课时测评20 放射性元素的衰变-【金版新学案】2025-2026学年高中物理选择性必修第三册同步课堂高效讲义配套练习（粤教版）

课时测评20　放射性元素的衰变 (时间：30分钟　满分：60分) (本栏目内容，在学生用书中以独立形式分册装订！) (选择题1－12题，每题4分，共48分) 1.天然放射现象的发现揭示了(　　) A．原子不可再分 B．原子的核式结构 C．原子核还可再分 D．原子核由质子和中子组成 答案：C 解析：汤姆孙发现了电子说明原子可再分，A错误；卢瑟福通过α粒子散射实验提出了原子的核式结构，B错误；贝克勒尔发现了天然放射现象，说明了原子核也有着复杂的结构，天然放射现象的发现提示了原子核还可再分，C正确；卢瑟福用α粒子轰击氮核，发现了质子，查德威克用α粒子轰击铍核打出了中子，使人们认识到原子核是由质子和中子组成的，D错误。 2．贝可勒尔是最早发现衰变的科学家，在衰变过程中往往能放出α、β、γ三种射线，下列关于三种射线的说法正确的是(　　) A．α射线的穿透性最强 B．β射线的电离能力最强 C．γ射线不带电 D．三种射线均来自核外电子的跃迁 答案：C 解析：α射线在三种射线中穿透能力最弱，电离能力最强，A、B错误；α、β射线来自原子核衰变，γ射线是激发状态的原子核发出的波长极短的电磁波，是一种不带电的光子流，C正确，D错误。 3. (多选)如图所示，将放射性物质铀放在有窄孔的铅盒中，在孔的正上方放着照相底片。铅盒和照相底片之间放一对电极(左为正，右为负)，使电场的方向跟射线方向垂直。在电场的作用下，铀发出的射线从左向右分成了①、②、③三束，由图可以判断(　　) A．射线①是高速的电子流，具有较强的贯穿本领 B．射线②是一种频率很高的电磁波，具有最强的贯穿本领 C．射线③是高能量质子，它有很强的电离本领 D．三种射线都具有静止质量 答案：AB 解析：电场强度方向向右，射线①向左偏转，一定带负电，是β射线，β射线是高速的电子流，具有较强的贯穿本领，A正确；射线②不偏转，一定不带电，是γ射线，γ射线是一种频率很高的电磁波，具有最强的贯穿本领，B正确；射线③向右偏转，一定带正电，是α射线，α射线是氦原子核，不是质子，C错误；γ射线是光子，没有静止质量，D错误。 4．下列有关半衰期的说法正确的是(　　) A．放射性元素的半衰期越短，表明有半数原子核发生衰变所需的时间越短，衰变速度越快 B．放射性元素的样品不断衰变，随着剩下未衰变的原子核的减少，元素半衰期也变长 C．把放射性元素放在密封的容器中，可以减慢放射性元素的衰变速度 D．降低温度、增大压强或让该元素与其他物质形成化合物，均可减慢衰变速度 答案：A 解析：放射性元素的半衰期是指放射性元素的原子核有半数发生衰变所需的时间，它反映了放射性元素衰变速度的快慢，半衰期越短，则衰变越快；某种元素的半衰期长短由其本身因素决定，与它所处的物理状态、化学状态无关，故A正确，B、C、D错误。 5．下列关于放射性元素半衰期的说法正确的是(　　) A．半衰期越长对环境的影响时间越长 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．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 答案：A 解析：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，A正确；半衰期由放射性元素原子核内部自身的因素决定，与所处的化学状态和外部条件无关，B、C错误；半衰期具有统计规律，对大量原子核适用，对少数原子核不适用，D错误。 6．放射性元素Na的样品经过6小时还剩下没有衰变，它的半衰期是(　　) A．2小时 B．1.5小时 C．1.17小时 D．0.75小时 答案：A 解析：放射性元素衰变一半所用的时间是一个半衰期，剩下的元素再经一个半衰期只剩下，再经一个半衰期剩下，所以题中所给的6小时为三个半衰期的时间，因而该放射性同位素的半衰期应是2小时，也可根据m余＝m原t,T)，即＝，解得T＝2小时。 7．(2025·广东汕尾高三上期末)2023年，我国科研团队成功开展国内首个对铯137(137Cs)放射源的年龄测量方法研究，该方法的测量精度比碳14(14C)法的更高，原因可能是(　　) A．二者的化学性质不同 B．铯137(137Cs)的密度比碳14(14C)的大 C．铯137(137Cs)的半衰期比碳14(14C)的短 D．温度等环境因素对铯137(137Cs)的半衰期的影响比对碳14(14C)的影响小 答案：C 解析：铯137(137Cs)和碳14(14C)二者的化学性质不同和铯137(137Cs)的密度比碳14(14C)的大都不是铯137(137Cs)放射源的年龄测量方法比碳14(14C)法的测量精度更高的原因，故A、B错误；碳14(14C)的半衰期为5 730年，铯137(137Cs)的半衰期为30年，铯137(137Cs)的半衰期比碳14(14C)的短，因此铯137(137Cs)放射源的年龄测量方法比碳14(14C)法的测量精度更高，故C正确；放射性元素衰变的快慢是由核内部自身的因素决定的，跟原子所处的化学状态和外部条件没有关系，温度等环境因素对半衰期没有影响，故D错误。故选C。 8．14C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t＝0时14C的质量。下面四幅图中能正确反映14C衰变规律的是(　　) 答案：C 解析：由公式m＝m0可知14C的衰变图像应如选项C所示图像。 9．(2025·广东汕头高三上期末)α粒子在近代物理的发展中承担了重要角色，很多原子物理的发现都离不开α粒子。下列说法正确的是(　　) A．α粒子是氦原子 B．卢瑟福通过α粒子散射实验否定了汤姆孙的“枣糕模型” C．发现质子的核反应属于α衰变 D．选择用α粒子轰击原子核的原因是α粒子在α、β、γ三种射线中穿透能力最强 答案：B 解析：α粒子是氦原子核，故A错误；卢瑟福通过α粒子散射实验否定了汤姆孙的“枣糕模型”，故B正确；发现质子的核反应不属于α衰变，属于人工核转变，故C错误；α粒子在α、β、γ三种射线中穿透能力最弱，电离能力最强，故D错误。故选B。 10．某64 g放射性元素经过6 min，还有2 g尚未衰变，则该元素的半衰期为(　　) A．1.2 min B．1.5 min C．2 min D．3 min 答案：A 解析：由半衰期定义式m＝m0t,T)，代入数据得2 g＝64 g×，解得半衰期T＝1.2 min，故选A。 11.一天然放射性物质发出三种射线，经过方向如图所示的匀强磁场、匀强电场共存的区域后射到足够大的荧光屏上，荧光屏上只有a、b两处出现亮斑，下列判断中正确的是(　　) A．射到b处的一定是α射线 B．射到b处的一定是β射线 C．射到b处的可能是γ射线 D．射到b处的可能是α射线 答案：D 解析：α射线带正电，β射线带负电，γ射线不带电，γ射线不受电场力和洛伦兹力，故射到b处的一定不是γ射线，C错误；α射线和β射线在电场、磁场中受到电场力和洛伦兹力，若α射线打在a点，则有qαvαB＝qαE，又vβ>vα，则对β射线有qβvβB>qβE，此时β射线打到b点，若β射线打在a点，则有qβvβB＝qβE，又vβ>vα，则对α射线有qαvαB<qαE，此时α射线打到b点，故射到b处的可能是α射线，也可能是β射线，A、B错误，D正确。 12.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测定。科学家分析该岩石中铀238和铅206的含量比＝1。已知铀238经过一系列衰变，最终变为铅206，设开始时岩石中全部是铀238，铀238的相对含量随时间变化规律如图所示，图中N为铀238的原子数，N0为铀和铅的总原子数，由此可判断出(　　) A．铀238的半衰期为90亿年 B．地球的年龄为90亿年 C．被测定的岩石样本在90亿年时，铀、铅含量比例约为1∶2 D．被测定的岩石样本在90亿年时，铀、铅含量比例约为1∶3 答案：D 解析：由于测定出该岩石中含有的铀是岩石形成初期时的一半，由题图可知对应的时间是45亿年，即地球年龄大约为45亿年，铀238的半衰期为45亿年，故A、B错误；由题图可知，90亿年对应的＝，设铅原子的数目为N′，则＝，所以＝，即90亿年时的铀、铅原子数之比为1∶3，故C错误，D正确。故选D。 13．(12分)某放射性元素原为8 g，经6天时间已有6 g发生了衰变，此后它再衰变1 g，还需要几天？ 答案：3天 解析：由半衰期公式m＝m0t,T)，可得8 g－6 g＝8 g×t,T)，解得＝2 即放射性元素从8 g衰变6 g余下2 g时需要2个半衰期 因为t＝6天，所以T＝＝3天 即半衰期是3天，而余下的2 g衰变1 g需1个半衰期T＝3天。 学科网（北京）股份有限公司 $