2015_2016高中物理第19章第2节放射性元素的衰变练习新人教版选修3_5+2015_2016高中物理第19章第34节探测射线的方法放射性的应用与防护练习新人教版选修3_5.docx

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1、2015_2016高中物理第19章第2节放射性元素的衰变练习新人教版选修3_5第2节放射性元素的衰变1原子核的衰变(1)原子核的衰变：原子核放出粒子或粒子，由于核电荷数变了，它在周期表中的位置变了，变成另一种原子核这种变化称为原子核的衰变(2)衰变规律：原子核衰变时，衰变前后的电荷数和质量数都守恒 (3)、衰变的实质：在放射性元素的原子核中，2个中子和2个质子结合得比较紧密，有时会作为一个整体从较大的原子核中抛射出来，这就是放射元素的衰变现象；原子核里虽没有电子，但核内的中子可转化成质子和电子，产生的电子从核内发射出来，这就是衰变(4)射线产生的本质：原子核的能量只能取一系列不连续数值，当原子

2、核发生衰变、衰变后，新核往往处于高能级这时它要向低能级跃迁辐射光子2半衰期放射性元素的原子核有半数发生衰变所用的时间叫半衰期，它是大量原子核衰变的统计结果(1)公式：某放射性元素的半衰期为T，衰变时间为t，则放射性元素经过个半衰期时未发生衰变的原子核个数N和原有原子核个数N0间的关系为：NN0，对应的质量关系有mm0(2)半衰期由原子核内部本身的因素决定，跟原子所处的物理状态和化学状态无关，衰变发生在原子核的内部，所以与温度、压力及存在形式均无关1(多选)钍核，具有放射性，它放出一个电子衰变成镤核，伴随该过程放出光子，下列说法中正确的(BD)A该电子就是钍原子核外的内层电子B该电子是从原子核放

3、射出来的C给钍元素加热，钍元素的半衰期将变短D原子核的天然放射现象说明原子核是可分的解析：该电子是原子核内的中子转变为质子时放出的电子，选项A 错误，B正确；原子核的半衰期与外界环境无关，故给钍元素加热，钍元素的半衰期不变，选项C 错误；原子核的天然放射现象说明原子核是可分的，选项D 正确2关于天然放射现象，叙述正确的是(C)A若使放射性物质的温度升高，其半衰期将减小B衰变所释放的电子是原子核外的电子电离形成的C在、这三种射线中，射线的穿透能力最强，射线的电离能力最强D铀核()衰变为铅核()的过程中，要经过8次衰变和10次衰变解析：物理化学方法都无法改变放射性元素的半衰期，故A项错；衰变中释放

4、的电子是核内的中子转化的，并不是核外电子，B错；、三种射线的电离本领依次减弱，贯穿本领依次增强，C正确；8次衰变质量数减少32，质子数减少16，10次衰变质量数不变，质子数增加10个，电荷数不守恒，故D项错误正确答案为C.3在一个原子核衰变为一个原子核的过程中，发生衰变的次数为(A)A6次B10次C22次D32次解析：一个原子核衰变为一个原子核的过程中，发生衰变的次数为(238206)÷48次，发生衰变的次数为2×8(9282)6次，选项A正确4原子核经放射性衰变变为原子核，继而经放射性衰变变为原子核，再经放射性衰变变为原子核.放射性衰变、和依次为(A)A衰变、衰变和衰变B

5、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：，质量数少4，电荷数少2，说明为衰变. ，质子数加1，说明为衰变，中子转化成质子. ，质子数加1，说明为衰变，中子转化成质子5核电站核泄漏的污染物中含有碘131和铯137.碘131的半衰期约为8天，会释放射线；铯137是铯133的同位素，半衰期约为30年，发生衰变时会辐射射线下列说法正确的是(D)A碘131释放的射线由氦核组成B铯137衰变时辐射出的光子能量小于可见光光子能量C与铯137相比，碘131衰变更慢D铯133和铯137含有相同的质子数解析：解答本题时要把握以下几点：(1)半衰期的长短代表了衰变的慢快(2)光子能量大小由频率高低

6、决定(3)同位素的核电荷数相同射线是高速运动的电子流，不是氦原子核，A错误；射线的频率大于可见光的频率，根据Eh可知，射线光子能量大于可见光光子能量，B错误；半衰期越短，衰变越快，C错误；铯133和铯137都是铯元素，是质子数相同而中子数不同的同位素，所以D正确6在存放放射性元素时，若把放射性元素置于大量水中；密封于铅盒中；与轻核元素结合成化合物则(D)A措施可减缓放射性元素衰变B措施可减缓放射性元素衰变C措施可减缓放射性元素衰变D上述措施均无法减缓放射性元素衰变解析：解答本题要把握以下思路：放射性元素衰变的变化是原子核内发生的，改变放射性元素所处的物理状态或化学状态都不会改变元素的原子核，所

7、以，放射性衰变的快慢与题目中叙述的几种因素无关故D正确7一个氡核衰变成钋核并放出一个粒子，其半衰期为3.8天.8 g氡经过11.4天衰变掉氡的质量，以及衰变成的过程放出的粒子是(B)A2 g，粒子 B7 g，粒子C4 g，粒子 D6 g，粒子解析：8 g氡经过11.4天，即经过3个半衰期，所剩的氡为8·1 g，故衰变掉氡的质量为7 g；衰变成的过程放出的粒子质量数为4，电荷数为2，则此粒子是粒子，选项B正确8(2014·全国卷)关于天然放射性，下列说法不正确的是(AD)A所有元素都有可能发生衰变B放射性元素的半衰期与外界的温度无关C放射性元素与别的元素形成化合物时仍具有放射

8、性D一个原子核在一次衰变中可同时放出、和三种射线，、和三种射线中，射线的穿透能力最强解析：有些原子核不稳定，可以自发地衰变，但不是所有元素都可能发生衰变，故A错误；放射性元素的半衰期由原子核决定，与外界的温度无关，故B正确；放射性元素的放射性与核外电子无关，故放射性元素与别的元素形成化合物时仍具有放射性，故C正确；一个原子核在一次衰变中只能放出、和三种射线中的二种(、射线或、射线)，、和三种射线，射线的穿透力最强，电离能力最弱，故D错误故选：A、D.9完成核反应方程：_若衰变为的半衰期是1.2 min，则64 g ，经过6 min还有_g尚未衰变解析：根据核反应前后质量数守恒、电荷数守恒，反应

9、后未知粒子的电荷数为1，质量数为0，可判断为01e(负电子)根据衰变规律，经过6 min，即经过5个半衰期，未衰变的还有64× 2 (g)答案：2102011年3月11日，日本发生九级大地震，造成福岛核电站的核泄漏事故在泄露的污染物中含有两种放射性核素，它们通过一系列衰变产生对人体有危害的辐射在下列四个式子中，有两个能分别反映衰变过程，它们分别是_和_(填入正确选项前的字母). 原子核中的中子数分别是_ 和_解析：电荷数守恒、质量数守恒质量数、电荷数、中子数；根据衰变过程电荷数守恒、质量数守恒，可知，所以能分别反映的衰变过程的是分别是B、C. 原子核中的中子数是1315378，原子核

10、中的中子数是1375582.答案： BC7882 11测年法是利用衰变规律对古生物进行年代测定的方法若以横坐标t表示时间，纵坐标m表示任意时刻的质量，m0为t0时的质量下面四幅图中能正确反映衰变规律的是C(填选项前的字母)解析： 本题以古生物进行年代测定为背景，考查原子核的衰变规律，明确衰变规律是指数函数由公式mm0·并结合数学知识可知C答案正确2015_2016高中物理第19章第34节探测射线的方法放射性的应用与防护练习新人教版选修3_5第3节 探测射线的方法第4节放射性的应用与防护一、探测射线的方法1威耳逊云室(1)原理：粒子在云室内气体中飞过，使沿途的气体分子电离，饱和酒精蒸气

11、就会以这些离子为核心凝结成雾滴，于是显示出射线和径迹(2)粒子径迹：粒子的质量比较大，在气体中飞行时不易改变方向由于它的电离本领大，沿途产生的离子多，所以它在云室中的径迹直而粗粒子的质量小，跟气体碰撞时容易改变方向并且电离本领小，沿途产生的离子少，所以它在云室中的径迹比较细，而且常常弯曲粒子的电离本领更小，在云室中一般看不到它的径迹(3)气泡室：气泡室原理同云室的原理类似，所不同的是气泡室里装的是过热液体，如液态氢(4)盖革米勒计数器：GM计数器非常灵敏，用它推测射线十分方便但不同的射线产生的脉冲现象相同，因此只能用来计数，不能区分射线的种类2核反应原子核在其他粒子的轰击下生成新原子核的过程，

12、人类第一次实现原子核的人工转变，是卢瑟福用粒子轰击氮原子核，产生了氧的一种同位素，该核反应方程为_，这也使人们发现了质子3人工放射性同位素放射性同位素有天然放射性同位素和人造放射性同位素两种，它们的化学性质相同居里夫人发现的放射性磷3015P是人造放射性同位素，其核反应方程为_人造放射性同位素的优点是：放射强度容易控制，放射性废料容易处理，可以制成各种所需的形状二、放射性同位素的应用1利用射线利用射线具有很强的电离作用，可以消除有害静电；利用射线很强的穿透本领，工业用来探伤；另外在医疗、生物育种、保鲜方面也有广泛应用2作示踪原子同位素具有相同的化学性质，可用放射性同位素代替非放射性同位素做示踪

13、原子3放射性防护放射性对人体组织是有伤害作用的，要防止放射物质对水源、空气、用具、工作场所的污染1(多选)下列事件中属于核辐射给人类带来环境灾难的是(ABD)A日本福岛大地震引起的第一核电站1至4号机组核废料池泄漏B以美国为首的北约军队在科索沃、伊拉克和利比亚大量使用贫铀弹C汶川大地震D前苏联切尔诺贝利核电站爆炸解析：核辐射，或通常称之为放射性，存在于所有的物质之中，是正常现象核辐射主要发生在核电站，核能外泄所发出的核辐射虽远比核子武器威力与范围小，但是剂量积累到一定程度，也能造成生物伤亡核废料池泄漏出高浓度的放射性物质可伤害人体细胞，故A正确；贫铀弹是一种新武器，其爆炸后所弥散的贫铀将长时间

14、影响人类的生存环境，对人体产生慢性伤害，故B正确；地震不像核辐射给人类带来环境灾难，故C错误；前苏联切尔诺贝利核电站4号机组发生爆炸，泄露的能量相当于200颗广岛原子弹这是人类历史上迄今最严重的核事故，造成了极严重的后果.20多年过去了，切尔诺贝利依然是一座死城，故D正确2在核反应堆外修建很厚的水泥层，是为了防止(B)A核爆炸 B放射线外泄C快中子外泄 D慢中子外泄解析：在核反应堆外修建很厚的水泥层，是为了屏蔽放射线核爆炸用水泥层是防不住的，反应堆内部是用镉棒控制中子数目，修建很厚的水泥层，是为了屏蔽放射线，B正确3(多选)卢瑟福通过实验首次实现了原子核的人工转变，核反应方程为，下列说法中正确

15、的是(AC)A通过此实验发现了质子B实验中利用了放射源放出的射线C实验中利用了放射源放出的射线D原子核在人工转变过程中，电荷数可能不守恒解析：由物理学史知A项对；本实验用粒子轰击而非射线，B错；核反应方程两边电荷数必守恒，D错4对放射性的应用，下列说法不正确的是(A)A放射线能杀伤癌细胞或阻止癌细胞分裂，对人体的正常细胞不会有伤害作用B对放射性的废料，要装入特制的容器并埋入深地层进行处理C射线探伤仪中的放射源必须存放在特制的容器里，而不能随意放置D对可能有放射性污染的场所或物品进行检测是很有必要的解析：放射线能杀伤癌细胞或阻止癌细胞分裂，但也会对人体的正常细胞有伤害，选项A错；正因为放射线具有

16、伤害作用，选项B、C、D均是正确的5下述关于放射性的探测说法错误的是(D)A气泡室探测射线的原理与云室探测射线原理类似B由气泡室内射线径迹可以分析粒子的带电、动量、能量等情况C盖革米勒计数器探测射线的原理中利用射线的电离本领D盖革米勒计数器不仅能计数，还能用来分析射线的性质解析：气泡室探测射线原理与云室类似，不同的是气泡室中是在射线经过时产生气泡来显示射线径迹的，故A正确；由气泡室内径迹中气泡的多少及径迹在磁场中的弯曲方向等，可分析射线的带电、动量、能量等情况，故B正确；盖革米勒计数器利用射线电离作用，产生电脉冲进而计数，所以C正确；由于对于不同射线产生的脉冲现象相同，因此计数器只能用来计数，

17、不能区分射线的种类，所以D错误6用于治疗肿瘤的放射源必须满足：放射线具有较强的穿透力，以辐射到体内的肿瘤处；要在较长时间内具有相对稳定的辐射强度表中给出的四种放射性同位素，适合用于治疗肿瘤的放射源是(C)同位素辐射线半衰期钋210138天锝996小时钴605年锶9028年A.钋210B锝99C钴60 D锶90解析：由要求要有较强的穿透能力，应该选用射线作为辐射线，且时间不宜过短或像锶90一样过长，应选用钴60.7(多选)粒子击中氮14核后放出一个质子，转变为氧17核()在这个氧原子核中有(CD)A8个正电子 B17个电子C9个中子 D8个质子解析：原子核是由质子和中子构成，质子数中子数质量数氧

18、原子核的质子数为8，所以有9个中子，CD正确8如图所示为卢瑟福发现质子的实验装置M是显微镜，S荧光屏，窗口F处装有银箔，氮气从阀门T充入，A是放射源下列说法中正确的是(D)A该实验的核反应方程为：B充入氮气后，调整银箔厚度，使S上见不到质子引起的闪烁C充入氮气前，调整银箔厚度，使S上能见到粒子引起的闪烁D充入氮气前，调整银箔厚度，使S上见不到粒子引起的闪烁解析：明确卢瑟福发现质子的实验装置以及各部分的作用，注意F处装的银箔刚好能阻止粒子穿过，而不能阻止其他粒子如质子穿过卢瑟福通过用粒子轰击氮核发现了质子，根据质量数和电荷数守恒可知A错误；充入氮气后，粒子轰击氮核产生质子，质子穿过银箔，引起荧光

19、屏S的闪烁，故B错误；装置中A为放射源，放出的为粒子，由于F处装的银箔刚好能阻止粒子穿过，因此没有充入氮气之前无质子产生，不可能在S上见到质子引起的闪烁，故C错误，D正确9放射性元素衰变为，此衰变过程的核反应方程是；用此衰变过程中发出的射线轰击，可得到质量数为22的氖(Ne)元素和另一种粒子，此核反应过程的方程是10一质子束入射到能止靶核上，产生如下核反应：，式中P代表质子，n代表中子，X代表核反应产生的新核由反应式可知，新核X的质子数为_，中子数为_解析：根据核反应过程电荷数守恒和质量数守恒，新核X的质子数为113014，质量数为127127，所以中子数271413.答案：141311(多选

20、)用粒子轰击铍9核，生成一个碳12核和一个粒子，则该粒子(BD)A带正电，能在磁场中发生偏转B在任何方向的磁场中都不会发生偏转C电离本领特别强，是原子的组成部分之一D用来轰击铀235可引起铀核裂变解析：根据电荷数守恒、质量数守恒知，2460，该粒子的电荷数为0；49121，该粒子的质量数为1，为中子不带电，在磁场中不偏转故BD正确，AC错误12(多选)放射性同位素电池是一种新型电池，它是利用放射性同位素衰变放出的高速带电粒子(射线、射线)与物质相互作用，射线的动能被吸收后转变为热能，在通过换能器转化为电能的一种装置其构造大致是：最外层是由合金制成的保护层，次外层是防止射线泄漏的辐射屏蔽层，第三

21、层是把热能转化成电能的换能器，最里层是放射性同位素电池使用的三种放射性同位素的半衰期和发出的射线如下表：同位素射线半衰期28年138天89.6年若选择上述某一种同位素作为放射源，使用相同材料制成的辐射屏蔽层，制造用于执行长期航天任务的核电池，则下列论述正确的是(CD)A的半衰期较长，使用寿命较长，放出的射线比射线的贯穿本领弱，所需的屏蔽材料较薄B的半衰期最短，使用寿命最长，放出的射线比射线的贯穿本领弱，所需的屏蔽材料较薄C的半衰期最长，使用寿命最长，放出的射线比射线的贯穿本领弱，所需的屏蔽材料较薄D放射性同位素在发生衰变时，出现质量亏损，但衰变前后的总质量数不变解析：原子核衰变时，释放出高速运动的射线，这些射线的能量来自原子核的质量亏损，即质量减小，但质量数不变，D对；从表格中显示Sr的半衰期为28年、Po的半衰期为138天、Pu的半衰期为89.6年，故Pu的半衰期最长，其使用寿命也最长，射线的穿透能力没有射线强，故较薄的屏蔽材料即可挡住射线的泄漏，C对13