2024-2025学年高中物理第十九章原子核2放射性元素的衰变课堂演练含解析新人教版选修3-5

PAGE4-放射性元素的衰变1．关于自然放射现象，叙述正确的是()A．若使放射性物质的温度上升，其半衰期将减小B．β衰变所释放的电子是原子核外的电子电离形成的C．在α、β、γ这三种射线中，γ射线的穿透实力最强，α射线的电离实力最强D．铀核(eq\o\al(238,92)U)衰变为铅核(eq\o\al(206,82)Pb)的过程中，要经过8次α衰变和10次β衰变解析：物理化学方法都无法变更放射性元素的半衰期，故A项错；β衰变中释放的电子是核内的中子转化的，并不是核外电子，B错；α、β、γ三种射线的电离本事依次减弱，贯穿本事依次增加，C正确；8次α衰变质量数削减32，质子数削减16，10次β衰变质量数不变，质子数增加10个，电荷数不守恒，故D项错误．正确答案为C.答案：C2.某放射性元素经过了3个半衰期，发生衰变的原子核约为总数的（）A.eq\f(1,4) B.eq\f(3,4)C.eq\f(1,8) D.eq\f(7,8)解析：依据N＝N0eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(1,2)))eq\s\up12(3)，可知3个半衰期后还剩余eq\f(1,8)的原子核未衰变，所以发生衰变的原子核约为总数的eq\f(7,8)，故D正确，A、B、C错误.答案：D3．原子核eq\o\al(238,92)U经放射性衰变①变为原子核eq\o\al(234,90)Th，继而经放射性衰变②变为原子核eq\o\al(234,91)Pa，再经放射性衰变③变为原子核eq\o\al(234,92)U.放射性衰变①、②和③依次为()A．α衰变、β衰变和β衰变B．β衰变、α衰变和β衰变C．β衰变、β衰变和α衰变D．α衰变、β衰变和α衰变解析：eq\o\al(238,92)Ueq\o\al(234,90)Th，质量数少4，电荷数少2，说明①为α衰变.eq\o\al(234,90)Theq\o\al(234,91)Pa，质子数加1，质量数不变，说明②为β衰变，中子转化成质子，eq\o\al(234,91)Paeq\o\al(234,92)U，质子数加1，质量数不变，说明③为β衰变，中子转化为成质子．故选项A正确．答案：A4．(多选)eq\o\al(14,)6C能自发地进行β衰变，下列推断正确的是()A.eq\o\al(14,)6C经β衰变后变成eq\o\al(12,)6CB.eq\o\al(14,)6C经β衰变后变成eq\o\al(14,)7NC.eq\o\al(14,)6C发生β衰变时，原子核内一个质子转化成中子D.eq\o\al(14,)6C发生β衰变时，原子核内一个中子转化成质子解析：发生β衰变时，原子核中的一个中子转变为一个质子和一个电子，电子释放出来，所以每放射一个β粒子，一个中子转化为质子，依据质量数与质子数守恒，则有eq\o\al(14,)6C→eq\o\al(14,)7N＋.故B、D正确，A、C错误.答案：BDA级抓基础1．自然放射现象中可产生α、β、γ三种射线．下列说法正确的是()A．β射线是由原子核外电子电离产生的B.eq\o\al(238,92)U经过一次α衰变，变为eq\o\al(234,90)ThC．α射线的穿透实力比γ射线穿透实力强D．放射性元素的半衰期随温度上升而减小解析：β衰变产生的电子是原子核中的一个中子转化为质子而来的，故A错误；一个原子核释放一个氦核(由两个中子和两个质成的氦原子)，并且转变成一个质量数减小4，核电荷数削减2的新原子核，故选项B正确；α、β、γ三种射线分别是氦、电子、电磁波，三种射线的穿透实力渐渐增加，即α射线的穿透实力比γ射线穿透实力弱，故选项C错误；半衰期是原子内部性质确定，与温度无关，所以上升放射性元素的温度不能缩短其半衰期，故D错误；故选B.答案：B2.钴60（eq\o\al(60,27)Co）是金属元素钴的一种放射性同位素.钴60发生一次β衰变后放出γ射线，产生新的原子核X，则下列说法正确的是（）A.原子核X的电荷数为26B.原子核X的中子数比质子数多4C.β粒子是钴60原子核最外层电子D.γ射线由钴60原子核释放解析：eq\o\al(60,27)Co发生一次β衰变，产生新原子核的电荷数为28，质量数为60，因此中子数为32，中子数比质子数多4，选项A错误，B正确；β粒子来源于钴60原子核，选项C错误；γ射线由钴60衰变后产生的新核释放，选项D错误.答案：B3.（多选）一个eq\o\al(232,90)Th原子核具有自然放射性，它经过若干次衰变，放出N1个α粒子和N2个β粒子后变成一个eq\o\al(216,84)Po原子核.下列说法中正确的是（）A.eq\o\al(216,84)Po核比eq\o\al(232,90)Th少16个核子B.eq\o\al(216,84)Po核比eq\o\al(232,90)Th少6个中子C.N1＝3，N2＝4D.N1＝4，N2＝2解析：核子数等于质量数，可知eq\o\al(216,84)Po核比eq\o\al(232,90)Th少16个核子，故A正确.eq\o\al(216,84)Po核中子数132，eq\o\al(232,90)Th核的中子数为142.可知eq\o\al(216,84)Po核比eq\o\al(232,90)Th少10个中子，故B错误.整个过程中，电荷数少6，质量数少16，依据4N1＝16，2N1－N2＝6知，N1＝4，N2＝2，故C错误，D正确.答案：AD4.（多选）烟雾探测器运用了一种半衰期为432年的放射性元素镅eq\o\al(241,95)Am来探测烟雾.当正常空气分子穿过探测器时，镅eq\o\al(241,95)Am会释放出射线将它们电离，从而产生电流.烟尘一旦进入探测腔内，烟尘中的微粒分吸附部分射线，导致电流减小，从而触发警报.则下列说法不正确的是（）A.镅eq\o\al(241,95)Am发出的是α射线B.镅eq\o\al(241,95)Am发出的是β射线C.镅eq\o\al(241,95)Am发出的是γ射线D.0.2mg的镅eq\o\al(241,95)Am经864年将衰变掉0.15mg解析：镅eq\o\al(241,95)Am会释放出射线将它们电离，从而产生电流，而三种射线中，α射线能使空气电离，故A正确，B、C错误；半衰期为432年，当经864年，发生两次衰变，0.2mg的镅将衰变掉0.15mg，还剩下0.05mg没有衰变，故D正确.答案：BC5．(多选)某种放射性元素的半衰期为6天，则下列说法中正确的是()A．10个这种元素的原子，经过6天后还有5个没有发生衰变B．当环境温度上升的时候，其半衰期缩短C．这种元素以化合物形式存在的时候，其半衰期不变D．质量为m的这种元素的原子，经过12天后还有0.25m没有发生衰变解析：半衰期是原子核有半数发生衰变所需的时间，是大量原子核的统计规律，10个原子不能反应统计规律，故A错误；原子核的衰变是由原子核内部因素确定的，与外界环境以及原子的物理化学状态均无关，故B错误，C正确；质量为m的这种元素的原子，经过12天后还有meq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(1,2)))eq\s\up6(\f(12,6))＝eq\f(m,4)没有发生衰变，选项D正确；故选CD.答案：CD6．自然放射性铀发生衰变后产生钍和另一个原子核．(1)请写出衰变方程；(2)若衰变前铀核的速度为v，衰变产生的