2020高中物理刷題首選卷第十九章課時(shí)3探測(cè)射線的方法4放射性的應(yīng)用與防護(hù)(對(duì)點(diǎn)練鞏固練)(含解析)新人教

1、課時(shí) 3 探測(cè)射線的方法課時(shí) 4 放射性的應(yīng)用與防護(hù)一、選擇題1在威耳遜云室中，關(guān)于放射源產(chǎn)生的射線徑跡，下列說(shuō)法中正確的是( )A. 由于丫射線的能量大，容易顯示其徑跡B. 由于3粒子的速度大，其徑跡粗而且長(zhǎng)C. 由于a粒子的速度小，不易顯示其徑跡D. 由于a粒子的電離作用強(qiáng)，其徑跡直而粗答案 D解析 在云室中顯示粒子徑跡是由于引起氣體電離，電離作用強(qiáng)的a 粒子容易顯示其徑跡，因質(zhì)量較大，飛行時(shí)不易改變方向，所以徑跡直而粗，故只有D正確。2. 關(guān)于氣泡室，下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是 ()A. 氣泡室里裝的是液體B. 氣泡室的工作原理是剛開(kāi)始?jí)簭?qiáng)很大，以后壓強(qiáng)突然降低，液體沸點(diǎn)變低，粒子通 過(guò)液體時(shí)在它

2、周?chē)袣馀萆蒀. 氣泡室的原理同云室相似D. 粒子在氣泡室中運(yùn)行軌跡可用來(lái)分析帶電粒子動(dòng)能等情況，不能用來(lái)分析動(dòng)量答案 D解析 根據(jù)氣泡室的工作原理可知A、B、C三選項(xiàng)正確。把氣泡室放在磁場(chǎng)中，粒子在洛倫茲力的作用下徑跡為曲線，根據(jù)照片可分析粒子的帶電情況、動(dòng)量和能量，故D是錯(cuò)誤的說(shuō)法。3. (多選)鋁箔被a粒子轟擊后發(fā)生了以下核反應(yīng)：13AIX+ On。下列判斷正確的是()A. 0n 是質(zhì)子 B. 0n 是中子C. X是1；Si的同位素 D . X是15p的同位素答案 BD解析On是中子，1H才是質(zhì)子，A錯(cuò)誤，B正確；由質(zhì)量數(shù)守恒和電荷數(shù)守恒得X的質(zhì)量數(shù)為30,核電荷數(shù)為15，即是；5P的

3、同位素；5巳C錯(cuò)誤，D正確。4. (多選)關(guān)于放射性同位素的應(yīng)用，下列說(shuō)法中正確的是()A. 放射性同位素可以作為示蹤原子在農(nóng)業(yè)、醫(yī)療中應(yīng)用B. 利用丫射線的貫穿性可以為金屬探傷，也能進(jìn)行人體的透視C. 用射線照射作物種子能使其DNA發(fā)生變異，其結(jié)果一定是成為更優(yōu)秀的品種D. 用丫射線治療腫瘤時(shí)一定要嚴(yán)格控制劑量，以免對(duì)人體正常組織造成太大的危害答案 AD解析放射性同位素可以作為示蹤原子在農(nóng)業(yè)、醫(yī)療中應(yīng)用。丫射線對(duì)人體細(xì)胞傷害太大，不能用來(lái)進(jìn)行人體透視。作物種子發(fā)生的DNA突變不一定都是有益的，還要經(jīng)過(guò)篩選才能培育出優(yōu)秀品種。用 丫射線治療腫瘤對(duì)人體肯定有副作用，因此要嚴(yán)格控制劑量。本題選A

4、D用a粒子照射充氮的云室，攝得如圖所示的照片，下列說(shuō)法中正確的是（）A.A是a粒子的徑跡，B是質(zhì)子的徑跡，C是新核的徑跡B.B是a粒子的徑跡，A是質(zhì)子的徑跡，C是新核的徑跡C.C是a粒子的徑跡，A是質(zhì)子的徑跡，B是新核的徑跡D.B是a粒子的徑跡，C是質(zhì)子的徑跡，A是新核的徑跡答案 D解析 a粒子轟擊氮的核反應(yīng)方程為 ；He+ 7nH 7O+ 1 H,入射的是a粒子，所以B是a17粒子產(chǎn)生的徑跡；質(zhì)量大電離作用強(qiáng)的新核 8 0,徑跡粗而短，故A是新核徑跡；質(zhì)子電離作用弱一些，貫穿作用強(qiáng)，徑跡細(xì)而長(zhǎng)，故C是質(zhì)子的徑跡，所以正確選項(xiàng)為Do6如圖是帶電粒子在氣泡室中運(yùn)動(dòng)徑跡的照片及其中某條徑跡的放大圖

5、。勻強(qiáng)磁場(chǎng)與帶電粒子的運(yùn)動(dòng)徑跡垂直， A、B C是該條徑跡上的二點(diǎn)。若該粒子在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中質(zhì)量和電荷量保持不變，不斷克服阻力做功，則關(guān)于此徑跡下列說(shuō)法正確的是（）A. 粒子由A經(jīng)B向C運(yùn)動(dòng)B. 粒子由C經(jīng)B向A運(yùn)動(dòng)C. 粒子一定帶正電，磁場(chǎng)方向垂直紙面向里D. 粒子一定帶負(fù)電，磁場(chǎng)方向垂直紙面向外答案 A解析 根據(jù)題意，帶電粒子沿垂直于磁場(chǎng)方向射入勻強(qiáng)磁場(chǎng)，粒子的動(dòng)能逐漸減小， 速mv度減小，則由公式r= 得知，粒子的軌跡半徑逐漸減小，由圖看出，粒子是從A經(jīng)B向CqB運(yùn)動(dòng)，故A正確，B錯(cuò)誤。若粒子帶正電，由左手定則判斷可知，磁場(chǎng)方向垂直紙面向里；若粒子帶負(fù)電，由左手定則判斷可知，磁場(chǎng)方向垂直紙面

6、向外，故C、D錯(cuò)誤。7.下面列出的是一些核反應(yīng)方程： 15 30Si + X, Be+2 105B+ Y 2He+ ；He_3Li下列判斷正確的是（）A. X是質(zhì)子，Y是中子，Z是正電子B. X是正電子，Y是質(zhì)子，Z是中子C. X是中子，Y是正電子，Z是質(zhì)子D. X是正電子，Y是中子，Z是質(zhì)子答案 D解析 由質(zhì)量數(shù)和核電荷數(shù)守恒可知 D正確。&放射性同位素可作為示蹤原子，例如，在醫(yī)學(xué)上可以確定腫瘤的位置等，今有四種不同的放射性同位素 R P Q S，它們的半衰期分別為半年、38天、15天和2天，則應(yīng)選用的同位素是（）A. SB QC PD R答案 A解析 半衰期越長(zhǎng)，放射性廢料越難處理， 所以

7、一旦研究結(jié)束，就希望放出的射線量大 大減小，因此應(yīng)選擇半衰期較短、衰變稍快的放射性元素作為示蹤原子，故選A9. 將威耳遜云室置于磁場(chǎng)中，一個(gè)靜止在磁場(chǎng)中的放射性同位素原子核15p,放出一個(gè)正電子后變成原子核34Si，能近似反映正電子和 Si核軌跡的是（）BCD答案 B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(guò)程中系統(tǒng)的動(dòng)量守恒，放出的正電子的運(yùn)動(dòng)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2所以做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的軌道半徑為mvu昭，衰變時(shí)放出的正電子與反沖核Si的動(dòng)量大小reqsi14r siqe1用下一定形成兩個(gè)外切圓的軌道，C D可排除。因?yàn)槁鍌惼澚μ峁┫蛐牧?/p>

8、，即qvB= m ,相等，因此在同一個(gè)磁場(chǎng)中做圓周運(yùn)動(dòng)的軌道半徑與它們的電荷量成反比，即 可見(jiàn)正電子運(yùn)動(dòng)的圓周軌道半徑較大，故選Bo10. （多選）下列哪些應(yīng)用是把放射性同位素作為示蹤原子的（）A. 丫射線探傷B. 利用含有放射性碘 131的油，檢測(cè)地下輸油管的漏油情況C. 利用鈷60治療腫瘤等疾病D. 把含有放射性同位素的肥料施給農(nóng)作物用以檢測(cè)農(nóng)作物吸收養(yǎng)分的規(guī)律答案 BD解析 A是利用了 丫射線的穿透性，A錯(cuò)誤；C是利用了 丫射線的生物作用，C錯(cuò)誤;B D是應(yīng)用放射性同位素作為示蹤原子，B、D正確。二、非選擇題11. 完成下列各核反應(yīng)、 衰變方程并指出哪個(gè)核反應(yīng)是首次發(fā)現(xiàn)質(zhì)子、中子和人工放

9、射性?xún)瘴凰氐摹?105B+ 4He- 137N+ ()；9121(2) 4Be+ () 60 0n；(3) 13AI + () 12Mg 1H14417(4) 7N+ 2He- 8C+ ()；238. .234(5) 92 U 90Th+ ()；(6) 23Na+ () ?4Na+ 1h；(7) 13AI + 2Hen+ () ； 15 14Si + (答案見(jiàn)解析解析 (1) 105B+ 2He- 137N+ in；(2) 4Be+ 2He- 126C+ On,此核反應(yīng)使查德威克首次發(fā)現(xiàn)了中子；(3) Wai + On27M葉；H;147N+ 2Hef 178O !h,此核反應(yīng)使盧瑟福首次發(fā)現(xiàn)

10、了質(zhì)子；(5) 瓷 一 2904Th+ ；He；(6) 23Na+2 ?1Na+ 1h；(7) 23ai + 2He-f ：n +即；15p3Si + Oe,約里奧-居里夫婦首次發(fā)現(xiàn)了人工放射性同位 素。12. 1956年李政道和楊振寧提出在弱相互作用中宇稱(chēng)不守恒，并由吳健雄用20C0的衰變來(lái)驗(yàn)證，其衰變方程是27Co；Ni + 1e+ V e ,其中V e是反中微子，它的電荷量為零，靜 止質(zhì)量可認(rèn)為是零。(1) 中性27Co原子的核外電子數(shù)為 。在上述衰變方程中，衰變產(chǎn)物ANi的質(zhì)量數(shù)A是，核電荷數(shù) Z是。(2) 在衰變前60Co核靜止，根據(jù)云室照片可以看出，衰變產(chǎn)物Ni和10e的運(yùn)動(dòng)徑跡不

11、在一條直線上，如果認(rèn)為衰變產(chǎn)物只有Ni和-1e，那么衰變過(guò)程將違背 守恒定律。答案(1)276028 (2)動(dòng)量解析(1)由27CO可知它的質(zhì)子數(shù)為27,又因?yàn)橹行栽雍送怆娮訑?shù)與質(zhì)子數(shù)相等，故 中性67Co原子的核外電子數(shù)為27，由2把尸ZNi + -10e+ = 可推得ZNi中A為60, Z為28。(2)衰變前60Co核靜止，動(dòng)量為零，衰變后，Ni和10e運(yùn)動(dòng)徑跡不在一條直線，此時(shí)它們兩個(gè)動(dòng)量之和不為零，如果衰變產(chǎn)物只有Ni和-1 e,則動(dòng)量不守恒，故還應(yīng)有其他產(chǎn)物。300多種，而13. 許多元素都存在同位素現(xiàn)象，在目前已發(fā)現(xiàn)的元素中，穩(wěn)定同位素約 放射性同位素達(dá)1500種以上，而且大多數(shù)

12、是人工制造的。（1）中國(guó)科學(xué)院近代物理研究所的科學(xué)家利用蘭州重離子加速器在重質(zhì)量半中子區(qū)首次制得鎂元素的一種同位素（ 234Pa）。已知10Th（釷）234Pa（鎂）+ - ie（電子），則234Pa原子核里 的中子數(shù)應(yīng)為。（2）1934年，科學(xué)家在用 a粒子轟擊鋁箔時(shí)，除探測(cè)到預(yù)料中的中子外，還探測(cè)到了 正電子，更意外的是拿走 a放射源后，鋁箔雖不再發(fā)射中子，但仍繼續(xù)發(fā)射正電子，而且 這種放射性隨時(shí)間衰減規(guī)律跟天然放射性一樣，也有一定的半衰期。27 寫(xiě)出a粒子轟擊鋁箔（13AI）產(chǎn)生中子的核反應(yīng)方程式，并請(qǐng)寫(xiě)出核反應(yīng)和一般化學(xué)反 應(yīng)的不同點(diǎn)（請(qǐng)答3點(diǎn)）。 上述產(chǎn)生的具有放射性的同位素叫放射性

13、同位素，寫(xiě)出其產(chǎn)生正電子的方程。 我們知道原子核內(nèi)只有中子和質(zhì)子，那么正電子是從何而來(lái)的？答案 （1）143（2）見(jiàn)解析解析 由方程兩邊的質(zhì)量數(shù)和電荷數(shù)相等，可知234Pa中質(zhì)子數(shù)為91,則中子數(shù)為234 - 91 = 143。（2）鋁核被a粒子擊中后產(chǎn)生中子的核反應(yīng)方程式為27AI + ；He-i辭+ 0n。核反應(yīng)和一般化學(xué)反應(yīng)的不同點(diǎn)：核反應(yīng)是原子核層次上的變化，而化學(xué)反應(yīng)是分子層次上的變化（或核反應(yīng)前后元素發(fā)生變化，化學(xué)反應(yīng)前后元素種類(lèi)不變）；核反應(yīng)不受壓強(qiáng)、溫度、所處化學(xué)狀態(tài)的影響，化學(xué)反應(yīng)受其影響很大；核反應(yīng)中能量變化巨大，化學(xué)反應(yīng)能量變化較小。 是磷的一種同位素，也有放射性，像天然

14、放射性元素一樣發(fā)生衰變，衰變時(shí)放出 正電子，該衰變方程式為：15 34Si + 1e。 原子核中只有質(zhì)子和中子，沒(méi)有電子，也沒(méi)有正電子。正3衰變是原子核內(nèi)的一個(gè)質(zhì)子轉(zhuǎn)換成一個(gè)中子同時(shí)放出一個(gè)正電子，其衰變方程為1 0e + 0n。X M K X XX X XXXnil * %-X X K X X14. 如圖所示，靜止在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中的6Li核俘獲一個(gè)速度為 V0= 7.7 x 10 4m/ s的中子而發(fā) 生核反應(yīng)，3Li +詁宀泊+；He若已知氦核的速度為V2= 2.0 x 104m/s,其方向跟中子反應(yīng)前的速度方向相同，求：（1）1h的速度是多大？（2）求粒子泊和2He運(yùn)動(dòng)軌跡的軌道半徑之比；（3）當(dāng)粒子；He旋轉(zhuǎn)了 3周時(shí)，粒子 泊旋轉(zhuǎn)幾周？3答案 (1)1.0 X10 rnls(2)3: 40(3)2 周6 .勺，mvo mw2解析 (1) 3Li核俘獲on的過(guò)程，系統(tǒng)動(dòng)量守恒，貝U mvo= mwi+ mw2,即vi=:mH3代入數(shù)據(jù) m= 1 u, mHe= 4 u, rh= 3 u,得v1= 1.0 X 10 m/s，負(fù)號(hào)表示跟 vo的方向相反。(2) ；H和2He在磁場(chǎng)中軌道半徑之比為mv1 nHeV