2012高二人教版物理选修3-5课后巩固练习：第19章 3-4探测射线的方法
文档属性
| 名称 | 2012高二人教版物理选修3-5课后巩固练习：第19章 3-4探测射线的方法 |  | |
| 格式 | zip | ||
| 文件大小 | 51.6KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（新课程标准） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2012-08-27 19:38:40 | ||
图片预览
文档简介
3 探测射线的方法
4 放射性的应用与防护
一、单项选择题
1．威尔逊云室、气泡室、盖革－米勒计数器是探测放射线的三种装置．关于这三种装置，下列说法正确的是( C )
A．三种装置都能区分射线的种类
B．三种装置都能记录射线粒子的数量
C．把气泡室放在磁场中，能从粒子径迹的弯曲情况判断粒子的电性
D．盖革－米勒计数器可用来记录射线粒子的数量，也能区分射线的种类
2．(汕尾2012届高三摸底)2006年美国和俄罗斯的科学家利用回旋加速器，通过Ca(钙48)轰击Cf(锎249)发生核反应，成功合成了第118号元素，实验表明，该元素的原子核先放出3个相同的粒子x，再连续经过3次α衰变后，变成质量为282的第112号元素的原子核，则上述过程中的粒子x是( A )
A．中子 B．质子
C．电子 D．α粒子
3．某原子核X吸收一个中子后，放出一个电子，分裂为两个α粒子．由此可知( A )
A．A＝7，Z＝3 B．A＝7，Z＝4
C．A＝8，Z＝3 D．A＝8，Z＝4
解析：根据题意写出核反应方程为：X＋ne＋2He，由电荷数守恒和质量数守恒可知A＝7，Z＝3.
4．最近医学界通过用放射性14C标记的C60，发现一种C60的羧酸衍生物在特定条件下可通过断裂DNA杀死细胞，从而抑制艾滋病(AIDS)，则14C的用途是( A )
A．示踪原子 B．电离作用
C．催化作用 D．贯穿作用
解析：利用了放射性同位素14C的示踪作用研究C60的行踪．
二、双项选择题
5．关于威耳逊云室探测射线，下述正确的是( AD )
A．威耳逊云室内充满过饱和蒸气，射线经过时可显示出射线运动的径迹
B．威耳逊云室中显示粒子径迹原因是电离，所以无法由径迹判断射线所带电荷的正负
C．威尔逊云室中细而弯的径迹是α射线
D．威尔逊云室中细而弯的径迹是β射线
解析：威耳逊云室中细而弯的径迹是β射线，显示径迹的原因是过饱和蒸气以被粒子电离的离子为中心凝结成雾滴，只要把云室放入磁场中根据径迹方向的变化就可以知道粒子的电性．
6．关于γ射线的产生和性质，下列说法中正确的是( BD )
A．γ射线是原子内层电子受激发后产生的，在磁场中它不偏转
B．γ射线是原子核衰变时多余能量的辐射
C．γ射线的电离本领和穿透本领都很强
D．γ射线的电离本领最弱，穿透本领最强
7．α粒子轰击铍核(Be)，生成一个碳核(C)和一个粒子，则该粒子( BD )
A．带正电，能在磁场中发生偏转
B．在任意方向的磁场中都不会发生偏转
C．电离本领特别强，是原子核的组成部分之一
D．卢瑟福预言，查德威克发现
解析：核反应方程为：He＋BeC＋n，这种粒子是中子．
8．(2011年广州二模)下列说法正确的是( BC )
A.C经一次α衰变后成为N
B.He核由两个中子和两个质子组成
C．温度升高不能改变放射性元素的半衰期
D．核反应方程应遵循质子数和中子数守恒
9．(2011年揭阳二模)下列说法不正确的是( AB )
A.U＋nBa＋Kr＋3n是查德威克发现中子的核反应方程
B.半衰期与原子所处的物理状态有关
C.UTh＋He是α衰变方程
D.氢原子从n＝3跃迁到n＝1时将辐射特定频率的光
三、非选择题
10．如图19－3－2所示，在匀强磁场中的A点，有一个静止的原子核，当它发生哪一种衰变时，射出的粒子以及新核的轨道才做如图的圆周运动，并确定它们环绕的方向，若两圆的半径之比是45∶1，这个放射性元素原子核的原子序数是多少？
图19－3－2
解：由动量守恒定律MV＋mv＝0可知MV＝－mv
两者速度方向相反，必须是同种电荷才能外切，所以是α衰变．
由左手定则，两者的环绕的方向均为顺时针方向，r＝∝ ，＝＝，大圆为α粒子，这个原子核的原子序数是92.
11．正电子发射计算机断层(PET)是分子水平上的人体功能显像的国际领先技术，它为临床诊断和治疗提供全新的手段. PET在心脏疾病诊疗中，需要使用放射正电子的同位素氮13示踪剂．氮13是由小型回旋加速器输出的高速质子轰击氧16获得的，反应中同时还产生另一个粒子，试写出该核反应方程．
解：由质量数、核电荷数守恒可知生成的粒子为He，核反应方程为：O＋HN＋He.
12．1993年，中国科学院上海原子核研究所制得了一种新的铂元素的同位素Pt.制取过程如下：(1)用质子轰击铍靶Be产生快中子；(2)用快中子轰击汞Hg，反应过程可能有两种：①生成Pt，放出氦原子核；②生成Pt，放出质子、中子；(3)生成的Pt发生两次β衰变，变成稳定的原子核汞Hg.写出上述核反应方程式．
解：根据质量数守恒和电荷数守恒，算出新核的电荷数和质量数，然后写出核反应方程．
(1)Be＋HB＋n
(2)①Hg＋nPt＋He
②Hg＋nPt＋2H＋n
(3)PtAu＋e；AuHg＋e.
13．静止在匀强磁场中的U核发生衰变后生成Th核，衰变后的α粒子速度方向垂直于磁场方向，则以下结论中正确的是( A )
①衰变方程可表示为：UTh＋He；②衰变后的Th核和α粒子的轨迹是两个内切圆，轨道半径之比为1∶45；③Th核和α粒子的动能之比为2∶117；④若α粒子转了117圈，则Th核转了90圈．
A．①③ B．②④ C．①② D．③④
解析：衰变方程可表示为：UTh＋He；衰变后两者的速度相反，电性相同，所以由左手法则可知，它们的洛伦兹力相反，所以应该形成的是外切圆；根据动量守恒，0＝m2v2－m3v3，R＝，所以＝＝，Ek＝∝，Th核和α粒子的动能之比为2∶117；它们做圆周运动的周期：T＝，由此可知：＝·＝.
14．(双选)静止的P衰变成Si，静止原子核Th衰变为Pa，在同一匀强磁场中的轨道如图19－3－3所示，由此可知( AD )
图19－3－3
A．图中2、4为新核轨迹，1、3为粒子轨迹
B．图中2、4为粒子轨迹，1、3为新核轨迹
C．甲图为P的衰变轨迹，乙图为Th核衰变轨迹
D．甲图为Th的衰变轨迹，乙图为P的衰变轨迹
解析：根据动量守恒，0＝m3v3－m4v4，R＝，所以＝＝，可见3为粒子轨迹；同理：＝＝，所以1为粒子轨迹．原子核P衰变成Si时，放出正电子，两者均带正电，运动方向相反，根据左手定则，轨道应是外切圆，如图乙，原子核Th变成原子核Pa时，放出带负电的电子，轨道应是内切圆，如图甲．
4 放射性的应用与防护
一、单项选择题
1．威尔逊云室、气泡室、盖革－米勒计数器是探测放射线的三种装置．关于这三种装置，下列说法正确的是( C )
A．三种装置都能区分射线的种类
B．三种装置都能记录射线粒子的数量
C．把气泡室放在磁场中，能从粒子径迹的弯曲情况判断粒子的电性
D．盖革－米勒计数器可用来记录射线粒子的数量，也能区分射线的种类
2．(汕尾2012届高三摸底)2006年美国和俄罗斯的科学家利用回旋加速器，通过Ca(钙48)轰击Cf(锎249)发生核反应，成功合成了第118号元素，实验表明，该元素的原子核先放出3个相同的粒子x，再连续经过3次α衰变后，变成质量为282的第112号元素的原子核，则上述过程中的粒子x是( A )
A．中子 B．质子
C．电子 D．α粒子
3．某原子核X吸收一个中子后，放出一个电子，分裂为两个α粒子．由此可知( A )
A．A＝7，Z＝3 B．A＝7，Z＝4
C．A＝8，Z＝3 D．A＝8，Z＝4
解析：根据题意写出核反应方程为：X＋ne＋2He，由电荷数守恒和质量数守恒可知A＝7，Z＝3.
4．最近医学界通过用放射性14C标记的C60，发现一种C60的羧酸衍生物在特定条件下可通过断裂DNA杀死细胞，从而抑制艾滋病(AIDS)，则14C的用途是( A )
A．示踪原子 B．电离作用
C．催化作用 D．贯穿作用
解析：利用了放射性同位素14C的示踪作用研究C60的行踪．
二、双项选择题
5．关于威耳逊云室探测射线，下述正确的是( AD )
A．威耳逊云室内充满过饱和蒸气，射线经过时可显示出射线运动的径迹
B．威耳逊云室中显示粒子径迹原因是电离，所以无法由径迹判断射线所带电荷的正负
C．威尔逊云室中细而弯的径迹是α射线
D．威尔逊云室中细而弯的径迹是β射线
解析：威耳逊云室中细而弯的径迹是β射线，显示径迹的原因是过饱和蒸气以被粒子电离的离子为中心凝结成雾滴，只要把云室放入磁场中根据径迹方向的变化就可以知道粒子的电性．
6．关于γ射线的产生和性质，下列说法中正确的是( BD )
A．γ射线是原子内层电子受激发后产生的，在磁场中它不偏转
B．γ射线是原子核衰变时多余能量的辐射
C．γ射线的电离本领和穿透本领都很强
D．γ射线的电离本领最弱，穿透本领最强
7．α粒子轰击铍核(Be)，生成一个碳核(C)和一个粒子，则该粒子( BD )
A．带正电，能在磁场中发生偏转
B．在任意方向的磁场中都不会发生偏转
C．电离本领特别强，是原子核的组成部分之一
D．卢瑟福预言，查德威克发现
解析：核反应方程为：He＋BeC＋n，这种粒子是中子．
8．(2011年广州二模)下列说法正确的是( BC )
A.C经一次α衰变后成为N
B.He核由两个中子和两个质子组成
C．温度升高不能改变放射性元素的半衰期
D．核反应方程应遵循质子数和中子数守恒
9．(2011年揭阳二模)下列说法不正确的是( AB )
A.U＋nBa＋Kr＋3n是查德威克发现中子的核反应方程
B.半衰期与原子所处的物理状态有关
C.UTh＋He是α衰变方程
D.氢原子从n＝3跃迁到n＝1时将辐射特定频率的光
三、非选择题
10．如图19－3－2所示，在匀强磁场中的A点，有一个静止的原子核，当它发生哪一种衰变时，射出的粒子以及新核的轨道才做如图的圆周运动，并确定它们环绕的方向，若两圆的半径之比是45∶1，这个放射性元素原子核的原子序数是多少？
图19－3－2
解：由动量守恒定律MV＋mv＝0可知MV＝－mv
两者速度方向相反，必须是同种电荷才能外切，所以是α衰变．
由左手定则，两者的环绕的方向均为顺时针方向，r＝∝ ，＝＝，大圆为α粒子，这个原子核的原子序数是92.
11．正电子发射计算机断层(PET)是分子水平上的人体功能显像的国际领先技术，它为临床诊断和治疗提供全新的手段. PET在心脏疾病诊疗中，需要使用放射正电子的同位素氮13示踪剂．氮13是由小型回旋加速器输出的高速质子轰击氧16获得的，反应中同时还产生另一个粒子，试写出该核反应方程．
解：由质量数、核电荷数守恒可知生成的粒子为He，核反应方程为：O＋HN＋He.
12．1993年，中国科学院上海原子核研究所制得了一种新的铂元素的同位素Pt.制取过程如下：(1)用质子轰击铍靶Be产生快中子；(2)用快中子轰击汞Hg，反应过程可能有两种：①生成Pt，放出氦原子核；②生成Pt，放出质子、中子；(3)生成的Pt发生两次β衰变，变成稳定的原子核汞Hg.写出上述核反应方程式．
解：根据质量数守恒和电荷数守恒，算出新核的电荷数和质量数，然后写出核反应方程．
(1)Be＋HB＋n
(2)①Hg＋nPt＋He
②Hg＋nPt＋2H＋n
(3)PtAu＋e；AuHg＋e.
13．静止在匀强磁场中的U核发生衰变后生成Th核，衰变后的α粒子速度方向垂直于磁场方向，则以下结论中正确的是( A )
①衰变方程可表示为：UTh＋He；②衰变后的Th核和α粒子的轨迹是两个内切圆，轨道半径之比为1∶45；③Th核和α粒子的动能之比为2∶117；④若α粒子转了117圈，则Th核转了90圈．
A．①③ B．②④ C．①② D．③④
解析：衰变方程可表示为：UTh＋He；衰变后两者的速度相反，电性相同，所以由左手法则可知，它们的洛伦兹力相反，所以应该形成的是外切圆；根据动量守恒，0＝m2v2－m3v3，R＝，所以＝＝，Ek＝∝，Th核和α粒子的动能之比为2∶117；它们做圆周运动的周期：T＝，由此可知：＝·＝.
14．(双选)静止的P衰变成Si，静止原子核Th衰变为Pa，在同一匀强磁场中的轨道如图19－3－3所示，由此可知( AD )
图19－3－3
A．图中2、4为新核轨迹，1、3为粒子轨迹
B．图中2、4为粒子轨迹，1、3为新核轨迹
C．甲图为P的衰变轨迹，乙图为Th核衰变轨迹
D．甲图为Th的衰变轨迹，乙图为P的衰变轨迹
解析：根据动量守恒，0＝m3v3－m4v4，R＝，所以＝＝，可见3为粒子轨迹；同理：＝＝，所以1为粒子轨迹．原子核P衰变成Si时，放出正电子，两者均带正电，运动方向相反，根据左手定则，轨道应是外切圆，如图乙，原子核Th变成原子核Pa时，放出带负电的电子，轨道应是内切圆，如图甲．