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类型11-19年高考物理真题分专题汇编之专题107.天然放射性现象、半衰期.doc

  • 上传人(卖家):四川三人行教育
  • 文档编号:714105
  • 上传时间:2020-08-23
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    关 键  词:
    11 19 年高 物理 真题分 专题 汇编 107. 天然 放射性 现象 半衰期 下载 _真题分类汇编_高考专区_物理_高中
    资源描述:

    1、 第第 107 节节 天然放射现象天然放射现象 1. 2013 年上海卷年上海卷 7在一个 238 92U原子核衰变为一个 206 82Pb原子核的过程中,发生 衰变的次数为 ( ) A6 次 B10 次 C22 次 D32 次 答案:A 解析:一个 238 92U原子核衰变为一个 206 82Pb原子核的过程中,发生 衰变的次数为(238-206) 4=8 次,发生 衰变的次数为 2 8-(92-82)=6 次,选项 A 正确。 2. 2011 年理综北京卷年理综北京卷 13表示放射性元素碘 131(I 131 53 ) 衰变的方程是 ( ) AHeSbI 4 2 127 51 131 53

    2、 BeXeI 1 5 0 1 31 4 131 53 CnII 1 0 130 53 131 53 DHTeI 1 1 301 25 131 53 答:B 【解析】A 选项是 衰变,A 错误;B 选项是 衰变,B 正确;C 选项放射的是中子,C 错误;D 选项放射的是质子,D 错误。 3. 2012 年理综全国卷年理综全国卷 15. 235 92U 经过 m 次 衰变和 n 次 衰变 Pb 207 82 ,则 ( ) A. m=7 ,n=3 B. m=7, n=4 C. m=14, n=9 D. m=14, n=18 【解析】质量数减少为:4m=235-207=28, m=7. 核电荷数减少为

    3、:2m-n=92-82=10, n=4 【答案】B 4.2015 年年上海上海卷卷 6 Th 232 90 经过一系列 衰变和 衰变后变成Pb 208 82 ,则Pb 208 82 比Th 232 90 少 ( A ) (A)16 个中子,8 个质子 (B)8 个中子,l6 个质子 (C)24 个中子,8 个质子 (D)8 个中子,24 个质子 解析: Pb 208 82 比Th 232 90 质子数少 90-82=8 个,核子数少 232-208=24 个,所以中子数少 24-8=16 个, 故 A 正确,B、C、D 错误。 5.2015 年理综北京卷年理综北京卷 14下列核反应方程中,属于

    4、衰变的是 ( B ) AHOHeN 1 1 17 8 4 2 14 7 B HeThU 4 2 234 90 238 92 CnHeHH 1 0 4 2 3 1 2 1 D ePaTh 0 1 - 234 91 234 90 解析: A 选项是人工核转变,选项 A 错误; B 选项是原子核自发放射粒子的核反应(衰变) , 选项 B 正确;C 选项是两个轻核结合成重核的反应(聚变) ,选项 C 错误;选项 D 为 衰变。故选 B。 6. 2012 年物理上海卷年物理上海卷 3与原子核内部变化有关的现象是 ( ) (A)电离现象 (B)光电效应现象 (C)天然放射现象 (D)粒子散射现象 答案:C

    5、 解析:电离现象是原子核外的电子脱离原子核的束缚,与原子核内部无关,因此 A 不对 光电效应说明光的粒子性,同样也与原子核内部无关,B 不对 天然放射现象是从原子核内部放出 、三种射线,说明原子核内部的复杂结构,放出 、 后原子核就变成了新的原子核,因此 C 正确 粒子散射现象说明原子有核式结构模型,与原子核内部变化无关,D 不对 7. 2011 年理综浙江卷年理综浙江卷 15关于天然放射现象,下列说法正确的是 ( ) A 射线是由氦原子核衰变产生 B 射线是由原子核外电子电离产生 C 射线是由原子核外的内层电子跃迁产生 D通过化学反应不能改变物质的放射性 答:D 【解析】放射线是从原子核中释

    6、放出来的,通过化学反应并不能改变物质的放射性。 8.2015 年理综年理综重庆重庆卷卷 1题 1 图中曲线 a、b、c、d 为气泡室中某放射物质发生衰变放出的部分粒子 的径迹,气泡室中磁感应强度方向垂直纸面向里。以下判断可能正确的 是 ( D ) Aa、b 为 粒子的径迹 B a、b 为粒子的径迹 C c、d 为粒子的径迹 D c、d 为 粒子的径迹 解析:射线是不带电的光子流,在磁场中不偏转,B 错误;粒子为氦核带正电,在磁场中受到 向上的洛伦兹力向上偏转,选项 A、C 错误; 粒子是带负电的电子流,应向下偏转,选项 D 正确。 9. 2011年上海卷年上海卷 7在存放放射性元素时,若把放射

    7、性元素置于大量水中;密封于铅盒中;与轻核元素结合 成化合物。则 ( ) A措施可减缓放射性元素衰变 B措施可减缓放射性元素衰变 C措施可减缓放射性元素衰变 D上述措施均无法减缓放射性元素衰变 答案:D 解析:本题考查衰变及半衰期,要求学生理解半衰期。原子核的衰变是核内进行的,故半衰期与元 a b c d 题 1 图 素处于化合态、游离态等任何状态无关,与外界温度、压强等任何环境无关,故不改变元素本身,其半 衰期不会发生变化,A、B、C三种措施均无法改变,故D对。 10. 2014 年理综重庆卷年理综重庆卷 1碘 131 的半衰期约为 8 天,若某药物含有质量为 m 的碘 131,经过 32 天

    8、后,该药物中碘 131 的 含量大约还有 ( ) Am/4 Bm/8 Cm/16 Dm/32 【答案】C 【解析】根据原子核的衰变公式: n mm)( 剩 2 1 ,其中4 8 32 T t n为半衰期的次数,故 16 m m 剩 。选项 C 正确。 11.2016 年年上海上海卷卷 6.放射性元素 A 经过 2 次衰变和 1 次 衰变后生成一新元素 B,则元素 B 在元 素周期表中的位置较元素 A 的位置向前移动了 (A)1 位 (B)2 位 (C)3 位 (D)4 位 【答案】C 【解析】粒子是 4 2He, 粒子是 0 1e ,因此发生一次衰变电荷数减少 2,发生一次 衰变电荷 数增加

    9、1,据题意,电荷数变化为:2 2 13 ,所以新元素在元素周期表中的位置向前移动了 3 位。故选项 C 正确。 12.2018 年海南卷年海南卷 4已知 234 90Th的半衰期为 24 天。4g 234 90Th经过 72 天还剩下 ( B ) A0 B0.5 g C1 g D1.5 g 解析:72 天等于 3 个半衰期,g5 . 0 2 1 0 3 mm)(,选项 B 正确。 13.2016 年年上海上海卷卷 10.研究放射性元素射线性质的实验装置如图所示。两块平行放置的金属板 A、B 分别与电源的两极 a、b 连接,放射源发出的射线从其上方小孔向外射 出。则 (A)a 为电源正极,到达

    10、A 板的为射线 (B)a 为电源正极,到达 A 板的为 射线 (C)a 为电源负极,到达 A 板的为射线 (D)a 为电源负极,到达 A 板的为 射线 【答案】B 【解析】从图可以看出,到达两板的粒子在电场中做类平抛运动,到达 A 板的粒子的竖直位移小于 到达 B 板粒子的竖直位移,粒子在竖直方向做匀速直线运动,则根据公式 qU md vx 2 0 可知,两极板电 B A 金属板 放射源 a b 压 U 相同,放射源与两极板的距离 d 也相同,两个粒子初速度 v0相差约 10 倍,而电子的 q m 要小得多, 所以电子的竖直位移小,故到达 A 板的为 射线,a 为电源正极, 故选项 B 正确。

    11、 14. 2013 年全国卷大纲版年全国卷大纲版 16放射性元素氡( 222 86Rn )经衰变变成钋(Po 218 84 ) ,半衰期约为 3.8 天;但勘测表明,经过漫 长的地质年代后,目前地壳中仍存在天然的含有放射性元素 222 86Rn 的矿石,其原因是 ( ) A目前地壳中的 222 86Rn 主要来自于其它放射性元素的衰变 B在地球形成初期,地壳中的元素 222 86Rn 的含量足够高 C当衰变产物Po 218 84 积累到一定量以后,Po 218 84 的增加会减慢 222 86Rn 的衰变进程 D 222 86Rn主要存在于地球深处的矿石中,温度和压力改变了它的半衰期 答:A

    12、解析:排除法 无论在在地球形成初期,地壳中的元素 222 86Rn的含量有多少,总有衰变到检测不出 的含量的时候,B 错;任何物理或化学变化,都不能减慢 222 86Rn 的衰变进程,CD 错,故 A 正确。 15. 2012 年物理上海卷年物理上海卷 5在轧制钢板时需要动态地监测钢板厚度,其检测装置由放射源、探测器等构成,如图所示。该 装置中探测器接收到的是 ( ) (A)x 射线 (B)射线 (C)射线 (D)射线 答案:D 解析:首先,放射源放出的是 射线、 射线 、 射线,无 x 射线,A 不对;另外射线穿透本领 最弱,一张纸就能挡住,而 射线穿透本领较强能穿透几毫米厚的铝板,射线穿透

    13、本领最强,可以穿 透几厘米厚的铅板,而要穿过轧制钢板只能是射线,因此 D 正确 16. 2012 年物理上海卷年物理上海卷 21Co 60 27 发生一次 衰变后变为 Ni 核,其衰变方程为_;在该衰变过程 中还发出频率为 1、2的两个光子,其总能量为_。 答案:eNiCo 60 1 60 28 60 27 , h(12) , 解析:衰变方程满足质量数守恒和电荷数守恒; 探测器 放射源 轧辊 根据光子的能量 E= h,可知两个光子总能量为 h(12) 17. 2011年上海卷年上海卷 9天然放射性元素放出的三种射线的穿透能力实验结果如图所示,由此可推知 ( ) A来自于原子核外的电子 B的电离

    14、作用最强,是一种电磁波 C的电离作用较强,是一种电磁波 D的电离作用最弱,属于原子核内释放的光子 答案:D 解析:本题考查衰变中三种射线,要求学生知道三种射线的贯穿本领及电离能力。衰变的射线均来 自于核内,A错;从图中可看出,一张纸能挡住射线,则射线一定是射线,其贯穿本领最差,电离 能力最强,但不是电磁波,而是高速粒子流,B错;铝板能挡住,而不能挡住,说明一定是射线, 其电离能力最弱,贯穿本领最强,是一种电磁波,属于原子核内以能量形式释放出来的以光速运行的高 能光子,D对。 18.2015 年理综北京卷年理综北京卷 17实验观察到,静止在匀强磁场中 A 点的原子核发生 衰变,衰变产生的 新核与

    15、电子恰在纸面内做匀速圆周运动,运动方向和轨迹示意如图。则 ( D ) A轨迹 1 是电子的,磁场方向垂直纸面向外 B轨迹 2 是电子的,磁场方向垂直纸面向外 C轨迹 1 是新核的,磁场方向垂直纸面向里 D轨迹 2 是新核的,磁场方向垂直纸面向里 解析:静止的核发生 衰变( 0 11 AA ZZ XYe )由内力作用,满足动量守恒,则新核Y和电子 的动量等大反向,垂直射入匀强磁场后均做匀速圆周运动,由 2 v qvBm r 可知 mv r qB ,则两个新 核的运动半径与电量成反比,即 1 1 e Y rz r ,则新核为小圆,电子为大圆;而新核带正电,电子带 负电,由左手定则可知磁场方向垂直纸

    16、面向里,选项 D 正确。 19.2017 年新课标年新课标卷卷 15.一静止的铀核放出一个粒子衰变成钍核,衰变方程为 2382344 92902 UThHe,下列说法正确的是( B ) A. 衰变后钍核的动能等于粒子的动能 B. 衰变后钍核的动量大小等于粒子的动量大小 C. 铀核的半衰期等于其放出一个粒子所经历的时间 D. 衰变后粒子与钍核的质量之和等于衰变前铀核的质量 【解析】根据动量守恒定律可知,生成的钍核的动量与粒子的动量等大反向,选项 B 正确;根 据 m p Ek 2 2 可知,衰变后钍核的动能小于粒子的动能,选项 A 错误;铀核的半衰期等于一半数量的 纸 铝 铅 三种射线 A 2

    17、1 铀核衰变所需要的时间,而放出一个粒子经历的时间是一个原子核衰变的时间,故两者不等,选项 C 错误; 由于核反应放出能量, 由质能方程可知, 衰变后粒子与钍核的质量之和小于衰变前铀核的质量, 选项 D 错误。故选 B. 20.2017 年北京卷年北京卷 23 (18 分) 在磁感应强度为 B 的匀强磁场中, 一个静止的放射性原子核发生了一次 衰变。 放射出 粒子 ( 4 2H) 在与磁场垂直的平面内做圆周运动,其轨道半径为 R。以 m、q 分别表示 粒子的质量和电荷量。 (1)放射性原子核用X A Z 表示,新核的元素符号用 Y 表示,写出该 衰变的核反应方程。 (2) 粒子的圆周运动可以等

    18、效成一个环形电流,求圆周运动的周期和环形电流大小。 (3)设该衰变过程释放的核能都转为为 粒子和新核的动能,新核的质量为 M,求衰变过程的质 量亏损 m。 答:(1)X A Z Y A Z 4 2 +He 4 2 ; (2) m Bq I 2 2 , qB m T 2 ; (3) 2 222 2 )( mMc RBqmM m (1)X A Z Y A Z 4 2 +He 4 2 (2)设粒子的速度大小为 v,由 R mv qvB 2 ,, 2 v R T ,得粒子在磁场中运动周期 , 2 qB m T 环形电流大小 m Bq T q I 2 2 (3)由 R mv qvB 2 ,得 m qBR v 设衰变后新核 Y 的速度大小为 v,系统动量守恒:0mvvM得: M qBR M mv v 由 222 2 1 2 1 mvvMmc 得 2 222 2 )( mMc RBqmM m 说明:若利用m A M 4 4 解答,亦可。

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