5.2《放射性元素的衰變》筑基提能同步練習(xí)高中物理選擇性必...

更新時間：2024-10-21 瀏覽次數(shù)：29 類型：同步測試

一、筑基培根——建立物理觀念

1. (2024高三上·南昌月考) 2024年是中國航天大年，神舟十八號、嫦娥六號等已陸續(xù)飛天，部分航天器裝載了具有抗干擾性強(qiáng)的核電池。已知 $\text{[math]}$ Sr衰變?yōu)?img class="mathml" src="http://math.21cnjy.com/MathMLToImage?mml=%3Cmath+xmlns%3D%22http%3A%2F%2Fwww.w3.org%2F1998%2FMath%2FMathML%22%3E%3Cmrow%3E%3Cmsubsup%3E%3Cmrow%3E%3C%2Fmrow%3E%3Cmrow%3E%3Cmn%3E39%3C%2Fmn%3E%3C%2Fmrow%3E%3Cmrow%3E%3Cmn%3E90%3C%2Fmn%3E%3C%2Fmrow%3E%3C%2Fmsubsup%3E%3C%2Fmrow%3E%3C%2Fmath%3E" style="max-width:100%;vertical-align: middle;">Y的半衰期約為29年； $\text{[math]}$ Pu衰變?yōu)?img class="mathml" src="http://math.21cnjy.com/MathMLToImage?mml=%3Cmath+xmlns%3D%22http%3A%2F%2Fwww.w3.org%2F1998%2FMath%2FMathML%22%3E%3Cmrow%3E%3Cmsubsup%3E%3Cmrow%3E%3C%2Fmrow%3E%3Cmrow%3E%3Cmn%3E92%3C%2Fmn%3E%3C%2Fmrow%3E%3Cmrow%3E%3Cmn%3E234%3C%2Fmn%3E%3C%2Fmrow%3E%3C%2Fmsubsup%3E%3C%2Fmrow%3E%3C%2Fmath%3E" style="max-width:100%;vertical-align: middle;">U的半衰期約87年?，F(xiàn)用相同數(shù)目的 $\text{[math]}$ Sr和 $\text{[math]}$ Pu各做一塊核電池，下列說法正確的是（　?。?

A . $\text{[math]}$ Sr衰變?yōu)?img class="mathml" src="http://math.21cnjy.com/MathMLToImage?mml=%3Cmath+xmlns%3D%22http%3A%2F%2Fwww.w3.org%2F1998%2FMath%2FMathML%22%3E%3Cmrow%3E%3Cmsubsup%3E%3Cmrow%3E%3C%2Fmrow%3E%3Cmrow%3E%3Cmn%3E39%3C%2Fmn%3E%3C%2Fmrow%3E%3Cmrow%3E%3Cmn%3E90%3C%2Fmn%3E%3C%2Fmrow%3E%3C%2Fmsubsup%3E%3C%2Fmrow%3E%3C%2Fmath%3E" style="max-width:100%;vertical-align: middle;">Y時產(chǎn)生α粒子 B . $\text{[math]}$ Pu衰變?yōu)?img class="mathml" src="http://math.21cnjy.com/MathMLToImage?mml=%3Cmath+xmlns%3D%22http%3A%2F%2Fwww.w3.org%2F1998%2FMath%2FMathML%22%3E%3Cmrow%3E%3Cmsubsup%3E%3Cmrow%3E%3C%2Fmrow%3E%3Cmrow%3E%3Cmn%3E92%3C%2Fmn%3E%3C%2Fmrow%3E%3Cmrow%3E%3Cmn%3E234%3C%2Fmn%3E%3C%2Fmrow%3E%3C%2Fmsubsup%3E%3C%2Fmrow%3E%3C%2Fmath%3E" style="max-width:100%;vertical-align: middle;">U時產(chǎn)生β粒子 C . 50年后，剩余的 $\text{[math]}$ Sr數(shù)目大于 $\text{[math]}$ Pu的數(shù)目 D . 87年后，剩余的 $\text{[math]}$ Sr數(shù)目小于 $\text{[math]}$ Pu的數(shù)目

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2. (2024高三上·湖北月考) 銫137的衰變方程為 $\text{[math]}$ ，下列相關(guān)表述正確的是（）

A . X是電子 B . 該衰變是α衰變 C . 衰變前后質(zhì)量守恒 D . 升溫可以改變銫137衰變的快慢

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3. (2024·浙江) 發(fā)現(xiàn)中子的核反應(yīng)方程為 $\text{[math]}$ ， “玉免二號”巡視器的核電池中钚238的衰變方程為型 $\text{[math]}$ 正確的是（）

A . 核反應(yīng)方程中的X為 $\text{[math]}$ B . 衰變方程中的Y為 $\text{[math]}$ C . 中子 $\text{[math]}$ 的質(zhì)量數(shù)為零 D . 钚238的衰變吸收能量

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4. (2024高二下·撫州期末) 核電池是一種核動力裝置，里面裝有自然衰變的放射性元素，不但兼顧放熱的功效，而且還具有發(fā)電的功效。某種國產(chǎn)核電池是利用 $\text{[math]}$ 衰變?yōu)?img class="mathml" src="http://math.21cnjy.com/MathMLToImage?mml=%3Cmath+xmlns%3D%22http%3A%2F%2Fwww.w3.org%2F1998%2FMath%2FMathML%22%3E%3Cmrow%3E%3Cmsubsup%3E%3Cmrow%3E%3C%2Fmrow%3E%3Cmrow%3E%3Cmtext%3E92%3C%2Fmtext%3E%3C%2Fmrow%3E%3Cmrow%3E%3Cmtext%3E234%3C%2Fmtext%3E%3C%2Fmrow%3E%3C%2Fmsubsup%3E%3Cmtext%3EU%3C%2Fmtext%3E%3C%2Fmrow%3E%3C%2Fmath%3E" style="max-width:100%;vertical-align: middle;">釋放能量，可連續(xù)幾十年提供一定的電能。下列說法正確的是（　?。?

A . $\text{[math]}$ 發(fā)生α衰變方程為 $\text{[math]}$ → $\text{[math]}$ B . 核反應(yīng)生成物中的α粒子具有很強(qiáng)的電離本領(lǐng)，但穿透能力很弱 C . 當(dāng)溫度升高， $\text{[math]}$ 衰變的半衰期將變大 D . 核反應(yīng)前后核子數(shù)相等，所以生成物的質(zhì)量之和等于反應(yīng)物的質(zhì)量之和

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5. (2024高二下·東坡期末) 兩種放射性元素的半衰期分別為 $\text{[math]}$ 和 $\text{[math]}$ ，在 $\text{[math]}$ 時刻這兩種元素的原子核總數(shù)為 $\text{[math]}$ 。在 $\text{[math]}$ 時刻，已衰變的原子核總數(shù)為 $\text{[math]}$ ，則在 $\text{[math]}$ 時刻，已衰變的原子核總數(shù)為（　　）

A . $\text{[math]}$ B . $\text{[math]}$ C . $\text{[math]}$ D . $\text{[math]}$

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6. (2024高二下·東城期末) 已知氡222的半衰期為3.8天.那么4g的放射性物質(zhì)氡222經(jīng)過7.6天，還剩下沒有發(fā)生衰變的質(zhì)量為

A . 2g B . 1g C . 0.5g D . 0g

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7. (2024高二下·龍鳳期末) 碳14具有放射性，會自發(fā)衰變成為氮．在醫(yī)學(xué)上碳14常用來檢測幽門螺桿菌，服用碳14標(biāo)記的尿素后，感染者胃中的尿素酶可將尿素分解為氨和碳14標(biāo)記的 $\text{[math]}$ 定時收集呼出的氣體，通過分析呼氣中碳14標(biāo)記的 $\text{[math]}$ 的含量即可判斷是否感染。下列說法正確的是（）

A . 呼氣試驗(yàn)主要利用碳14作為示蹤原子的特點(diǎn) B . 通過高溫高壓可改變碳14的半衰期 C . 強(qiáng)相互作用是引起碳14衰變的主要原因 D . 經(jīng)過兩個半衰期，100個碳14有75個發(fā)生了衰變

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二、能力發(fā)展——科學(xué)探究與思維

8. (2024高二下·邢臺月考) 核反應(yīng)方程 $\text{[math]}$ ，其產(chǎn)物 $\text{[math]}$ 的衰變方程為 $\text{[math]}$ 。下列說法正確的是（）

A . $\text{[math]}$ 可以用來確定物質(zhì)的年代 B . $\text{[math]}$ 的半衰期會隨溫度的升高而減小 C . 經(jīng)過兩個半衰期，20個 $\text{[math]}$ 將剩下5個 D . X是 $\text{[math]}$

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9. (2023高二下·渾源期末) 物理學(xué)家通過對實(shí)驗(yàn)的深入觀察和研究，獲得正確的科學(xué)認(rèn)知，推動物理學(xué)的發(fā)展，下列說法符合事實(shí)的是（）

A . 赫茲通過一系列實(shí)驗(yàn)，證實(shí)了麥克斯韋關(guān)于光的電磁理論 B . 查德威克用α粒子轟擊 $\text{[math]}$ 獲得反沖核 $\text{[math]}$ ，發(fā)現(xiàn)了中子 C . 貝克勒爾發(fā)現(xiàn)天然放射性現(xiàn)象，說明原子核有復(fù)雜結(jié)構(gòu) D . 盧瑟福通過對陰極射線的研究，提出了原子核式結(jié)構(gòu)模型

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10. (2023高二下·保山期末) $\text{[math]}$ 發(fā)生放射性衰變變?yōu)?img class="mathml" src="http://math.21cnjy.com/MathMLToImage?mml=%3Cmath+xmlns%3D%22http%3A%2F%2Fwww.w3.org%2F1998%2FMath%2FMathML%22%3E%3Cmmultiscripts%3E%3Cmrow%3E%3Cmtext%3EN%3C%2Fmtext%3E%3C%2Fmrow%3E%3Cmprescripts%3E%3C%2Fmprescripts%3E%3Cmrow%3E%3Cmn%3E7%3C%2Fmn%3E%3C%2Fmrow%3E%3Cmrow%3E%3Cmn%3E1%3C%2Fmn%3E%3Cmn%3E4%3C%2Fmn%3E%3C%2Fmrow%3E%3C%2Fmmultiscripts%3E%3C%2Fmath%3E" style="max-width:100%;vertical-align: middle;">N，半衰期約為5 700年。已知植物存活期間，其體內(nèi) $\text{[math]}$ 與 $\text{[math]}$ 的比例不變，生命活動結(jié)束后， $\text{[math]}$ 的比例持續(xù)減少。現(xiàn)通過測量得知，某古木樣品中 $\text{[math]}$ 的比例正好是現(xiàn)代植物所制樣品的四分之一。下列說法正確的是（　?。?

A . $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 具有相同的核子數(shù) B . 該古木的年代距今約為11400年 C . $\text{[math]}$ 衰變?yōu)?img class="mathml" src="http://math.21cnjy.com/MathMLToImage?mml=%3Cmath+xmlns%3D%22http%3A%2F%2Fwww.w3.org%2F1998%2FMath%2FMathML%22%3E%3Cmmultiscripts%3E%3Cmrow%3E%3Cmtext%3EN%3C%2Fmtext%3E%3C%2Fmrow%3E%3Cmprescripts%3E%3C%2Fmprescripts%3E%3Cmrow%3E%3Cmn%3E7%3C%2Fmn%3E%3C%2Fmrow%3E%3Cmrow%3E%3Cmn%3E1%3C%2Fmn%3E%3Cmn%3E4%3C%2Fmn%3E%3C%2Fmrow%3E%3C%2Fmmultiscripts%3E%3C%2Fmath%3E" style="max-width:100%;vertical-align: middle;">的過程中放出β射線 D . 增加樣品測量環(huán)境的溫度將減緩 $\text{[math]}$ 的衰變

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11. (2023高二下·濰坊期末) 自然界中一些放射性元素往往會發(fā)生一系列連續(xù)的衰變，形成放射性元素系。每個放射性元素系都有一個半衰期很長的始祖原子核，經(jīng)過若干次連續(xù)衰變，直至生成一個穩(wěn)定原子核。已知 $\text{[math]}$ 的衰變鏈如圖所示，下列判斷正確的是（）

A . $\text{[math]}$ 衰變到 $\text{[math]}$ 是 $\text{[math]}$ 衰變 B . $\text{[math]}$ 衰變最終生成穩(wěn)定原子核，共有兩種不同的衰變路徑 C . $\text{[math]}$ 衰變最終生成穩(wěn)定原子核 $\text{[math]}$ D . 一個 $\text{[math]}$ 衰變最終生成穩(wěn)定原子核，共釋放4個電子

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12. (2024高二下·保定月考) 有些元素的原子核有可能從很靠近它的核外電子中“俘獲”一個電子形成一個新原子核，從離原子核最近的K層電子中俘獲電子，叫“K俘獲”。現(xiàn)有一個鈹原子核 $\text{[math]}$ 發(fā)生了“K俘獲”生成一個新的原子核 $\text{[math]}$ 并放出一個不帶電的質(zhì)量接近于零的中微子 $\text{[math]}$ ，核反應(yīng)方程為 $\text{[math]}$ 。關(guān)于鈹原子核 $\text{[math]}$ 的“K俘獲”的過程，下列說法正確的是（）

A . 新原子核 $\text{[math]}$ 帶負(fù)電 B . 新原子核 $\text{[math]}$ 比原來的鈹原子核多一個中子 C . 新原子核 $\text{[math]}$ 比原來的鈹原子核多一個質(zhì)子 D . 新原子核 $\text{[math]}$ 的比結(jié)合能大于鈹原子核 $\text{[math]}$ 的比結(jié)合能

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三、科學(xué)本質(zhì)——質(zhì)疑交流與創(chuàng)新

13. (2023高二下·漳州期末) 醫(yī)學(xué)治療中常用放射性核素 $\text{[math]}$ 產(chǎn)生γ射線，而 $\text{[math]}$ 是由半衰期相對較長的 $\text{[math]}$ 衰變產(chǎn)生的。對于質(zhì)量為m₀的 $\text{[math]}$ ，經(jīng)過時間t后剩余的 $\text{[math]}$ 質(zhì)量為m，其 $\text{[math]}$ 圖線如圖所示。從圖中可以得到 $\text{[math]}$ 的半衰期為d， $\text{[math]}$ 放置10000d后， $\text{[math]}$ 的半衰期會（選填“變大”“變小”“不變”）

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14. (2022高二下·肇慶期末) 嫦娥五號在經(jīng)過二十多天的任務(wù)后，成功帶著月球土壤樣本罐返回地球，科研人員將月球樣本進(jìn)行檢驗(yàn)稱重后，總共獲得月球土壤樣本1731克。氦 $\text{[math]}$ 是月球巖石樣本中發(fā)現(xiàn)的新物質(zhì)，該物質(zhì)可以與氘 $\text{[math]}$ 發(fā)生核聚變反應(yīng)，并放出質(zhì)子 $\text{[math]}$ 。已知 $\text{[math]}$ 的原子質(zhì)量為3.0160u， $\text{[math]}$ 的原子質(zhì)量為2.0140u， $\text{[math]}$ 的原子質(zhì)量為4.0026u，質(zhì)子的原子質(zhì)量為1.0078u，1u相當(dāng)于931MeV的能量。
1. （1）請寫出此核反應(yīng)方程；
2. （2）求該核反應(yīng)中釋放的核能（保留兩位小數(shù)）。
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15. 用人工方法得到放射性同位素，這是一個很重要的發(fā)現(xiàn)，天然的放射性同位素只不過40多種，而今天人工制造的放射性同位素已達(dá)1000多種，每種元素都有放射性同位素．放射性同位素在工業(yè)、農(nóng)業(yè)、醫(yī)療衛(wèi)生和科學(xué)研究的許多方面得到了廣泛的應(yīng)用．
1. （1）帶電的驗(yàn)電器在放射線照射下電荷會很快消失．其原因是（）
  
  A . 射線的貫穿作用 B . 射線的電離作用 C . 射線的物理、化學(xué)作用 D . 以上三個選項(xiàng)都不是
2. （2）下圖是工廠利用放射線自動控制鋁板厚度的裝置示意圖．如果工廠生產(chǎn)的是厚度為1毫米的鋁板，在α、β、γ三種射線中，你認(rèn)為對鋁板的厚度控制起主要作用的是射線．
3. （3）在我國首先用人工方法合成牛胰島素時，需要證明人工合成的牛胰島素結(jié)晶跟天然牛胰島素的結(jié)晶是同一種物質(zhì)，為此曾采用放射性同位素 $\text{[math]}$ 做．
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