高中物理 第十九章 原子核 2 放射性元素的衰变成长训练 新人教版选修3-5

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1、2放射性元素的衰变主动成长夯基达标1.由原子核的衰变规律可知（　　）A.放射性元素一次衰变可同时产生α射线和β射线B.放射性元素发生β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思路解析：一次衰变不可能同时产生α射线和β射线，只可能同时产生α射线和γ射线或β射线和γ射线，A项错误.原子核发生衰变后，新核的核电荷数发生了变化，故新核（新的物质）的化学性质理应发生改变,B项错误.衰变不是化学反应，快慢不能人为控制，C项正确.发生正电子衰变，新核质量数不变，核电荷数减少1，D

2、项错误.答案：C2.原子核X经β衰变（一次）变成原子核Y,原子核Y再经一次α衰变变成原子核Z，则下列说法中不正确的是…（　　）A.核X的中子数减核Z的中子数等于2B.核X的质子数减核Z的质子数等于5C.核Z的质子数比核X的质子数少1D.原子核X的中性原子的电子数比原子核Y的中性原子的电子数少1思路解析：根据衰变规律，发生一次α衰变减少两个质子和两个中子，发生一次β衰变减少了一个中子而增加一个质子.中性原子的电子数等于质子数.答案：CD3.近几年来，原子物理学家在超重元素的探测方面取得了重大进展，1996年，科学家在研究两个重离子结合成超重元素的反应时，

3、发现生成的超重元素的核经过6次α衰变后的产物是,由此判定生成的超重元素的原子序数和质量数分别是(　　)A.124、259　　　　　　　B.124、265C.112、265D.112、277思路解析：由电荷数守恒和质量数守恒及衰变规律可知，M-24=253，Z-12=100得M=277，Z=112，D选项正确.答案：D4.某原子核吸收一个中子后，放出一个电子，分裂为两个α粒子.由此可知(　　)A.A=7，Z=3B.A=7，Z=4C.A=8，Z=3D.A=8，Z=4思路解析：其核反应方程为.由质量数守恒知Z=2×4-1=7,由电荷数守恒知Z=2×2-1=3

4、,故A正确.答案：A5.在匀强磁场中，一个原来静止的原子核发生衰变，得到两条如图19-2-1中所示的径迹，图中箭头表示衰变后粒子的运动方向.不计放出光子的能量，则下述说法中正确的是(　　)图19-2-1A.发生的是β衰变，b为β粒子的径迹B.发生的是α衰变，b为α粒子的径迹C.磁场方向垂直纸面向外D.磁场方向垂直纸面向内思路解析：从轨迹可以看出两粒子的运动方向不同，但受力方向相同，说明电流方向相同，即发生了β衰变；在磁场中受力向上，由左手定则可判断出磁场方向垂直纸面向内，A、D选项正确.答案：AD6.一小瓶含有放射性同位素的液体，它每分钟衰变6000次

5、.若将它注射到一位病人的血管中，15h后从该病人身上抽取10mL血液，测得此血样每分钟衰变2次.已知这种同位素的半衰期为5h，则此病人全身血液总量为________L.思路解析：设衰变前原子核的个数为N0，15h后剩余的原子核的个数为N，则即　①设人血液的总体积为V，衰变的次数跟原子核的个数成正比，即　②由①②得所以V=3750mL=3.75L.答案：3.757.静止状态的镭原子核经一次α衰变后变成一个新核.(1)写出核衰变方程；(2)若测得放出的α粒子的动能为E1，求反冲核的动能E2及镭核衰变时放出的总能量E.解：（1）.（2）由动量守恒定律得m1v

6、1-m2v2=0,式中m1、m2、v1、v2分别为α粒子及新核的质量和速度，则反冲核的动能为：E2=12m2v22=12m2（m1·v1m2）2=E1·m1m2=156E1，则衰变放出的总能量为E=E1+E2=5756E1.发生α衰变时遵循动量守恒和能量守恒.答案：（1）（2）E1　E18.碳14具有放射性，其半衰期τ=5686年，空气中碳12跟碳14的存量约为1012∶1.2.活着的生物体中碳的这两种同位素质量之比与空气中相同.生物体死亡后，不再吸收碳，碳将以τ=5686年为半衰期减少，因此测出生物遗骸中碳12与碳14的质量比，再跟空气中的相比较，可

7、估算出古生物的死亡年代.如果现测得一古代遗骸中碳14跟碳12的存量比为空气中的三分之二，试估算该遗骸的年代.思路解析：设该遗骸在古代活着时含14C为n0个，含12C为m个，则古代时期存量比.测得该遗骸目前含14C为n个，而12C因不具有放射性，不会衰变，仍为m个，其存量比为,设古代和目前空气中14C与12C存量之比基本不变，令为k,由题意得,,即,由,得,取对数得：=3326.6年.应用“放射性碳14定年法”是现代考古学中分析推测古代文化遗址年代的最基本方法.答案：3326.6年前9.测得某矿石中铀、铅质量比为1.17∶1,假设开始时该矿石只含有铀23

8、8，发生衰变的铀238都变成了铅206.已知铀238的半衰期是4.5×109年，求矿石的年龄.