粵教版選修35 核能的利用 第1課時(shí) 作業(yè).docx

核能的利用1.威耳遜云室能夠觀察到射線徑跡,是利用()a.射線在云室里的穿透本領(lǐng)b.射線在云室里的化學(xué)效應(yīng)c.射線在云室里的熱效應(yīng)d.射線在云室里的電離作用解析:威耳遜云室內(nèi)的酒精蒸氣達(dá)到過飽和狀態(tài)時(shí),如果有射線粒子從室內(nèi)氣體中飛過,使沿途的氣體分子電離,過飽和酒精蒸氣就會(huì)以這些離子為核心凝結(jié)成霧滴,這些霧滴沿射線經(jīng)過的路線排列,于是就顯示出了射線的徑跡。本題正確選項(xiàng)為d。答案:d2.關(guān)于放射性同位素的應(yīng)用,下列說法中正確的是()a.利用射線使空氣電離,消除靜電b.利用射線照射植物的種子,使產(chǎn)量顯著增加c.利用射線來治肺癌、食道癌d.利用放射性同位素跟它的非放射性同位素的化學(xué)性質(zhì)相同,可以作為示蹤原子解析:或射線的電離本領(lǐng)較大,可以消除工業(yè)上有害的靜電積累,選項(xiàng)a錯(cuò)誤;射線或射線的穿透性強(qiáng),可以用來輻射育種、輻射保鮮、消毒殺菌和醫(yī)治腫瘤等,選項(xiàng)b、c錯(cuò)誤;放射性同位素跟它的非放射性同位素的化學(xué)性質(zhì)相同,可以作為示蹤原子,選項(xiàng)d正確。答案:d3.用中子轟擊鋁27,產(chǎn)生鈉24和x粒子,鈉24具有放射性,它衰變后變成鎂24,則x粒子和鈉的衰變過程分別是()a.質(zhì)子、衰變b.電子、衰變c.粒子、衰變d.正電子、衰變解析:中子轟擊鋁27的核反應(yīng)方程為alnnahe,鈉24衰變后變成鎂24的核反應(yīng)方程為namge,所以x粒子是粒子,鈉的衰變?yōu)樗プ?選項(xiàng)c正確。答案:c4.用刀治療腫瘤,不用麻醉,時(shí)間短,因而刀被譽(yù)為“神刀”。那么刀治療腫瘤是利用()a.射線具有很強(qiáng)的貫穿本領(lǐng)b.射線具有很強(qiáng)的電離作用c.射線具有很強(qiáng)的能量d.射線很容易繞過阻礙物到達(dá)目的地解析:射線具有很強(qiáng)的能量,貫穿本領(lǐng)很強(qiáng),能穿過幾厘米厚的鉛板,射線電離作用較弱,b錯(cuò)誤;射線的波長較短,不容易發(fā)生衍射,也就不容易繞過阻礙物,d錯(cuò)誤。答案:ac5.如圖所示是查德威克實(shí)驗(yàn)示意圖,在這個(gè)實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)了一種不可見的貫穿能力很強(qiáng)的粒子,這種粒子是()a.正電子b.中子c.光子d.電子解析:查德威克實(shí)驗(yàn)用人工轉(zhuǎn)變的方法發(fā)現(xiàn)了中子,中子的貫穿能力很強(qiáng),故b項(xiàng)正確。答案:b6.放射性在技術(shù)上有很多應(yīng)用,不同的放射源可用于不同目的。下表列出了一些放射性元素的半衰期和可供利用的射線。元素射線半衰期釙210138天氡2223.8天鍶9028天鈾238、4.5109年某塑料公司生產(chǎn)聚乙烯薄膜,方法是讓厚的聚乙烯膜通過軋輥把聚乙烯膜軋薄,利用適當(dāng)?shù)姆派渚€來測定通過軋輥后的薄膜厚度是否均勻,可利用的元素是()a.釙210b.氡222c.鍶90d.鈾238解析:要測定聚乙烯薄膜的厚度,則要求射線可以穿透薄膜,因此射線不合適;另外,射線穿透作用還要受薄膜厚度影響,射線穿透作用最強(qiáng),薄膜厚度不會(huì)影響射線穿透,所以只能選用射線,而氡222半衰期太小,鈾238半衰期太長,所以只有鍶90較合適。答案:c7.如圖所示是工廠利用射線自動(dòng)控制鋁板厚度的裝置示意圖。(1)請(qǐng)簡述自動(dòng)控制的原理。(2)如果工廠生產(chǎn)的是厚度為1 mm的鋁板,在、和三種射線中,哪一種對(duì)鋁板的厚度控制起主要作用?為什么?解析:(1)射線具有貫穿本領(lǐng)。如果向前移動(dòng)的鋁板的厚度有變化,則探測器接收到的射線的強(qiáng)度就會(huì)隨之變化,將這種變化轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘?hào)輸入到相應(yīng)的裝置,使之自動(dòng)地控制圖中右側(cè)的兩個(gè)輪間的距離,達(dá)到自動(dòng)控制鋁板厚度的目的。(2)射線起主要作用。因?yàn)樯渚€的貫穿本領(lǐng)很小,一張薄紙就能把它擋住,更穿不過1 mm厚的鋁板;射線的貫穿本領(lǐng)很強(qiáng),能穿過幾厘米厚的鉛板,1 mm左右的鋁板厚度發(fā)生變化時(shí),穿過鋁板的射線的強(qiáng)度變化不大;射線的貫穿本領(lǐng)較強(qiáng),能穿過幾毫米的鋁板,當(dāng)鋁板厚度發(fā)生變化時(shí),透過鋁板的射線的強(qiáng)度變化較大,探測器可明顯地反映出這種變化,從而使自動(dòng)化系統(tǒng)作出相應(yīng)的反應(yīng)。答案:見解析8.1993年,中國科學(xué)院上海原子核研究所制得了一種新的鉑元素的同位素pt,制取過程如下:(1)用質(zhì)子轟擊鈹靶be產(chǎn)生快中子。(2)用快中子轟擊汞hg,反應(yīng)過程可能有兩種:生成pt,放出氦原子核。生成pt,同時(shí)放出質(zhì)子、中子。(3)生成的pt發(fā)生兩次衰變,變成穩(wěn)定的原子核hg。寫出上述核反應(yīng)方程。解析:根據(jù)質(zhì)量數(shù)守恒、電荷數(shù)守恒,確定新生核的電荷數(shù)和質(zhì)量數(shù),然后寫出核反應(yīng)方程,如下:(1ben(2)hgpthehgpt+n(3ptauauhge答案:見解析9.將威耳遜云室置于磁場中,一個(gè)靜止在磁場中的放射性同位素原子核p,放出一個(gè)正電子后變成原子核si,能近似反映正電子和si核軌跡的是()解析:把放出的正電子和衰變生成物si核看成一個(gè)系統(tǒng),衰變過程中系統(tǒng)的動(dòng)量守恒,放出的正電子的方向跟si核運(yùn)動(dòng)方向一定相反。由于它們都帶正電荷,在洛倫茲力作用下一定形成兩個(gè)外切圓的軌道,c、d選項(xiàng)可排除。因?yàn)橛新鍌惼澚ψ鳛橄蛐牧?即qvb=m,所以做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的半徑為r=。衰變時(shí),放出的正電子與反沖核si的動(dòng)量大小相等,因此在同一個(gè)磁場中做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑與它們的電荷量成反比,即?？梢娬娮舆\(yùn)動(dòng)的圓半徑較大,故選b選項(xiàng)。答案:b10.將一計(jì)數(shù)器放在實(shí)驗(yàn)桌上,打開開關(guān),在連續(xù)3 min內(nèi),計(jì)數(shù)器的示數(shù)是每分鐘11、9和16。將一放射源放在計(jì)數(shù)器附近,在連續(xù)3 min內(nèi),計(jì)數(shù)器的示數(shù)變?yōu)槊糠昼? 310、1 270和1 296。現(xiàn)將一塊厚紙板放在放射源和計(jì)數(shù)器之間,示數(shù)降為每分鐘1 250、1 242和1 236;將一塊厚為2 mm的鉛板代替厚紙板,示數(shù)降為每分鐘13、12和11。問:(1)為什么沒有放射源時(shí),計(jì)數(shù)器會(huì)有示數(shù)?(2)根據(jù)上述實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),確定該射線是何種射線?為什么?解析:、三種射線中,貫穿本領(lǐng)依次增強(qiáng),厚紙板放在放射源和計(jì)數(shù)器之間,計(jì)數(shù)器示數(shù)無明顯變化,說明無貫穿本領(lǐng)最小的射線,以2 mm的鉛板遮擋,計(jì)數(shù)器示數(shù)明顯減小,說明無貫穿本領(lǐng)最強(qiáng)的射線,綜上所述,該射線是射線。答案:(1)空氣中有微量的射線(2)射線由穿透能力來判斷11.同位素原子在許多方面有著廣泛的應(yīng)用,1934年,科學(xué)家在用粒子轟擊鋁箔時(shí),除探測到預(yù)料中的中子外,還探測到了正電子,更意外的是,拿走放射源,鋁箔雖不再發(fā)射中子,但仍能繼續(xù)發(fā)射正電子,而且這種放射性隨時(shí)間衰減的規(guī)律跟隨天然放射性一樣,也有一定的半衰期。(1)寫出粒子轟擊鋁箔al)產(chǎn)生中子的核反應(yīng)方程式。(2)上述產(chǎn)生的具有放射性的同位素叫作放射性同位素,寫出其產(chǎn)生正電子的核反應(yīng)方程式。(3)簡要說明放射性同位素的應(yīng)用,并至少舉出兩個(gè)實(shí)際應(yīng)用的例子。答案: (1alhen(2sie(3)利用射線育種,作為示蹤原子檢查管道等12.某實(shí)驗(yàn)室工作人員,用初速度為v0=0.09c(c為真空中的光速)的粒子轟擊靜止在勻強(qiáng)磁場中的na,產(chǎn)生了質(zhì)子。若某次碰撞可看作對(duì)心正碰,碰后新核的運(yùn)動(dòng)方向與粒子的初速度方向相同,質(zhì)子的運(yùn)動(dòng)方向與新核運(yùn)動(dòng)方向相反,它們?cè)诖怪庇诖艌龅钠矫鎯?nèi)分別做勻速圓周運(yùn)動(dòng)。通過分析軌跡半徑,可得出新核與質(zhì)子的速度大小之比為110,