律的是()答案C解析設(shè)衰變周期為T,那么任意時刻14C的質(zhì)量m=12

tTm0,可見,隨著t的增長物體的質(zhì)量越來越小,且變化越來越慢,很顯然C項圖線符合衰變規(guī)律,4.(2020陜西西安長安區(qū)模擬)居里夫人是放射性元素釙(84210Po)的發(fā)現(xiàn)者。已知釙(84210Po)發(fā)生衰變時,會產(chǎn)生α粒子和原子核X,并放出γ射線。下列分析正確的是A.原子核X的質(zhì)子數(shù)為82,中子數(shù)為206B.γ射線具有很強的穿透能力,可用來消除有害靜電C.由α粒子所組成的射線具有很強的電離作用D.地磁場能使γ射線發(fā)生偏轉(zhuǎn)答案C解析根據(jù)發(fā)生核反應(yīng)時,質(zhì)量數(shù)與電荷數(shù)守恒,可得原子核X的質(zhì)子數(shù)為84-2=82,質(zhì)量數(shù)為210-4=206,依據(jù)質(zhì)量數(shù)等于質(zhì)子數(shù)與中子數(shù)之和,得原子核X的中子數(shù)為206-82=124,故A錯誤;γ射線具有很強的穿透能力,但是電離作用弱,不能用來消除有害靜電,故B錯誤;因為α射線實質(zhì)是氦核流,具有很強的電離作用,故C正確;γ射線的實質(zhì)是頻率很高的電磁波,本身不帶電,所以γ射線在地磁場中不會受力,不能發(fā)生偏轉(zhuǎn),故D錯誤。5.一靜止的鈾核放出一個α粒子衰變成釷核,衰變方程為

92238U→90A.衰變后釷核的動能等于α粒子的動能B.衰變后釷核的動量大小等于α粒子的動量大小C.鈾核的半衰期等于其放出一個α粒子所經(jīng)歷的時間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)量答案B解析靜止的鈾核在α衰變過程中,滿足動量守恒的條件,根據(jù)動量守恒定律得pTh+pα=0,即釷核的動量和α粒子的動量大小相等,方向相反,選項B正確;根據(jù)Ek=p22m可知,選項A錯誤;半衰期的定義是統(tǒng)計規(guī)律,對于一個原子核不適用,選項C錯誤;鈾核在衰變過程中,伴隨著一定的能量放出,即衰變過程中有一定的質(zhì)量虧損,故衰變后α粒子與釷核的質(zhì)量之和小于衰變前鈾核的質(zhì)量,關(guān)鍵能力提升練6.(2021全國甲卷)如圖,一個原子核X經(jīng)圖中所示的一系列α、β衰變后,生成穩(wěn)定的原子核Y,在此過程中放射出電子的總個數(shù)為()A.6 B.8 C.10 D.14答案A解析設(shè)發(fā)生了m次α衰變,n次β衰變,可寫出核反應(yīng)方程

9292+146X→8282+124Y+m24α+n-10β,根據(jù)質(zhì)量數(shù)守恒92+146=82+124+4m,解得m=8;7.(2020山東卷)氚核

13H發(fā)生β衰變成為氦核

23He。假設(shè)含氚材料中

13H發(fā)生β衰變產(chǎn)生的電子可以全部定向移動,在3.2×104s時間內(nèi)形成的平均電流為5.0×10-8A。已知電子電荷量為1.6×10-19C,在這段時間內(nèi)發(fā)生A.5.0×1014 B.1.0×1016C.2.0×1016 D.1.0×1018答案B解析根據(jù)電流的定義式I=qt,該段時間內(nèi)產(chǎn)生的電荷量為q=It=5.0×10-8×3.2×104C=1.6×10-3C,根據(jù)衰變方程得

13H→23He+-10e,可知這段時間內(nèi)發(fā)生β衰變的氚核

13H的個數(shù)為n=qe=1.68.天然放射性鈾(92238U)發(fā)生衰變后產(chǎn)生釷(1)請寫出衰變方程;(2)若衰變前鈾(92238U)核的速度為v,衰變產(chǎn)生的釷(90答案(1)見解析(2)1214解析(1)92238U→(2)設(shè)另一新核的速度為v',鈾核質(zhì)量為238m,由動量守恒定律得238mv=234m·v2+4mv',得v'=12149.為測定水庫的存水量,將一瓶放射性溶液倒入水庫中,已知這杯溶液每分鐘衰變8×107次,這種同位素半衰期為2天,10天以后從水庫中取出1m3的水,并測得每分鐘衰變10次,求水庫的存水量。答案2.5×105m3解析由每分鐘衰變次數(shù)與其質(zhì)量成正比出發(fā),運用半衰期知識可求出存水量。設(shè)