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2019-2020年高中物理 放射性元素的衰變課時訓練16（含解析）新人教版選修3-5 一、非標準 1.一個放射性原子核,發(fā)生一次β衰變,則它的(　　) A.質(zhì)子數(shù)減少一個,中子數(shù)不變 B.質(zhì)子數(shù)增加一個,中子數(shù)不變 C.質(zhì)子數(shù)增加一個,中子數(shù)減少一個 D.質(zhì)子數(shù)減少一個,中子數(shù)增加一個 答案:C 解析:β衰變的實質(zhì)是一個中子變成一個質(zhì)子和一個電子,故中子減少一個而質(zhì)子增加一個。故A、B、D錯,C對。 2.某放射性同位素樣品,在21天里衰減掉,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天里衰變掉,則剩余,故經(jīng)歷3個半衰期,因此半衰期為=7(天)。 3.表示放射性元素碘131I)β衰變的方程是(　　) AISbHe BIXee CIIn DITeH 答案:B 解析:原子核發(fā)生β衰變時,從原子核內(nèi)部釋放出一個電子,同時生成一個新核,選項B正確。 4.本題中用大寫字母代表原子核。E經(jīng)α衰變成為F,再經(jīng)β衰變成為G,再經(jīng)α衰變成為H。上述系列衰變可記為下式: EFGH 另一系列衰變?nèi)缦? PQRS 已知P是F的同位素,則(　　) 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:因為P是F的同位素,其電荷數(shù)設為Z,則衰變過程可記為Z+2EFGH ZPQRS 顯然E和R的電荷數(shù)均為Z+2,則E和R為同位素,Q和G的電荷數(shù)均為Z+1,則Q和G為同位素,S、P、F的電荷數(shù)都為Z,則S、P、F為同位素,故選項B正確,選項A、C、D錯誤。 5.A、B兩種放射性元素,它們的半衰期分別為tA=10天,tB=30天,經(jīng)60天后,測得兩種放射性元素的質(zhì)量相等,那么它們原來的質(zhì)量之比為(　　) A.3∶1 B.48∶63 C.1∶14 D.16∶1 答案:D 解析:設A、B兩種元素原來的質(zhì)量分別為mA和mB,對A元素來講,經(jīng)過6個半衰期,剩余質(zhì)量為()6mA;對B元素來講,經(jīng)過2個半衰期,剩余質(zhì)量為()2mB。則()6mA=()2mB,,故D項正確。 6.放射性元素氡Rn)經(jīng)α衰變成為釙Po),半衰期約為3.8天;但勘測表明,經(jīng)過漫長的地質(zhì)年代后,目前地殼中仍存在天然的含有放射性元素Rn的礦石,其原因是(　　) A.目前地殼中的Rn主要來自于其他放射性元素的衰變 B.在地球形成的初期,地殼中元素Rn的含量足夠高 C.當衰變產(chǎn)物Po積累到一定量以后Po的增加會減慢Rn的衰變進程 DRn主要存在于地球深處的礦石中,溫度和壓力改變了它的半衰期 答案:A 解析:放射性元素Rn可以衰變成Po,有的元素也可以衰變成Rn,所以盡管Rn的半衰期很短,自然界中仍然存在Rn,A正確;半衰期的大小與外界環(huán)境無關,C、D錯;如果沒有其他元素衰變成Rn,地球形成初期Rn的含量無論多么高,現(xiàn)在Rn也幾乎不存在了,B錯。 7.(多選)關于放射性元素的半衰期,下列說法正確的是(　　) A.原子核全部衰變所需要的時間的一半 B.原子核有半數(shù)發(fā)生衰變所需要的時間 C.相對原子質(zhì)量減少一半所需要的時間 D.元素質(zhì)量減半所需要的時間 答案:BD 解析:放射性元素的原子核有半數(shù)發(fā)生衰變時所需要的時間叫作這種元素的半衰期,它與原子核全部衰變所需要的時間的一半不同。放射性元素發(fā)生衰變后成了一種新的原子核,原來的放射性元素原子核的個數(shù)不斷減少; 當原子核的個數(shù)減半時,該放射性元素的原子核的總質(zhì)量也減半,故選項B、D正確。 8.(多選)美國科研人員正在研制一種新型鎳銅長效電池,它是采用半衰期長達100年的放射性同位素鎳63Ni)和銅兩種金屬作為長壽命電池的材料,利用鎳63發(fā)生β衰變時釋放電子給銅片,把鎳63和銅片作電池兩極,外接負載為負載提供電能。下面有關該電池的說法正確的是(　　) A.鎳63的衰變方程是NiCu B.鎳63的衰變方程是NiCu C.外接負載時鎳63的電勢比銅片高 D.該電池內(nèi)電流方向是從銅片到鎳 答案:CD 解析Ni的衰變方程為NiCu,選項A、B錯。電流方向為正電荷定向移動方向,在電池內(nèi)部電流從銅片到鎳片,鎳片電勢高,選項C、D正確。 9.某些建筑材料可產(chǎn)生放射性氣體——氡,氡可以發(fā)生α衰變。如果人長期生活在氡濃度過高的環(huán)境中,氡通過人的呼吸沉積在肺部,并大量放出射線,從而危害人體健康,原來靜止的氡核Rn)發(fā)生一次α衰變生成新核釙Po)。已知放出的α粒子速度為v。 (1)寫出衰變方程。 (2)求衰變生成的釙核的速度大小。 答案:(1RnPoHe　(2)v 解析:(1)由質(zhì)量數(shù)和電荷數(shù)守恒,可得衰變方程為 RnPoHe。 (2)由于衰變過程中滿足動量守恒,則: mPov+mαv=0 故v=-=-v=-v。 10.約里奧居里夫婦因發(fā)現(xiàn)人工放射性而獲得了1935年的諾貝爾化學獎,他們發(fā)現(xiàn)的放射性元素P衰變成Si的同時放出另一種粒子,這種粒子是　　P是P的同位素,被廣泛應用于生物示蹤技術。1 mg P隨時間衰變的關系如圖所示,請估算4 mg的P經(jīng)多少天的衰變后還剩0.25 mg? 答案:正電子　56天(54~58天都對) 解析Sie(正電子) 由圖象可得1 mg P經(jīng)14天變成0.5 mg,再經(jīng)14天變成0.25 mg,由此可知P的半衰期為T=14 d,因此,4 mg的P經(jīng)4個半衰期,即414=56(天),將變成0.25 mg或由m=m(可求得t=56天。