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    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

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    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

    1、第107节 天然放射现象1. 2013年上海卷7在一个原子核衰变为一个原子核的过程中,发生衰变的次数为 ( )A6次 B10次 C22次 D32次答案:A解析:一个原子核衰变为一个原子核的过程中,发生衰变的次数为(238-206)4=8次,发生衰变的次数为28-(92-82)=6次,选项A正确。2. 2011年理综北京卷13表示放射性元素碘131()衰变的方程是 ( )A B C D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15. U经过m次衰变和n次衰变,则 ( )A. m=7 ,n=3 B.

    2、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:2m-n=92-82=10, n=4【答案】B4.2015年上海卷6 经过一系列衰变和衰变后变成,则比少 ( 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: 比质子数少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14下列核反应方程中,属于a衰变的是 ( B )A B C D 解析: A选项是人工核

    3、转变,选项A错误; B选项是原子核自发放射a粒子的核反应(a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)a粒子散射现象答案:C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a 、g三种射线,说明原子核内部的复杂结构,放出a 、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

    4、化无关,D不对7. 2011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年理综重庆卷abcd题1图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g粒子的径迹 C c、d为a粒子的径迹 D c、d为粒子的径迹解析:g射线是不带电

    5、的光子流,在磁场中不偏转,B错误;a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7在存放放射性元素时,若把放射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

    6、三种措施均无法改变,故D对。10. 2014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:,其中为半衰期的次数,故。选项C正确。11.2016年上海卷6.放射性元素A经过2次a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】a粒子是,粒子是,因此发生一次a衰变电荷数减少2,发生一次衰变电荷数增加1,据题意,电荷数变化为:,所以新元素在元素

    7、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4已知的半衰期为24天。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,选项B正确。13.2016年上海卷BA金属板放射源ab10.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A板的为a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a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,

    8、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,则根据公式可知,两极板电压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。14. 2013年全国卷大纲版16放射性元素氡()经衰变变成钋(),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的矿石,其原因是 ( )A目前地壳中的主要来自于其它放射性元素的衰变B在地球形成初期,地壳中的元素的含量足够高C当衰变产物积累到一定量以后,的增加会减慢的衰变进程D主要存在于

    9、地球深处的矿石中,温度和压力改变了它的半衰期答:A 解析:排除法 无论在在地球形成初期,地壳中的元素的含量有多少,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,都不能减慢的衰变进程,CD错,故A正确。15. 2012年物理上海卷探测器放射源轧辊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)a射线(C)射线 (D)g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a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,g射线穿透本领最强,可以穿透

    10、几厘米厚的铅板,而要穿过轧制钢板只能是g射线,因此D正确16. 2012年物理上海卷21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:, h(n1n2),解析:衰变方程满足质量数守恒和电荷数守恒;根据光子的能量E= hn,可知两个光子总能量为h(n1n2)17. 2011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 ( )纸铝铅三种射线A来自于原子核外的电子 B的电离作用最强,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

    11、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A2117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

    12、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()由内力作用,满足动量守恒,则新核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,由可知,则两个新核的运动半径与电量成反比,即,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面向里,选项D正确。19.2017年新课标卷15.一静止的铀核放出一个a粒子衰变成钍核,衰变方程为,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a粒子的动量大小C. 铀核的半衰期等于其放出一个a粒子所经历的时间D. 衰变后a粒子与钍核的质量之和等于衰变前铀核的质

    13、量【解析】根据动量守恒定律可知,生成的钍核的动量与a粒子的动量等大反向,选项B正确;根据可知,衰变后钍核的动能小于a粒子的动能,选项A错误;铀核的半衰期等于一半数量的铀核衰变所需要的时间,而放出一个a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a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()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)+;(2), ;(3)(1)+(2)设a粒子的速度大小为v,由,得a粒子在磁场中运动周期 环形电流大小 (3)由,得设衰变后新核Y的速度大小为v,系统动量守恒:得:由得 说明:若利用解答,亦可。


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