2019-2020學(xué)年高中物理第19章原子核第34節(jié)探測射線的方法放射性的應(yīng)用與防護(hù)課下作業(yè)含解析新

1、PAGE PAGE 7第3、4節(jié)探測射線的方法、放射性的應(yīng)用與防護(hù)隨堂鞏固1(探測射線的方法)(多選)關(guān)于威耳遜云室探測射線，下述說法正確的是A威耳遜云室內(nèi)充滿過飽和蒸氣，射線經(jīng)過時可顯示出射線運(yùn)動的徑跡B威耳遜云室中徑跡粗而短且直的是射線C威耳遜云室中徑跡細(xì)而長的是射線D威耳遜云室中顯示粒子徑跡的原因是電離，所以無法由徑跡判斷射線所帶電荷的正負(fù)解析云室內(nèi)充滿過飽和蒸氣，射線經(jīng)過時把氣體電離，過飽和蒸氣以離子為核心凝結(jié)成霧滴，霧滴沿射線的路線排列，顯示出射線的徑跡，故A正確；由于粒子的電離本領(lǐng)大，貫穿本領(lǐng)小，所以射線在云室中的徑跡粗而短且直，即B選項(xiàng)正確；由于射線的電離本領(lǐng)很弱，所以在云室中一

2、般看不到它的徑跡，所以C選項(xiàng)錯誤；把云室放在磁場中，由射線徑跡的彎曲方向就可判斷射線所帶電荷的正負(fù)，D錯。答案AB2(核反應(yīng)方程)(2018北京卷)在核反應(yīng)方程eq oal(4,2)Heeq oal(14, )7Neq oal(17, )8OX中，X表示的是A質(zhì)子B中子C電子D粒子解析由核反應(yīng)方程中，電荷數(shù)守恒和質(zhì)量數(shù)守恒可知，X為eq oal(1,1)H選項(xiàng)A正確。答案A3(核反應(yīng)方程)下面列出的是一些核反應(yīng)方程：eq oal(30,15)Peq oal(30,14)SiX，eq oal(9,4)Beeq oal(2,1)Heq oal(10, 5)BY，eq oal(4,2)Heeq oa

3、l(4,2)Heeq oal(7,3)LiZ，其中AX是質(zhì)子，Y是中子，Z是正電子BX是正電子，Y是質(zhì)子，Z是中子CX是中子，Y是正電子，Z是質(zhì)子DX是正電子，Y是中子，Z是質(zhì)子解析依據(jù)核反應(yīng)方程的兩個基本規(guī)律：質(zhì)量數(shù)守恒和電荷數(shù)守恒，即可得出選項(xiàng)D正確。答案D4(放射性同位素的應(yīng)用)下列應(yīng)用中放射性同位素不是作為示蹤原子的是A利用含有放射性碘131的油，檢測地下輸油管的漏油情況B把含有放射性元素的肥料施給農(nóng)作物，根據(jù)探測器的測量，找出合理的施肥規(guī)律C利用射線探傷法檢查金屬中的砂眼和裂紋D給懷疑患有甲狀腺病的病人注射碘131，診斷甲狀腺的疾病解析利用射線探傷法檢查金屬中的砂眼和裂紋是利用射線穿

4、透能力強(qiáng)的特點(diǎn)，因此選項(xiàng)C不屬于示蹤原子的應(yīng)用。選項(xiàng)A、B、D中都是利用了放射性同位素作為示蹤原子。答案C限時檢測限時45分鐘題組一射線的探測及應(yīng)用1現(xiàn)代建筑使用的花崗巖石材和家庭裝修使用的花崗巖板材中也存在不同程度的放射性，某同學(xué)要測定附近建筑材料廠生產(chǎn)的花崗巖板材的放射性輻射是否超標(biāo)，他選用哪種儀器較好A威爾遜云室B氣泡室C蓋革米勒計(jì)數(shù)器D以上三種效果都很好解析花崗巖板材的放射性比較弱，用云室、氣泡室很難測出，而計(jì)數(shù)器非常靈敏，用它檢測射線十分方便。答案C2(多選)下列說法正確的是A醫(yī)學(xué)上利用射線進(jìn)行放射治療時，要控制好放射的劑量B發(fā)現(xiàn)質(zhì)子、發(fā)現(xiàn)中子和發(fā)現(xiàn)放射性同位素eq oal(30,1

5、5)P的核反應(yīng)均屬于原子核的人工轉(zhuǎn)變C衰變和原子核的人工轉(zhuǎn)變沒有什么不同D放射性同位素作為示蹤原子是利用了放射性同位素放出的射線可被儀器探測到的特點(diǎn)答案ABD3(多選)近幾年，我國北京、上海、山東、洛陽、廣州等地引進(jìn)了十多臺刀，治療患者5 000余例，效果極好，成為治療腦腫瘤的最佳儀器，令人感嘆的是，用刀治療時不用麻醉，病人清醒，時間短，半個小時內(nèi)完成手術(shù)，無須住院，因而刀被譽(yù)為“神刀”。據(jù)報道，我國自己研究的旋式刀性能更好，已進(jìn)入各大醫(yī)院為患者服務(wù)。刀治療腦腫瘤主要是利用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射線具有很高的能量D射線能很容易地繞過阻礙物到達(dá)目的地答案AC4放射性在

6、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年鈾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C題組二核反

7、應(yīng)方程5以下是物理學(xué)史上3個著名的核反應(yīng)方程xeq oal(7,3)Li2y；yeq oal(14, 7)Nxeq oal(17, 7)O；yeq oal(9,4)Bezeq oal(12, 6)Cx、y和z是3種不同的粒子，其中z是A粒子B質(zhì)子C中子D電子解析把前兩個方程化簡，消去x，即eq oal(14, 7)Neq oal(7,3)Liyeq oal(17, 8)O，可見y是eq oal(4,2) He，結(jié)合第三個方程，根據(jù)電荷數(shù)守恒、質(zhì)量數(shù)守恒可知z是中子eq oal(1,0)n.因此選項(xiàng)C正確。答案C6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

8、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eq oal(27,13)Aleq oal(1,0)neq oal(24,11)Naeq oal(4,2)He，鈉24衰變后變成鎂24的核反應(yīng)方程為；eq oal(24,11)Naeq oal(24,12)Mg01e，所以X粒子是粒子，鈉的衰變?yōu)樗プ?，選項(xiàng)C正確。答案C7如圖1934所示，1928年，德國物理學(xué)家玻特用(eq oal(4,2)He)轟擊輕金屬鈹(eq oal(9,4)Be)時，發(fā)現(xiàn)有一種貫穿能力很強(qiáng)的中性射線，查德威克對該粒子進(jìn)行研究，進(jìn)而發(fā)現(xiàn)了新的粒子，用粒子流A轟擊石蠟時

9、，會打出粒子流B。下述正確的是圖1934A該實(shí)驗(yàn)核反應(yīng)方程：eq oal(9,4)Beeq oal(4,2)Heeq oal(13, 6)Ceq oal(1,0)nB該實(shí)驗(yàn)是查德威克發(fā)現(xiàn)質(zhì)子的實(shí)驗(yàn)C粒子A為中子，粒子B為質(zhì)子D粒子A為質(zhì)子，粒子B為中子解析由質(zhì)量數(shù)和電荷數(shù)守恒可知，核反應(yīng)方程為：eq oal(9,4)Beeq oal(4,2)Heeq oal(12, )6Ceq oal(1,0)n，A錯誤；該實(shí)驗(yàn)生成的是中子，不是發(fā)現(xiàn)質(zhì)子的實(shí)驗(yàn)，B錯誤；由核反應(yīng)方程可知，A為中子，中子轟擊石蠟，將氫中的質(zhì)子打出，即形成質(zhì)子流，故B為質(zhì)子，C正確，D錯誤。答案C8(多選)一個質(zhì)子以1.0107

10、m/s的速度撞一個靜止的鋁原子核后被俘獲，鋁原子核變成硅原子核，已知鋁原子核的質(zhì)量是質(zhì)子的27倍，硅原子核的質(zhì)量是質(zhì)子的28倍，則下列說法正確的是A核反應(yīng)方程為eq oal(27,13)Aleq oal(1,1)Heq oal(28,14)SiB核反應(yīng)方程為eq oal(27,13)Aleq oal(1,0)neq oal(28,14)SiC硅原子核速度的數(shù)量級為107 m/s，方向跟質(zhì)子的初速度方向一致D硅原子核速度的數(shù)量級為105 m/s，方向跟質(zhì)子的初速度方向一致解析由核反應(yīng)中電荷數(shù)和質(zhì)量數(shù)守恒可知A選項(xiàng)正確，B選項(xiàng)錯誤；由動量守恒定律求得硅原子速度的數(shù)量級為105 m/s。即D選項(xiàng)正確

11、，C選項(xiàng)錯誤。答案AD題組三綜合應(yīng)用9關(guān)于放射性同位素應(yīng)用的下列說法正確的是A放射線改變了布料的性質(zhì)使其不再因摩擦而生電，因此達(dá)到了消除有害靜電的目的B利用射線的貫穿性可以為金屬探傷，也能進(jìn)行人體的透視C用放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用射線治療腫瘤時一定要嚴(yán)格控制劑量，以免對人體正常組織造成太大的危害解析利用放射線消除有害靜電是利用放射線的電離性，使空氣分子電離成為導(dǎo)體，將靜電泄出。射線對人體細(xì)胞傷害太大，不能用來進(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)過篩選才能培育出優(yōu)秀品種。用射線治療腫瘤對人體有副作用，因此要科學(xué)地嚴(yán)格控制劑

12、量。答案D10用粒子照射充氮的云室，攝得如圖1935所示的照片，下列說法中正確的是圖1935AA是粒子的徑跡，B是質(zhì)子的徑跡，C是新核的徑跡BB是粒子的徑跡，A是質(zhì)子的徑跡，C是新核的徑跡CC是粒子的徑跡，A是質(zhì)子的徑跡，B是新核的徑跡DB是粒子的徑跡，C是質(zhì)子的徑跡，A是新核的徑跡解析粒子轟擊氮核的核反應(yīng)方程為eq oal(4,2)Heeq oal(14, 7)Neq oal(17, 8)Oeq oal(1,1)H，入射的是粒子，所以B是粒子的徑跡。產(chǎn)生的新核，質(zhì)量大電離作用強(qiáng)，所以徑跡短且粗，故A是新核徑跡，質(zhì)子的電離作用弱一些，貫穿作用強(qiáng)，所以細(xì)長的徑跡是質(zhì)子的徑跡。所以D正確。答案D1

13、1某實(shí)驗(yàn)室工作人員，用初速度為v00.09c(c為真空中的光速)的粒子轟擊靜止在勻強(qiáng)磁場中的eq oal(23,11)Na，產(chǎn)生了質(zhì)子。若某次碰撞可看作對心正碰，碰后新核的運(yùn)動方向與粒子的初速度方向相同，質(zhì)子的運(yùn)動方向與新核運(yùn)動方向相反，它們在垂直于磁場的平面內(nèi)分別做勻速圓周運(yùn)動。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，已知質(zhì)子質(zhì)量為m。(1)寫出核反應(yīng)方程；(2)求出質(zhì)子的速度v。解析(1)核反應(yīng)方程為eq oal(4,2)Heeq oal(23,11)Naeq oal(26,12)Mgeq oal(1,1)H(2)設(shè)粒子、新核的質(zhì)量分別為4m、26m，質(zhì)子的速率為v，由動

14、量守恒定律得4mv026meq f(v,10)mv解得v0.225c。答案(1)eq oal(4,2)Heeq oal(23,11)Naeq oal(26,12)Mgeq oal(1,1)H(2)0.225 c121934年，約里奧居里夫婦在用粒子轟擊鋁箔時，除了測到預(yù)料中的中子外，還觀察到了正電子。正電子的質(zhì)量跟電子的質(zhì)量相同，帶一個單位的正電荷，跟電子的電性正好相反，是電子的反粒子。更意外的是，拿走粒子放射源以后，鋁箔雖不再發(fā)射中子，但仍然繼續(xù)發(fā)射正電子，而且這種放射性也有一定的半衰期。原來，鋁箔被粒子擊中后發(fā)生了如下反應(yīng)：eq oal(27,13)Aleq oal(4,2)Heeq oal(30,15)Peq oal(1,0)n。這里的eq oal(30,15)P就是一種人工放射性同位素，正電子就是它在衰變過程中放射出來的。(1)寫出放射性同位素eq oal(30,15)P放出正電子的衰變方程；(2)放射性同位素eq oal(30,15)P放出正電子的衰變稱為正衰變，我們知道原子核內(nèi)只有中子和質(zhì)子，那么正衰變中的正電子從何而來？解析(1)正衰變過程質(zhì)量數(shù)、電荷數(shù)守恒，eq oa