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[随堂检测]1.天然放射现象的发现揭示了()A.原子不可再分B.原子的核式结构C.原子核还可以再分D.原子核由质子和中子组成解析:选C.汤姆孙发现了电子说明原子也可再分;卢瑟福通过α粒子散射实验提出了原子的核式结构;贝克勒尔发现了天然放射现象,说明了原子核也是有着复杂的结构的.天然放射现象的发现揭示了原子核还可再分.卢瑟福用α粒子轰击氮核,发现了质子,查德威克用α粒子轰击铍核打出了中子,使人们认识到原子核是由质子和中子组成的.所以选项C正确.2.一静止的铀核放出一个α粒子衰变成钍核,衰变方程为23892U→23490Th+42He.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解析:选B.静止的铀核在衰变过程中遵循动量守恒,由于系统的总动量为零,因此衰变后产生的钍核和α粒子的动量等大反向,即pTh=pα,B项正确;因此有2mThEkTh=2mαEkα,由于钍核和α粒子的质量不等,因此衰变后钍核和α粒子的动能不等,A项错误;半衰期是有半数铀核衰变所用的时间,并不是一个铀核衰变所用的时间,C项错误;由于衰变过程释放能量,根据爱因斯坦质能方程可知,衰变过程有质量亏损,因此D项错误.3.如图,放射性元素镭衰变过程中释放出α、β、γ三种射线,分别进入匀强电场和匀强磁场中,下列说法正确的是()A.①表示γ射线,③表示α射线B.②表示β射线,③表示α射线C.④表示α射线,⑤表示γ射线D.⑤表示β射线,⑥表示α射线解析:选C.γ射线为电磁波,在电场、磁场中均不偏转,故②和⑤表示γ射线,A、B、D项错;α射线中的α粒子为氦的原子核,带正电,在匀强电场中,沿电场方向偏转,故③表示α射线,由左手定则可知在匀强磁场中α射线向左偏,故④表示α射线,C项对.4.表示放射性元素碘131(13153I)α衰变的方程是()A.13153I→12751Sb+42HeB.13153I→13154Xe+0-1eC.13153I→13053I+10nD.13153I→13052Te+11H解析:选A.α衰变是由原子核自发地释放一个α粒子(即氦核)产生新核的过程,衰变过程遵守质量数与电荷数守恒,A项正确.5.碘131核不稳定,会发生β衰变,其半衰期为8天.(1)碘131核的衰变方程:13153I→________________(衰变后的元素用X表示).(2)经过________天有75%的碘131核发生了衰变.解析:(1)根据衰变过程电荷数守恒与质量数守恒可得衰变方程:13153I→13154X+0-1e.(2)每经1个半衰期,有半数原子核发生衰变,经2个半衰期将剩余14,即有75%发生衰变,即经过的时间为16天.答案:(1)13154X+0-1e(2)16[课时作业]一、单项选择题1.在天然放射性物质附近放置一带电体,带电体所带的电荷很快消失的根本原因是()A.γ射线的贯穿作用B.α射线的电离作用C.β射线的贯穿作用D.β射线的中和作用解析:选B.由于α粒子电离作用较强,能使空气分子电离,电离产生的电荷与带电体的电荷中和.故正确选项为B.2.关于原子核,下列说法正确的是()A.原子核是组成原子的最小微粒B.原子核的质量数并不是原子核的质量C.中子的质量与质子的质量严格相等D.质子与中子分别带等量异种电荷,整体呈中性解析:选B.原子核由质子和中子组成,并不是组成原子的最小微粒;原子核的质量数等于质子个数与中子个数之和,并不是原子核的质量;中子质量几乎与质子质量相等,但并不是严格相等;中子不带电,质子带正电.3.如图中曲线a、b、c、d为气泡室中某放射物发生衰变放出的部分粒子的径迹,气泡室中磁感应强度方向垂直于纸面向里.以下判断可能正确的是()A.a、b为β粒子的径迹B.a、b为γ粒子的径迹C.c、d为α粒子的径迹D.c、d为β粒子的径迹解析:选D.由于α粒子带正电,β粒子带负电,γ粒子不带电,据左手定则可判断a、b可能为α粒子的径迹,c、d可能为β粒子的径迹,选项D正确.4.如图为查德威克实验示意图,由天然放射性元素钋(Po)放射的α射线轰击铍时会产生粒子流A,用粒子流A轰击石蜡时,会打出粒子流B,经研究知道()A.A为中子,B为质子B.A为质子,B为中子C.A为γ射线,B为中子D.A为中子,B为γ射线解析:选A.不可见射线A轰击石蜡时打出的应该是质子,因为质子就是氢核,而石蜡中含有大量氢原子,轰击石蜡的不可见射线应该是中子.5.原子序数大于83的所有元素,都能自发地放出射线.这些射线共有三种:α射线、β射线和γ射线.下列说法中正确的是()A.原子核每放出一个α粒子,原子序数减少4B.原子核每放出一个α粒子,原子序数增加4C.原子核每放出一个β粒子,原子序数减少1D.原子核每放出一个β粒子,原子序数增加1解析:选D.发生一次α衰变,核电荷数减少2,质量数减少4,原子序数减少2;发生一次β衰变,核电荷数增加1,原子序数增加1.6.朝鲜的“核危机”曾引起全球的瞩目,其焦点问题就是朝鲜的核电站用轻水堆还是重水堆,重水堆核电站在发电的同时还可以生产出可供研制核武器的钚239(23994Pu),这种23994Pu可由铀239(23992U)经过n次β衰变而产生,则n为()A.2B.239C.145D.92解析:选A.其衰变方程为:23992U―→23994Pu+n0-1e,β衰变时质量数不变,由电荷数守恒可以判断出发生β衰变的次数为2次.二、多项选择题7.天然放射物质的射线包含三种成分,下列说法中正确的是()A.α射线的本质是高速氦核流B.β射线是不带电的光子流C.三种射线中电离作用最强的是γ射线D.一张厚的黑纸可以挡住α射线,但挡不住β射线和γ射线解析:选AD.α射线的本质是高速氦核流;A正确;β射线是高速电子流,B错误;三种射线中电离作用最强的是α射线,C错误;一张厚的黑纸可以挡住α射线,但挡不住β射线和γ射线,D正确.8.关于放射性元素的半衰期,下列说法中正确的是()A.半衰期是原子核质量减少一半所需的时间B.半衰期是原子核有半数发生衰变所需的时间C.半衰期与外界压强和温度无关,与原子的化学状态无关D.半衰期可以用于测定地质年代、生物年代等解析:选BCD.原子核的衰变是由原子核内部因素决定的,与外界环境无关,C正确;原子核的衰变有一定的速率,每隔一定的时间(即半衰期),原子核就衰变掉总数的一半,A错误,B正确;利用铀238可测定地质年代,利用碳14可测定生物年代,D正确.9.如图所示,铅盒A中装有天然放射性物质,放射线从其右端小孔中水平向右射出,在小孔和荧光屏之间有垂直于纸面向里的匀强磁场,则以下说法中正确的有()A.打在图中a、b、c三点的依次是α射线、γ射线和β射线B.α射线和β射线的轨迹是抛物线C.α射线和β射线的轨迹是圆弧D.如果在铅盒和荧光屏间再加一个竖直向下的场强适当的匀强电场,可能使屏上的亮斑只剩下b解析:选AC.由左手定则可知粒子向右射出后,在匀强磁场中α粒子受的洛伦兹力向上,β粒子受的洛伦兹力向下,轨迹都是圆弧.由于α粒子速度约是光速的110,而β粒子速度接近光速,所以在同样的混合场中不可能都做直线运动.本题应选A、C.10.一个原子核abX进行一次α衰变后成为原子核cdY,然后又进行一次β衰变,成为原子核fgZ,即abX――→αcdY――→βfgZ,它们的质量数a、c、f及电荷数b、d、g之间应有的关系是()A.a=f+4B.c=fC.d=g+1D.b=g-1解析:选AB.经一次α衰变质量数减4,经β衰变,质量数不变,A、B正确;经一次α衰变电荷数减2,经一次β衰变,电荷数增加1,C、D不正确.三、非选择题11.氡222是一种天然放射性气体,被吸入后,会对人的呼吸系统造成辐射损伤.它是世界卫生组织公布的主要环境致癌物质之一.其衰变方程是22286Rn→21884Po+________.已知22286Rn的半衰期约为3.8天,则约经过________天,16g的22286Rn衰变后还剩1g.解析:根据质量数、电荷数守恒得衰变方程为22286Rn→21884Po+42He.根据衰变规律及半衰期公式可得m=m012tT1/2,代入数值解得t=15.2天.答案:42He15.212.23892U核经一系列的衰变后变为20682Pb核,问:(1)20682Pb与23892U相比,质子数和中子数各少了多少?(2)综合写出这一衰变过程的方程.解析:(1)因为原子核的电荷数等于质子数,因此质子数减少92-82=10个.原子核的质量数为质子数与中子数的和,故中子数减少量为(238-92)-(206-82)=22个.(2)设23892U衰变为20682Pb经过x次α衰变和y次β衰变.由质量数守恒和电荷数守恒可得238=206+4x①92=82+2x-y②联立①②解得x=8,y=6.即一共经过8次α衰变和6次β衰变.此核反应方程为23892U→20682Pb+842He+60-1e.答案:(1)1022(2)23892U→20682Pb+842He+60-1e
本文标题:2019-2020学年高中物理 第四章 原子核 第一节 走进原子核 第二节 放射性元素的衰变随堂演练
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