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2019-2020年高中物理放射性元素的衰变课时训练16(含解析)新人教版选修3-5
一、非标准
1.一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答案:C解析:β衰变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
2.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天答案:C解析:在21天里衰变掉则剩余故经历3个半衰期因此半衰期为=7天
3.表示放射性元素碘131Iβ衰变的方程是 AISbHeBIXeeCIInDITeH答案:B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
4.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的同位素答案:B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、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
5.A、B两种放射性元素它们的半衰期分别为tA=10天tB=30天经60天后测得两种放射性元素的质量相等那么它们原来的质量之比为 A.3∶1B.48∶63C.1∶14D.16∶1答案:D解析:设A、B两种元素原来的质量分别为mA和mB对A元素来讲经过6个半衰期剩余质量为6mA;对B元素来讲经过2个半衰期剩余质量为2mB则6mA=2mB故D项正确
6.放射性元素氡Rn经α衰变成为钋Po半衰期约为
3.8天;但勘测表明经过漫长的地质年代后目前地壳中仍存在天然的含有放射性元素Rn的矿石其原因是 A.目前地壳中的Rn主要来自于其他放射性元素的衰变B.在地球形成的初期地壳中元素Rn的含量足够高C.当衰变产物Po积累到一定量以后Po的增加会减慢Rn的衰变进程DRn主要存在于地球深处的矿石中温度和压力改变了它的半衰期答案:A解析:放射性元素Rn可以衰变成Po有的元素也可以衰变成Rn所以尽管Rn的半衰期很短自然界中仍然存在RnA正确;半衰期的大小与外界环境无关C、D错;如果没有其他元素衰变成Rn地球形成初期Rn的含量无论多么高现在Rn也几乎不存在了B错
7.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答案:BD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
8.多选美国科研人员正在研制一种新型镍铜长效电池它是采用半衰期长达100年的放射性同位素镍63Ni和铜两种金属作为长寿命电池的材料利用镍63发生β衰变时释放电子给铜片把镍63和铜片作电池两极外接负载为负载提供电能下面有关该电池的说法正确的是 A.镍63的衰变方程是NiCuB.镍63的衰变方程是NiCuC.外接负载时镍63的电势比铜片高D.该电池内电流方向是从铜片到镍答案:CD解析Ni的衰变方程为NiCu选项A、B错电流方向为正电荷定向移动方向在电池内部电流从铜片到镍片镍片电势高选项C、D正确
9.某些建筑材料可产生放射性气体——氡氡可以发生α衰变如果人长期生活在氡浓度过高的环境中氡通过人的呼吸沉积在肺部并大量放出射线从而危害人体健康原来静止的氡核Rn发生一次α衰变生成新核钋Po已知放出的α粒子速度为v1写出衰变方程2求衰变生成的钋核的速度大小答案:1RnPoHe 2v解析:1由质量数和电荷数守恒可得衰变方程为RnPoHe2由于衰变过程中满足动量守恒则:mPov+mαv=0故v=-=-v=-v
10.约里奥·居里夫妇因发现人工放射性而获得了1935年的诺贝尔化学奖他们发现的放射性元素P衰变成Si的同时放出另一种粒子这种粒子是 P是P的同位素被广泛应用于生物示踪技术1mgP随时间衰变的关系如图所示请估算4mg的P经多少天的衰变后还剩
0.25mg答案:正电子 56天54~58天都对解析Sie正电子由图象可得1mgP经14天变成
0.5mg再经14天变成
0.25mg由此可知P的半衰期为T=14d因此4mg的P经4个半衰期即4×14=56天将变成
0.25mg或由m=m·可求得t=56天。