课时梯级训练(24) 放射性元素的衰变（Word练习）-【优化指导】2023-2024学年新教材高中物理选择性必修第三册（人教版2019）

课时梯级训练(24)　放射性元素的衰变 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1，中子数不变 B.质子数增加1，中子数不变 C.质子数增加1，中子数减少1 D.质子数减少1，中子数增加1 C　解析：β衰变的实质是一个中子转化成一个质子和一个电子，故中子数减少1，而质子数增加1，A、B、D错误，C正确。 2．(多选)有些建材中的放射性物质会释放出α、β、γ射线，根据放射性有关知识可知，下列说法正确的是(　　) A.发生α衰变时，生成核与原来的原子核相比，核内质量数减少2 B.发生β衰变时，生成核与原来的原子核相比，核内中子数减少1 C.β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γ射线的穿透能力最强，电离能力最弱 BD　解析：α衰变是两个质子与两个中子作为一个整体从原子核中辐射出来，所以发生α衰变时，核内质量数减少4，A错误；β衰变是原子核内一个中子转化成一个质子和一个电子，所以发生β衰变时，核内中子数减少1，核子数不变，β射线是原子核内发射的电子流，B正确，C错误；由三种射线性质可得，D正确。 3．关于放射性同位素的应用，下列说法正确的是(　　) A.利用γ射线使空气电离，消除静电 B.利用α射线照射植物的种子，使产量显著增加 C.利用β射线来治疗肺癌、食道癌 D.放射性同位素跟它的非放射性同位素的化学性质相同，可以作为示踪原子 D　解析：γ射线的电离作用很弱，α粒子电离作用很强，应利用α射线的电离作用使空气电离，把静电除去，A错误；α射线穿透本领太弱，不适合用来辐射育种，γ射线可以用来治疗肺癌、食道癌等，B、C错误；放射性同位素跟它的非放射性同位素的化学性质相同，可以作为示踪原子，D正确。 4．某放射性元素的原子核内有N个核子，其中有n个质子，该原子核发生2次α衰变和1次β衰变，变成1个新核，则(　　) A.衰变前原子核有(N－n)个中子 B.衰变后新核有(n－4)个质子 C.衰变后新核的核子数为(N－3) D.衰变后新核的中子数为(N－n－3) A　解析：核子数等于质子数加中子数，所以衰变前原子核有(N－n)个中子，A正确；衰变后新核有n－(2×2－1)＝(n－3)个质子，B错误；衰变后新核的核子数为N－2×4＝N－8，C错误；衰变后新核的中子数为(N－n－5)，D错误。 5．下列关于放射性元素半衰期的说法正确的是(　　) A.100个放射性元素原子核经过一个半衰期后剩余50个未衰变的原子核 B.通过化学方法可以改变放射性元素的半衰期 C.通过物理方法可以改变放射性元素的半衰期 D.半衰期越长对环境的影响时间越长 D　解析：半衰期是统计规律，对大量原子核适用，对少数原子核不适用，A错误；半衰期由放射性元素的性质决定，与物理状态和化学状态无关，B、C错误；半衰期越长的放射性元素衰变的速度越慢，对环境的影响时间越长，D正确。 6．下列方程属于原子核人工转变的是(　　) A.Th→Pa＋e B.H＋H→He＋γ C.U→Th＋He D.He＋Al→P＋n D　解析：A中反应放出电子，属于β衰变，A错误；B中反应是聚变反应(以后学到)，B错误；C中反应放出α粒子，属于α衰变，C错误；D中反应属于原子核的人工转变，D正确。 7．(多选)活体生物由于需要呼吸，其体内的14C含量大致不变，死后停止呼吸，体内的14C含量开始减少。由于碳元素在自然界的各个同位素的比例一直都很稳定，人们可通过测定古木的14C含量，来估计它的大概年龄，这种方法称之为碳定年法。14C衰变为14N的半衰期约为5 730年，某古木样品中14C的比例约为现代植物所制样品的二分之一。下列说法正确的是(　　) A.该古木的死亡时间距今约为5 730年 B.14C与14N具有相同的中子数 C.14C衰变为14N的过程中放出β射线 D.升高古木样品所处环境的温度将加速14C的衰变 AC　解析：设原来14C的质量为M0，衰变后剩余质量为M，则有M＝M0()，其中t表示衰变时间，τ表示半衰期，由题意得＝1，所以死亡时间距今5 730年，A正确；14C的中子数是8，14N的中子数是7，B错误；14C衰变为14N的过程中质量数没有变化，而核电荷数增加1，是14C中的一个中子变成了一个质子和一个电子，放出β射线，C正确；放射元素的半衰期与物理环境以及化学环境无关，D错误。 8．地光是在地震前夕出现在天边的一种奇特的发光现象，它是放射性元素氡因衰变释放大量的带电粒子，通过岩石裂隙向大气中集中释放而形成的。已知氡Rn的半衰期为3.82天，经衰变最后变成稳定的Pb，在这一过程中(　　) A.要经过4次α衰变和6次β衰变 B.要经过4次α衰变和4次β衰变 C.氡核Rn的中子数为86，质子数为136 D.标号为a、b、c、d的4个氡核Rn经3.82天后一定剩下2个核未衰变 B　解析：设此衰变过程中要经过x次α衰变和y次β衰变，根据质量数守恒和电荷数守恒可得其衰变方程为Rn→Pb＋xHe＋ye，由222＝206＋4x，86＝82＋2x－y联立解得x＝4，y＝4，A错误，B正确；氡核Rn的质子数为86，中子数为222－86＝136，C错误；半衰期适用于大量的原子核，对于少量的原子核不适用，D错误。 9．钴60(Co)是金属元素钴的放射性同位素之一，其半衰期为5.27年。它发生β衰变变成镍60(Ni)的同时放出能量高达315 keV的高速电子和两束γ射线。钴60的应用非常广泛，几乎遍及各行各业。在农业上，常用于辐射育种、食品辐射保藏与保鲜等；在工业上，常用于无损探伤、辐射消毒、辐射加工、辐射处理废物以及自动控制等；在医学上，常用于人体肿瘤的放射治疗。关于钴60，下列说法正确的是(　　) A.发生β衰变的衰变方程为Co→Ni＋e B.将钴60放入高温高压环境中可以加快其衰变 C.钴60可以作为示踪原子研究人体对药物的吸收 D.10 g钴60经过10.54年全部发生衰变 A　解析：根据电荷数守恒、质量数守恒，知钴60发生β衰变的衰变方程为Co→Ni＋e，A正确；放射性元素衰变的快慢由核自身的因素决定，与所处的外部环境无关，B错误；钴60半衰期太长，且衰变放出的高能粒子对人体伤害太大，不能作为药品的示踪原子，C错误；10.54年为两个半衰期，则剩下的钴60为原来的，没有全部衰变，D错误。 10．(多选)重元素的放射性衰变共有四个系列，分别是U238系列(从U开始到稳定的Pb为止)、Th232系列、U235系列以及Np237系列(从Np开始到稳定的Bi为止)，其中，前三个系列都已在自然界找到，而第四个系列在自然界一直没有被发现，是在人工制造出Np237后才发现的，下面的说法正确的是(　　) A.Np237系列中所有放射性元素的质量数都等于(4n＋1)，n为正整数 B.从Np到Bi，共发生7次α衰变和4次β衰变 C.可能Np237系列中的所有放射性元素的半衰期相对于地球年龄都比较短 D.天然的Np237系列中的放射性元素在地球上从来就没有出现过 ABC　解析：由α衰变规律A→B＋He、β衰变规律C→D＋e可知每发生一次α衰变，原子核的质量数减少4，而发生β衰变时质量数不变，Np237的质量数237＝4×59＋1，所以每一次衰变后的质量数都等于4n＋1(n等于正整数)，A正确；根据原子核衰变时质量数和电荷数守恒，从Np到Bi质量数减少237－209＝28＝4×7，即发生7次α衰变，电荷数减少93－83＝10，考虑7次α衰变减少的电荷数为2×7＝14，所以发生了4次β衰变，B正确；Np237这个系列在自然界一直没有被发现，可能是这个系列中的所有放射性元素的半衰期相对于地球年龄都比较短，C正确，D错误。 学科网（北京）股份有限公司 $$