2018版高中物理学业分层测评9第3章原子核与放射性第2节原子核衰变及半衰期鲁科版选修3

1、第2节 原子核衰变及半衰期 (建议用时：45分钟)学业达标1(多选)关于天然放射现象和对放射性的研究，下列说法正确的是()A射线和射线在电场或磁场中偏转说明它们是带电粒子B原子核不是单一的粒子C射线一定伴随射线或射线而产生D任何放射性元素都能同时发出三种射线【解析】带电粒子以一定的初速度垂直进入电场或磁场能发生偏转，射线和射线能在电场或磁场中偏转说明它们是带电粒子，故A正确；放射现象说明原子核的可变性，即原子核不是单一粒子，具有复杂的结构，故选项B正确；射线是原子核在发射射线或射线时多余的能量以射线的形式产生的辐射，因此射线是伴随(不是一定伴随)射线或射线而放出的，C、D均错误【答案】AB2(

2、多选)关于放射性元素的半衰期，下列说法正确的是()A是放射源质量减少一半所需的时间B是原子核半数发生衰变所需的时间C与外界压强和温度有关D可以用于测定地质年代、生物年代等【解析】原子核的衰变是由原子核的内部因素决定的，与外界环境无关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不同种类的原子核，其半衰期也不同，若开始时原子核数目为N0，经时间t剩下的原子核数目为N，半衰期为T1/2，则NN0().若能测出N与N0的比值，就可求出t，依此公式可测定地质年代、生物年代等故正确答案为B、D.【答案】BD3由原子核的衰变规律可知() 【导学号：】A放射性元素一次衰变可同时产

3、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】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；原子核发生衰变后，核电荷数发生了变化，故新核(新的物质)的化学性质应发生改变；发生正电子衰变，新核质量数不变，核电荷数减小1.【答案】C4(多选)日本福岛核电站泄漏事故中释放出大量的碘131，碘131是放射性同位素，衰变时会发出射线与射线，碘131被人摄入后，会危害身体健康，由此引起了全世界的关注下面关于核辐射的相关知识，说法正确的是()A人类无法通过改变外部环境来

4、改变碘131衰变的快慢B碘131的半衰期为8.3天，则4个碘原子核经16.6天后就一定剩下一个原子核C射线与射线都是电磁波，但射线穿透本领比射线强D碘131发生衰变时所释放的电子是原子核内的中子转化为质子时产生的【解析】衰变的快慢由放射性元素本身决定，与外部环境无关，A正确；半衰期是大量原子核衰变的统计规律，对少数几个原子核无意义，B错误；射线是高速电子流，射线是电磁波，故C错误；衰变的实质是nHe，D正确【答案】AD5(多选)某一放射性元素放出的射线通过电场后分成三束，如图325所示，下列说法正确的是()图325A射线3的电离作用在三种射线中最强B射线2贯穿本领最弱，用一张白纸就可以将它挡住

5、C一个原子核放出一个射线3的粒子后，质子数和中子数都比原来少2个D一个原子核放出一个射线1的粒子后，形成的新核比原来的电荷数少1个【解析】根据三束射线的偏转方向，可以断定射线1带负电，是射线；射线2不带电，是射线；射线3是射线射线的电离作用最强，选项A正确射线贯穿本领最强，用一张白纸可以挡住的是射线，选项B错误每发生一次衰变，原子核里面的2个中子和2个质子结合成一个氦核而释放出来，选项C正确每发生一次衰变，原子核里面的一个中子变成一个质子，因此核电荷数增加1，但核子数不变，故选项D错误【答案】AC6(多选)原子核Th具有天然放射性，它经过若干次衰变和衰变后会变成新的原子核下列原子核中，有三种是

6、Th衰变过程中可以产生的，它们是()A.PbB.PbC.Po D.Ra【解析】发生1次衰变时核子的质量数减4，电荷数减2；发生1次衰变时，质量数不变，电荷数加1.先从质量数的变化分析，易得A、C、D正确【答案】ACD7在横线上填上粒子符号和衰变类型(1)UTh_，属于_衰变(2)ThPa_，属于_衰变(3)PoAt_，属于_衰变(4)CuCo_，属于_衰变【解析】根据质量数守恒和电荷数守恒可以判断，(1)中生成的粒子为He，属于衰变；(2)中生成的粒子为e，属于衰变；(3)中生成的粒子为e，属于衰变；(4)中生成的粒子为He，属于衰变【答案】(1)He(2)e(3)e(4)He8.U经一系列的

7、衰变后变为Pb.(1)求一共经过几次衰变和几次衰变？(2)Pb与U相比，求质子数和中子数各少多少？(3)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次衰变由质量数和电荷数守恒可得2382064x92822xy联立解得x8，y6，即一共经过8次衰变和6次衰变(2)由于每发生一次衰变质子数和中子数均减少2，每发生一次衰变中子数减少1，而质子数增加1，故Pb较U质子数少10，中子数少22.(3)核反应方程为UPb8He6e.【答案】(1)86(2)1022(3)UPb8He6e能力提升9(多选)有一种新型镍铜长效电池，它是采用半衰期长达100年的放射性同位素镍63(Ni)和铜两

8、种金属作为长寿命电池的材料，利用镍63发生衰变时释放电子给铜片，把镍63和铜片作电池两极，外接负载为负载提供电能下面有关该电池的说法正确的是() 【导学号：】A镍63的衰变方程是NiCueB镍63的衰变方程是NiCueC外接负载时镍63的电势比铜片高D该电池内电流方向是从镍片到铜片【解析】镍63的衰变方程为NieCu，选项A对，B错电流方向为正电荷定向移动方向，在电池内部电流从铜片到镍片，镍片电势高，为电池的正极，选项C对，D错【答案】AC10(多选)14C发生放射性衰变成为14N，半衰期约5 700年已知植物存活期间，其体内14C与12C的比例不变；生命活动结束后，14C的比例持续减少现通过

9、测量得知，某古木样品中14C的比例正好是现代植物所制样品的二分之一下列说法正确的是()A该古木的年代距今约5 700年B12C、13C、14C具有相同的中子数C14C衰变为14N的过程中放出射线D增加样品测量环境的压强将加速14C的衰变【解析】剩余的碳14占，表明经过了一个半衰期，A正确；碳14、13、12的质子数相同，质量数不同，中子数不同，碳14比碳12多两个中子，故B错误；碳14变为氮14，质量数未变，放出的是电子流，即射线，C正确；半衰期不受外界环境影响，D错误【答案】AC11回旋加速器在核科学、核技术、核医学等高新技术领域得到了广泛应用，有力地推动了现代科学技术的发展当今医学影像诊断

10、设备PET/CT堪称“现代医学高科技之冠”，它在医疗诊断中，常利用能放射正电子的同位素碳11作示踪原子碳11是由小型回旋加速器输出的高速质子轰击氮14获得，同时还产生另一粒子，试写出核反应方程若碳11的半衰期为20 min，经2.0 h剩余碳11的质量占原来的百分之几？(结果取2位有效数字)【解析】核反应方程为NHCHe设碳11原有质量为m0，经过t12.0 h剩余的质量为mr，根据半衰期定义有1.6%.【答案】NHCHe1.6%12在匀强磁场中，一个原来静止的原子核，由于放出一个粒子，结果得到一张两个相切圆的径迹照片(如图326所示)，今测得两个相切圆半径之比r1r2144，求： 【导学号：】图326(1)图中哪一个圆是粒子的径迹？(说明理由)(2)这个原子核原来所含的质子数是多少？【解析】(1)因为动量相等，所以轨道半径与粒子的电荷量成反比，所以圆轨道2是粒子的径迹，圆轨道1是