【优化方案】高中物理 第4章第二节知能优化训练 教科版选修3-5

用心 爱心 专心 1 1 单选 2011 年高考浙江卷 关于天然放射现象 下列说法正确的是 A 射线是由氦原子核衰变产生 B 射线是由原子核外电子电离产生 C 射线是由原子核外的内层电子跃迁产生 D 通过化学反应不能改变物质的放射性 解析 选 D 射线是原子核同时放出两个质子和两个中子产生的 选项 A 错 射线 是原子核内中子转化为质子和电子而放出的 选项 B 错 射线是衰变后的原子核从高能级 向低能级跃迁产生的 选项 C 错 放射性是原子核的固有属性 选项 D 正确 2 单选 下列说法正确的是 射线的粒子和电子是两种不同的粒子 红外线的波长比 X 射线的波长长 粒子不同于氦原子核 射线的贯穿本领比 射线的强 A B C D 解析 选 C 19 世纪末 20 世纪初 人们发现了 X 射线 经研究知道 X 射线均为电磁波 只是波长不同 可见光 红外线也是电磁波 由电磁波谱知红外线 的波长比 X 射线的波长要长 另外 射线是电子流 粒子是氦核 就 三种 射线的贯穿本领而言 射线最强 射线最弱 故选项 C 正确 3 单选 2010 年高考大纲全国卷 原子核U 经放射性衰变 变为原子核Th 2389223490 继而经放射性衰变 变为原子核Pa 再经放射性衰变 变为原子核U 放射性衰变 2349123492 和 依次为 A 衰变 衰变和 衰变 B 衰变 衰变和 衰变 C 衰变 衰变和 衰变 D 衰变 衰变和 衰变 解析 选 A UTh 质量数少 4 电荷数少 2 说明 为 衰变 Th 23892 2349023490 Pa 质子数加 1 质量数不变 说明 为 衰变 中子转化成质子 Pa 2349123491 U 质子数加 1 质量数不变 说明 为 衰变 中子转化成质子 故选 A 23492 4 单选 2010 年高考上海卷 某放射性元素经过 11 4 天有 7 8 的原子核发生了衰变 该元素的半衰期为 A 11 4 天 B 7 6 天 C 5 7 天 D 3 8 天 解析 选 D 根据半衰期的定义 剩余原子个数N N总 t是经历的天数 T是半衰期 故 11 4 3T T 3 8 天 D 项正确 5 2011 年高考山东卷 碘 131 核不稳定 会发生 衰变 其半衰期为 8 天 1 碘 131 核的衰变方程 I 衰变后的元素用 X 表示 13153 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 I X e1 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 即有 75 发生衰 1 4 变 即经过的时间为 16 天 答案 1 X e 2 16 131540 1 用心 爱心 专心 2 一 单项选择题 1 一个放射性原子核 发生一次 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 解析 选 C 由 衰变的规律 X Y e 可知 C 正确 A ZAZ 10 1 2 关于 射线 下列说法不正确的是 A 它是处于激发状态的原子核放射的 B 它是原子内层电子受到激发时产生的 C 它是一种不带电的光子流 D 它是波长极短的电磁波 解析 选 B 射线是激发状态的原子核发出的波长极短的电磁波 是一种光子 故 B 错误 3 朝鲜的 核危机 引起了全球的瞩目 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 Pu 这种 23994 Pu 可由铀 239 U 经过n次 衰变而产生 则n为 2399423992 A 2 B 239 C 145 D 92 解析 选 A 其衰变方程为 U Pu ne 衰变时质量数不变 由电荷数守 23992239940 1 恒可以判断出发生 衰变的次数为 2 次 4 2011 年青岛二中质检 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 射线 射线和 射线 下列说法中正确的是 A 原子核每放出一个 粒子 原子序数减少 4 B 原子核每放出一个 粒子 原子序数增加 4 C 原子核每放出一个 粒子 原子序数减少 1 D 原子核每放出一个 粒子 原子序数增加 1 解析 选 D 发生一次 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 衰变 核电荷数增加 1 原子序数增加 1 5 由原子核的衰变规律可知 A 放射性元素一次衰变可同时产生 射线和 射线 B 放射性元素发生 衰变时 新核的化学性质不变 C 放射性元素发生衰变的快慢不可人为控制 D 放射性元素发生正电子衰变时 新核质量数不变 核电荷数增加 1 解析 选 C 一次衰变不可能同时产生 射线和 射线 只可能同时产生 射线和 射线或 射线和 射线 A 错误 原子核发生 衰变后 新核的核电荷数发生了变化 故 新核的化学性质应发生改变 B 错误 发生正电子衰变 新核的质量数不变 核电荷数减少 1 D 错误 图 4 2 2 6 如图 4 2 2 所示 R是一种放射性物质 虚线方框内是匀强磁场 LL 是厚纸板 MN是荧光屏 实验时 发现在荧光屏的O P两点处有亮斑 由此可知磁场的方向 到达O 点的射线种类 到达P点的射线种类应属于下表中的 选项磁场方向到达O点的射线到达P点的射线 A 竖直向上 B 竖直向下 用心 爱心 专心 3 C 垂直纸面向里 D 垂直纸面向外 解析 选 C R放射出来的射线共有 三种 其中 射线垂直于磁场方向 进入磁场区域时将受到洛伦兹力作用 射线不偏转 故打在O点的应为 射线 由于 射线贯穿本领弱 不能射穿厚纸板 故到达P点的应是 射线 依据 射线的偏转方向及 左手定则可知磁场方向垂直纸面向里 二 双项选择题 7 下列说法中正确的是 A Ra 衰变为Rn 要经过 1 次 衰变和 1 次 衰变 2268822286 B U 衰变为Pa 要经过 1 次 衰变和 1 次 衰变 2389223491 C Th 衰变为Pb 要经过 6 次 衰变和 4 次 衰变 2329020882 D U 衰变为Rn 要经过 4 次 衰变和 4 次 衰变 2389222286 解析 选 BC 由电荷数守恒和质量数守恒 可知 A D 错 8 将 三种射线分别射入匀强磁场和匀强电场 图 4 2 3 表示射线偏转情 况中正确的是 图 4 2 3 解析 选 AD 已知 粒子带正电 粒子带负电 射线不带电 根据正 负电荷在 磁场中运动受洛伦兹力方向和正 负电荷在电场中受电场力方向 可知 A B C D 四幅图 中 粒子的偏转方向都是正确的 但偏转的程度需进一步判断 带电粒子在磁场中做 匀速圆周运动 其半径r 将其数据代入 则 粒子与 粒子的半径之比为 mv Bq r r m m v v q q 4 1 1840 0 1c 0 9c 1 2 409 1 由此可见 A 项正确 B 项错误 带电粒子垂直进入匀强电场 设初速度为v0 垂直电场线方向位移为x 沿电场线方向 位移为y 则有 x v0t y t2 消去t可得 y 1 2 qE m qEx2 2mv2 0 对某一确定的x值 粒子沿电场线偏转距离之比为 y y q q m m v2 v2 2 1 1 1840 4 0 9c 2 0 1c 2 1 45 由此可见 C 项错误 D 项正确 故正确选项是 A D 9 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有关 与原子的化学状态无关 用心 爱心 专心 4 D 半衰期可以用于测定地质年代 生物年代等 解析 选 BD 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 错误 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 10 目前 在居室装修中经常用到花岗岩 大理石等装饰材料 这些岩石都不同程度地 含有放射性元素 比如 有些含有铀 钍的花岗岩等岩石会释放出放射性惰性气体氡 而氡 会发生放射性衰变 放射出 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 氡的半衰期为 3 8 天 若取 4 个氡原子核 经过 7 6 天后就一定剩下一个原子核了 B 衰变所释放的电子是原子核内的中子转化成质子和电子所产生的 C 射线一般伴随着 或 射线产生 在这三种射线中 射线的穿透能力最强 电离能力最弱 D 发生 衰变时 生成核与原来的核相比 中子数减少了 4 个 解析 选 BC 半衰期是对于大量原子核的统计规律 对个别原子核不适用 所以 4 个氡 原子核经过 7 6 天 2 个半衰期 发生衰变的个数是随机的 具有不确定性 所以选项 A 错 误 衰变所释放的电子实质上是原子核内的中子转化成质子和电子所产生的 所以选项 B 正确 在 衰变和 衰变过程中要伴随着 射线的产生 射线的穿透能力最强 电离 能力最弱 所以选项 C 正确 发生 衰变时 生成核与原来的核相比 质子数和中子数都 减少了 2 个 所以选项 D 错误 三 非选择题 11 U 核经一系列的衰变后变为Pb 核 问 2389220682 1 一共经过几次 衰变和几次 衰变 2 Pb 与U 相比 质子数和中子数各少了多少 2068223892 3 综合写出这一衰变过程的方程 解析 1 设U 衰变为Pb 经过x次 衰变和y次 衰变 由质量数守恒和电荷 2389220682 数守恒 可得 238 206 4x 92 82 2x y 联立 解得x 8 y 6 即一共经过 8 次 衰变和 6 次 衰变 2 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 3 此核反应方程为U Pb 8 He 6e 23892206824 20 1 答案 1 8 6 2 10 22 3 U Pb 8 He 6e 23892206824 20 1 12 放射性元素C 射线被考古学家称为 碳钟 可用它来测定古生物的年代 此项 14 6 研究获得 1960 年诺贝尔化学奖 1 C 不稳定 易发生衰变 放