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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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。