5.2 放射性元素的衰变基础巩固 2021—2022 学年高中物理粤教版 （2019）选择性必修第三册 一、选择题（共 15 题） 1．家庭装修使用的大理石中常含有放射性元素氡（ 222 86 Rn ），其衰变方程为： 222 86 218 Rn �34 Po 42 He ，半衰 期为 3.8 天，则下列说法正确的是（　　） A．衰变中释放出的 α 射线比 γ 射线的穿透能力强 B．10 个氡核经过 3.8 天的衰变剩余 5 个氡核 C．钋（ 218 84 Po ）的比结合能大于氡（ 222 86 Rn ）的比结合能 D．若采用增大压强的方法，可以改变氡（ 222 86 Rn ）的半衰期 2．在下列四个核反应方程中，x 表示中子的是（ 30 A． 15 60 C． 27 30 P � 14 Si  x Co � 60 28 Ni  x B． ） 14 7 N  01 n � 146 C  x 27 Al  24 He � 30 15 P  x D． 13 3．关于近代物理学，下列说法正确的是（　　） A．α 射线、β 射线和 γ 射线中，γ 射线的电离能力最强 B．根据玻尔理论，氢原子在辐射光子的同时，轨道也在连续地减小 C．卢瑟福通过对 α 粒子散射实验的研究，揭示了原子核的组成 D．对于某种金属，超过极限频率的入射光频率越高，所产生的光电子的最大初动能就越大 4．下列说法正确的是（　　） A．法拉第发现了电流的磁效应，从此打开了电和磁联系的大门 B．阴极射线的发现揭示了原子核具有复杂的内部结构 C．卢瑟福提出了原子的核式结构模型并发现了质子 D．若某种光照射不能使某种金属发生光电效应，可换用波长更长的光就有可能使其发生光电效应 5．关于天然放射现象，以下叙述正确的是 A．若使放射性物质的温度升高，其半衰期将减小 B．β 衰变中释放出电子说明原子核内有电子 C．在 α、β 衰变中伴随产生 γ 射线，衰变前后的核子数不变但存在质量亏损 D．铀核( 6． 的 232 90 Th 208 82 A． Pb 238 92 U)衰变为铅核( 206 82 Pb)的过程中，要经过 8 次 α 衰变和 10 次 β 衰变 具有放射性，经以下连续衰变过程： 232 90 228 228 208 Th � 228 88 Ra � 89 Ac � 90Th � L � 82 Pb ，最后生成稳定 ，下列说法中正确的是 232 90 Th 和 228 90 Th 中子数相同，质子数不同 B．整个衰变过程共发生 6 次 α 衰变和 4 次 β 衰变 C． D． 228 88 Ra 228 88 Ra 发生 β 衰变后变为 228 89 Ac ，说明 228 88 Ra 原子核内有 β 粒子 的半衰期为 6.7 年，取 40 个该种原子核，经过 13.4 年剩下 10 个该种原子核 7．下列说法正确的是（　　） A． 238 92 U 衰变为 234 91 Pa 要经过 2 次 α 衰变和 1 次 β 衰变 B．β 射线与 γ 射线一样都是电磁波，但 β 射线的穿透本领远比 γ 射线弱 C．放射性元素的半衰期与原子所处的化学状态和外部条件有关 D．天然放射性现象使人类首次认识到原子核可分 8．居室装修中经常用到的花岗岩、大理石等装饰材料含有放射性元素。这些放射性元素会发生衰变，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。关于放射性元素氡及三种射 线，下列说法正确的是（　　） A．  射线是高速电子流 B．发生  衰变时，生成核与原来的原子核相比，中子数减少了 2 C．  衰变中释放的电子是核外电子 D．三种射线中  射线的穿透能力最强，电离能力最弱 9．有些元素的原子核有可能从很靠近它的核外电子中“俘获”一个电子形成一个新原子核，从离原子核最近 的 K 层电子中俘获电子，叫“K 俘获”。例如一个铍原子核（ 7 4 Be ）发生了“K 俘获”，生成一个新的原子核 X，并放出一个不带电的、质量接近于零的中微子（ （ 7 4 Be e ），核反应方程为 7 4 Be+ 0-1e � AZ X+ν e 。关于铍原子核 ）的“K 俘获”的过程，下列说法正确的是（　　） A．新原子核 X 可能会带负电 B．新原子核 X 是铍原子的同位素，两核的核子数不同 C．新原子核 X 比原来的铍原子核小一个中子 D．新原子核 X 比原来的铍原子核少一个质子 10．下列说法正确的是 ( A． 238 92 U 衰变为 222 86 Rn ) 要经过 4 次  衰变和 2 次  衰变 B．一束光照射到某金属表面上产生了光电效应，增大光的强度可以增加光电子的最大初动能 C．铋 210 的半衰期是 5 天，1 克铋 210 经过 10 天全部衰变为其它原子核 D．查德威克发现中子的反应方程式是： 11．在核反应方程 A．质子 4 2 27 He+13 Al �1305 P+X 4 2 27 30 He  13 Al � 15 P  01n 中，X 表示的是（　　） B．中子 C．电子 D．α 粒子 12．天然放射性元素放出的三种射线的穿透能力实验结果如图所示，由此可知（　　） A．②来自于原子核外的电子 B．①的电离作用最强，是一种电磁波 C．③的电离作用最强，是一种电磁波 D．③的电离作用最弱，属于原子核内释放的光子 13．人类在微观领域对物质结构的认识是建立在对事实观察的基础上，下列说法正确的是（　　） A．电子的发现使人们认识到原子具有复杂结构 B．天然放射现象说明原子内部是有结构的 C．α 粒子散射实验发现电荷是量子化的 D．密立根油滴实验表明核外电子的轨道是不连续的 24 14． 11 Na 是人工产生的放射性元素， 述正确的是（ 24 11 Na 产生后会自发的衰变为 24 12 Mg 。关于 24 11 Na 衰变为 24 12 Mg ，下列描 ） A．上述核反应属于 α 衰变 24 B． 11 Na 的半衰期随温度升高、压强增大而变小 C．上述核反应属于 β 衰变 24 D． 11 Na 的半衰期随着数量的减少而增大 15．法国物理学家贝克勒尔发现自然界中有一些物质具有天然放射现象，能够发生衰变反应。一个静止的 238 92 U 原子核衰变一个新核 234Th，同时放出一个带电粒子，该粒子的动能大小为 E，动量大小为 p。下列说 法正确的是（　　） A．放出的带电粒子为电子 B． 234 90 Th 的结合能比 238 92 U 大 C． 234 Th 的动量大小为 2P 117 D． 234 Th 的动能大小为 2E 117 90 90 二、填空题（共 4 题） 16．光的偏振现象说明光是________（选填“横波”或“纵波”）；α、β、γ 三种射线中，穿透能力最强的是__ ______射线。 17．原子核的组成：原子核是由______组成的，原子核的电荷数就是核中的______。 18．）（放射性元素的原子核在  衰变或  衰变生成新原子核时，往往会同时伴随着_____光子射出．已 知 A、B 两种放射性元素的半衰期分别为 T1 和 T2，t= T1·T2 时间后测得这两种放射性元素的质量相等，那么 它们原来的质量之比 mA：mB=___________． 19．某放射性元素经过 11.4 天有 三、综合题（共 4 题） 7 8 的原子核发生了衰变，该元素的半衰期为_______天。 20．已知铋 210 的半衰期是 5d ， 1g 铋 210 经 20d 后还剩下多少？ 21． 232 90 Th 经过 6 次  衰变和 4 次  衰变后变成一种稳定的元素。这种元素是什么？它的质量数是多少？它 的原子序数是多少？ 22．1926 年美国波士顿的内科医生卢姆加特等首次应用放射性氡研究人体动、静脉血管床之间的循环时间， 被誉为“临床核医学之父”．氡的放射性同位素有 27 种，其中最常用的是 β 衰变后变成稳定的 Rn. Rn 经过 m 次 α 衰变和 n 次 Pb. (1)求 m、n 的值； (2)一个静止的氡核( Rn)放出一个 α 粒子后变成钋核( Po)．已知钋核的速度 v＝1×106 m/s，求 α 粒子的速 率． 6 23．静止在匀强磁场中的 3 Li 核俘获一个运动方向垂直于磁场速度大小为 7.7×104m/s 的中子，若发生核反 应后只产生了两个新粒子，其中一个粒子为氦核（ 4 2 He 4 2 He ）．反应前后各粒子在磁场中的运动轨迹如图所示， 核与另一种未知新粒子在磁场中做匀速圆周运动的半径之比为 40:3．则： （1）写出此核反应的方程式； （2）求产生的未知新粒子的速度． 参考答案： 1．C 2．D 3．D 4．C 5．C 6．B 7．D 8．B 9．D 10．A 11．B 12．D 13．A 14．C 15．D 16． 横波 17． 质子和中子 18．  γ 质子数 2T2： 2 T1 19．3.8 20． 1 g 16 21． Pb ；208；82 22．（1） m＝4 n＝4 7 （2） 5.45 �10 m / s 6 23．（1） 3 Li  01 n � 42 He  31 H ；（2）1×103m/s