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1、2019-2020年高中物理第十九章原子核2放射性元素的衰变课时训练新人教版选修题组一 放射性元素的衰变1.关于放射性元素发生衰变放射的三种射线,下列说法中正确的是( ) A.三种射线一定同时产生B.三种射线的速度都等于光速C.γ射线是处于激发态的原子核发射的D.原子核衰变不能同时放射α射线和γ射线解析:γ射线是在α衰变或β衰变后原子核不稳定而辐射出光子形成。答案:C2.一个放射性原子核,发生一次β衰变,则它的( )A.质子数减少一个,中子数不变B.质子数增加一个,中子数不变C.质子数增加一个,中子数减少一个D.质子数减少一个,中子数增加一个解析:β衰变
2、的实质是一个中子变成一个质子和一个电子,故中子减少一个而质子增加一个。故A、B、D错,C对。答案:C3.本题中用大写字母代表原子核。E经α衰变成为F,再经β衰变成为G,再经α衰变成为H。上述系列衰变可记为下式:EFGH另一系列衰变如下:PQRS已知P是F的同位素,则( )A.Q是G的同位素,R是H的同位素B.R是E的同位素,S是F的同位素C.R是G的同位素,S是H的同位素D.Q是E的同位素,R是F的同位素解析:因为P是F的同位素,其电荷数设为Z,则衰变过程可记为Z+2EFGHZPQRS显然E和R的电荷数均为Z+2,则E和R为同位素,Q和G的电荷数均为Z+1,则Q和G为同位素,S、
3、P、F的电荷数都为Z,则S、P、F为同位素,故选项B正确,选项A、C、D错误。答案:B4.铀裂变的产物之一氪90是不稳定的,它经过一系列衰变最终成为稳定的锆90,这些衰变是( )A.1次α衰变,6次β衰变B.4次β衰变C.2次α衰变D.2次α衰变,2次β衰变解析:原子核每经过一次α衰变,质量数减少4,电荷数减少2;每经过一次β衰变,电荷数增加1,质量数不变。方法一:α衰变的次数n==0(次),β衰变的次数m=+40-36=4(次)。方法二:设氪90经过x次α衰变,y次β衰变后变成锆90,由衰变前后的质量数、电荷数守恒得4x+90=90,2x-y+40=36,解得x=0,y=4。答
4、案:B题组二 半衰期5.(多选)关于放射性元素的半衰期,下列说法正确的是( )A.原子核全部衰变所需要的时间的一半B.原子核有半数发生衰变所需要的时间C.相对原子质量减少一半所需要的时间D.元素质量减半所需要的时间解析:放射性元素的原子核有半数发生衰变时所需要的时间叫作这种元素的半衰期,它与原子核全部衰变所需要的时间的一半不同。放射性元素发生衰变后成了一种新的原子核,原来的放射性元素原子核的个数不断减少;当原子核的个数减半时,该放射性元素的原子核的总质量也减半,故选项B、D正确。答案:BD6.碘131的半衰期约为8天。若某药物含有质量为m的碘131,经过32天后,该药物中碘131
5、的含量大约还有( )A.B.C.D.解析:根据衰变规律可知,碘131经过的半衰期个数为n==4,剩余的质量约为()nm=,C项正确。答案:C7.下列有关半衰期的说法正确的是( )A.放射性元素的半衰期越短,表明有半数原子核发生衰变所需要的时间越短,衰变速度越快B.放射性元素的样品不断衰变,随着剩下未衰变的原子核的减少,元素的半衰期也变短C.把放射性元素放在密闭的容器中,可以减慢放射性元素的衰变速度D.降低温度或增大压强,让该元素与其他物质形成化合物,均可减缓衰变的速度解析:元素的半衰期是由原子核内部的因素决定的,与处于单质状态还是化合状态无关,与外部物理条件也无关。答案:A8.
6、一小瓶含有放射性同位素的液体,它每分钟衰变6000次。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,求此病人全身血液总量。解析:设衰变前原子核的个数为N0,15h后剩余的原子核个数为N,则N=N0×(=()3N0=N0,①设血液的总体积为V,衰变的次数跟原子核的个数成正比,即,②由①②得V=3750mL=3.75L。答案:3.75L(建议用时:30分钟)1.某放射性同位素样品,在21天里衰减掉,它的半衰期是( ) A.3天B.5.25天C.7天D.10.5天解析:在21天里衰变掉
7、,则剩余,故经历3个半衰期,因此半衰期为=7(天)。答案:C2.表示放射性元素碘131I)β衰变的方程是( )AISbHeBIXeeCIInDITeH解析:原子核发生β衰变时,从原子核内部释放出一个电子,同时生成一个新核,选项B正确。答案:B3.放射性同位素钍232经α、β衰变会生成氡,其衰变方程为ThRn+xα+yβ,其中( )A.x=1,y=3B.x=2,y=3C.x=3,y=1D.x=3,y=2解析:根据衰变方程左右两边的质量数和电荷数守恒可得方程组解得x=
