1、综合检测(三)第3章原子核与放射性(分值：100分时间：60分钟)一、选择题(本大题共7个小题，每小题6分每小题给出的四个选项中，有的只有一个选项正确，有的有多个选项正确，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分)1有关放射性同位素P的下列说法中正确的是()A.P与X互为同位素B.P与其同位素具有相同的化学性质C用P制成化合物后它的半衰期变短D含有P的磷肥释放正电子，可用来作示踪原子，以便观察磷肥对植物的影响【解析】同位素具有相同的质子数，化学性质相同，A错，B对；半衰期与化学状态无关，C错，D对【答案】BD2关于衰变中所放出的电子，下列说法正确的是()A由于它是从原子核中释放出来
2、的，所以它是原子核的组成部分B它是核外电子从内层轨道跃迁时放出的C当它通过空气时，电离作用很强D它的贯穿本领较强【解析】虽然衰变中的电子是从原子核中释放出来的，但电子不是原子核的组成部分，原子核由质子和中子组成，中子衰变为质子时放出电子，方程为nH01e.根据射线的性质知D正确【答案】D3天然放射现象说明()A原子不是单一的基本粒子B原子核不是单一的基本粒子C原子内部大部分是空的D原子是由带正电和带负电的基本粒子组成的【解析】天然放射现象是自发地从原子核里放出粒子而转变为新元素的现象，说明原子核不是单一的基本粒子，B正确粒子散射现象说明原子内大部分是空的A、C项虽正确但不是天然放射现象说明的【
3、答案】B4(2013白沙模拟)如图1所示是原子核人工转变实验图1装置示意图，A是粒子源，F是铝箔，S是荧光屏，在容器中充入氮气后，屏S上出现闪光，该闪光产生的原因是()A粒子射到屏S上产生的B粒子轰击氮核后产生的某种粒子射到屏上产生的C粒子轰击铝箔F上打出的某种粒子射到屏上产生的D粒子源中放出的射线射到屏上产生的【解析】该实验的核反应方程是NHeOH这是原子核的第一次人工转变，世界第一次发现质子的实验，而本题出现的闪光是粒子从氮核里打出的质子穿过铝箔射到屏上产生的【答案】B图25在匀强磁场里有一个原来静止的放射性碳14，它所放射的粒子与反冲核的轨迹是两个相切的圆，圆的半径比为51，如图2所示，
4、那么碳的衰变方程是()A.CHeBeB.C01eBC.CeND.CHB【解析】由于两个轨迹为外切圆，放出的粒子和反冲核方向相反，由左手定则可知，它们必均为正电荷；而衰变过程中两者动量大小相等，方向相反，由于qBv，则R因半径之比为51，它们的电量之比为15，由此可知D正确【答案】D图36(2013漳州检测)如图3所示，铅盒A中装有天然放射性物质，放射线从其右端小孔中水平向右射出，在小孔和荧光屏之间有垂直于纸面向里的匀强磁场则下面说法中正确的有()A打在图中a、b、c三点的依次是射线、射线和射线B射线和射线的轨迹是抛物线C射线和射线的轨迹是圆弧D如果在铅盒和荧光屏间再加一竖直向下的匀强电场，则屏
5、上的亮斑可能只剩下b【解析】由左手定则可知，粒子向右射出后，在匀强磁场中粒子受的洛伦兹力向上，粒子受的洛伦兹力向下，轨迹都是圆弧由于粒子速度约是光速的1/10，而粒子速度接近光速，所以在同样的混合场中不可能都做直线运动，本题选A、C.【答案】AC7地球的年龄到底有多大，科学家利用天然放射性元素的衰变规律，通过对目前发现最古老的岩石中铀和铅含量来推算测得该岩石中现含有的铀是岩石形成初期时(岩石形成初期时不含铅)的一半，铀238衰变后形成铅206，铀238的相对含量随时间变化的规律如图4所示，图中N为铀238的原子数，N0为铀和铅的总原子数由此可以判断下列选项正确的是 ()图4A铀238的半衰期为
6、90亿年B地球的年龄大约为45亿年C被测定的古老岩石样品在90亿年时的铀、铅原子数之比约为14D被测定的古老岩石样品在90亿年时的铀、铅原子数之比约为13【解析】据题意，岩石中铀含量是形成初期的，即有半数发生衰变，由图像时时间约为45亿年，即半衰期也是地球的大致年龄，故B正确，A错误；90亿年时有的铀衰变为铅，故铀、铅原子数之比为13，所以D正确，C错误【答案】BD二、非选择题(本大题共5小题，共58分按题目要求作答解答题应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤，只写出最后答案的不能得分有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位)8(8分)(2012南通高二检测)放射性元素Th经过_次衰变
7、和_次衰变变成了稳定元素Pb.【解析】由于衰变不会引起质量数的减少，故可先根据质量数的减少确定衰变的次数因为每进行一次衰变，质量数减少4，所以衰变的次数为：x次6次再结合核电荷数的变化情况和衰变规律来判断衰变的次数.6次衰变，电荷数应减少2612个，而每进行一次衰变，电荷数增加1，所以衰变的次数为y12(9082)次4次【答案】649(10分)如图5所示在垂直纸面向外的匀强磁场中，一个静止的镭()发生一次衰变，生成氡(Rn)时可能的径迹图，其中粒子的径迹是_，新核的径迹为_，核反应方程为_图5【解析】由动量守恒定律可知86Rn与He的运动方向相反，故轨迹为外切圆，由r可知，电荷量小的He轨道半
8、径大【答案】cd88Ra86RnHe10(12分)1934年，约里奥居里夫妇在用粒子轰击铝箔时，除了测到预料中的中子外，还观察到了正电子正电子的质量跟电子的质量相同，带一个单位的正电荷，跟电子的电性正好相反，是电子的反粒子更意外的是，拿走粒子放射源以后，铝箔虽不再发射中子，但仍然继续发射正电子，而且这种放射性也有一定的半衰期原来，铝箔被粒子击中后发生了如下反应：AlHePn.这里的P就是一种人工放射性同位素，正电子就是它衰变过程中放射出来的(1)写出放射性同位素P放出正电子的核衰变方程(2)放射性同位素P放出正电子的衰变称为正衰变我们知道原子核内只有中子和质子，那么正衰变中的正电子从何而来？【
9、解析】(1)正衰变过程质量数、电荷数守恒，P放出正电子的核衰变方程为PSie.(2)原子核内只有质子和中子，没有电子，也没有正电子，正衰变是原子核内的一个质子转换成一个中子，同时放出一个正电子，其衰变方程为：Hen.【答案】(1)PSie(2)一个质子衰变成一个中子时放出一个正电子11(14分)静止的Li俘获一个速度为7.7106 m/s的中子，发生核反应后若只产生两个新粒子，其中一个粒子为He，它的速度大小是8106 m/s，方向与反应前的中子速度方向相同(1)写出此核反应的方程式(2)求反应后产生的另一个粒子的速度大小是多大及方向如何？【解析】(1)根据质量数守恒和电荷数守恒可以写出方程为
10、LinHeH.(2)用m1、m2和m3分别表示n、He和H的质量，用v1、v2和v3分别表示中子、氦核和氚核的速度，由动量守恒定律得m1v1m2v2m3v3，v3代入数值得v38.1106 m/s即反应后生成的氚核的速度大小为8.1106 m/s，方向与反应前中子的速度方向相反【答案】(1)LinHeH(3)8.1106 m/s与反应前中子的速度方向相反12(14分)静止在匀强磁场中的一个B核俘获了一个速度为v7.3104 m/s的中子而发生核反应，生成粒子与一个新核测得粒子的速度为2104 m/s，方向与反应前中子运动的方向相同，且与磁感线方向垂直(1)写出核反应方程；(2)画出核反应生成的两个粒子的运动轨迹及旋转方向的示意图(磁感线方向垂直于纸面向外)；(3)求粒子与新核轨道半径之比；(4)求粒子与新核运动周期之比【解析】(1)由质量数守恒和电荷数守恒得：BnHeLi.(2)由动量守恒定律可以求出新核的速度大小为103 m/s，方向和粒子的速度方向相反，由于粒子和新核都带正电，由左手定则知，它们的运动方向都是顺时针方向，如图所示(3)由带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动的半径公式r可求得粒子和新核的轨道半径之比是1207.(4)由带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动的周期公式T可求得粒子和新核的运动周期之比是67.【答案】(1)BnHeLi(2)见解析图(3)1207(4)67
