课堂小练17 放射性元素的衰变(课件PPT)-【赢在微点·轻松课堂】2024-2025学年高中物理选择性必修第三册（人教版2019）

高中物理 选择性必修 第三册 课堂小练(十七)　放射性 元素的衰变 课堂小练(十七)　放射性元素的衰变 轻松课堂 高中物理 选择性必修 第三册 第 ‹#› 页 赢在字里行间 课堂小练(十七)　放射性元素的衰变 轻松课堂 高中物理 选择性必修 第三册 第 ‹#› 页 赢在字里行间 课堂小练(十七)　放射性元素的衰变 轻松课堂 高中物理 选择性必修 第三册 第 ‹#› 页 赢在字里行间 课堂小练(十七)　放射性元素的衰变 轻松课堂 高中物理 选择性必修 第三册 第 ‹#› 页 赢在字里行间 课堂小练(十七)　放射性元素的衰变 轻松课堂 高中物理 选择性必修 第三册 第 ‹#› 页 赢在字里行间 课堂小练(十七)　放射性元素的衰变 轻松课堂 高中物理 选择性必修 第三册 第 ‹#› 页 赢在字里行间 课堂小练(十七)　放射性元素的衰变 轻松课堂 高中物理 选择性必修 第三册 第 ‹#› 页 赢在字里行间 课堂小练(十七)　放射性元素的衰变 轻松课堂 高中物理 选择性必修 第三册 第 ‹#› 页 赢在字里行间 课堂小练(十七)　放射性元素的衰变 轻松课堂 高中物理 选择性必修 第三册 第 ‹#› 页 赢在字里行间 课堂小练(十七)　放射性元素的衰变 轻松课堂 高中物理 选择性必修 第三册 第 ‹#› 页 赢在字里行间 课堂小练(十七)　放射性元素的衰变 轻松课堂 高中物理 选择性必修 第三册 第 ‹#› 页 赢在字里行间 课堂小练(十七)　放射性元素的衰变 轻松课堂 高中物理 选择性必修 第三册 第 ‹#› 页 赢在字里行间 课堂小练(十七)　放射性元素的衰变 轻松课堂 高中物理 选择性必修 第三册 第 ‹#› 页 赢在字里行间 课堂小练(十七)　放射性元素的衰变 轻松课堂 高中物理 选择性必修 第三册 第 ‹#› 页 赢在字里行间 课堂小练(十七)　放射性元素的衰变 轻松课堂 高中物理 选择性必修 第三册 第 ‹#› 页 赢在字里行间 课堂小练(十七)　放射性元素的衰变 轻松课堂 高中物理 选择性必修 第三册 第 ‹#› 页 赢在字里行间 课堂小练(十七)　放射性元素的衰变 轻松课堂 高中物理 选择性必修 第三册 第 ‹#› 页 赢在字里行间 答案　(1)见解析　(2)90 课堂小练(十七)　放射性元素的衰变 轻松课堂 高中物理 选择性必修 第三册 第 ‹#› 页 赢在字里行间 课堂小练(十七)　放射性元素的衰变 轻松课堂 高中物理 选择性必修 第三册 第 ‹#› 页 赢在字里行间 答案　0.07 MeV 课堂小练(十七)　放射性元素的衰变 轻松课堂 高中物理 选择性必修 第三册 第 ‹#› 页 赢在字里行间 基本素养练　 1.(多选)铝箔被α粒子轰击后发生的核反应为AlHeXn。下列判断正确的是 (　　) An是质子 Bn是中子 C.X是Si的同位素 D.X是P的同位素 解析n是中子，H才是质子，A项错误，B项正确；由质量数守恒和电荷数守恒得X的质量数为30，电荷数为15，即是P的同位素P，C项错误，D项正确。 答案　BD 答案与解析 2.(多选)关于放射性同位素的应用，下列说法中正确的是 (　　) A.放射性同位素可以作为示踪原子在农业、医疗中应用 B.利用γ射线的贯穿性可以为金属探伤，也能进行人体的透视 C.用射线照射作物种子能使其DNA发生变异，其结果一定是成为更优秀的品种 D.用γ射线治疗肿瘤时一定要严格控制剂量，以免对人体正常组织造成太大的危害 解析　放射性同位素可以作为示踪原子在农业、医疗中应用。γ射线对人体细胞伤害太大，不能用来进行人体透视。作物种子发生的DNA突变不一定都是有益的，还要经过筛选才能培育出优秀品种。用γ射线治疗肿瘤对人体肯定有副作用，因此要严格控制剂量。A、D两项正确。 答案　AD 答案与解析 3.在下列四个核反应方程中，X1、X2、X3和X4各代表某种粒子 则以下判断中正确的是 (　　) A.X1是质子 B.X2是中子 C.X3是电子 D.X4是质子 解析　根据核反应的质量数和电荷数守恒知，X1为H，A项错误；X2为H，B项错误；X3为n，C项错误；X4为H，D项正确。 答案　D 答案与解析 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) 解析　核子数等于质子数加中子数，所以衰变前原子核有中子数(N-n)个，A项正确；衰变后新核有n-(2×2-1)=(n-3)个质子，B项错误；衰变后新核的核子数为N-2×4=N-8，C项错误；衰变后新核的中子数为(N-n-5)，D项错误。 答案　A 答案与解析 5.放射性同位素可作为示踪原子，例如，在医学上可以确定肿瘤的位置等，今有四种不同的放射性同位素R、P、Q、S，它们的半衰期分别为半年、38天、15天和2天，则应选用的同位素是 (　　) A.S　 　　　B.Q C.P　　 　　D.R 解析　半衰期越长，放射性废料越难处理，所以一旦研究结束，就希望放出的射线量大大减小，因此应选择半衰期较短、衰变稍快的放射性元素作为示踪原子，A项正确。 答案　A 答案与解析 6.通过考古检测发现三星堆遗址出土的文物年代跨越了近2 000年。考古通常用C年代检测法推算出土文物的年代，的衰变方程为CN+X，下列说法正确的是 (　　) A.C需要吸收能量才能发生衰变 B.衰变方程中的X是中子 C.随着C不断衰变，其半衰期会逐渐变小 D.该衰变是β衰变 解析C发生衰变过程存在质量亏损，释放能量，不需要吸收能量，A项错误；根据衰变过程满足质量数和电荷数守恒，可知X为e，即X是电子，该衰变是β衰变，B项错误，D项正确；半衰期只由原子核内部决定，适用于大量原子核，随着C不断衰变，其半衰期保持不变，C项错误。 答案　D 答案与解析 7.(多选)(2022·浙江卷)秦山核电站生产C的核反应方程为NnC+X，其产物C的衰变方程为CN+e。下列说法正确的是 (　　) A.X是H BC可以用作示踪原子 C.e来自原子核外 D.经过一个半衰期，10个C将剩下5个 解析　根据质量数守恒和电荷数守恒可知，X的质子数为1，中子数为1，即为H，A项正确；常用的示踪原子有C，O，H，B项正确；原子核内的一个中子转化为一个质子和一个电子，电子被释放出来，所以e来自原子核内，C项错误；半衰期是一个统计规律，对于大量原子核衰变是成立的，个数较少时规律不成立，故D项错误。 答案　AB 答案与解析 8.(2021·广东卷)科学家发现银河系中存在大量的放射性同位素铝26，铝26的半衰期为72万年，其衰变方程为AlMg+Y，下列说法正确的是 (　　) A.Y是氦核 B.Y是质子 C.再经过72万年，现有的铝26衰变一半 D.再经过144万年，现有的铝26全部衰变 解析　根据核反应的质量数和电荷数守恒可知，该核反应是AlMge，即Y是正电子，A、B两项错误；因72万年是一个半衰期，可知再过72万年，现有的铝26衰变一半；再过144万年，即两个半衰期，现有的铝26衰变四分之三，C项正确，D项错误。 答案　C 答案与解析 9.医学上有一种“心脏灌注显像”的检测技术，方法是将含有放射性元素锝的注射液注入被检测者的动脉，经过40分钟后注射液均匀分布于被检测者的血液中，通过检测心脏不同部分的射线强度对被检测者的心脏进行造影，从而判断病变部位。你认为检测用的放射性元素锝的半衰期应该最接近下列数据中的 (　　) A.10分钟 B.10小时 C.10个月 D.10年 解析　如果半衰期太短，则在放射期内，放射性物质的注射液尚未均匀地分布在血液中而无法完成检测工作，再则因放射强度较大而对人体造成伤害。如果半衰期太长，放射性物质长期残留在人体内也会对人体造成伤害。对比四个选项中的时间，应以10小时为宜，故B项正确。 答案　B 答案与解析 能力提升练 10.(2022·全国甲卷)两种放射性元素的半衰期分别为t0和2t0，在t=0时刻这两种元素的原子核总数为N，在t=2t0时刻，尚未衰变的原子核总数为，则在t=4t0时刻，尚未衰变的原子核总数为 (　　) A.　　 　B. C.　　 　D. 解析　根据题意设半衰期为t0的元素原子核数为x，另一种元素原子核数为y，依题意有x+y=N，经历2t0后有x+y=，联立可得x=N，y=N。在t=4t0时，原子核数为x的元素经历了4个半衰期，原子核数为y的元素经历了2个半衰期，则此时未衰变的原子核总数为n=x+y=，C项正确。 答案　C 答案与解析 11.(2021·全国乙卷)医学治疗中常用放射性核素113In产生γ射线，而113In是由半衰期相对较长的113Sn衰变产生的。对于质量为m0的113Sn，经过时间t后剩余的113Sn质量为m，其-t图线如图所示，从图中可以得到113Sn的半衰期为 (　　) A.67.3 d B.101.0 d C.115.1 d D.124.9 d 解析　由题图可得==，联立解得半衰期T=115.1 d，C项正确。 答案　C 答案与解析 12.新发现的一种放射性元素X，它的氧化物X2O的半衰期为8天，X2O与F发生化学反应2X2O+2F24XF+O2之后，XF的半衰期为 (　　) A.2天 B.4天 C.8天 D.16天 解析　放射性元素的衰变快慢由原子核内部的自身因素决定，与原子的化学状态无关，故半衰期仍为8天，A、B、D三项错误，C项正确。 答案　C 答案与解析 13.在匀强磁场中，一个原来静止的原子核，由于放出一个α粒子，结果得到一张两个相切圆的径迹照片(如图所示)，今测得两个相切圆半径之比r1∶r2=1∶44，求： (1)图中哪一个圆是α粒子的径迹?(说明理由) (2)这个原子核原来所含的质子数是多少? 解析　(1)原子核衰变过程系统动量守恒，衰变生成的两粒子动量相等，由r=知，轨道半径与粒子的电荷量成反比，所以圆轨道2是α粒子的径迹，圆轨道1是新生核的径迹。 (2)设衰变后新生核的电荷量为q1，α粒子的电荷量为q2=2e，它们的质量分别为m1和m2，衰变后的速度分别是v1和v2，所以原来原子核的电荷量q=q1+q2， 根据轨道半径公式有==， 又由于衰变过程中遵循动量守恒定律，则m1v1=m2v2， 以上三式联立解得q=90e。即这个原子核原来所含的质子数为90。 14.一静止的U核经α衰变成为Th核，释放出的总动能为4.27 MeV。问此衰变后Th核的动能为多少MeV?(结果保留一位有效数字) 解析　据题意知，衰变方程为UThHe， 根据动量守恒定律得mαvα=mThvTh，① 式中，mα和mTh分别为α粒子和Th核的质量，vα和vTh分别为α粒子和Th核的速度，由题设条件知 mα+mTh=Ek，② =，③ 式中Ek=4.27 MeV是α粒子与Th核的总动能。 由①②式得mTh=Ek，④ 由③④式代入数据得，衰变后Th核的动能为 mTh=0.07 MeV。 $$