1、课时训练43放射性元素的衰变核能一、选择题1铀裂变的产物之一氪90(Kr)是不稳定的，它经过一系列衰变最终成为稳定的锆90(Zr)，这些衰变是()A1次衰变，6次衰变 B4次衰变C2次衰变 D2次衰变，2次衰变解析原子核每经过一次衰变，质量数减4，核电荷数减2，每经一次衰变，电荷数加1，质量数不变，设经过x次衰变和y次衰变，可列方程组解得可知经过4次衰变故选项B正确答案B2下列说法中正确的是()A光电效应现象揭示了光具有粒子性B汤姆生发现了电子，并首先提出原子的核式结构模型C贝克勒耳发现天然放射现象说明原子核是由质子和中子组成的D射线是高速电子流，射线是电磁波，且射线穿透本领比射线强解析光电效
2、应现象揭示了光的粒子性，选项A正确；汤姆生发现了电子，提出原子的“枣糕模型”，卢瑟福根据粒子的散射现象，首先提出原子的核式结构模型，选项B错误；贝克勒尔发现天然放射现象说明原子核具有复杂结构，选项C错误；射线的实质是高速电子流，射线的实质是电磁波，且射线穿透本领比射线强，选项D正确答案AD3以下有关近代物理内容的若干叙述正确的是()A紫外线照射到金属锌板表面时能够发生光电效应，则当增大紫外线的照射强度时，从锌板表面逸出的光电子的最大初动能也随之增大B比结合能越大，表示原子核中核子结合得越牢固，原子核越稳定C重核的裂变过程质量增大，轻核的聚变过程有质量亏损D根据玻尔理论，氢原子的核外电子由较高能
3、级跃迁到较低能级时，要释放一定频率的光子，同时电子的动能增大，电势能减小E自然界中含有少量的14C，14C具有放射性，能够自发地进行衰变，因此在考古中可利用14C来测定年代解析光电子的能量只取决于频率，而与光的强度无关，A错误；比结合能反应的是原子核结合的牢固程度，比结合能越大，说明该原子核越稳定，B正确；重核的裂变与轻核的聚变质量都有亏损，C错误；当氢原子从高能级向低能级跃迁时，以光子的形式释放能量，在向低能级跃迁过程中，电子的动能将增大，但电势能减小，D正确；利用14C的放射性，可以用来测定年代，E正确答案BDE4在居室装修中经常用到花岗岩、大理石等装饰材料，都不同程度地含有放射性元素，有
4、些含有铀、钍的花岗岩会释放出、射线，根据有关放射性知识可知，下列说法正确的是()A发生衰变时，生成核与原来的原子核相比，核内质量数减少2B发生衰变时，生成核与原来的原子核相比，核内中子数减少1C射线是原子的核外电子电离后形成的电子流D在这三种射线中，射线的穿透能力最强，电离能力最弱解析衰变是两个质子与两个中子作为一个整体从原来核中抛射出来，即2H2nHe，发生衰变时，核内质量数减少4，选项A错误；衰变是原子核内一个中子转化成一个质子和一个电子，即nHe，发生衰变时，核内中子数减少1，核子数不变，选项B正确而C错误；由三种射线性质可得，选项D正确答案BD5.图中R是一种放射性物质，它能放出、三种
5、射线，虚线框内是竖直方向的匀强电场，LL是纸板，MM是荧光屏，实验时发现在荧光屏上只有O、P两点处有亮斑下列说法正确的是()A电场方向竖直向下，到O点的是射线B电场方向竖直向上，到O点的是射线C电场方向竖直向下，到P点的是射线D电场方向竖直向上，到P点的是射线解析粒子经过虚线框内的电场区域不偏转，且能穿透LL而径直打到荧光屏上的O点，说明该粒子不带电，为射线；射线具有较强的穿透能力，能够穿透纸板LL，而射线则不能，因此打在荧光屏上P点的必是粒子，据此分析得出虚线框内电场方向竖直向上故选项B正确答案B6.铀核裂变是核电站核能的重要来源，其一种裂变反应式是UnBaKr3n.下列说法正确的有()A上
6、述裂变反应中伴随着中子放出B铀块体积对链式反应的发生无影响C铀核的链式反应可人工控制D铀核的半衰期会受到环境温度的影响解析反应后的中子数多于反应前参与的中子数，所以该裂变反应中有中子放出，A项正确；铀块的大小是链式反应能否发生的重要因素，裂变物质能够发生链式反应的最小体积叫做它的临界体积，且链式反应可人工控制，B项错误，C项正确；放射性元素的半衰期由核内部自身因素决定，与原子所处的化学状态和外部条件没有关系，D项错误答案AC7.天然放射性元素放出的三种射线的穿透能力实验结果如图所示，由此可推知()A来自于原子核外的电子B的电离作用最强，是一种电磁波C的电离作用较强，是一种电磁波D的电离作用最弱
7、，属于原子核内释放的光子解析根据天然放射性元素放出的三种射线的穿透能力实验结果判断，应该是射线，是射线，是射线，射线的电离作用最弱，属于原子核内释放的光子故选D.答案D8下列说法中正确的是()A核反应方程：HeNOx，其中x一定是质子B铀核裂变的核反应是UBaKr2nC原子核经过一次衰变，中子减少2个D重核裂变过程会发生质量亏损，轻核聚变过程总质量会增加E某金属在频率为的单色光束照射下发出光电子，其最大初动能可以等于h解析根据电荷数、质量数守恒的原则，可判断x的电荷数、质量数均为1，x为质子，A对；铀核裂变的核反应是链式反应，为UnBaKr3n，消去n，核反应就不能发生，B错；发生一次衰变，电
8、荷数减小2，中子数减小2，质量数减小4，C对；重核裂变和轻核聚变都放出能量，都存在质量亏损，D错；发生光电效应时，根据爱因斯坦光电效应方程hW0Ekm，可知E错答案AC9.下列反应中属于核裂变反应的是()A14 7NHe17 8HHB235 92UnSr136 54Xe10nC238 92U234 90ThHeD.HHHen解析核裂变反应是重核分裂成两个或两个以上中等质量核的反应，故答案为B.答案B1014C测年法是利用14C衰变规律对古生物进行年代测定的方法若以横坐标t表示时间，纵坐标m表示任意时刻14C的质量，m0为t0时14C的质量图中能正确反映14C衰变规律的是()解析设半衰期为，则剩
9、余质量m，故mt图象是曲线C正确答案C二、非选择题11.放射性元素Po衰变为Pb，此衰变过程的核反应方程是_；用此衰变过程中发出的射线轰击F，可得到质量数为22的氖(Ne)元素和另一种粒子，此核反应过程的方程是_解析核反应过程中，质量数和电荷数守恒，则有PoPbHe；HeFNeH.答案PoPoHeHeFNeH12.一质子束入射到静止靶核Al上，产生如下核反应：pAlXn式中p代表质子，n代表中子，X代表核反应产生的新核由反应式可知，新核X的质子数为_，中子数为_解析根据电荷数守恒和质量数守恒可得，新核X的质子数为14，中子数为13.答案141313.恒星向外辐射的能量来自于其内部发生的各种热核
10、反应，当温度达到108 K时，可以发生“氦燃烧”(1)完成“氦燃烧”的核反应方程：He_Be.(2)Be是一种不稳定的粒子，其半衰期为2.61016 s一定质量的 Be，经7.81016 s后所剩Be占开始时的_解析(1)根据电荷数守恒和质量数守恒可知参加核反应的原子核质量数为4，电荷数为2，为He.(2)7.81016 s为3个半衰期，剩余Be占原来的3.答案(1)He或(2)或12.5%14.关于原子核的结合能，下列说法正确的是()A原子核的结合能等于使其完全分解成自由核子所需的最小能量B一重原子核衰变成粒子和另一原子核，衰变产物的结合能之和一定大于原来重核的结合能C铯原子核(Cs)的结合能小于铅原子核(Pb)的结合能D比结合能越大，原子核越不稳定E自由核子组成原子核时，其质量亏损所对应的能量大于该原子核的结合能解析核子结合为原子核时释放的能量叫做原子核的结合能，则原子核分解为核子时需要的最小能量等于结合能，A项正确；重核衰变时，同时向外释放能量，因此衰变产物的结合能大于原来重核的结合能，B项正确；铅原子核中的核子数量多，结合能也就大，C项正确；比结合能越大，原子核越稳定，D项错误；核子组成原子核时，质量亏损对应的能量等于原子核的结合能，E项错误答案ABC