石家莊市人教版物理高二選修1-2 3.3放射性的衰變模型同步訓(xùn)練

1、石家莊市人教版物理高二選修1-2 3.3放射性的衰變模型同步訓(xùn)練姓名:_ 班級(jí):_ 成績(jī):_一、 選擇題 (共15題；共30分)1. （2分） (2017高二下巨鹿期中) 煙霧探測(cè)器使用了一種半衰期為432年的放射性元素镅 來(lái)探測(cè)煙霧當(dāng)正常空氣分子穿過(guò)探測(cè)器時(shí)，镅 會(huì)釋放出射線將它們電離，從而產(chǎn)生電流煙塵一旦進(jìn)入探測(cè)腔內(nèi)，煙塵中的微粒會(huì)吸附部分射線，導(dǎo)致電流減小，從而觸發(fā)警報(bào)則下列說(shuō)法正確的是（ ）A . 镅 發(fā)出的是射線，它是镅 原子核自發(fā)放出的氦核B . 镅 發(fā)出的是射線，它是镅 原子核外電子電離形成的電子流C . 镅 發(fā)出的是射線，它是镅 原子核外電子電離形成的電子流D . 镅 發(fā)出的是

2、射線，它是電磁波，它的穿透能力最弱2. （2分） 下列說(shuō)法中錯(cuò)誤的是（ ） A . 光電效應(yīng)和康普頓效應(yīng)都說(shuō)明光具有粒子性B . 對(duì)極少數(shù)的幾個(gè)原子核來(lái)說(shuō)半衰期沒(méi)有任何作用C . 盧瑟福通過(guò)粒子散射實(shí)驗(yàn)提出了核式結(jié)構(gòu)D . 光電效應(yīng)中光電子的最大動(dòng)能只和入射光頻率有關(guān)3. （2分） 原子核X經(jīng)衰變（一次）變成原子核Y,原子核Y再經(jīng)一次衰變變成原子核Z，則下列說(shuō)法中不正確的是（ ）A . 核X的中子數(shù)減核Z的中子數(shù)等于2B . 核X的質(zhì)子數(shù)減核Z的質(zhì)子數(shù)等于5C . 核Z的質(zhì)子數(shù)比核X的質(zhì)子數(shù)少1D . 原子核X的中性原子的電子數(shù)比原子核Y的中性原子的電子數(shù)少14. （2分） (2017高二下武

3、威期末) 核能作為一種新能源在現(xiàn)代社會(huì)中已不可缺少，我國(guó)在完善核電安全基礎(chǔ)上將加大核電站建設(shè)核泄漏中的钚（Pu）是一種具有放射性的超鈾元素，它可破壞細(xì)胞基因，提高罹患癌癥的風(fēng)險(xiǎn)已知钚的一種同位素 Pu的半衰期為24100年，其衰變方程為 PuX+ He+，下列有關(guān)說(shuō)法正確的是（ ）A . X原子核中含有92個(gè)中子B . 100個(gè) Pu經(jīng)過(guò)24100年后一定還剩余50個(gè)C . 由于衰變時(shí)釋放巨大能量，根據(jù)E=mc2 ， 衰變過(guò)程總質(zhì)量增加D . 衰變發(fā)出的放射線是波長(zhǎng)很短的光子，具有很強(qiáng)的穿透能力5. （2分） (2017高二下江津期中) 若元素A的半衰期為4天，元素B的半衰期為5天，則相同質(zhì)量

4、的A和B，經(jīng)過(guò)20天后，剩下元素A和元素B的質(zhì)量之比mA：mB是（ ）A . 30：31B . 31：30C . 1：2D . 2：16. （2分） (2020上饒模擬) 下列說(shuō)法正確的是（ ） A . 所有的核反應(yīng)都具有質(zhì)量虧損B . 光子既具有能量，又具有動(dòng)量C . 高速飛行的子彈不具有波動(dòng)性D . 衰變本質(zhì)是原子核中一個(gè)質(zhì)子釋放一個(gè)電子而轉(zhuǎn)變成一個(gè)中子7. （2分） 下列說(shuō)法正確的是（ ）A . 粒子散射實(shí)驗(yàn)說(shuō)明原子核內(nèi)部有復(fù)雜的結(jié)構(gòu)B . 質(zhì)量為m的鈾238經(jīng)過(guò)2個(gè)半衰期的時(shí)間，鈾238衰變了的質(zhì)量為 mC . 衰變所釋放的電子是原子核內(nèi)的中子轉(zhuǎn)化成質(zhì)子和電子所產(chǎn)生的D . 比較、三種

5、射線，射線電離能力最弱、穿透能力最強(qiáng)8. （2分） 關(guān)于天然放射性，下列說(shuō)法不正確的是（ ）A . 所有元素都可能發(fā)生衰變B . 放射性元素的半衰期與外界的溫度無(wú)關(guān)C . 放射性元素與別的元素形成化合物時(shí)仍具有放射性D . 、和三種射線，射線的穿透力最強(qiáng)9. （2分） (2017東城模擬) 宇宙線是來(lái)自宇宙空間的高能粒子流，由各種原子核以及非常少量的電子、光子和中微子等組成，它可能攜帶著宇宙起源、天體演化的信息，一直吸引著科學(xué)家的關(guān)注宇宙線粒子的能量范圍非常大，有的可以高達(dá)51019eV宇宙線逃逸出宇宙線源在星際空間中傳播時(shí)，會(huì)與磁場(chǎng)、星際介質(zhì)等發(fā)生相互作用，導(dǎo)致一系列復(fù)雜的物理效應(yīng)產(chǎn)生利用空

6、間探測(cè)器可以得到宇宙線在銀河系中傳播的一些數(shù)據(jù)，比如：鈹10鈹9比（ ），其中鈹9是宇宙線中原有的鈹10在傳播過(guò)程中衰變產(chǎn)生的據(jù)此材料，以下敘述正確的是 A . 宇宙線粒子的能量可以高達(dá)81038JB . 宇宙線中的電子不會(huì)受到星際磁場(chǎng)的影響C . 根據(jù) 可以得到宇宙線在銀河系中平均傳播時(shí)間的相關(guān)信息D . 根據(jù)宇宙線到達(dá)探測(cè)器時(shí)的方向可以得到宇宙線源方位的相關(guān)信息10. （2分） (2017松江模擬) 天然放射性元素衰變時(shí)放出的射線是（ ） A . 粒子流B . 質(zhì)子流C . 中子流D . 電子流11. （2分） 下列說(shuō)法中正確的是（ ）A . 粒子散射實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)極少數(shù)粒子發(fā)生了較大角度偏轉(zhuǎn)，

7、說(shuō)明原子的質(zhì)量絕大部分集中在很小空間范圍B . 按照玻爾理論，氫原子核外電子向高能級(jí)躍遷后動(dòng)能增加C . 對(duì)放射性物質(zhì)施加壓力，其半衰期將減小D . 天然放射現(xiàn)象中發(fā)出的三種射線是從原子核外放出的12. （2分） (2018高二下拉薩期末) 關(guān)于放射性元素的半衰期，以下說(shuō)法中正確的是（ ） A . 同種放射性原子核在化合物中的半衰期比在單質(zhì)中長(zhǎng)B . 升高溫度可使放射性元素的半衰期縮短C . 氡的半衰期為3.8天，若有四個(gè)氡原子核，經(jīng)過(guò)7.6天就只剩1個(gè)了D . 氡的半衰期為3.8天，若有4 g氡，經(jīng)過(guò)7.6天就只剩1 g了13. （2分） 已知 、 、 的靜止質(zhì)量分別是226.0254u、2

8、22.0175u、4.0026u，u為原子質(zhì)量單位，且1u相當(dāng)于931.5MeV。當(dāng) 發(fā)生衰變時(shí)，下列說(shuō)法正確的是（ ）A . 的質(zhì)量等于組成它的核子的質(zhì)量之和B . 發(fā)生一次衰變釋放的核能為4.93695MeVC . 因 的比結(jié)合能比 小，所以 比 更穩(wěn)定D . 一個(gè)靜止的 發(fā)生一次衰變，產(chǎn)生的 和 的速度之比約為111：214. （2分） (2017高二下盤錦期中) 下列關(guān)于原子及原子核的說(shuō)法正確的是（ ）A . 太陽(yáng)輻射的能量主要來(lái)自太陽(yáng)內(nèi)部的重核裂變反應(yīng)B . 外界環(huán)境溫度升髙，碳同位素 C的原子核半衰期將減小C . 原子核發(fā)生一次衰變，該原子外層就失去一個(gè)電子D . 比結(jié)合能越大則該

9、原子就越穩(wěn)定15. （2分） (2017高二下包頭期中) 有關(guān)下列四幅圖的說(shuō)法正確的是（ ）A . 甲圖中，可計(jì)算出普朗克常數(shù)h= B . 乙圖中，在光顏色保持不變的情況下，入射光越強(qiáng)，飽和光電流越大C . 丙圖中，射線甲由 粒子組成，射線乙為 射線，射線丙由 粒子組成D . 丁圖中，鏈?zhǔn)椒磻?yīng)屬于輕核聚變二、 填空題 (共4題；共5分)16. （1分） 一個(gè)密封的罐子里有100克碘131，放置24天后，這個(gè)罐子里只剩下12.5克碘131則碘131半衰期是_天17. （1分） 碘131的半衰期約為8天，若某藥物含有質(zhì)量為m的碘131，經(jīng)過(guò)32天后，該藥物中碘131的含量大約還剩_18. （2分）

10、 自然界里一些放射性重元素往往會(huì)發(fā)生一系列連續(xù)的衰變，形成放射系如圖是錒系圖的一部分，縱坐標(biāo)N表示中子數(shù)，則圖中U衰變成Po ， 經(jīng)歷了_次衰變，_次衰變19. （1分） 一靜止的 核經(jīng) 衰變成為 核，釋放出的總動(dòng)能為EK ， 此衰變后核的動(dòng)能為_(kāi)三、 解答題 (共5題；共50分)20. （5分） (2017高二下北京期末) 云室處于一個(gè)垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，一靜止的原子核 X在云室中發(fā)生了一次衰變，其衰變產(chǎn)物在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的圓軌跡如圖已知新核Y的質(zhì)量為M，粒子的質(zhì)量為m，衰變后粒子的速度大小為v，假設(shè)原子核衰變時(shí)釋放的能量都轉(zhuǎn)化為粒子和新核的動(dòng)能（i）試寫(xiě)出核衰變方程；（ii）求原子核衰變

11、時(shí)釋放的能量21. （10分） (2017高二下蘭州期末) 如圖所示，有界的勻強(qiáng)磁場(chǎng)磁感應(yīng)強(qiáng)度為B=0.05T，磁場(chǎng)方向垂直于紙面向里，MN是磁場(chǎng)的左邊界在磁場(chǎng)中A處放一個(gè)放射源，內(nèi)裝 Ra， Ra放出某種射線后衰變成 Rn（1） 寫(xiě)出上述衰變方程；（2） 若A處距磁場(chǎng)邊界MN的距離OA=1.0m時(shí)，放在MN左側(cè)邊緣的粒子接收器收到垂直于邊界MN方向射出的質(zhì)量較小的粒子，此時(shí)接收器距過(guò)OA的直線1.0m求一個(gè)靜止 Ra核衰變過(guò)程中釋放的核能有多少？（取1u=1.61027 kg，e=1.61019 C，結(jié)果保留三位有效數(shù)字）22. （15分） (2017北京模擬) 1898年7月居里夫婦發(fā)現(xiàn)了

12、一種放射性極強(qiáng)的元素，為了紀(jì)念自己的祖國(guó)波蘭把這種新元素定名為釙，同時(shí)由于對(duì)放射性的研究獲得了諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)吸煙有害健康，香煙中含有釙210，84210Po是一種很強(qiáng)的放射性同位素，為了探測(cè)放射線的性質(zhì)，真空室中在放射源釙210的對(duì)側(cè)放有一熒光屏，可以根據(jù)熒光屏上的打點(diǎn)情況來(lái)檢測(cè)放射線的強(qiáng)弱（1） 在放射源與熒光屏之間不加任何場(chǎng)時(shí)發(fā)現(xiàn)熒光屏的中間有閃光產(chǎn)生，當(dāng)施加一垂直的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，發(fā)現(xiàn)熒光屏的閃光都向一側(cè)偏移，撤去磁場(chǎng)在放射源與熒光屏中間放一厚紙，發(fā)現(xiàn)熒光屏上沒(méi)有閃光產(chǎn)生，請(qǐng)你根據(jù)上面的情況分析判斷是什么射線，同時(shí)寫(xiě)出衰變方程（新原子核用Y表示）（2） 用粒子轟擊氮原子核打出了一種新的粒子，根

13、據(jù)這種粒子在電場(chǎng)和磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)情況，測(cè)出了它的比荷如圖為同步加速器模型，M、N為兩塊中心開(kāi)有小孔的平行金屬板，新的粒子（不計(jì)重力）從M板小孔飄入板間，初速度可視為零，每當(dāng)進(jìn)入板間，兩板的電勢(shì)差變?yōu)閁，粒子得到加速，當(dāng)離開(kāi)N板時(shí)，兩板的電荷量均立即變?yōu)榱銉砂逋獠看嬖诖怪奔埫嫦蚶锏膭驈?qiáng)磁場(chǎng)，粒子在磁場(chǎng)作用下做半徑為R的圓周運(yùn)動(dòng)，R遠(yuǎn)大于板間距離，經(jīng)電場(chǎng)多次加速，動(dòng)能不斷增大，為使R保持不變，磁場(chǎng)必須相應(yīng)的變化不計(jì)粒子加速時(shí)間及其做圓周運(yùn)動(dòng)此時(shí)的電磁輻射，不考慮磁場(chǎng)變化對(duì)粒子速度的影響及相應(yīng)的變化，不計(jì)粒子的加速時(shí)間及其做圓周運(yùn)動(dòng)此時(shí)的電磁輻射，不考慮磁場(chǎng)變化對(duì)粒子速度的影響及相對(duì)論效應(yīng)，開(kāi)始時(shí)磁感

14、應(yīng)強(qiáng)度為B0，求這種粒子的比荷以及運(yùn)動(dòng)第n周時(shí)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度Bn；（3） 粒子以初速度v0轟擊靜止的氮14原子核打出一種新的粒子，同時(shí)產(chǎn)生一個(gè)新的原子核，新的粒子速度為3v0，且方向不變，反應(yīng)過(guò)程中釋放的能量完全轉(zhuǎn)化為系統(tǒng)的動(dòng)能，已知中子質(zhì)量為m，質(zhì)子質(zhì)量和中子質(zhì)量相等，光速為c，試計(jì)算此反應(yīng)過(guò)程中的質(zhì)量虧損23. （5分） (2016高三上六合期中) 一個(gè)靜止的原子核 ，衰變時(shí)放出一個(gè)質(zhì)量為m1速率為v1的粒子，同時(shí)產(chǎn)生一個(gè)質(zhì)量為m2的反沖新核 和一個(gè)光子，測(cè)得新核的速率為v2、光子與新核運(yùn)動(dòng)方向相同已知普朗克常量為h，寫(xiě)出該衰變的方程并求出光子的波長(zhǎng)24. （15分） (2019高二下通榆月考) 在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，一個(gè)靜止的放射性原子核發(fā)生了一次衰變。放射出的粒子( He)在與磁場(chǎng)垂直的平面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)，其軌道半徑為R。以m、q分別表示粒子的質(zhì)量和電荷量。 （1） 放射性原子核用 X表示，新核的元素符號(hào)用Y表示，寫(xiě)出該衰變的核反應(yīng)方程； （2） 粒子的圓周運(yùn)動(dòng)可以等效成一個(gè)環(huán)形電流，求圓周運(yùn)動(dòng)的周期和環(huán)形電流大小； （3） 設(shè)該衰變過(guò)程釋放的核能都轉(zhuǎn)化為粒子和