5.2 放射性元素的衰变 拔高练习卷 -2025-2026学年高二下学期物理人教版选择性必修第三册

放射性元素的衰变拔高练习卷 一、单选题 1．2025年3月，中国首款碳-14核电池“烛龙一号”发布，拥有完全自主知识产权。碳-14是一种具有放射性的同位素，它会通过β衰变释放出高能电子。下列关于衰变的说法正确的是（　　） A．β衰变所释放的电子是由原子核中的一个质子转化成一个中子和一个电子时放出的 B．α衰变所释放的α粒子是原子核内的两个氘核合成后从原子核内放出的 C．（铀核）衰变为（氡核）要经过4次α衰变和2次β衰变 D．温度升高，压强增大，会使碳-14的半衰期变短 2．世界唯一建成并运行的熔盐堆第四代核能系统—2兆瓦热功率液态燃料钍基熔盐实验堆，已在甘肃武威加钍运行。钍基熔盐堆先将转化为，再转化为核燃料，其核反应方程为，。已知极易裂变，下列说法正确的是（　　） A．X是质子 B．是衰变 C．100g的经过一个半衰期，还剩余50g的 D．若把钍基熔盐堆建在月球上可以改变的半衰期 3．我国计划利用月球土壤中丰富的钛资源建造小型核反应堆，为未来的月球基地提供持续能源。该反应堆中涉及的部分核反应方程如下：①，②，③。下列说法正确的是（　　） A．方程①中的X是质子 B．比少一个中子 C．方程③中的电子来自原子的内层电子 D．月球上的真空及低温环境使钍的半衰期变长 4．中国月球车“玉兔二号”安装有核电池，该核电池利用的是衰变释放的核能。的衰变方程为，若某时刻一静止的发生衰变，产生的在磁场中做逆时针圆周运动。下列图片中能正确表示衰变后粒子径迹的是（　　） A． B． C． D． 5．在匀强磁场中，一个原来静止的原子核，由于衰变放射出某种粒子，结果得到一张两个相切圆1和2的径迹照片如图所示，已知两个相切圆的半径分别为r1、r2，则下列说法正确的是（　　） A．原子核可能发生α衰变，也可能发生β衰变 B．径迹2可能是衰变后新核的径迹 C．若衰变方程是U→Th＋He，则衰变后新核和射出的粒子的动能之比为117∶2 D．若衰变方程是U→Th＋He，则r1∶r2=1∶45 6．石材通常具有一定的辐射，这主要是因为其中含有放射性元素氡，氡核发生一次衰变后生成新核钋和一个粒子，氡核的半衰期为3.8天。下列说法正确的是（　　） A．氡核发生的是β衰变 B．粒子的电离能力很强 C．若有40个氡原子核，经过7.6天一定还剩下10个氡原子核 D．为了减少辐射，可以将石材进行加热处理以加快氡核的衰变 7．氟具有放射性，可用来标记药物，其衰变方程为。某含的化合物中，核的数量与核的数量比值k随时间t变化的图线如图所示，则的半衰期为（　　） A．年 B．年 C．年 D．年 8．20世纪中叶以来，科学家一直在尝试合成超重元素。俄罗斯尤里·奥加涅相团队用作为“炮弹”，轰击靶核，得到超重元素鈇，已知鈇核的半衰期为2.6s。下列说法正确的是（　　） A．该核反应方程为 B．的质子数比的质子数多20个 C．该核反应类型为链式反应 D．1mol鈇核经过5.2s衰变了0.25mol 9．钴60在衰变过程中任意时刻的质量m与初始时刻的质量m0的比值随时间t的变化规律如图所示，则钴60的半衰期为（　　） A． B． C． D． 10．我国“两弹一星”元勋、著名核物理学家王淦昌先生，曾几度与诺贝尔物理学奖擦肩而过，但他始终怀揣科技报国的赤子之心，在国家需要时“以身许国”。1931年，王淦昌提出用云室研究“铍辐射”的本质，该思路直指中子的发现；1942年，王淦昌创造性地提出利用轻原子核的“K电子俘获”过程来验证中微子（）的存在，该过程的核反应方程为。下列说法正确的是（　　） A．王淦昌建议中使用的铍（）与查德威克实验中使用的铍（）互为同位素 B．查德威克发现中子的核反应方程为 C．方程中的中微子（）不带电，其质量数与质子的质量数相同 D．方程中的是中子转化为质子时产生的 二、多选题 11．下列说法中正确的是（　　） A．α、β、三种射线分别是氦原子核、电子和中子 B．这种衰变过程叫作β衰变 C．α粒子散射实验证明了汤姆孙的枣糕模型是正确的 D．α粒子轰击氮原子核可以产生质子，核反应方程为 12．(钍)经过一系列、β衰变后，变成器(铅)，下列说法正确的是（　　） A．该过程经过6次衰变 B．该过程经过6次β衰变 C．射线的电离能力比β射线更强 D．提高环境温度，可以减少半衰期 13．原子核具有天然放射性，它经过若干次衰变和衰变后会变成新的原子核。下列原子核中，有三种是衰变过程中可以产生的，它们是（　　） A． B． C． D． E． 14．某原子核A经过P次衰变，Q次衰变后变成原子核B，则（　　） A．核A的质量数比核B的质量数多4P个 B．核A的质子数比核B的质子数多（）个 C．核A的中子数比核B的中子数多（）个 D．核为A的中性原子中的电子数比核为B的中性原子中的电子数少（）个 15．鉴定古木的年代通常采用的是碳14测年法。植物存活期间，其体内与的比例不变，生命活动结束后，的比例会持续减少。已知发生衰变后变为，半衰期约为5730年。现测量某古木样品中的比例，发现其正好是现代植物样品中比例的二分之一。下列说法正确的是（　　） A．衰变为时会辐射出α、β和γ三种射线 B．衰变后，比更稳定 C．该古木死亡于距今约2865年前 D．衰变时，β射线中的电子来自于原子核内部 16．放射性同位素衰变的快慢有一定的规律，例如经过一次衰变成为，如图所示。结合这些信息可以判定下列说法正确的是（　　） A．衰变为的衰变方式为衰变 B．衰变为的衰变方式为衰变 C．当已生成的数量是剩余数量的7倍时，衰变所经历时间为11.4天 D．20个在经过一个半衰期后，一定还剩10个 17．在匀强磁场中，一个原来静止的原子核，由于衰变放射出某种粒子，结果得到一张两个相切圆1和2的径迹照片如图所示，已知两个相切圆半径分别r1、r2，则下列说法正确的是（　　） A．原子核可能发生α衰变，也可能发生β衰变 B．径迹1可能是衰变后新核的径迹 C．若衰变方程是U→Th＋He，则衰变后新核和射出的粒子的动能之比为117∶2 D．若衰变方程是U→Th＋He，则r1∶r2＝1∶45 18．地表附近的土壤中含有和它的放射性同位素，会衰变为。树木在生长时吸收的和的比例是一定的，树木死之后不再吸收，现分析一棵枯死的古树中所含的量为正在生长树中含量的，已知的半衰期年。则下列说法正确的是（　　） A．衰变的核反应方程为： B．衰变时所放出的电子是原子核外的内层电子 C．该古树是1400年前枯死的 D．的原子核内由8个中子和6个质子组成 19．在足够大的匀强磁场中，静止的铀核的同位素发生衰变，沿与磁场垂直的方向释放出一个粒子后，变为一个新核。新核与放出粒子在磁场中运动的径迹均为圆，如图所示。以下观点正确的是（　　） A．新核为 B．释放出的粒子能穿过几毫米厚的铝板 C．轨迹2是新核的径迹 D．这个现象说明铀238具有放射性 20．云室内静止在范围足够大的匀强磁场（图中未画出）中P点的原子核发生衰变，衰变产生的新核与粒子恰在纸面内运动，观察到衰变后一段时间内二者的轨迹如图所示。下列说法正确的是（　　） A．匀强磁场方向垂直于纸面向外 B．沿曲线PQ运动的是新核 C．新核的动量比粒子小 D．新核的比荷比粒子小 答案第10页，共12页 2 学科网（北京）股份有限公司 $ 放射性元素的衰变拔高练习卷 一、单选题 1．2025年3月，中国首款碳-14核电池“烛龙一号”发布，拥有完全自主知识产权。碳-14是一种具有放射性的同位素，它会通过β衰变释放出高能电子。下列关于衰变的说法正确的是（　　） A．β衰变所释放的电子是由原子核中的一个质子转化成一个中子和一个电子时放出的 B．α衰变所释放的α粒子是原子核内的两个氘核合成后从原子核内放出的 C．（铀核）衰变为（氡核）要经过4次α衰变和2次β衰变 D．温度升高，压强增大，会使碳-14的半衰期变短 【答案】C 【详解】A．释放电子的β衰变（β⁻衰变）实质是原子核内1个中子转化为1个质子和1个电子，并非质子转化为中子，故A错误； B．α衰变释放的α粒子是氦核（含2个质子、2个中子），由原子核内核子直接结合为整体后释放，不是两个氘核合成的，故B错误； C．设经过次α衰变、次β衰变，根据质量数守恒：，解得；根据电荷数守恒：，代入解得，即实际需要4次α衰变、2次β衰变，故C正确； D．半衰期由原子核内部结构决定，与温度、压强等外界环境无关，碳-14的半衰期不会随温度、压强变化，故D错误。 故选C。 2．世界唯一建成并运行的熔盐堆第四代核能系统—2兆瓦热功率液态燃料钍基熔盐实验堆，已在甘肃武威加钍运行。钍基熔盐堆先将转化为，再转化为核燃料，其核反应方程为，。已知极易裂变，下列说法正确的是（　　） A．X是质子 B．是衰变 C．100g的经过一个半衰期，还剩余50g的 D．若把钍基熔盐堆建在月球上可以改变的半衰期 【答案】C 【详解】A．核反应遵循电荷数、质量数守恒，第一个反应中X的质量数为 电荷数为 可知X为中子，不是质子，故A错误； B．第二个反应中，2Y的总质量数为 总电荷数为 即每个Y质量数为0、电荷数为-1，说明Y为电子，该反应为发生了2次β衰变，故B错误； C．半衰期的定义为放射性元素的原子核有半数发生衰变所需的时间，因此100g的经过一个半衰期，剩余未衰变的质量为50g，故C正确； D．半衰期由原子核内部结构决定，与外界温度、压强、地理位置等环境因素无关，建在月球上也不会改变的半衰期，故D错误。 故选C。 3．我国计划利用月球土壤中丰富的钛资源建造小型核反应堆，为未来的月球基地提供持续能源。该反应堆中涉及的部分核反应方程如下：①，②，③。下列说法正确的是（　　） A．方程①中的X是质子 B．比少一个中子 C．方程③中的电子来自原子的内层电子 D．月球上的真空及低温环境使钍的半衰期变长 【答案】B 【详解】A．核反应遵循电荷数守恒、质量数守恒，方程①中X的电荷数为 质量数为，因此X是中子，不是质子，故A错误； B．原子核的中子数=质量数-质子数，的中子数为 的中子数为，前者比后者少1个中子，故B正确； C．方程③为β衰变，β衰变释放的电子来自原子核内部，是中子转化为质子时产生的，并非原子的内层电子，故C错误； D．半衰期由原子核内部本身的性质决定，与外界温度、压强、真空环境等无关，因此钍的半衰期不变，故D错误。 故选B。 4．中国月球车“玉兔二号”安装有核电池，该核电池利用的是衰变释放的核能。的衰变方程为，若某时刻一静止的发生衰变，产生的在磁场中做逆时针圆周运动。下列图片中能正确表示衰变后粒子径迹的是（　　） A． B． C． D． 【答案】A 【详解】发生衰变后生成和Y，根据质量数守恒和电荷数守恒，Y的电荷数为94−92=2，质量数为238−234=4，则Y为α粒子（），和均带正电，根据动量守恒定律可知，和α粒子的动量大小相等，方向相反，做逆时针的圆周运动，可知衰变瞬间其速度竖直向上，故α粒子速度竖直向下，结合左手定则，α粒子做逆时针的圆周运动，再根据，可得，两粒子在同一磁场中运动，则可以得出α粒子做匀速圆周运动的轨道半径大于做圆周运动的轨道半径，对应的轨迹是A图。 故选A。 5．在匀强磁场中，一个原来静止的原子核，由于衰变放射出某种粒子，结果得到一张两个相切圆1和2的径迹照片如图所示，已知两个相切圆的半径分别为r1、r2，则下列说法正确的是（　　） A．原子核可能发生α衰变，也可能发生β衰变 B．径迹2可能是衰变后新核的径迹 C．若衰变方程是U→Th＋He，则衰变后新核和射出的粒子的动能之比为117∶2 D．若衰变方程是U→Th＋He，则r1∶r2=1∶45 【答案】D 【详解】A. 原子核发生α衰变时，生成的新核和α粒子均带正电，在磁场中轨迹为外切圆；发生β衰变时，生成的新核带正电，β粒子带负电，轨迹为内切圆。由题图可知两圆外切，故该衰变为α衰变，故A错误； B. 原子核衰变过程动量守恒，生成的两粒子动量大小相等、方向相反。在匀强磁场中做匀速圆周运动，由牛顿第二定律 得半径 由于 、相同，半径与电荷量 成反比，新核电荷量大于粒子电荷量，故新核轨道半径较小，因此径迹1为新核的径迹，径迹2为粒子的径迹，故B错误； C. 由动量与动能关系 由于 相等，动能与质量成反比。新核质量，α粒子质量 ，故动能之比 ，即 ，故C错误； D. 由半径公式 、相同，半径与电荷量成反比。新核电荷量，α粒子电荷量 故半径之比 ，即 ，故D正确。 故选D。 6．石材通常具有一定的辐射，这主要是因为其中含有放射性元素氡，氡核发生一次衰变后生成新核钋和一个粒子，氡核的半衰期为3.8天。下列说法正确的是（　　） A．氡核发生的是β衰变 B．粒子的电离能力很强 C．若有40个氡原子核，经过7.6天一定还剩下10个氡原子核 D．为了减少辐射，可以将石材进行加热处理以加快氡核的衰变 【答案】B 【详解】根据质量数守恒、电荷数守恒，可算出粒子X的电荷数为，质量数为，即X为α粒子（），该衰变为α衰变，据此分析选项： A．该衰变电荷数减少2、质量数减少4，属于α衰变；β衰变的规律是电荷数增加1、质量数不变，故A错误； B．粒子X为α粒子，α粒子是三种放射线中电离能力最强的粒子，故B正确； C．半衰期是对大量原子核衰变的统计规律，仅对大量原子核适用，少量原子核的衰变是随机的，无法确定40个氡核经过7.6天的剩余数量，故C错误； D．半衰期由原子核内部结构决定，与外界温度、压强等环境因素无关，加热无法加快氡核的衰变，故D错误。 故选B。 7．氟具有放射性，可用来标记药物，其衰变方程为。某含的化合物中，核的数量与核的数量比值k随时间t变化的图线如图所示，则的半衰期为（　　） A．年 B．年 C．年 D．年 【答案】A 【详解】由图像可知，刚开始核的数量与核的数量的比值等于2，设核的数量为2x，则核的数量为x，经过一个半衰期，核的数量为x，衰变产物为氧，则核的数量为2x，比值变为 结合图像可知此时对应的时刻为，故半衰期为。 故选A。 8．20世纪中叶以来，科学家一直在尝试合成超重元素。俄罗斯尤里·奥加涅相团队用作为“炮弹”，轰击靶核，得到超重元素鈇，已知鈇核的半衰期为2.6s。下列说法正确的是（　　） A．该核反应方程为 B．的质子数比的质子数多20个 C．该核反应类型为链式反应 D．1mol鈇核经过5.2s衰变了0.25mol 【答案】B 【详解】A．根据质量数和电荷数守恒，可得该核反应方程为，故A错误； B．质子数为114，质子数为 94，差值为，故B正确； C．链式反应是裂变中自持续的反应，该反应为重离子融合合成超重元素，非链式反应，故C错误； D．鈇核的半衰期，时间，则。剩余量 衰变量，故D错误。 故选B。 9．钴60在衰变过程中任意时刻的质量m与初始时刻的质量m0的比值随时间t的变化规律如图所示，则钴60的半衰期为（　　） A． B． C． D． 【答案】D 【详解】由图可知，由变为所需时间为 即钴60的半衰期为。 故选D。 10．我国“两弹一星”元勋、著名核物理学家王淦昌先生，曾几度与诺贝尔物理学奖擦肩而过，但他始终怀揣科技报国的赤子之心，在国家需要时“以身许国”。1931年，王淦昌提出用云室研究“铍辐射”的本质，该思路直指中子的发现；1942年，王淦昌创造性地提出利用轻原子核的“K电子俘获”过程来验证中微子（）的存在，该过程的核反应方程为。下列说法正确的是（　　） A．王淦昌建议中使用的铍（）与查德威克实验中使用的铍（）互为同位素 B．查德威克发现中子的核反应方程为 C．方程中的中微子（）不带电，其质量数与质子的质量数相同 D．方程中的是中子转化为质子时产生的 【答案】A 【详解】A．同位素是指质子数相同、中子数不同（或质量数不同）的原子。王淦昌使用的铍（）与查德威克使用的铍（）质子数均为4，质量数分别为7和9，中子数不同，故互为同位素。故A正确。 B．查德威克发现中子的核反应方程为，选项中写为（质量数13），与标准方程（质量数12）不符，故B错误。 C．中微子（）不带电，但其质量数（核子数）为0，质子质量数为1，二者不相同，故C错误。 D．方程中的是电子，在电子俘获过程中被吸收，导致质子转化为中子，而非中子转化为质子产生（中子转化为质子时产生电子，如β⁻衰变），故D错误。 故选A。 二、多选题 11．下列说法中正确的是（　　） A．α、β、三种射线分别是氦原子核、电子和中子 B．这种衰变过程叫作β衰变 C．α粒子散射实验证明了汤姆孙的枣糕模型是正确的 D．α粒子轰击氮原子核可以产生质子，核反应方程为 【答案】BD 【详解】A．α、β、三种射线分别是氦原子核、电子和光子，故A错误； B．这种衰变过程中放出电子，叫作β衰变，故B正确； C．α粒子散射实验证明了汤姆孙的枣糕模型是错误的，故C错误； D．α粒子轰击氮原子核可以产生质子，核反应方程为，故D正确。 故选BD。 12．(钍)经过一系列、β衰变后，变成器(铅)，下列说法正确的是（　　） A．该过程经过6次衰变 B．该过程经过6次β衰变 C．射线的电离能力比β射线更强 D．提高环境温度，可以减少半衰期 【答案】AC 【详解】A．根据质量数守恒可知 可得 既该过程经过6次衰变，故A正确； B．根据电荷数守恒可知 可得 既该过程经过4次β衰变，故B错误； C．粒子是，带2个单位的正电荷，β粒子是电子，带一个单位负电，所以射线的电离能力比β射线更强，故C正确； D．半衰期是放射性元素的特性，与环境的温度无关，故D错误。 故选AC。 13．原子核具有天然放射性，它经过若干次衰变和衰变后会变成新的原子核。下列原子核中，有三种是衰变过程中可以产生的，它们是（　　） A． B． C． D． E． 【答案】ACD 【详解】因为衰变和衰变都会改变电荷数，但只有衰变会改变质量数，所以我们可以通过质量数的变化来判断该衰变过程是否有可能。每经过一次衰变核子的质量数就减少4个，在所给的5个选项中ACD选项原子核的质量数在的基础上减少的数目分别为24、16、4，都是4的整数倍，而BE选项原子核的质量数在的基础上减少的数目分别为21、6，都不是4的整数倍，故ACD可能，BE不可能。A选项的原子核发生6次衰变，4次衰变；C选项的原子核发生4次衰变，2次衰变；D选项的原子核发生1次衰变，0次衰变。 故选ACD。 14．某原子核A经过P次衰变，Q次衰变后变成原子核B，则（　　） A．核A的质量数比核B的质量数多4P个 B．核A的质子数比核B的质子数多（）个 C．核A的中子数比核B的中子数多（）个 D．核为A的中性原子中的电子数比核为B的中性原子中的电子数少（）个 【答案】ABCD 【详解】ABD．根据题意列出衰变方程 根据原子核守恒和质量数守恒知核A的质量数比核B的质量数多的个数为 核A的质子数比核B的质子数多的个数为 中性原子中的电子数等于质子数，故核为A的中性原子中的电子数比核为B的中性原子中的电子数多个，也即少个，故A正确，故B正确，故D正确； C．核A的中子数为，核B的中子数为，故核A的中子数比核B的中子数多的个数为 故C正确。 故选ABCD。 15．鉴定古木的年代通常采用的是碳14测年法。植物存活期间，其体内与的比例不变，生命活动结束后，的比例会持续减少。已知发生衰变后变为，半衰期约为5730年。现测量某古木样品中的比例，发现其正好是现代植物样品中比例的二分之一。下列说法正确的是（　　） A．衰变为时会辐射出α、β和γ三种射线 B．衰变后，比更稳定 C．该古木死亡于距今约2865年前 D．衰变时，β射线中的电子来自于原子核内部 【答案】BD 【详解】A．衰变为的核反应方程为，这是衰变，只放出射线，不会同时放出 、、 三种射线，A错误； B．衰变是原子核从不稳定状态转变到更稳定状态的过程，B正确； C．半衰期约为5730年，样品中比例为现代的二分之一，说明经过了1个半衰期，即该古木死亡于距今约5730年前，而非2865年，C错误； D．衰变中的电子来自原子核内部，是原子核内的中子转化为质子时释放的电子，D正确。 故选BD。 16．放射性同位素衰变的快慢有一定的规律，例如经过一次衰变成为，如图所示。结合这些信息可以判定下列说法正确的是（　　） A．衰变为的衰变方式为衰变 B．衰变为的衰变方式为衰变 C．当已生成的数量是剩余数量的7倍时，衰变所经历时间为11.4天 D．20个在经过一个半衰期后，一定还剩10个 【答案】AC 【详解】AB．氡原子序数为86，钋原子序数为84，根据质量数守恒和电荷数守恒可知，衰变为，放出粒子的质量数为4，电荷数为2，为粒子，衰变方式为衰变，故A正确，B错误； C．由图像知，当时，经历的时间为一个半衰期，则的半衰期为 天 当已生成的数量是剩余数量的7倍时，即已经衰变的是剩余数量的7倍，此时 由题图可知衰变时间 天 故C正确； D．半衰期是对大量原子核的统计规律，对少量原子核不适用，故D错误。 故选AC。 17．在匀强磁场中，一个原来静止的原子核，由于衰变放射出某种粒子，结果得到一张两个相切圆1和2的径迹照片如图所示，已知两个相切圆半径分别r1、r2，则下列说法正确的是（　　） A．原子核可能发生α衰变，也可能发生β衰变 B．径迹1可能是衰变后新核的径迹 C．若衰变方程是U→Th＋He，则衰变后新核和射出的粒子的动能之比为117∶2 D．若衰变方程是U→Th＋He，则r1∶r2＝1∶45 【答案】BD 【详解】A．原子核衰变过程系统动量守恒，由动量守恒定律有 可知衰变生成的两粒子动量等大反向，两粒子速度方向相反，若圆1的速度方向向上顺时针做圆周运动，则圆2的速度v2方向向下顺时针做圆周运动，由左手定则知，两粒子都带正电，发生的是α衰变；若圆1的速度方向向下逆时针做圆周运动，则圆2的速度v2方向向上逆时针做圆周运动，由左手定则知，两粒子都带负电，不符合实际，即不可能发生的是β衰变，故A错误； B．由粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动，洛伦兹力提供向心力有 解得 因为两者动量大小相等，则电荷量大的半径小，由于新核的电荷量大于放出粒子的电荷量，则圆1应为衰变后的新核，故B正确； C．若衰变方程是U→Th＋He，粒子的动能，则衰变后新核和射出的粒子的动能之比为，故C错误； D．设半径为r1的圆为放出新核的运动轨迹，半径为r2的圆为粒子的运动轨迹，则 ，故D正确。 故选BD。 18．地表附近的土壤中含有和它的放射性同位素，会衰变为。树木在生长时吸收的和的比例是一定的，树木死之后不再吸收，现分析一棵枯死的古树中所含的量为正在生长树中含量的，已知的半衰期年。则下列说法正确的是（　　） A．衰变的核反应方程为： B．衰变时所放出的电子是原子核外的内层电子 C．该古树是1400年前枯死的 D．的原子核内由8个中子和6个质子组成 【答案】AD 【详解】A．根据核反应的质量数和电荷数守恒可知，衰变的核反应方程为：，A正确； B．衰变时所放出的电子是原子核内的中子转化为质子时放出的，B错误； C．枯死的古树中所含的量为正在生长树中含量的，可知经过了2个半衰期，即该古树是11200年前枯死的，C错误； D．的原子核内由8个中子和6个质子组成，D正确。 故选AD。 19．在足够大的匀强磁场中，静止的铀核的同位素发生衰变，沿与磁场垂直的方向释放出一个粒子后，变为一个新核。新核与放出粒子在磁场中运动的径迹均为圆，如图所示。以下观点正确的是（　　） A．新核为 B．释放出的粒子能穿过几毫米厚的铝板 C．轨迹2是新核的径迹 D．这个现象说明铀238具有放射性 【答案】ACD 【详解】A．由新核与释放粒子的运动轨迹可知，释放粒子为粒子，即铀核发生衰变，根据质量数和核电荷数守恒可知，新核为，故A正确； B．根据上述分析可知，释放的粒子为粒子，粒子的穿透能力较弱，无法穿过几毫米厚的铝板，故B错误； C．由于洛伦兹力提供向心力，则有 解得 由于衰变过程动量守恒，因此新核与释放粒子的动量大小相等，方向相反，但新核的电荷量大于释放粒子的电荷量，因此新核圆周运动的轨道半径小于释放粒子圆周运动的轨道半径，即轨迹1为释放粒子的径迹，轨迹2是新核的径迹，故C正确； D．铀核自发地释放出粒子，说明铀238具有放射性，故D正确。 故选ACD。 20．云室内静止在范围足够大的匀强磁场（图中未画出）中P点的原子核发生衰变，衰变产生的新核与粒子恰在纸面内运动，观察到衰变后一段时间内二者的轨迹如图所示。下列说法正确的是（　　） A．匀强磁场方向垂直于纸面向外 B．沿曲线PQ运动的是新核 C．新核的动量比粒子小 D．新核的比荷比粒子小 【答案】BD 【详解】A．衰变后新核与粒子的运动方向相反，由洛伦兹力提供向心力可知，洛伦兹力指向轨迹的圆心，根据左手定则可知，匀强磁场方向垂直于纸面向里，故A错误； BC．原子核发生衰变时，根据动量守恒可知新核和粒子的动量大小相等，方向相反，在磁场中运动时，洛伦兹力提供向心力，即 整理得，由于粒子的电荷量小于新核的电荷量，所以粒子的运动半径大于新核的运动半径，所以沿曲线PQ运动的是新核，故B正确，C错误； D．粒子是氦的原子核，电荷数与质量数的比为，衰变过程产生的新核一般是原子序数大于80的原子核， 原子序数大于80的原子核电荷数与质量数的比小于，故D正确。 故选BD。 答案第10页，共12页 2 学科网（北京）股份有限公司 $