2018-2019版高中物理第4章從原子核到夸克4.2原子核的衰變學(xué)案滬科版選修3 .docx

4.2原子核的衰變學(xué)習(xí)目標(biāo)1.知道什么是放射性、放射性元素、天然放射現(xiàn)象.2.知道三種射線的特性.3.知道衰變及兩種衰變的規(guī)律，能熟練寫出衰變方程.4.會(huì)用半衰期描述衰變的速度，知道半衰期的統(tǒng)計(jì)意義一、天然放射現(xiàn)象和三種射線導(dǎo)學(xué)探究1.1896年，法國物理學(xué)家貝可勒爾發(fā)現(xiàn)了放射性元素自發(fā)地放出射線的現(xiàn)象，即天然放射現(xiàn)象是否所有的元素都具有放射性？放射性物質(zhì)放出的射線有哪些種類？答案原子序數(shù)大于或等于83的元素，都能自發(fā)地放出射線，原子序數(shù)小于83的元素，有的也能放出射線放射性物質(zhì)發(fā)出的射線有三種：射線、射線、射線2怎樣用電場(chǎng)或磁場(chǎng)判斷三種射線粒子的帶電性質(zhì)？答案讓三種射線通過勻強(qiáng)電場(chǎng)，射線不偏轉(zhuǎn)，說明射線不帶電射線偏轉(zhuǎn)方向和電場(chǎng)方向相同，帶正電，射線偏轉(zhuǎn)方向和電場(chǎng)方向相反，帶負(fù)電或者讓三種射線通過勻強(qiáng)磁場(chǎng)，射線不偏轉(zhuǎn)，說明射線不帶電，射線和射線可根據(jù)偏轉(zhuǎn)方向和左手定則確定帶電性質(zhì)知識(shí)梳理1天然放射現(xiàn)象1896年，法國物理學(xué)家貝可勒爾發(fā)現(xiàn)鈾及其化合物能放出一種不同于X射線的新射線(1)定義：物理學(xué)中把物質(zhì)能自發(fā)地放出射線的現(xiàn)象叫做天然放射現(xiàn)象(2)放射性：物質(zhì)放出射線的性質(zhì)(3)放射性元素：具有放射性的元素2對(duì)三種射線的認(rèn)識(shí)種類射線射線射線組成高速氦核流高速電子流光子流(高頻電磁波)帶電荷量2ee0速率0.1c0.99cc貫穿本領(lǐng)最弱，用一張薄錫箔或一張紙就能擋住較強(qiáng)，能穿透幾毫米厚的鋁板最強(qiáng)，能穿透幾厘米厚的鉛板和幾十厘米厚的混凝土電離作用很強(qiáng)較強(qiáng)很弱即學(xué)即用判斷下列說法的正誤(1)1896年，法國的瑪麗居里首先發(fā)現(xiàn)了天然放射現(xiàn)象()(2)原子序數(shù)大于83的元素都是放射性元素()(3)原子序數(shù)小于83的元素都不能放出射線()(4)射線實(shí)際上就是氦原子核，射線具有較強(qiáng)的穿透能力()(5)射線是高速電子流，很容易穿透黑紙，也能穿透幾毫米厚的鋁板()(6)射線是能量很高的電磁波，電離作用很強(qiáng)()二、原子核的衰變導(dǎo)學(xué)探究如圖1為衰變、衰變示意圖圖11當(dāng)原子核發(fā)生衰變時(shí)，原子核的質(zhì)子數(shù)和中子數(shù)如何變化？答案發(fā)生衰變時(shí)，質(zhì)子數(shù)減少2，中子數(shù)減少2.2當(dāng)發(fā)生衰變時(shí)，新核的核電荷數(shù)相對(duì)原來的原子核變化了多少？新核在元素周期表中的位置怎樣變化？答案發(fā)生衰變時(shí)，核電荷數(shù)增加1.新核在元素周期表中的位置向后移動(dòng)一位知識(shí)梳理原子核的衰變1定義：原子核由于放出某種粒子而轉(zhuǎn)變成新核的變化，叫做原子核的衰變2衰變類型(1)衰變：放射性元素放出粒子的衰變過程放出一個(gè)粒子后，核的質(zhì)量數(shù)減少4，電荷數(shù)減少2，成為新核XYHe(2)衰變：放射性元素放出粒子的衰變過程放出一個(gè)粒子后，核的質(zhì)量數(shù)不變，電荷數(shù)增加1.XYe3衰變規(guī)律：原子核衰變時(shí)電荷數(shù)和質(zhì)量數(shù)都守恒4衰變的實(shí)質(zhì)(1)衰變的實(shí)質(zhì)：2個(gè)中子和2個(gè)質(zhì)子結(jié)合在一起形成粒子(2)衰變的實(shí)質(zhì)：核內(nèi)的中子轉(zhuǎn)化為了一個(gè)電子和一個(gè)質(zhì)子(3)射線經(jīng)常是伴隨著衰變和衰變產(chǎn)生的即學(xué)即用判斷下列說法的正誤(1)原子核在衰變時(shí)，它在元素周期表中的位置不變()(2)發(fā)生衰變是原子核中的電子發(fā)射到核外()(3)射線經(jīng)常是伴隨著射線和射線產(chǎn)生的()三、放射性元素的半衰期導(dǎo)學(xué)探究1.什么是半衰期？對(duì)于某個(gè)或選定的幾個(gè)原子核能根據(jù)該種元素的半衰期預(yù)測(cè)它的衰變時(shí)間嗎？答案半衰期是一個(gè)時(shí)間，是某種放射性元素的大量原子核有半數(shù)發(fā)生衰變所用的時(shí)間的統(tǒng)計(jì)規(guī)律，故無法預(yù)測(cè)單個(gè)原子核或幾個(gè)特定原子核的衰變時(shí)間2某放射性元素的半衰期為4天，若有10個(gè)這樣的原子核，經(jīng)過4天后還剩5個(gè)，這種說法對(duì)嗎？答案半衰期是大量放射性元素的原子核衰變時(shí)所遵循的統(tǒng)計(jì)規(guī)律，不能用于少量的原子核發(fā)生衰變的情況，因此，經(jīng)過4天后，10個(gè)原子核有多少發(fā)生衰變是不能確定的，所以這種說法不對(duì)知識(shí)梳理半衰期1定義：放射性元素每經(jīng)過一段時(shí)間，就有一半的核發(fā)生衰變，這段時(shí)間叫做放射性元素的半衰期2特點(diǎn)(1)不同的放射性元素，半衰期不同，甚至差別非常大(2)放射性元素衰變的快慢是由其原子核本身決定的，跟原子所處的化學(xué)狀態(tài)和外部條件無關(guān)3適用條件：半衰期描述的是統(tǒng)計(jì)規(guī)律，不適用于單個(gè)原子核的衰變4半衰期公式：N余N原，m余m原，其中T為半衰期5半衰期的應(yīng)用：利用半衰期非常穩(wěn)定這一特點(diǎn)，可以通過測(cè)量其衰變程度來推斷時(shí)間即學(xué)即用判斷下列說法的正誤(1)同種放射性元素，在化合物中的半衰期比在單質(zhì)中長()(2)把放射性元素放在低溫處，可以減緩放射性元素的衰變()(3)放射性元素的半衰期與元素所處的物理和化學(xué)狀態(tài)無關(guān)，它是一個(gè)統(tǒng)計(jì)規(guī)律，只對(duì)大量的原子核才適用()(4)氡的半衰期是3.8天，若有4個(gè)氡原子核，則經(jīng)過7.6天后只剩下一個(gè)氡原子核()一、天然放射現(xiàn)象和三種射線1三種射線的實(shí)質(zhì)射線：高速氦核流，帶電荷量為2e的正電荷；射線：高速電子流，帶電荷量為e的負(fù)電荷；射線：光子流(高頻電磁波)，不帶電2三種射線在電場(chǎng)中和磁場(chǎng)中的偏轉(zhuǎn)(1)在勻強(qiáng)電場(chǎng)中，射線不發(fā)生偏轉(zhuǎn)，做勻速直線運(yùn)動(dòng)，粒子和粒子沿相反方向做類平拋運(yùn)動(dòng)，在同樣的條件下，粒子的偏移大，如圖2所示圖2(2)在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，射線不發(fā)生偏轉(zhuǎn)，仍做勻速直線運(yùn)動(dòng)，粒子和粒子沿相反方向做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，且在同樣條件下，粒子的軌道半徑小，如圖3所示圖33元素的放射性(1)一種元素的放射性與是單質(zhì)還是化合物無關(guān)，這就說明射線跟原子核外電子無關(guān)(2)射線來自于原子核說明原子核內(nèi)部是有結(jié)構(gòu)的例1如圖4所示，R是一種放射性物質(zhì)，虛線框內(nèi)是勻強(qiáng)磁場(chǎng)，LL是厚紙板，MM是熒光屏，實(shí)驗(yàn)時(shí)，發(fā)現(xiàn)在熒光屏的O、P兩點(diǎn)處有亮斑，由此可知磁場(chǎng)的方向、到達(dá)O點(diǎn)的射線種類、到達(dá)P點(diǎn)的射線種類應(yīng)屬于下表中的()圖4選項(xiàng)磁場(chǎng)方向到達(dá)O點(diǎn)的射線到達(dá)P點(diǎn)的射線A豎直向上B豎直向下C垂直紙面向里D垂直紙面向外答案C解析R放射出來的射線共有、三種，其中、射線垂直于磁場(chǎng)方向進(jìn)入磁場(chǎng)區(qū)域時(shí)將受到洛倫茲力作用而偏轉(zhuǎn)，射線不偏轉(zhuǎn)，故打在O點(diǎn)的應(yīng)為射線；由于射線貫穿本領(lǐng)弱，不能射穿厚紙板，故到達(dá)P點(diǎn)的應(yīng)是射線；依據(jù)射線的偏轉(zhuǎn)方向及左手定則可知磁場(chǎng)方向垂直紙面向里例2(多選)將、三種射線分別射入勻強(qiáng)磁場(chǎng)和勻強(qiáng)電場(chǎng)，圖中表示射線偏轉(zhuǎn)情況正確的是()答案AD解析已知粒子帶正電，粒子帶負(fù)電，射線不帶電，根據(jù)正、負(fù)電荷在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)受洛倫茲力方向和正、負(fù)電荷在電場(chǎng)中受電場(chǎng)力方向可知，A、B、C、D四幅圖中、粒子的偏轉(zhuǎn)方向都是正確的，但偏轉(zhuǎn)的程度需進(jìn)一步判斷帶電粒子在磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，其半徑r，將數(shù)據(jù)代入，則粒子與粒子的半徑之比371，A對(duì)，B錯(cuò)；帶電粒子垂直進(jìn)入勻強(qiáng)電場(chǎng)，設(shè)初速度為v0，垂直電場(chǎng)線方向位移為x，沿電場(chǎng)線方向位移為y，則有xv0t，yt2，消去t可得y.對(duì)某一確定的x值，、粒子沿電場(chǎng)線偏轉(zhuǎn)距離之比，C錯(cuò)，D對(duì)三種射線的鑒別：(1)射線帶正電、射線帶負(fù)電、射線不帶電射線、射線是實(shí)物粒子，而射線是光子流，屬于電磁波的一種(2)射線、射線都可以在電場(chǎng)或磁場(chǎng)中偏轉(zhuǎn)，但偏轉(zhuǎn)方向不同，射線則不發(fā)生偏轉(zhuǎn)(3)射線穿透能力弱，射線穿透能力較強(qiáng)，射線穿透能力最強(qiáng)，而電離本領(lǐng)相反二、原子核的衰變規(guī)律和衰變方程確定原子核衰變次數(shù)的方法與技巧(1)方法：設(shè)放射性元素X經(jīng)過n次衰變和m次衰變后，變成穩(wěn)定的新元素Y，則衰變方程為：XYnHeme根據(jù)電荷數(shù)守恒和質(zhì)量數(shù)守恒可列方程：AA4n，ZZ2nm.以上兩式聯(lián)立解得：n，mZZ.由此可見，確定衰變次數(shù)可歸結(jié)為解一個(gè)二元一次方程組(2)技巧：為了確定衰變次數(shù)，一般先由質(zhì)量數(shù)的改變確定衰變的次數(shù)(這是因?yàn)樗プ兊拇螖?shù)多少對(duì)質(zhì)量數(shù)沒有影響)，然后根據(jù)衰變規(guī)律確定衰變的次數(shù)例3U核經(jīng)一系列的衰變后變?yōu)镻b核，問：(1)一共經(jīng)過幾次衰變和幾次衰變？(2)Pb與U相比，質(zhì)子數(shù)和中子數(shù)各少了多少？(3)綜合寫出這一衰變過程的方程答案(1)86(2)1022(3)UPb8He6e解析(1)設(shè)U衰變?yōu)镻b經(jīng)過x次衰變和y次衰變，由質(zhì)量數(shù)守恒和電荷數(shù)守恒可得2382064x92822xy聯(lián)立解得x8，y6.即一共經(jīng)過8次衰變和6次衰變(2)由于每發(fā)生一次衰變質(zhì)子數(shù)和中子數(shù)均減少2，每發(fā)生一次衰變中子數(shù)減少1，而質(zhì)子數(shù)增加1，故Pb與U相比，質(zhì)子數(shù)少10，中子數(shù)少22.(3)衰變方程為UPb8He6e.針對(duì)訓(xùn)練1在橫線上填上粒子符號(hào)和衰變類型(1)UTh_，屬于_衰變(2)ThPa_，屬于_衰變(3)PoAt_，屬于_衰變(4)CuCo_，屬于_衰變答案(1)He(2)e(3)e(4)He解析根據(jù)質(zhì)量數(shù)和電荷數(shù)守恒可以判斷：(1)中生成的粒子為He，屬于衰變(2)中生成的粒子為e，屬于衰變(3)中生成的粒子為e，屬于衰變(4)中生成的粒子為He，屬于衰變1衰變方程的書寫：衰變方程用“”，而不用“”表示，因?yàn)樗プ兎匠瘫硎镜氖窃雍说淖兓?，而不是原子的變?衰變次數(shù)的判斷技巧(1)衰變過程遵循質(zhì)量數(shù)守恒和電荷數(shù)守恒(2)每發(fā)生一次衰變質(zhì)子數(shù)、中子數(shù)均減少2.(3)每發(fā)生一次衰變中子數(shù)減少1，質(zhì)子數(shù)增加1.三、對(duì)半衰期的理解及有關(guān)計(jì)算1公式：根據(jù)半衰期的概念，可總結(jié)出公式N余N原，m余m原式中N原、m原表示衰變前的放射性元素的原子數(shù)和質(zhì)量，N余、m原表示衰變后尚未發(fā)生衰變的放射性元素的原子數(shù)和質(zhì)量，t表示衰變時(shí)間，T表示半衰期2適用條件：半衰期是一個(gè)統(tǒng)計(jì)概念，是對(duì)大量的原子核衰變規(guī)律的總結(jié)，對(duì)于一個(gè)特定的原子核，無法確定何時(shí)發(fā)生衰變，但可以確定發(fā)生衰變的概率，即某時(shí)衰變的可能性，因此，半衰期只適用于大量的原子核3影響因素：半衰期由放射性元素的原子核內(nèi)部的因素決定，跟原子所處的物理狀態(tài)(如壓強(qiáng)、溫度)或化學(xué)狀態(tài)(如單質(zhì)、化合物)無關(guān)，因?yàn)檫@些因素都不能改變?cè)雍说慕Y(jié)構(gòu)例4放射性同位素14C被考古學(xué)家稱為“碳鐘”，它可以用來判定古生物體的年代，此項(xiàng)研究獲得1960年諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)(1)宇宙射線中高能量的中子碰到空氣中的氮原子后，會(huì)形成不穩(wěn)定的C，它很容易發(fā)生衰變，放出射線變成一個(gè)新核，其半衰期為5730年，試寫出C的衰變方程(2)若測(cè)得一古生物遺骸中的C含量只有活體中的25%，則此遺骸距今約有多少年？答案(1)CeN(2)11460年解析(1)C的衰變方程為：CeN.(2)C的半衰期T5730年生物死亡后，遺骸中的C按其半衰期變化，設(shè)活體中C的含量為N0，遺骸中的C含量為N，則NN0，即0.25N0N0，故2，t11460年針對(duì)訓(xùn)練2氡222是一種天然放射性氣體，被吸入后，會(huì)對(duì)人的呼吸系統(tǒng)造成輻射損傷，它是世界衛(wèi)生組織公布的主要環(huán)境致癌物質(zhì)之一其衰變方程是RnPo_.已知Rn的半衰期約為3.8天，則約經(jīng)過_天，16g的Rn衰變后還剩1g.答案He15.2解析根據(jù)核反應(yīng)過程中電荷數(shù)守恒和質(zhì)量數(shù)守恒可推得該反應(yīng)的另一種生成物為He.根據(jù)m余m原得4，代入T3.8天，解得t3.84天15.2天.1(天然放射現(xiàn)象的認(rèn)識(shí))(多選)以下關(guān)于天然放射現(xiàn)象，敘述正確的是()A若使某放射性物質(zhì)的溫度升高，其半衰期將變短B衰變所釋放的電子是原子核外的電子電離形成的C射線是原子核衰變產(chǎn)生的，它有很強(qiáng)的電離作用D射線是原子核產(chǎn)生的，它是能量很大的光子流答案CD2(衰變規(guī)律的理解)由于放射性元素Np的半衰期很短，所以在自然界一直未被發(fā)現(xiàn)，只是在使用人工的方法制造后才被發(fā)現(xiàn)已知Np經(jīng)過一系列衰變和衰變后變成Bi，下列論斷中正確的是()A.Bi的原子核比Np的原子核少28個(gè)中子B衰變過程中共發(fā)生了7次衰變和4次衰變C衰變過程中共發(fā)生了4次衰變和7次衰變D衰變前比衰變后所有物質(zhì)的質(zhì)量數(shù)減少答案B解析依題意有：23720928，由2847就可知道發(fā)生了7次衰變，發(fā)生衰變次數(shù)為：72x9383，x4，即發(fā)生了4次衰變，B正確，C錯(cuò)誤；它們中子數(shù)分別為：23793144,20983126，中子數(shù)之差為：14412618，故A錯(cuò)誤；根據(jù)衰變規(guī)律可知，反應(yīng)前后質(zhì)量數(shù)守恒，D錯(cuò)誤3(半衰期的理解)關(guān)于半衰期，下列說法正確的是()A放射性元素的半衰期越短，表明有半數(shù)原子核發(fā)生衰變所需的時(shí)間越短，衰變速度越快B放射性元素的樣品不斷衰變，隨著剩下未衰變的原子核的減少，元素半衰期也變長C把放射性元素放在密封的容器中，可以減慢放射性元素的衰變速度D降低溫度或增大壓強(qiáng)，讓該元素與其他物質(zhì)形成化合物，均可減小衰變速度答案A解析放射性元素的半衰期是指放射性元素的原子核半數(shù)發(fā)生衰變所需的時(shí)間，它反映了放射性元素衰變速度的快慢，半衰期越短，則衰變?cè)娇欤荒撤N元素的半衰期長短由其自身因素決定，與它所處的物理、化學(xué)狀態(tài)無關(guān)，故A正確，B、C、D錯(cuò)誤4(半衰期的理解及計(jì)算)(多選)14C發(fā)生放射性衰變成為14N，半衰期約5700年已知植物存活期間，其體內(nèi)14C與12C的比例不變；生命活動(dòng)結(jié)束后，14C的比例持續(xù)減小現(xiàn)通過測(cè)量得知，某古木樣品中14C的比例正好是現(xiàn)代植物所制樣品的二分之一下列說法正確的是()A該古木的年代距今約5700年B12C、13C、14C具有相同的中子數(shù)C14C衰變?yōu)?4N的過程中放出射線D增加樣品測(cè)量環(huán)境的壓強(qiáng)將加速14C的衰變答案AC解析因古木樣品中14C的比例正好是現(xiàn)代植物所制樣品的二分之一，則可知經(jīng)過的時(shí)間為一個(gè)半衰期，即該古木的年代距今約為5700年，選項(xiàng)A正確；12C、13C、14C具有相同的質(zhì)子數(shù)，由于質(zhì)量數(shù)不同，故中子數(shù)不同，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；根據(jù)核反應(yīng)方程可知，14C衰變?yōu)?4N的過程中放出電子，即放出射線，選項(xiàng)C正確；外界環(huán)境不影響放射性元素的半衰期，選項(xiàng)D錯(cuò)誤一、選擇題考點(diǎn)一天然放射現(xiàn)象及三種射線1(多選)下列哪些現(xiàn)象能說明射線來自原子核()A三種射線的能量都很高B射線的強(qiáng)度不受溫度、外界壓強(qiáng)等物理?xiàng)l件的影響C元素的放射性與所處的化學(xué)狀態(tài)(單質(zhì)、化合態(tài))無關(guān)D射線、射線都是帶電的粒子流答案BC解析能說明射線來自原子核的證據(jù)是元素的放射性與其所處的化學(xué)狀態(tài)和物理狀態(tài)無關(guān)，B、C正確2在天然放射性物質(zhì)附近放置一帶電體，帶電體所帶的電荷很快消失的根本原因是()A射線的貫穿作用B射線的電離作用C射線的貫穿作用D射線的中和作用答案B解析由于粒子電離作用較強(qiáng)，能使空氣分子電離，電離產(chǎn)生的電荷與帶電體的電荷中和，使帶電體所帶的電荷很快消失3(多選)天然放射性物質(zhì)的射線包含三種成分，下列說法中正確的是()A射線的本質(zhì)是高速氦核流B射線是不帶電的光子流C三種射線中電離作用最強(qiáng)的是射線D一張厚的黑紙可以擋住射線，但擋不住射線和射線答案AD解析射線的本質(zhì)是高速氦核流，射線是高速電子流，A正確，B錯(cuò)誤三種射線中電離作用最強(qiáng)的是射線，C錯(cuò)誤；一張厚的黑紙可以擋住射線，但擋不住射線和射線，D正確4如圖1所示，放射性元素鐳衰變過程中釋放出、三種射線，分別進(jìn)入勻強(qiáng)電場(chǎng)和勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，下列說法正確的是()圖1A表示射線，表示射線B表示射線，表示射線C表示射線，表示射線D表示射線，表示射線答案C解析射線為電磁波，在電場(chǎng)、磁場(chǎng)中均不偏轉(zhuǎn)，故和表示射線，A、B、D項(xiàng)錯(cuò)；射線中的粒子為氦原子核，帶正電，在勻強(qiáng)電場(chǎng)中，沿電場(chǎng)方向偏轉(zhuǎn)，故表示射線，由左手定則可知在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中射線向左偏，故表示射線，C項(xiàng)對(duì)考點(diǎn)二原子核的衰變5(多選)由原子核的衰變規(guī)律可知()A放射性元素一次衰變就同時(shí)產(chǎn)生射線和射線B放射性元素發(fā)生衰變，產(chǎn)生的新核的化學(xué)性質(zhì)與原來的核的化學(xué)性質(zhì)相同C放射性元素衰變的快慢跟它所處的物理、化學(xué)狀態(tài)無關(guān)D放射性元素發(fā)生正電子衰變時(shí)，產(chǎn)生的新核質(zhì)量數(shù)不變，電荷數(shù)減少1答案CD解析由放射性元素的衰變實(shí)質(zhì)可知，不可能同時(shí)發(fā)生衰變和衰變，故A錯(cuò)；衰變后變?yōu)樾略?，化學(xué)性質(zhì)不同，故B錯(cuò)；衰變快慢與所處的物理、化學(xué)狀態(tài)無關(guān)，C對(duì)；正電子電荷數(shù)為1，質(zhì)量數(shù)為0，故D對(duì)6某原子核A先進(jìn)行一次衰變變成原子核B，再進(jìn)行一次衰變變成原子核C，則()A核C的質(zhì)子數(shù)比核A的質(zhì)子數(shù)少2B核A的質(zhì)量數(shù)減核C的質(zhì)量數(shù)等于3C核A的中子數(shù)減核C的中子數(shù)等于3D核A的中子數(shù)減核C的中子數(shù)等于5答案C解析原子核A進(jìn)行一次衰變后，一個(gè)中子轉(zhuǎn)變?yōu)橐粋€(gè)質(zhì)子并釋放一個(gè)電子，再進(jìn)行一次衰變，又釋放兩個(gè)中子和兩個(gè)質(zhì)子，所以核A比核C多3個(gè)中子、1個(gè)質(zhì)子，選項(xiàng)C正確，A、B、D錯(cuò)誤7一個(gè)原來靜止的U原子核，輻射出粒子，它的兩個(gè)產(chǎn)物在垂直于它們速度方向的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)，它們的軌跡和運(yùn)動(dòng)方向(圖中用箭頭表示)可能是下圖中哪一個(gè)()答案D解析由于發(fā)生的是衰變，產(chǎn)物是兩個(gè)帶正電的粒子，根據(jù)動(dòng)量守恒Mv1mv0知這兩個(gè)新核的運(yùn)動(dòng)方向相反，受到的洛倫茲力方向相反，即軌跡應(yīng)該是外切圓，再利用左手定則，判斷洛倫茲力方向，由r知r>r新，D正確8(多選)U是一種放射性元素，能夠自發(fā)地進(jìn)行一系列放射性衰變，如圖2所示，可以判斷下列說法正確的是()圖2A圖中a是84，b是206BY是衰變，放出電子，電子是由中子轉(zhuǎn)變成質(zhì)子時(shí)產(chǎn)生的CY和Z是同一種衰變D從X衰變中放出的射線電離性最強(qiáng)答案AC解析Bi衰變成Po，質(zhì)量數(shù)不變，可知發(fā)生的是衰變，則電荷數(shù)多1，可知a84，Bi衰變成Tl，知電荷數(shù)少2，發(fā)生的是衰變，質(zhì)量數(shù)少4，則b206，故A正確，B錯(cuò)誤Z衰變，質(zhì)量數(shù)少4，發(fā)生的是衰變，Y和Z是同一種衰變，故C正確從X衰變中放出的射線是射線，電離能力不是最強(qiáng)，故D錯(cuò)誤考點(diǎn)三半衰期9(多選)關(guān)于放射性元素的半衰期，下列說法正確的是()A原子核全部衰變所需要的時(shí)間的一半B原子核有半數(shù)發(fā)生衰變所需要的時(shí)間C相對(duì)原子質(zhì)量減少一半所需要的時(shí)間D元素質(zhì)量減半所需要的時(shí)間答案BD解析放射性元素的原子核有半數(shù)發(fā)生衰變所需要的時(shí)間叫做這種元素的半衰期，它與原子核全部衰變所需要的時(shí)間的一半不同放射性元素發(fā)生衰變后成為一種新的原子核，原來的放射性元素原子核的個(gè)數(shù)不斷減少，當(dāng)原子核的個(gè)數(shù)減半時(shí)，該放射性元素的原子核的總質(zhì)量也減半，故選項(xiàng)B、D正確10(多選)下列關(guān)于放射性元素的半衰期的說法中正確的是()A同種放射性元素，在化合物中的半衰期比在單質(zhì)中長B放射性元素的半衰期與元素所處的物理和化學(xué)狀態(tài)無關(guān)，它是一個(gè)統(tǒng)計(jì)規(guī)律，只對(duì)大量的原子核才適用C氡的半衰期是3.8天，若有4g氡原子核，則經(jīng)過7.6天就只剩下1g氡D氡的半衰期是3.8天，若有4個(gè)氡原子核，則經(jīng)過7.6天就只剩下一個(gè)答案BC解析放射性元素的半衰期由核內(nèi)部因素決定，跟原子所處的物理狀態(tài)和化學(xué)狀態(tài)無關(guān)，它是一個(gè)統(tǒng)計(jì)規(guī)律，只對(duì)大量的原子核才適用，A、D錯(cuò)誤，B正確；氡的半衰期是3.8天，則4 g氡原子核經(jīng)7.6天剩余質(zhì)量MM04 g1 g，C正確二、非選擇題11(原子核的衰變與動(dòng)量守恒定律的綜合應(yīng)用)天然放射性鈾(U)發(fā)生衰變后產(chǎn)生釷(Th)和另一種新核(1)請(qǐng)寫出衰變方程；(2)若衰變前鈾(U)核的速度為v，衰變產(chǎn)生的釷(Th)核的速度為，且與鈾核速度方向相同，試估算產(chǎn)生的另一種新核的速度答案(1)UThHe(2)v，方向與鈾核速度方向相同解析(1)原子核衰變時(shí)電荷數(shù)和質(zhì)量數(shù)都守恒，有UThHe.(2)由(1)知新核為氦核，設(shè)一個(gè)核子的質(zhì)量為m，則氦核的質(zhì)量為4m、鈾核的質(zhì)量為238m、釷核的質(zhì)量為234m，氦核的速度為v，以v的方向?yàn)檎较蛴蓜?dòng)量守恒定律，得238mv234m4mv，解得vv，方向與鈾核速度方向相同12(三種射線性質(zhì)及與電場(chǎng)的綜合應(yīng)用)在暗室的真空裝置中做如下實(shí)驗(yàn)：在豎直放置的平行金屬板間的勻強(qiáng)電場(chǎng)中，有一個(gè)能產(chǎn)生、三種射線的放射源從放射源射出的一束射線垂直于電場(chǎng)方向射入電場(chǎng)，如圖3所示，在與放射源距離為H高處，水平放置兩張疊放著的、涂藥品面朝下的印像紙(比一般紙厚且涂有感光藥品的紙)，經(jīng)射線照射一段時(shí)間后兩張印像紙顯影(已知m4u，mu，v，vc)圖3(1)上面的印像紙有幾個(gè)暗斑？各是什么射線的痕跡？(2)下面的印像紙顯出一串三個(gè)暗斑，試估算中間暗斑與兩邊暗斑的距離之比？(3)若在此空間再加上與電場(chǎng)方向垂直的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，一次使射線不偏轉(zhuǎn)，一次使射線不偏轉(zhuǎn)，則兩次所加勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度之比是多少？答案(1)兩個(gè)暗斑射線和射線(2)1845(3)101解析(1)因粒子穿透本領(lǐng)弱，穿過下面印象紙的只有射線和射線，射線、射線在上面的印像紙上留下兩個(gè)暗斑(2)下面印像紙上從左向右依次是射線、射線、射線留下的暗斑設(shè)射線、射線留下的暗斑到中央射線留下暗斑的距離分別為x、x.則對(duì)粒子，有xat2a2，a對(duì)粒子，有xat2a2，a聯(lián)立解得.(3)若使射線不偏轉(zhuǎn)，則qEqvB，所以B，同理，若使射線不偏轉(zhuǎn)，則B.故.