第一节 天然放射现象 原子核的衰变（导学案）物理沪科版选择性必修第三册

该高中物理导学案聚焦天然放射现象与原子核衰变，核心知识点涵盖三种射线性质比较、α/β衰变规律及核反应方程书写，通过“知识回顾”衔接衰变守恒规律与核反应方程，“自主预习”结合贝可勒尔实验引入天然放射现象，搭建从原子结构到原子核研究的学习支架。 资料特色在于融合核心素养，物理观念上强化物质与相互作用观念，科学思维通过衰变本质分析培养模型建构与推理，设“思考与讨论”引导科学探究。习题结合云室实验、半衰期计算等情境，STSE环节渗透放射性防护知识，提升科学态度与责任，助力学生自主学习与综合能力提升。

第一节 天然放射现象原子核的衰变 导学案 1．通过对原子核相关内容的教学，帮助学生形成科学的物质观念，了解原子核的组成与核力的性质，对自然界四种基本相互作用有初步了解，能根据质量数守恒和电荷数守恒写出相应的核反应方程。 1．了解原子核的组成和核力的性质。知道四种基本相互作用。能根据质量数守恒和电荷守恒写出核反应方程。 【知识回顾】 三、原子核的衰变 1．放射性元素的原子核放出某种粒子而转变成【新核】的过程。 2．原子核的表示符号：AZX，其中 X 为_________符号，A 表示原子核的____________，Z 表示原子核的____________，也就是原子____________。 3．衰变规律：满足质量数守恒和电荷数守恒。 4．α 衰变：原子核放出____________的衰变过程，可以表示为 AZX →A−4Z−2Y + ________。 α衰变的本质：原子核中的 2 个质子和 2 个中子转变为 1 个 α 粒子，即： 2 11H + 210 n → 42He 5．β 衰变：原子核放出____________的衰变过程，可以表示为 AZX →AZ+1Y + ________。 β衰变的本质：原子核中的1个中子转变为1个质子和一个电子，即： 10n → 11H + 0−1e 6．γ辐射 发生 α 衰变或 β 衰变后，有些原子核处于激发态，处于激发态的原子核可以通过发射 γ 射线的方式跃迁到基态。因此，γ 射线是伴随 α 射线 β 射线产生的。原子核质量数和电荷数不发生变化。 【自主预习】 1．原子核的组成：原子核是由质子和中子组成的，原子核的电荷数等于核内的质子数． 2．天然放射现象：放射性元素自发地发出射线的现象，首先由贝可勒尔发现．天然放射现象的发现，说明原子核具有复杂的结构． 3．各种放射线的性质比较 种类 射线 射线 射线 本质 高速氦核流 高速电子流 光子流（高频电磁波） 电荷（） 0 质量（） ， 静止质量为零 速度（） （光速） 电磁场中 偏转 与射线偏转方向相反 不偏转 贯穿性 最弱，用纸能挡住 较强，能穿透几毫米厚的铝板 最强，能穿透几厘米厚的铅板 电离性 很强 较弱 很弱 4、原子核的衰变 ①衰变：原子核自发地放出粒子或粒子，变成另一种原子核的变化称为原子核的衰变． ②衰变与衰变的比较 思考与讨论： α 粒子散射实验表明原子核的存在。物理学家在研究原子结构的同时，也开始对原子核进行深入的研究。1896 年，法国物理学家贝克勒尔（图 15 – 1）将含铀矿石放在用两张不透光的黑纸包裹的照相底片上并放在阳光下暴晒，试图观察强光能否使矿石放出 X 射线。结果照相底片感光了，底片上留下了矿石轮廓的像。贝克勒尔稍后发现，放在避光抽屉中的含铀矿石依然能使照相底片感光，而且照相底片上出现了非常清晰的含铀矿石的廓影（图 15 – 2）。贝克勒尔意识到，是铀或含铀矿石发出的某种未知的不可见射线使包在黑纸中的照相底片感光。 天然放射现象 放射性 进一步的实验表明，含铀矿石所放出的射线能使空气电离。不同于 X 射线，这种射线在电场或磁场中会发生偏转，并且这种射线的产生无需任何外界诱因。图 15 – 2 铀辐射照片 我们将物质自发放出射线的现象称为天然放射现象，将物质发射射线的性质称为放射性（radioactivity）。如果元素具有放射性，则称为放射性元素（radioactive element）。 贝克勒尔建议法国物理学家 M. 居里（M. Curie，1867—1934）和她的丈夫 P. 居里（P. Curie，1859—1906）继续深入研究铀和各种含铀矿石的放射性。不久，居里夫妇（图 15 – 3）从含铀矿石中分离出两种具有很强放射性的新元素，命名为钋（Po）和镭（Ra）。M. 居里认为，放射性并不是铀元素所特有的性质，它具有普遍性。现在我们知道，原子序数大于 83 的所有天然存在的元素都具有放射性，原子序数小于 83 的元素中，有的也有放射性。图 15 – 3 居里夫妇在做实验 所有关于放射性的研究都表明，不可能通过物理或化学的方法改变物质的放射性。这说明放射性元素所放出的射线来自位于原子“深处”的原子核。 三种射线 1898 年至 1902 年间，卢瑟福等人先后从含铀物质的射线中发现了三种穿透能力不同的成分，卢瑟福将这三种射线分别命名为 α 射线、β 射线和 γ 射线。 根据三种射线在电场或磁场中的偏转情况发现，α 射线是带正电的 α 粒子流，α 粒子就是氦原子核；β 射线是带负电的 β 粒子流，β 粒子就是电子；γ 射线是中性 γ 粒子流，γ 粒子就是光子。 如图 15 – 4 所示，α 射线的穿透能力很弱，几乎不能穿透一张纸，在空气中也只能行进几厘米，但电离能力很强，很容易使空气发生电离，使照相底片发生感光的作用也很强。β 射线的穿透能力较强，能穿透几毫米厚的铝板，但电离能力较弱。γ 射线的电离能力最弱，穿透能力最强，可以穿透几厘米的铅板。图 15 – 4 三种射线穿透能力的比较 纸 铝 铅 α β γ + − 图 15 – 5 三种射线在电 场中的偏转 α β γ 放射性样品 铅 + + + + + + − − − − − − 大家谈 如图 15 – 5 所示，放射性样品放出的射线从铅盒上的小孔射入电场。射线在电场中被分成三束。由于 α 粒子的电荷量大小是电子电荷量大小的 2 倍，所以 α 粒子受到的电场力是电子的 2 倍。但是图中 α 射线的偏转程度明显弱于 β 射线。请对此进行分析并给出解释。 原子核的衰变 放射性元素的原子核放出某种粒子而转变成新核的过程叫做原子核的衰变（radioactive decay）。 在物理学中，用符号 AZX 来表示某种元素的原子核。其中 X 为元素符号，A 表示原子核的质量数，Z 表示原子核的核电荷数，也就是原子序数。 原子核发生衰变的过程可以用核反应方程来表示，衰变过程满足质量数守恒和电荷数守恒的规律。原子核放出 α 粒子的衰变过程称为 α 衰变。许多重元素原子核的衰变是从 α 衰变开始的，α 衰变的过程可以表示为 X → Y + He 原子核放出 β 粒子的衰变过程称为 β 衰变，β 衰变的过程可以表示为[footnoteRef:2]* [2: * 发生 β 衰变时，除了产生电子 0−1e 外，还产生反电子中微子 e。] X → Y + e 铀元素的放射性核 23892U（也称为铀 238）经过一次 α 衰变变成钍（Th）元素的放射性核，这个核再经过一次 β 衰变变成镤（Pa）原子核。试写出这两种衰变的核反应方程。 自 主 活 动 发生 α 衰变或 β 衰变后，有些原子核处于激发态，处于激发态的原子核可以通过发射 γ 射线的方式跃迁到基态。原子核放出 γ 射线时，其质量数和电荷数不发生变化。 STSE 许多人对放射性物质所发出的射线感到恐惧。实际上，α 射线的危害是很小的，除非 α 射线源被直接吞入体内。但 β 射线和 γ 射线却会导致放射性烧伤以及对人和动物的 DNA 造成长期损伤。当我们接触放射源时，一般要穿戴防辐射服，并用长臂钳移取放射源，不要使放射源靠近眼睛。放射源应储存在用铅做衬里的、带锁的柜子中。 放射性元素的半衰期 原子核的衰变是一个随机的过程。然而，大量放射性元素原子核在一定时间内发生衰变的比例却是符合统计规律的。 放射性元素原子核的数目由于衰变减少至原来一半所经过的时间称为半衰期（half-life）。每种放射性元素都有确定的半衰期，半衰期与放射性元素处于何种物态、是单质还是化合物都没有关系。不同的放射性元素，半衰期不同，甚至差别很大。例如，23892U 的半衰期是 4.5×109 年，3015P 的半衰期是 2.5 min，而人造的放射性元素（268109Mt）的半衰期只有约 2×10−4 s。 一、单选题 1．阴极射线中粒子的实质是（　　） A．核外电子 B．β粒子 C．正电子 D．光子 2．已知镅241单质的半衰期为432天，而报警器的辐射源常常使用化合物二氧化镅，二氧化镅的半衰期（　　） A．大于432天 B．等于432天 C．小于432天 D．无法确定 二、解答题 3．云室是利用带电粒子使气体分子电离，从而显示带电粒子运动径迹的装置。通过对不同粒子运动径迹的分析和比较，科学家可以得到粒子的带电、运动等情况的信息，甚至可以发现新粒子。云室置于垂直纸面向里的匀强磁场中，云室中一静止的原子核X发生了一次衰变，其衰变产物为新的原子核Y和粒子Z。观察到Y、Z在磁场中的运动轨迹是互为外切的圆，如图所示，同时测得两个圆的半径之比，普朗克常量，元电荷。 (1)粒子Z是______； A． B． C． D． (2)若原子核X衰变时，释放出一种频率为的光子，那么这种光子照射在逸出功为4.52eV的金属钨上，逸出光电子的最大初动能为 eV； (3)原子核X的核电荷数为 。 三、填空题 4．钴60衰变产生的y射线可用于治疗，其衰变方程为。钴60衰变过程中任意时刻的质量m与初始时刻的质量的比值随时间t的变化规律如图所示。X的中子数为 ；钴60的半衰期为 （用、表示） 5．一个镅放出氦核后转变为钕核的衰变为 衰变（选“α” “β”或“γ”），一个钕核含有 个中子。 6．80g某放射性元素发生衰变，经过9天还剩下，则该元素的半衰期为 天；该衰变产生的射线照射带正电验电器，电荷很快消失，是利用了射线的 （选填：A．穿透本领  B．电离本领）。 7．核污水中常含有氚（）等放射性核素，处置不当将严重威胁人类安全。氘的核子数为 ；氚衰变的半衰期长达年，若将含有质量为m的氚的核污水排入大海，经过75年，排入海中的氚还剩 （用分数表示）。 四、综合题 自然灾害，如地震、洪水、台风，是大自然不可抗拒的力量。它们突如其来，摧毁家园，夺走生命，让人类社会措手不及。 8．2024年9月，台风“贝碧嘉”登陆上海，安装在上海中心的千吨“慧眼”阻尼器（简化模型如图乙）明显晃动，“吸收”了大厦振动的部分能量，使大厦晃动逐渐减弱。在这一过程中，阻尼器做 （选填“自由”或“受迫”）振动；除了在大风天气下发挥作用，阻尼器还能对地震中的 （选填“横”或“纵”）波有一定的减震效果。 9．地震发生之前会有一些特殊的现象出现，地光就是其中之一。放射性元素衰变过程中释放的大量带电粒子通过岩石裂隙向大气中集中释放，就形成了地光。放射性元素氡经 次α衰变和 次β衰变后变成，此过程中释放的射线垂直磁场方向射入匀强磁场时的偏转情况如图所示，则C射线是一种 （选填“带正电”“带负电”或“不带电”）的粒子。 10．地动仪是世界上最早的感知地震装置，如图所示，龙口中的铜珠到蟾蜍口的距离为h，当感知到地震时，质量为m的铜珠（初速度为零）离小龙口，落入蟾蜍口中，与蟾蜍口碰撞的时间约为t。已知重力加速度为g，求铜珠对蟾蜍口产生的平均冲击力大小。 本节课学习中，你有哪些收获，还有哪些问题？ / 学科网（北京）股份有限公司 $ 第一节 天然放射现象原子核的衰变 导学案 1．通过对原子核相关内容的教学，帮助学生形成科学的物质观念，了解原子核的组成与核力的性质，对自然界四种基本相互作用有初步了解，能根据质量数守恒和电荷数守恒写出相应的核反应方程。 1．了解原子核的组成和核力的性质。知道四种基本相互作用。能根据质量数守恒和电荷守恒写出核反应方程。 【知识回顾】 一、天然放射现象 放射性 1．1896 年，法国物理学家贝克勒尔发现某些物质具有放射性。 2．天然放射现象：物质自发放出射线的现象。 3．物质发射射线的性质称为放射性，具有放射性的元素称为放射性元素。 元素的放射性与它以单质还是化合物的形式存在无（有／无）关，且天然放射现象不受（不受／受）任何物理变化、化学变化的影响。天然放射现象说明【原子核有内部结构】。 4．居里夫妇（人名）发现了两种具有很强放射性的新元素，命名为钋（Po）和镭（Ra）。 二、三种射线三种射线在电场中的偏转 α β γ 放射性样品 铅 + + + + + + − − − − − − 三种射线穿透能力的比较 纸 铝 铅 α β γ + − 名称 实质 速度（光速 c） 贯穿本领 电离作用 α 射线 氦原子核 约 c 很弱，强／弱），几乎不能穿透一张纸 最强（强／弱） β 射线 电子（0−1e） 接近 c 较强，能穿透几_毫米（厘米／毫米）厚的铝板 较弱 γ 射线 光子（电磁波） 等于 c 最强（强／弱），能穿透几厘米（厘米／毫米）厚的铅板 最弱（强／弱） 三、原子核的衰变 1．放射性元素的原子核放出某种粒子而转变成【新核】的过程。 2．原子核的表示符号：AZX，其中 X 为元素，符号，A 表示原子核的质量数，Z 表示原子核的质量数，也就是原子序数。 3．衰变规律：满足质量数守恒和电荷数守恒。 4．α 衰变：原子核放出α 粒子的衰变过程，可以表示为 AZX →A−4Z−2Y +42He α衰变的本质：原子核中的 2 个质子和 2 个中子转变为 1 个 α 粒子，即： 2 11H + 210 n → 42He 5．β 衰变：原子核放出β 粒子的衰变过程，可以表示为 AZX →AZ+1Y +0−1e β衰变的本质：原子核中的1个中子转变为1个质子和一个电子，即： 10n → 11H + 0−1e 6．γ辐射 发生 α 衰变或 β 衰变后，有些原子核处于激发态，处于激发态的原子核可以通过发射 γ 射线的方式跃迁到基态。因此，γ 射线是伴随 α 射线 β 射线产生的。原子核质量数和电荷数不发生变化。 【自主预习】 1．原子核的组成：原子核是由质子和中子组成的，原子核的电荷数等于核内的质子数． 2．天然放射现象：放射性元素自发地发出射线的现象，首先由贝可勒尔发现．天然放射现象的发现，说明原子核具有复杂的结构． 3．各种放射线的性质比较 种类 射线 射线 射线 本质 高速氦核流 高速电子流 光子流（高频电磁波） 电荷（） 0 质量（） ， 静止质量为零 速度（） （光速） 电磁场中 偏转 与射线偏转方向相反 不偏转 贯穿性 最弱，用纸能挡住 较强，能穿透几毫米厚的铝板 最强，能穿透几厘米厚的铅板 电离性 很强 较弱 很弱 4、原子核的衰变 ①衰变：原子核自发地放出粒子或粒子，变成另一种原子核的变化称为原子核的衰变． ②衰变与衰变的比较 思考与讨论： α 粒子散射实验表明原子核的存在。物理学家在研究原子结构的同时，也开始对原子核进行深入的研究。1896 年，法国物理学家贝克勒尔（图 15 – 1）将含铀矿石放在用两张不透光的黑纸包裹的照相底片上并放在阳光下暴晒，试图观察强光能否使矿石放出 X 射线。结果照相底片感光了，底片上留下了矿石轮廓的像。贝克勒尔稍后发现，放在避光抽屉中的含铀矿石依然能使照相底片感光，而且照相底片上出现了非常清晰的含铀矿石的廓影（图 15 – 2）。贝克勒尔意识到，是铀或含铀矿石发出的某种未知的不可见射线使包在黑纸中的照相底片感光。 天然放射现象 放射性 进一步的实验表明，含铀矿石所放出的射线能使空气电离。不同于 X 射线，这种射线在电场或磁场中会发生偏转，并且这种射线的产生无需任何外界诱因。图 15 – 2 铀辐射照片 我们将物质自发放出射线的现象称为天然放射现象，将物质发射射线的性质称为放射性（radioactivity）。如果元素具有放射性，则称为放射性元素（radioactive element）。 贝克勒尔建议法国物理学家 M. 居里（M. Curie，1867—1934）和她的丈夫 P. 居里（P. Curie，1859—1906）继续深入研究铀和各种含铀矿石的放射性。不久，居里夫妇（图 15 – 3）从含铀矿石中分离出两种具有很强放射性的新元素，命名为钋（Po）和镭（Ra）。M. 居里认为，放射性并不是铀元素所特有的性质，它具有普遍性。现在我们知道，原子序数大于 83 的所有天然存在的元素都具有放射性，原子序数小于 83 的元素中，有的也有放射性。图 15 – 3 居里夫妇在做实验 所有关于放射性的研究都表明，不可能通过物理或化学的方法改变物质的放射性。这说明放射性元素所放出的射线来自位于原子“深处”的原子核。 三种射线 1898 年至 1902 年间，卢瑟福等人先后从含铀物质的射线中发现了三种穿透能力不同的成分，卢瑟福将这三种射线分别命名为 α 射线、β 射线和 γ 射线。 根据三种射线在电场或磁场中的偏转情况发现，α 射线是带正电的 α 粒子流，α 粒子就是氦原子核；β 射线是带负电的 β 粒子流，β 粒子就是电子；γ 射线是中性 γ 粒子流，γ 粒子就是光子。 如图 15 – 4 所示，α 射线的穿透能力很弱，几乎不能穿透一张纸，在空气中也只能行进几厘米，但电离能力很强，很容易使空气发生电离，使照相底片发生感光的作用也很强。β 射线的穿透能力较强，能穿透几毫米厚的铝板，但电离能力较弱。γ 射线的电离能力最弱，穿透能力最强，可以穿透几厘米的铅板。图 15 – 4 三种射线穿透能力的比较 纸 铝 铅 α β γ + − 图 15 – 5 三种射线在电 场中的偏转 α β γ 放射性样品 铅 + + + + + + − − − − − − 大家谈 如图 15 – 5 所示，放射性样品放出的射线从铅盒上的小孔射入电场。射线在电场中被分成三束。由于 α 粒子的电荷量大小是电子电荷量大小的 2 倍，所以 α 粒子受到的电场力是电子的 2 倍。但是图中 α 射线的偏转程度明显弱于 β 射线。请对此进行分析并给出解释。 原子核的衰变 放射性元素的原子核放出某种粒子而转变成新核的过程叫做原子核的衰变（radioactive decay）。 在物理学中，用符号 AZX 来表示某种元素的原子核。其中 X 为元素符号，A 表示原子核的质量数，Z 表示原子核的核电荷数，也就是原子序数。 原子核发生衰变的过程可以用核反应方程来表示，衰变过程满足质量数守恒和电荷数守恒的规律。原子核放出 α 粒子的衰变过程称为 α 衰变。许多重元素原子核的衰变是从 α 衰变开始的，α 衰变的过程可以表示为 X → Y + He 原子核放出 β 粒子的衰变过程称为 β 衰变，β 衰变的过程可以表示为[footnoteRef:2]* [2: * 发生 β 衰变时，除了产生电子 0−1e 外，还产生反电子中微子 e。] X → Y + e 铀元素的放射性核 23892U（也称为铀 238）经过一次 α 衰变变成钍（Th）元素的放射性核，这个核再经过一次 β 衰变变成镤（Pa）原子核。试写出这两种衰变的核反应方程。 自 主 活 动 发生 α 衰变或 β 衰变后，有些原子核处于激发态，处于激发态的原子核可以通过发射 γ 射线的方式跃迁到基态。原子核放出 γ 射线时，其质量数和电荷数不发生变化。 STSE 许多人对放射性物质所发出的射线感到恐惧。实际上，α 射线的危害是很小的，除非 α 射线源被直接吞入体内。但 β 射线和 γ 射线却会导致放射性烧伤以及对人和动物的 DNA 造成长期损伤。当我们接触放射源时，一般要穿戴防辐射服，并用长臂钳移取放射源，不要使放射源靠近眼睛。放射源应储存在用铅做衬里的、带锁的柜子中。 放射性元素的半衰期 原子核的衰变是一个随机的过程。然而，大量放射性元素原子核在一定时间内发生衰变的比例却是符合统计规律的。 放射性元素原子核的数目由于衰变减少至原来一半所经过的时间称为半衰期（half-life）。每种放射性元素都有确定的半衰期，半衰期与放射性元素处于何种物态、是单质还是化合物都没有关系。不同的放射性元素，半衰期不同，甚至差别很大。例如，23892U 的半衰期是 4.5×109 年，3015P 的半衰期是 2.5 min，而人造的放射性元素（268109Mt）的半衰期只有约 2×10−4 s。 一、单选题 1．阴极射线中粒子的实质是（　　） A．核外电子 B．β粒子 C．正电子 D．光子 【答案】A 【详解】A．阴极射线由阴极在高压下发射的带负电粒子组成，本质是原子的核外电子，故A正确； B．β粒子虽为电子，但特指核衰变产生的电子，与阴极射线来源不同，故B错误； CD．正电子带正电，光子不带电，均不符合阴极射线的带电特性，故CD错误。 故选A。 2．已知镅241单质的半衰期为432天，而报警器的辐射源常常使用化合物二氧化镅，二氧化镅的半衰期（　　） A．大于432天 B．等于432天 C．小于432天 D．无法确定 【答案】B 【详解】半衰期是放射性元素的固有属性，由原子核内部自身因素决定，与元素的化学状态、物理状态等外部因素无关，所以二氧化媚的半衰期等于媚单质的半衰期432天，B正确。 故选B。 二、解答题 3．云室是利用带电粒子使气体分子电离，从而显示带电粒子运动径迹的装置。通过对不同粒子运动径迹的分析和比较，科学家可以得到粒子的带电、运动等情况的信息，甚至可以发现新粒子。云室置于垂直纸面向里的匀强磁场中，云室中一静止的原子核X发生了一次衰变，其衰变产物为新的原子核Y和粒子Z。观察到Y、Z在磁场中的运动轨迹是互为外切的圆，如图所示，同时测得两个圆的半径之比，普朗克常量，元电荷。 (1)粒子Z是______； A． B． C． D． (2)若原子核X衰变时，释放出一种频率为的光子，那么这种光子照射在逸出功为4.52eV的金属钨上，逸出光电子的最大初动能为 eV； (3)原子核X的核电荷数为 。 【答案】(1)A (2)0.43 (3)86 【详解】（1）静止的原子核X发生了一次衰变，根据动量守恒定律可知，衰变后的两粒子速度方向相反；两粒子在磁场中的运动轨迹是互为外切的圆，可见两粒子电性相同，故发生的衰变应为α衰变。 故选A。 （2）光子的能量为 这种光子照射在金属钨上，逸出光电子的最大初动能为Ek=hν-W0=4.95eV-4.52eV=0.43eV （3）原子核Y和粒子Z在磁场中做匀速圆周运动，洛伦兹力提供向心力，可得 解得 根据动量守恒定律可知，原子核Y和粒子Z的动量大小相等。故转动半径R与电荷量q成反比，粒子Z的电荷数是2，原子核Y的电荷数应是42×2=84，原子核X的核电荷数为84+2=86。 三、填空题 4．钴60衰变产生的y射线可用于治疗，其衰变方程为。钴60衰变过程中任意时刻的质量m与初始时刻的质量的比值随时间t的变化规律如图所示。X的中子数为 ；钴60的半衰期为 （用、表示） 【答案】 32 【详解】[1]根据核反应的质量数和电荷数守恒可知，X的质量数为60，电荷数为28，则中子数为60-28=32； [2]由到为一个半衰期，即半衰期为。 5．一个镅放出氦核后转变为钕核的衰变为 衰变（选“α” “β”或“γ”），一个钕核含有 个中子。 【答案】 α 145 【详解】[1]放出氦核的衰变是α衰变 [2]钕核的质量数为239，质子数为94，中子数=质量数质子数即（个）。 6．80g某放射性元素发生衰变，经过9天还剩下，则该元素的半衰期为 天；该衰变产生的射线照射带正电验电器，电荷很快消失，是利用了射线的 （选填：A．穿透本领  B．电离本领）。 【答案】 3 B 【详解】[1]由 解得元素的半衰期为 天 [2]衰变产生的射线照射带正电验电器，电荷很快消失，是利用了射线的电子与验电器中的正电荷中和，其带电荷将消失，是利用了射线的电离本领，故选B。 7．核污水中常含有氚（）等放射性核素，处置不当将严重威胁人类安全。氘的核子数为 ；氚衰变的半衰期长达年，若将含有质量为m的氚的核污水排入大海，经过75年，排入海中的氚还剩 （用分数表示）。 【答案】 2 【详解】[1]氘（）的核子数为2； [2]氚衰变的半衰期长达 年，则经过75年，排入海中的氚还剩 四、综合题 自然灾害，如地震、洪水、台风，是大自然不可抗拒的力量。它们突如其来，摧毁家园，夺走生命，让人类社会措手不及。 8．2024年9月，台风“贝碧嘉”登陆上海，安装在上海中心的千吨“慧眼”阻尼器（简化模型如图乙）明显晃动，“吸收”了大厦振动的部分能量，使大厦晃动逐渐减弱。在这一过程中，阻尼器做 （选填“自由”或“受迫”）振动；除了在大风天气下发挥作用，阻尼器还能对地震中的 （选填“横”或“纵”）波有一定的减震效果。 9．地震发生之前会有一些特殊的现象出现，地光就是其中之一。放射性元素衰变过程中释放的大量带电粒子通过岩石裂隙向大气中集中释放，就形成了地光。放射性元素氡经 次α衰变和 次β衰变后变成，此过程中释放的射线垂直磁场方向射入匀强磁场时的偏转情况如图所示，则C射线是一种 （选填“带正电”“带负电”或“不带电”）的粒子。 10．地动仪是世界上最早的感知地震装置，如图所示，龙口中的铜珠到蟾蜍口的距离为h，当感知到地震时，质量为m的铜珠（初速度为零）离小龙口，落入蟾蜍口中，与蟾蜍口碰撞的时间约为t。已知重力加速度为g，求铜珠对蟾蜍口产生的平均冲击力大小。 【答案】8． 受迫 横 9． 4 4 带负电 10． 【解析】8．[1]台风“贝碧嘉”登陆上海，安装在上海中心的千吨“慧眼”阻尼器明显晃动，此时阻尼器做受迫振动； [2]“慧眼”阻尼器是通过左右摆动来消耗运动能量，地震中的横波是左右振动，纵波是上下振动，可知，横波振动方向与“慧眼”阻尼器摆动方向相同，可知，该阻尼器还能对地震中的横波有一定的减震效果。 9．[1][2]令放射性元素氡经x次α衰变和y次β衰变后变成，则有 根据质量数与电荷数守恒有， 解得x=4，y=4 [3]根据左手定则可知，射线C带负电。 10．铜球下落过程，根据动能定理有 铜球与蟾蜍口碰撞过程，对铜球进行分析，根据动量定理有 根据牛顿第三定律有 解得 本节课学习中，你有哪些收获，还有哪些问题？ / 学科网（北京）股份有限公司 $