物理 人教选修3-5第2章第3单元检测.doc

1．(2011年高考北京理综)表示放射性元素碘131(I)β衰变的方程是(　　)
A.I→Sb＋He　　　　　　B.I→Xe＋e
C.I→I＋n D.I→Te＋H
解析：β衰变释放出电子e，根据质量数守恒和电荷数守恒可进一步确定选项B正确．
答案：B
2．关于天然放射现象，下列说法正确的是(　　)
A．α射线是由氦原子核衰变产生
B．β射线是由原子核外电子电离产生
C．γ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
解析：α射线是α衰变时射出的由氦原子核组成的高速粒子流，故选项A错误．β射线是发生β衰变时从原子核内部射出的高速电子流，故选项B错误．γ射线是原子核受到激发后产生的，故选项C错误．物质的放射性由原子核的内部结构决定，与物质是以单质形式还是以化合物形式存在无关，也不受温度、压强等外界因素的影响，故选项D正确．
答案：D
3．(2011年高考重庆理综)核电站核泄漏的污染物中含有碘131和铯137.碘131的半衰期约为8天，会释放β射线．铯137是铯133的同位素，半衰期约为30年，发生衰变时会辐射γ射线．下列说法正确的是(　　)
A．碘131释放的β射线由氦核组成
B．铯137衰变时辐射出的γ光子能量小于可见光光子能量
C．与铯137相比，碘131衰变更慢
D．铯133和铯137含有相同的质子数
解析：β射线由高速电子流组成，选项A错误．γ射线为高频电磁波，光子能量远大于可见光光子的能量，选项B错误．碘131半衰期小，说明衰变快，选项C错误．铯133和铯137为同位素，具有相同的质子数，不同的中子数，选项D正确．
答案：D
4．(2011年高考上海单科)在存放放射性元素时，若把放射性元素①置于大量水中；②密封于铅盒中；③与轻核元素结合成化合物．则(　　)
A．措施①可减缓放射性元素衰变
B．措施②可减缓放射性元素衰变
C．措施③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
解析：放射性元素的衰变快慢由其原子核内部结构决定，与外界因素无关，所以A、B、C、错误，D正确．
答案：D
5．(2011年高考山东理综)碘131核不稳定，会发生β衰变，其半衰期为8天．
①碘131核的衰变方程：I→________(衰变后的元素用X表示)．
②经过________天有75%的碘131核发生了衰变．
解析：①根据衰变过程电荷数守恒与质量数守恒可得衰变方程：I―→X＋e；②每经1个半衰期，有半数原子核发生衰变，经2个半衰期将剩余，即有75%发生衰变，即经过的时间为16天．
答案：①X＋　0－1e　②16
6．第一代实用核反应堆以铀235为裂变燃料，而在天然铀中占99%的铀238却不能利用，为了解决这个问题，科学家们研究出快中子增殖反应堆，使铀238变成高效核燃料．在反应堆中，使用的核燃料是钚239，裂变时释放出快中子，周围的铀238吸收快中子后变成铀239，铀239(U)很不稳定，经过________次β衰变后变成钚239(Pu)，处于激发态的钚239放出γ射线后，其原子序数将________(选填“增大”、“减小”或“不变”)．
解析：铀239(U)和钚239(Pu)的质量数相同，电荷数相差2，每一次β衰变电荷数增加1，说明铀239(U)经过2次β衰变变成钚239(Pu)；放出γ射线电荷数不变，所以原子序数不变．
答案：2　不变
7．(1)Th(钍)经过一系列α衰变和β衰变，变成Pb(铅)．以下说法正确的是(　　)
A．铅核比钍核少8个质子
B．铅核比钍核少16个中子
C．共经过4次α衰变和6次β衰变
D．共经过6次α衰变和4次β衰变
(2)约里奥—居里夫妇发现放射性元素P衰变成Si的同时放出另一种粒子，这种粒子是__________.P是P的同位素，被广泛应用于生物示踪技术，1 mg的P随时间衰变的关系如图所示，请估算 4 mg的P经多少天的衰变后还剩0.25 mg?
解析：(1)设α衰变次数为x，β衰变次数为y，由质量数守恒和电荷数守恒得232＝208＋4x,90＝82＋2x－y，解得x＝6，y＝4，C错、D对．
铅核、钍核的质子数分别为82、90，故A对．
铅核、钍核的中子数分别为126、142，故B对．
(2)写出衰变方程为P→Si＋e，故这种粒子为e(正电子)由m－t图知P的半衰期为14天，由m余＝m原()得
0．25 mg＝4mg×()，故t＝56天．
答案：(1)ABD　(2)正电子　56天
8．(2012年日照模拟)一静止的氡核(Rn)发生α衰变，放出一个速度为v0、质量为m的α粒子和一个质量为M的反冲核钋(Po)，若氡核发生衰变时，释放的能量全部转化为α粒子和钋核的动能．
(1)写出衰变方程；
(2)求出反冲核的速度；
(3)求出这一衰变过程中亏损的质量．
解析：(1)由已知得Rn→Po＋He
(2)设反冲核的速度为v，由动量守恒可知：mv0＝Mv.
即：v＝.
(3)由质能方程可知
E＝Δmc2＝mν＋Mν2
Δmc2＝mν＋M()2
解得：Δm＝.
答案：(1)Rn→Po＋He　(2)　(3)
9．静止的氮核N俘获一个速度为2.3×107m/s的中子，发生核反应后若只产生了两个新粒子，其中一个粒子为氦核(He)，它的速度大小是8.0×106m/s，方向与反应前的中子速度方向相同．
(1)写出此核反应的方程式，求反应后产生的另一个粒子的速度大小及方向；
(2)此反应过程中是否发生了质量亏损，说明依据．
解析：(1)N＋n→B＋He
用m1、m2、和m3分别表示中子(n)、氦核(He)和新核的质量，由动量守恒定律得m1v1＝m2v2＋m3v3
代入数值，得v3＝－8.2×105m/s
即反应后生成的新核的速度大小为8.2×105m/s
方向与反应前中子的速度方向相反
(2)反应前的总动能E1＝m1v
反应后的总动能E2＝mv＋m3v
经计算知E1＞E2，故可知反应中发生了质量盈余，没有亏损．
答案：(1)N＋n→B＋He
8．2×105m/s　与反应前中子的速度方向相反
(2)见解析
10．(2011年高考江苏单科)有些核反应过程是吸收能量的．例如，在X＋N→O＋H中，核反应吸收的能量Q＝[(mO＋mH)－(mX＋mN)]c2.在该核反应方程中，X表示什么粒子？X粒子以动能Ek轰击静止的N核，若Ek＝Q，则该核反应能否发生？请简要说明理由．
解析：由核反应中质量数守恒和电荷数守恒得X的电荷数为2，质量数为4，因此X是α粒子；由于在动能Ek＝Q的α粒子轰击静止的N核的过程中不能同时满足能量守恒和动量守恒，因此该核反应不能发生．
答案：He；不能发生，因为不能同时满足能量守恒和动量守恒的要求．