人教版物理高二选修1-2第三章第一节放射性的发现模型同步训练
文档属性
| 名称 | 人教版物理高二选修1-2第三章第一节放射性的发现模型同步训练 |  | |
| 格式 | doc | ||
| 文件大小 | 100.5KB | ||
| 资源类型 | 素材 | ||
| 版本资源 | 人教版（新课程标准） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2016-05-25 11:36:29 | ||
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文档简介
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人教版物理高三选修1-2第三章
第一节放射性的发现同步训练
一．选择题
1．关于天然放射现象，下列说法中正确的是（ ）
A．β衰变说明原子核里有电子
B．某原子核经过一次α衰变和两次β衰变后，核内中子数减少4个
C．放射性物质的温度升高，其半衰期将缩短
D．γ射线的电离作用很强，可用来消除有害静电
答案：B
解析：解答：A、β衰变时，原子核中的一个中子转化为一个质子和一个电子，释放出来的电子就是β粒子，可知β衰变现象不是说明电子是原子核的组成部分．故A错误．
B、某放射性元素经过1次α衰变和2次β衰变共产生：1个24He和2个﹣10e
所以质量数减少：4，核电荷数不变，根据质量数守恒和电荷数守恒得知，中子数减少：4．故B正确．
C、半衰期是由原子核内部性质决定的，与温度无关，所以升高放射性物质的温度，不能缩短其半衰期．故C错误．
D、γ射线的电离作用很弱，不能用来消除有害静电．故D错误．
故选B
分析：β衰变中产生的电子是原子核中的一个中子转化而来的；α衰变过程中，一个原子核释放一个α粒子（由两个中子和两个质子形成的氦原子核），并且转变成一个质量数减少4，核电荷数减少2的新原子核．β衰变过程中，一个原子核释放一个β粒子（电子）．根据质量数守恒和电荷数守恒求解原子核衰变后核内中子数的变化；升高放射性物质的温度，不能缩短其半衰期．γ射线的电离作用很弱，不能用来消除有害静电．
2．由天然放射性元素钋（Po）放出的α射线轰击铍（Be）时会产生A粒子流，用粒子流A轰击石蜡时，会打出粒子流B．下述正确的是（ ）
A．该实验核反应方程：Be+He→C+n
B．该实验是查德威克发现质子的实验
C．粒子A为中子，粒子B为质子
D．粒子A为质子，粒子B为中子
答案：C
解析：解答：A、天然放射性元素钋（Po）放出的α射线轰击铍（Be）时会产生中子流，C原子核的质量数：m=9+4﹣1=12，所以该反应是：Be+He→C+n．故A错误．
B、用放射源钋的α射线轰击铍时，能发射出一种穿透力极强的中性射线，这就是所谓铍“辐射”，即中子流，中子轰击石蜡，将氢中的质子打出，即形成质子流．该实验是查德威克发现中子的实验．所以A为中子，B为质子，故B错误，C正确，D错误．
故选：C
分析：天然放射性元素钋（Po）放出的α射线轰击铍时会产生高速中子流，轰击石蜡时会打出质子．
3．下列说法正确的有（ ）
A．黑体辐射的强度与频率的关系是：随着温度的升高，各种频率的辐射都增加，辐射强度极大值的光向频率较低的方向移动
B．α粒子散射实验中少数α粒子发生了较大偏转是卢瑟福猜想原子核式结构模型的主要依据
C．天然放射现象的发现说明了原子有复杂的结构
D．利用α射线可发现金属制品中的裂纹
答案：B
解析：解答：A、随着温度的升高，一方面各种波长的辐射强度都有增加，另一方面辐射强度的极大值向波长较短、频率较高的方向移动，故A错误；
B、当α粒子穿过原子时，电子对α粒子影响很小，影响α粒子运动的主要是原子核，离核远则α粒子受到的库仑斥力很小，运动方向改变小．只有当α粒子与核十分接近时，才会受到很大库仑斥力，而原子核很小，所以α粒子接近它的机会就很少，因此只有少数α粒子发生较大偏转，卢瑟福正是对这些现象的认真研究提出了原子核式结构模型，故B正确；
C、人们认识到原子核具有复杂结构是从发现天然放射现象开始的，故C错误；
D、α射线的穿透能力最弱，不能用α射线检查金属制品的裂纹，故D错误．
故选：B．
分析：正确解答本题需要掌握：随着温度的升高，一方面各种波长的辐射强度都有增加，另一方面辐射强度的极大值向波长较短的方向移动；α粒子散射实验的实验现象以及结论；了解有关天然放射现象的知识；α射线的穿透能力最弱，不能用α射线检查金属制品的裂纹．
4．关于原子物理的知识下列说法中错误的为（ ）
A．电子的发现证实了原子是可分的
B．卢瑟福的α粒子散射实验建立了原子的核式结构模型
C．天然放射现象的发现揭示了原子核是由质子和中子组成的
D．β射线是高速运动的电子流，有较弱的电离本领
答案：C
解析：解答：A、英国科学家汤姆生通过阴极射线的研究，发现电子，电子的发现证实了原子是可分的．故A正确；
B、卢瑟福的α粒子散射实验否定了汤姆生的原子结构模型．故B正确；
C、天然放射现象的发现揭示了原子核有复杂的结构，故C错误；
D、β射线是高速运动的电子流．它贯穿本领比α粒子强，比γ射线弱，则有较弱的电离本领．故D正确；
本题选择错误的，故选：C．
分析：英国科学家汤姆生通过阴极射线的研究，发现电子，电子的发现证实了原子是可分的．
卢瑟福的α粒子散射实验否定了汤姆生的原子结构模型．天然放射现象的发现揭示了原子核有复杂的结构，但原子核是由质子和中子组成．
β射线是高速运动的电子流．它贯穿本领比α粒子强，比γ射线弱．
5．关于天然放射性现象，下列说法正确的是（ ）
A．是玛丽 居里夫妇首先发现的
B．首先说明了原子核是单一的粒子
C．γ射线必须伴随α或β射线而产生
D．任何放射性元素都能同时发出三种射线
答案：C
解析：解答：A、1896年，法国物理学家贝克勒尔发现，铀和含铀的矿物能够发出看不见的射线，这种射线可以穿透黑纸使照相底片感光，故A错误；
B、关于天然放射现象和对放射性的研究，说明了原子核不是单一的粒子，故B不正确；
C、γ射线伴随α射线或β射线而产生，故C正确；
D、放射性元素不一定都能同时发出三种射线，故D错误；
故选：C．
分析：α射线是氦原子核，β射线是电子流，γ射线是电阻跃迁产生的光子流，放射性元素的放射性由其本身决定．
6．天然放射现象显示出（ ）
A．原子不是单一的基本粒子 B．原子核不是单一的基本粒子
C．原子内部大部分是空的 D．原子有一定的能级
答案：D
解析：解答：天然放射现象中，原子核发生衰变，生成新核，同时有电子或中子产生，因此说明了原子核可以再分，具有复杂结构，而原子具有一定的能级；
故D正确，ABC错误；
故选：D．
分析：原子是化学变化中的最小微粒，但还能再分，天然放射现象的发现就说明原子核能够再分，以此来解答．
7．关于天然放射现象，下列说法正确的是（ ）
A．α射线是由氦原子核衰变产生
B．β射线是由原子核外电子电离产生
C．半衰期表示放射性元素衰变的快慢，它和外界的温度、压强无关
D．γ射线是由原子核外的内层电子跃迁产生
答案：C
解析：解答：A、α射线是具有放射性的元素的原子核在发生衰变时两个中子和两个质子结合在一起而从原子核中释放出来．故A错误；
B、β射线是具有放射性的元素的原子核中的一个中子转化成一个质子同时释放出一个高速电子即β粒子．故B错误；
C、半衰期表示放射性元素衰变的快慢，它和外界的温度、压强无关，故C正确；
D、γ射线是原子核在发生α衰变和β衰变时产生的能量以γ光子的形式释放．故D错误；
故选：C．
分析：β衰变中产生的电子是原子核中的一个中子转化而来的；α衰变过程中，一个原子核释放一个α粒子（由两个中子和两个质子形成的氦原子核），并且转变成一个质量数减少4，核电荷数减少2的新原子核．β衰变过程中，一个原子核释放一个β粒子（电子）．半衰期表示放射性元素衰变的快慢，半衰期取决于原子核与外界因素无关．
8．贝克勒尔发现天然放射现象，揭开了人类研究原子核结构的序幕．人们发现原子序数大于83的所有天然存在的元素都具有放射性，它们同时放出α、β、γ射线．如图所示，若将放射源分别放在匀强电场和匀强磁场中，并使电场和磁场与射线射出的方向垂直．由于场的作用带电的射线将发生偏转．以下说法正确的是（ ）
A．① 和甲为α射线，③ 和丙是β射线
B．① 和丙为α射线，③ 和甲是β射线
C．① 和甲为γ射线，② 和乙是β射线
D．② 和乙是γ射线，③ 和丙是α射线
答案：B
解析：解答：三种射线在电场中的运动时，α射线带正电荷，在电场中沿电场线方向偏转，① 是；β射线带负电荷，偏转的方向与电场线方向相反，③ 是；γ射线不带电，不偏转，②是三种射线在匀强磁场中向上运动时，α射线带正电荷，可以判断它将向右偏转；β射线带负电荷，可以判断它将向左偏转；γ射线不带电，不偏转；由此可以判定丙为α射线、乙为γ射线、甲为β射线．因此B选项正确，ACD都错误．
故选：B
分析：该题通过带电粒子在磁场中运动和在电场中的运动，考查三种射线的特性，α射线带正电荷，在电场中沿电场线方向偏转；在磁场中根据左手定则判定向右偏转；β射线带负电荷，偏转的方向与α射线相反；γ射线不带电，不偏转；由此可以判定．
9．关于天然放射现象，下列说法错误的是（ ）
A．放射性元素的原子核内的核子有半数发生变化所需的时间就是半衰期
B．放射性物质放出的射线中，γ射线穿透能力更强．电离作用更小
C．β哀变的实质在于核内的中子转化为一个质子和一个电子
D．放射性的原子核发生衰变后产生的新核从高能级向低能级跃迁时，辐射出γ射线
答案：A
解析：解答：A、放射性元素的半衰期是有一半该元素的原子核发生衰变所用的时间．放射性元素的原子核内的核子并不都要发生变化，故A错误．
B、射性物质放出的射线中，γ射线穿透能力更强，电离作用更小，故B正确；
C、β衰变的实质是核内的中子可以转化成质子和电子，产生的电子从核内发射出来，这就是β衰变．故C正确．
D、放射性的原子核在发生α衰变和β衰变后产生的新核往往处于高能级，这时它要向低能级跃迁，辐射γ光子，即射线，故D正确．
故选：A．
分析：知道半衰期的定义．了解三种射线的电离作用、贯穿本领的对比．知道β衰变产生的电子不是核外电子跑出来的，而是核内的中子转化成质子和电子产生的
10．下列射线来自于原子核外的是（ ）
A．阴极射线 B．α射线 C．β射线 D．γ射线
答案：A
解析：解答：A、阴极射线是阴极受热后，原子的核外电子受激发而发射出的电子，故A正确；
B、C、D、α射线、β射线、γ射线都是在放射性物质衰变的过程中放射出的，来自于原子核的衰变．故BCD错误．
故选：A
分析：本题较简单，根据阴极射线和α射线、β射线、γ射线的本质与来源判断即可．
11．下列关于放射线的说法中不正确的是（ ）
A．放射线可以用来进行工业探伤
B．放射线可以使细胞发生变异
C．放射性同位素可以用来做示踪原子
D．放射线对人体无害
答案：D
解析：解答：A、γ射线具有比较强的穿透性，可以用来进行工业探伤．故A正确；
B、D、γ射线具有比较的能量，可以使细胞发生变异，对人体由害．故B正确，D错误；
C、放射性同位素可以利用它的放射性的特点，用来做示踪原子．故C正确．
本题选择不正确的，故选：D
分析：正确解答本题需要掌握：了解α、β、γ三种射线的性质以及产生过程．
12．放射源放出的三种射线在通过匀强磁场时呈现如图所示不同的轨迹1、2、3，其中（ ）
A．2的电离本领最强 B．3的穿透本领最强
C．1的穿透本领最强 D．1的电离本领最强
答案：D
解析：解答：α射线是高速42He流，一个α粒子带两个正电荷．根据左手定则，α射线受到的洛伦兹力向右，故1是α射线．
β射线是高速电子流，带一个负电荷．根据左手定则，β射线受到的洛伦兹力向左，故3是β射线．
γ射线是γ光子，是电中性的，故在磁场中不受磁场的作用力，轨迹不会发生偏转．故2是γ射线．
1、3、2的电离本领依次减弱，贯穿本领依次增强
故D正确．
故选D．
分析：三种射线的成分：α射线是高速核流带正电，β射线是高速电子流带负电，γ射线是γ光子，是电中性的．左手定则判断电荷运动的方向；αβγ电离本领依次减弱，贯穿本领依次增强．
13．关于放射性同位素应用的下列说法中正确的是（ ）
A．放射线改变了布料的性质使其不再因摩擦而生电，因此达到了消除有害静电的目的
B．利用γ射线的贯穿性可以为金属探伤，也能进行人体的透视
C．用放射线照射作物种子能使其DNA发生变异，其结果一定是成为更优秀的品种
D．用γ射线治疗肿瘤时一定要严格控制剂量，以免对人体正常组织造成太大的伤害
答案：D
解析：解答：A、利用放射线消除有害静电是利用α射线的电离性，使空气分子电离成导体，将静电放出，故A错误；
B、利用γ射线的贯穿性可以为金属探伤，γ射线对人体细胞伤害太大，因此不能用来人体透视，故B错误；
C、DNA变异并不一定都是有益的，也有时发生变害的一面，故C错误；
D、γ射线对人体细胞伤害太大，在用于治疗肿瘤时要严格控制剂量，故D正确；
本题选择错误的，故选：D．
分析：α射线使空气分子电离成导体，将静电放出；变异并不一定都是有益的；γ射线对人体细胞伤害大．
14．如图所示为研究某未知元素放射性的实验装置，实验开始时在薄铝片和荧光屏之间有图示方向的匀强电场E，通过显微镜可以观察到，在荧光屏的某一位置上每分钟闪烁的亮点数．若撤去电场后继续观察，发现每分钟闪烁的亮点数没有变化；如果再将薄铝片移开，观察到每分钟闪烁的亮点数大大增加，由此可以判断，放射源发出的射线可能为（ ）
A．β射线和γ射线 B．α射线和β射线 C．β射线和X射线 D．α射线和γ射线
答案：D
解析：解答：三种射线中α射线和β射线带电，进入电场后会发生偏转，而γ射线不带电，不受电场力，电场对它没有影响，在电场中不偏转．由题，将电场撤去，从显微镜内观察到荧光屏上每分钟闪烁亮点数没有变化，可知射线中含有γ射线．再将薄铝片移开，则从显微镜筒内观察到的每分钟闪烁亮点数大为增加，根据α射线的特性：穿透本领最弱，一张纸就能挡住，分析得知射线中含有α射线．故放射源所发出的射线可能为α射线和γ射线．故D正确．
故选D
分析：三种射线中α射线和β射线都带电，进入电场后会发生偏转，由题，将电场撤去，从显微镜内观察到荧光屏上每分钟闪烁亮点数没有变化，说明含有γ射线．α射线的穿透本领最弱，一张纸就能挡住，根据再将薄铝片移开，从显微镜筒内观察到的每分钟闪烁亮点数大为增加，得知射线中含有α射线．
15．日本东部海域9.0级大地震曾引发了福岛核电站泄漏事故．以下关于核辐射的说法中正确的是（ ）
A．放射性辐射对人类都是有害的
B．β射线本质上是一种高频电磁波
C．α，β，γ三种射线中穿透本领最强的是α射线
D．α，β，γ三种射线中运动速度最快的是γ射线
答案：D
解析：解答：A、核泄漏中放射性物质有的是人工合成的放射性同位素，并非都是天然放射性元素，故A错误；
B、β带负电，是粒子流，而γ是高频电磁波，不带电，故B错误；
C、α，β，γ三种射线中穿透本领最强的是γ射线，故C错误．
D、α，β，γ三种射线中运动速度最快的是γ射线，故D正确；
故选：D．
分析：正确解答本题需要掌握：放射性的应用和防护；正确理解α、β、γ三种射线性质和应用，从而即可求解．
二．填空题
16．天然放射性现象发出的射线中，存在α射线、 和γ射线，其中α射线的本质是高速运动的 核（填写元素名称）．
答案：β射线|氦
解析：解答：天然放射性现象会发出α射线、β射线和γ射线：α射线是具有放射性的元素的原子核在发生衰变时两个中子和两个质子结合在一起而从原子核中释放出来；故放出的是氦原子核．β射线是具有放射性的元素的原子核中的一个中子转化成一个质子同时释放出一个高速电子即β粒子．γ射线是原子核在发生α衰变和β衰变时产生的能量以γ光子的形式释放．
故答案为：β射线，氦
分析：解答本题应掌握，天然放射性现象发出的粒子包括：α射线、β射线和γ射线；并能并确各种射线的性质以及所对应的成分．
17．天然放射现象的发现揭示了原子核 ．
答案：还可再分
解析：解答：天然放射现象是原子核变化产生的，其发现揭示了原子核具有复杂的结构．拉开了对原子核进行研究的序幕．
故答案为：具有复杂的结构
分析：天然放射现象的发现揭示了原子核仍有复杂的结构；
18． α、β、γ三种粒子按穿透能力大小的顺序是 ，按其电离本领大小的顺序是 ．
答案：α＜β＜γ|α＞β＞γ
解析：解答：解；α、β、γ三种粒子按穿透能力大小的顺序是 α＜β＜γ，按其电离本领的顺序是α＞β＞γ
故答案为：α＜β＜γ，α＞β＞γ
分析：α、β、γ三种射线的电离本领依次减弱，穿透本领依次增强．
19．如图为查德威克实验示意图，由天然放射性元素钋（Po）放出的A射线轰击铍时会产生粒子流A，用粒子流A轰击石蜡时会打出粒子流B，经研究知道A为 ，B为 ．
答案：中子|质子
分析：天然放射性元素钋（Po）放出的α射线轰击铍时会产生高速中子流，轰击石蜡时会打出质子．
解析：解答：用放射源钋的α射线轰击铍时，能发射出一种穿透力极强的中性射线，这就是所谓铍“辐射”，即中子流，中子轰击石蜡，将氢中的质子打出，即形成质子流．
故答案为：中子，质子
20．如图所示，是利用放射线自动控制铝板厚度的装置．假如放射源能放射出α、β、γ三种射线，而根据设计，该生产线压制的是3mm厚的铝板，那么是三种射线中的 射线对控制厚度起主要作用．当探测接收器单位时间内接收到的放射性粒子的个数超过标准值时，将会通过自动装置将M、N两个轧辊间的距离调 一些．
答案：β|大
解析：解答：α、β、γ三种射线的穿透能力不同，α射线不能穿过3 mm厚的铝板，γ射线又很容易穿过3 mm厚的铝板，厚度的微小变化不会使穿过铝板的γ射线的强度发生较明显变化，所以基本不受铝板厚度的影响．而β射线刚好能穿透几毫米厚的铝板，因此厚度的微小变化会使穿过铝板的β射线的强度发生较明显变化，即是β射线对控制厚度起主要作用．若超过标准值，说明铝板太薄了，应该将两个轧辊间的距离调大些．
故答案为：β，大
分析：α射线穿透本领太弱，γ射线穿透能力又太强，而β射线穿透能力β居中．
三．解答题
21．如图是工厂利用放射线自动控制铝板厚度的装置示意图．
（1）请你简述自动控制的原理．
答案：放射线具有穿透本领，如果向前运动的铝板的厚度有变化，则探测器接收到的放射线的强度就会随之变化，这种变化被转化为电信号输入到相应装置，进而自动地控制图中右侧的两个轮间的距离，使铝板的厚度恢复正常．
（2）如果工厂生产的为的铝板，在、和三种射线中，你认为哪一种射线在的厚度控制中起主要作用，为什么？
答案：β射线起主要作用
解析：解答：（1）放射线具有穿透本领，如果向前运动的铝板的厚度有变化，则探测器接收到的放射线的强度就会随之变化，这种变化被转化为电信号输入到相应装置，进而自动地控制图中右侧的两个轮间的距离，使铝板的厚度恢复正常．（2）β射线起主要作用．因为α射线的穿透本领很小，一张薄纸就能把它挡住； γ射线的穿透本领非常强，能穿透几厘米的铝板，1mm左右的铝板厚度发生变化时，透过铝板的射线强度变化不大； β射线的穿透本领较强，能穿透几毫米的铝板，当铝板的厚度发生变化时，透过铝板的射线强度变化较大，探测器可明显地反应出这种变化，使自动化系统做出相应的反应．
故答案为：β射线起主要作用
分析：（1）根据穿过铝板射线的强度大小来调节两轮间距，从而控制铝板厚度．（2）α射线的穿透本领很小，穿不透铝板，而γ射线穿透本领又太强，在厚度变化在毫米级是几乎不受影响．
22．最早发现天然放射现象的科学家是谁？
答案：解答：解贝可勒尔发现天然放射现象中，原子核发生衰变，生成新核，同时有中子产生，因此说明了原子核可以再分
解析：分析：本题主要考查对卢瑟福、贝可勒尔、爱因斯坦、查德威克在科学方面的主要贡献的了解．
23．射线在真空中的速度与光速相同的是那些？
答案：阴极射线中的电子是电热丝经通电发热而激发出来的，不同部位吸热量不同，所以激发飞出后的速度也不尽相同，比光速小；由实验测得α射线的速度约是光速的十分之一，β射线的速度约是光速的十分之九；γ射线是光子流，速度与光速相同
解析：解答：阴极射线中的电子是电热丝经通电发热而激发出来的，不同部位吸热量不同，所以激发飞出后的速度也不尽相同，比光速小；由实验测得α射线的速度约是光速的十分之一，β射线的速度约是光速的十分之九；γ射线是光子流，速度与光速相同
分析：要解答本题需掌握：光波在真空中的传播速度，α射线和β射线速度的大小．
24．天然放射性元素放出的三种射线的穿透能力实验结果如图所示，由此可推知？
答案：③ 是γ射线，它的电离作用最弱，是原子核发生衰变时释放的能量以γ光子的形式辐射出来．
解析：解答：③ 是γ射线，它的电离作用最弱，是原子核发生衰变时释放的能量以γ光子的形式辐射出来．
分析：本题考查天然放射性元素放出的三种射线的穿透能力比较：α射线贯穿能力很弱，电离作用很强，一张纸就能把它挡住，α射线是高速氦核流；β射线能贯穿几毫米厚的铝板，电离作用较强，是原子核中的一个中子转化成一个质子，同时释放出β射线；γ射线穿透本领最强，甚至能穿透几厘米厚的铅板，是原子核发生衰变时释放的能量以γ光子的形式辐射出来的．
25．天然放射现象，自然界中含有少量的14C，14C具有放射性，能够自发地进行β衰变，因此在考古中可利用14C来做什么？
答案：植物枯死后体内的14C仍在进行衰变，不断减少，但是不再得到补充．因此，根据放射性强度减小的情况就可以算出植物死亡的时间
解析：解答：植物枯死后体内的14C仍在进行衰变，不断减少，但是不再得到补充．因此，根据放射性强度减小的情况就可以算出植物死亡的时间
分析：半衰期是由核内部因素决定 不受外部因素影响，α、β、γ这三种射线，穿透能力依次增强，电离能力依次减弱．
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人教版物理高三选修1-2第三章
第一节放射性的发现同步训练
一．选择题
1．关于天然放射现象，下列说法中正确的是（ ）
A．β衰变说明原子核里有电子
B．某原子核经过一次α衰变和两次β衰变后，核内中子数减少4个
C．放射性物质的温度升高，其半衰期将缩短
D．γ射线的电离作用很强，可用来消除有害静电
答案：B
解析：解答：A、β衰变时，原子核中的一个中子转化为一个质子和一个电子，释放出来的电子就是β粒子，可知β衰变现象不是说明电子是原子核的组成部分．故A错误．
B、某放射性元素经过1次α衰变和2次β衰变共产生：1个24He和2个﹣10e
所以质量数减少：4，核电荷数不变，根据质量数守恒和电荷数守恒得知，中子数减少：4．故B正确．
C、半衰期是由原子核内部性质决定的，与温度无关，所以升高放射性物质的温度，不能缩短其半衰期．故C错误．
D、γ射线的电离作用很弱，不能用来消除有害静电．故D错误．
故选B
分析：β衰变中产生的电子是原子核中的一个中子转化而来的；α衰变过程中，一个原子核释放一个α粒子（由两个中子和两个质子形成的氦原子核），并且转变成一个质量数减少4，核电荷数减少2的新原子核．β衰变过程中，一个原子核释放一个β粒子（电子）．根据质量数守恒和电荷数守恒求解原子核衰变后核内中子数的变化；升高放射性物质的温度，不能缩短其半衰期．γ射线的电离作用很弱，不能用来消除有害静电．
2．由天然放射性元素钋（Po）放出的α射线轰击铍（Be）时会产生A粒子流，用粒子流A轰击石蜡时，会打出粒子流B．下述正确的是（ ）
A．该实验核反应方程：Be+He→C+n
B．该实验是查德威克发现质子的实验
C．粒子A为中子，粒子B为质子
D．粒子A为质子，粒子B为中子
答案：C
解析：解答：A、天然放射性元素钋（Po）放出的α射线轰击铍（Be）时会产生中子流，C原子核的质量数：m=9+4﹣1=12，所以该反应是：Be+He→C+n．故A错误．
B、用放射源钋的α射线轰击铍时，能发射出一种穿透力极强的中性射线，这就是所谓铍“辐射”，即中子流，中子轰击石蜡，将氢中的质子打出，即形成质子流．该实验是查德威克发现中子的实验．所以A为中子，B为质子，故B错误，C正确，D错误．
故选：C
分析：天然放射性元素钋（Po）放出的α射线轰击铍时会产生高速中子流，轰击石蜡时会打出质子．
3．下列说法正确的有（ ）
A．黑体辐射的强度与频率的关系是：随着温度的升高，各种频率的辐射都增加，辐射强度极大值的光向频率较低的方向移动
B．α粒子散射实验中少数α粒子发生了较大偏转是卢瑟福猜想原子核式结构模型的主要依据
C．天然放射现象的发现说明了原子有复杂的结构
D．利用α射线可发现金属制品中的裂纹
答案：B
解析：解答：A、随着温度的升高，一方面各种波长的辐射强度都有增加，另一方面辐射强度的极大值向波长较短、频率较高的方向移动，故A错误；
B、当α粒子穿过原子时，电子对α粒子影响很小，影响α粒子运动的主要是原子核，离核远则α粒子受到的库仑斥力很小，运动方向改变小．只有当α粒子与核十分接近时，才会受到很大库仑斥力，而原子核很小，所以α粒子接近它的机会就很少，因此只有少数α粒子发生较大偏转，卢瑟福正是对这些现象的认真研究提出了原子核式结构模型，故B正确；
C、人们认识到原子核具有复杂结构是从发现天然放射现象开始的，故C错误；
D、α射线的穿透能力最弱，不能用α射线检查金属制品的裂纹，故D错误．
故选：B．
分析：正确解答本题需要掌握：随着温度的升高，一方面各种波长的辐射强度都有增加，另一方面辐射强度的极大值向波长较短的方向移动；α粒子散射实验的实验现象以及结论；了解有关天然放射现象的知识；α射线的穿透能力最弱，不能用α射线检查金属制品的裂纹．
4．关于原子物理的知识下列说法中错误的为（ ）
A．电子的发现证实了原子是可分的
B．卢瑟福的α粒子散射实验建立了原子的核式结构模型
C．天然放射现象的发现揭示了原子核是由质子和中子组成的
D．β射线是高速运动的电子流，有较弱的电离本领
答案：C
解析：解答：A、英国科学家汤姆生通过阴极射线的研究，发现电子，电子的发现证实了原子是可分的．故A正确；
B、卢瑟福的α粒子散射实验否定了汤姆生的原子结构模型．故B正确；
C、天然放射现象的发现揭示了原子核有复杂的结构，故C错误；
D、β射线是高速运动的电子流．它贯穿本领比α粒子强，比γ射线弱，则有较弱的电离本领．故D正确；
本题选择错误的，故选：C．
分析：英国科学家汤姆生通过阴极射线的研究，发现电子，电子的发现证实了原子是可分的．
卢瑟福的α粒子散射实验否定了汤姆生的原子结构模型．天然放射现象的发现揭示了原子核有复杂的结构，但原子核是由质子和中子组成．
β射线是高速运动的电子流．它贯穿本领比α粒子强，比γ射线弱．
5．关于天然放射性现象，下列说法正确的是（ ）
A．是玛丽 居里夫妇首先发现的
B．首先说明了原子核是单一的粒子
C．γ射线必须伴随α或β射线而产生
D．任何放射性元素都能同时发出三种射线
答案：C
解析：解答：A、1896年，法国物理学家贝克勒尔发现，铀和含铀的矿物能够发出看不见的射线，这种射线可以穿透黑纸使照相底片感光，故A错误；
B、关于天然放射现象和对放射性的研究，说明了原子核不是单一的粒子，故B不正确；
C、γ射线伴随α射线或β射线而产生，故C正确；
D、放射性元素不一定都能同时发出三种射线，故D错误；
故选：C．
分析：α射线是氦原子核，β射线是电子流，γ射线是电阻跃迁产生的光子流，放射性元素的放射性由其本身决定．
6．天然放射现象显示出（ ）
A．原子不是单一的基本粒子 B．原子核不是单一的基本粒子
C．原子内部大部分是空的 D．原子有一定的能级
答案：D
解析：解答：天然放射现象中，原子核发生衰变，生成新核，同时有电子或中子产生，因此说明了原子核可以再分，具有复杂结构，而原子具有一定的能级；
故D正确，ABC错误；
故选：D．
分析：原子是化学变化中的最小微粒，但还能再分，天然放射现象的发现就说明原子核能够再分，以此来解答．
7．关于天然放射现象，下列说法正确的是（ ）
A．α射线是由氦原子核衰变产生
B．β射线是由原子核外电子电离产生
C．半衰期表示放射性元素衰变的快慢，它和外界的温度、压强无关
D．γ射线是由原子核外的内层电子跃迁产生
答案：C
解析：解答：A、α射线是具有放射性的元素的原子核在发生衰变时两个中子和两个质子结合在一起而从原子核中释放出来．故A错误；
B、β射线是具有放射性的元素的原子核中的一个中子转化成一个质子同时释放出一个高速电子即β粒子．故B错误；
C、半衰期表示放射性元素衰变的快慢，它和外界的温度、压强无关，故C正确；
D、γ射线是原子核在发生α衰变和β衰变时产生的能量以γ光子的形式释放．故D错误；
故选：C．
分析：β衰变中产生的电子是原子核中的一个中子转化而来的；α衰变过程中，一个原子核释放一个α粒子（由两个中子和两个质子形成的氦原子核），并且转变成一个质量数减少4，核电荷数减少2的新原子核．β衰变过程中，一个原子核释放一个β粒子（电子）．半衰期表示放射性元素衰变的快慢，半衰期取决于原子核与外界因素无关．
8．贝克勒尔发现天然放射现象，揭开了人类研究原子核结构的序幕．人们发现原子序数大于83的所有天然存在的元素都具有放射性，它们同时放出α、β、γ射线．如图所示，若将放射源分别放在匀强电场和匀强磁场中，并使电场和磁场与射线射出的方向垂直．由于场的作用带电的射线将发生偏转．以下说法正确的是（ ）
A．① 和甲为α射线，③ 和丙是β射线
B．① 和丙为α射线，③ 和甲是β射线
C．① 和甲为γ射线，② 和乙是β射线
D．② 和乙是γ射线，③ 和丙是α射线
答案：B
解析：解答：三种射线在电场中的运动时，α射线带正电荷，在电场中沿电场线方向偏转，① 是；β射线带负电荷，偏转的方向与电场线方向相反，③ 是；γ射线不带电，不偏转，②是三种射线在匀强磁场中向上运动时，α射线带正电荷，可以判断它将向右偏转；β射线带负电荷，可以判断它将向左偏转；γ射线不带电，不偏转；由此可以判定丙为α射线、乙为γ射线、甲为β射线．因此B选项正确，ACD都错误．
故选：B
分析：该题通过带电粒子在磁场中运动和在电场中的运动，考查三种射线的特性，α射线带正电荷，在电场中沿电场线方向偏转；在磁场中根据左手定则判定向右偏转；β射线带负电荷，偏转的方向与α射线相反；γ射线不带电，不偏转；由此可以判定．
9．关于天然放射现象，下列说法错误的是（ ）
A．放射性元素的原子核内的核子有半数发生变化所需的时间就是半衰期
B．放射性物质放出的射线中，γ射线穿透能力更强．电离作用更小
C．β哀变的实质在于核内的中子转化为一个质子和一个电子
D．放射性的原子核发生衰变后产生的新核从高能级向低能级跃迁时，辐射出γ射线
答案：A
解析：解答：A、放射性元素的半衰期是有一半该元素的原子核发生衰变所用的时间．放射性元素的原子核内的核子并不都要发生变化，故A错误．
B、射性物质放出的射线中，γ射线穿透能力更强，电离作用更小，故B正确；
C、β衰变的实质是核内的中子可以转化成质子和电子，产生的电子从核内发射出来，这就是β衰变．故C正确．
D、放射性的原子核在发生α衰变和β衰变后产生的新核往往处于高能级，这时它要向低能级跃迁，辐射γ光子，即射线，故D正确．
故选：A．
分析：知道半衰期的定义．了解三种射线的电离作用、贯穿本领的对比．知道β衰变产生的电子不是核外电子跑出来的，而是核内的中子转化成质子和电子产生的
10．下列射线来自于原子核外的是（ ）
A．阴极射线 B．α射线 C．β射线 D．γ射线
答案：A
解析：解答：A、阴极射线是阴极受热后，原子的核外电子受激发而发射出的电子，故A正确；
B、C、D、α射线、β射线、γ射线都是在放射性物质衰变的过程中放射出的，来自于原子核的衰变．故BCD错误．
故选：A
分析：本题较简单，根据阴极射线和α射线、β射线、γ射线的本质与来源判断即可．
11．下列关于放射线的说法中不正确的是（ ）
A．放射线可以用来进行工业探伤
B．放射线可以使细胞发生变异
C．放射性同位素可以用来做示踪原子
D．放射线对人体无害
答案：D
解析：解答：A、γ射线具有比较强的穿透性，可以用来进行工业探伤．故A正确；
B、D、γ射线具有比较的能量，可以使细胞发生变异，对人体由害．故B正确，D错误；
C、放射性同位素可以利用它的放射性的特点，用来做示踪原子．故C正确．
本题选择不正确的，故选：D
分析：正确解答本题需要掌握：了解α、β、γ三种射线的性质以及产生过程．
12．放射源放出的三种射线在通过匀强磁场时呈现如图所示不同的轨迹1、2、3，其中（ ）
A．2的电离本领最强 B．3的穿透本领最强
C．1的穿透本领最强 D．1的电离本领最强
答案：D
解析：解答：α射线是高速42He流，一个α粒子带两个正电荷．根据左手定则，α射线受到的洛伦兹力向右，故1是α射线．
β射线是高速电子流，带一个负电荷．根据左手定则，β射线受到的洛伦兹力向左，故3是β射线．
γ射线是γ光子，是电中性的，故在磁场中不受磁场的作用力，轨迹不会发生偏转．故2是γ射线．
1、3、2的电离本领依次减弱，贯穿本领依次增强
故D正确．
故选D．
分析：三种射线的成分：α射线是高速核流带正电，β射线是高速电子流带负电，γ射线是γ光子，是电中性的．左手定则判断电荷运动的方向；αβγ电离本领依次减弱，贯穿本领依次增强．
13．关于放射性同位素应用的下列说法中正确的是（ ）
A．放射线改变了布料的性质使其不再因摩擦而生电，因此达到了消除有害静电的目的
B．利用γ射线的贯穿性可以为金属探伤，也能进行人体的透视
C．用放射线照射作物种子能使其DNA发生变异，其结果一定是成为更优秀的品种
D．用γ射线治疗肿瘤时一定要严格控制剂量，以免对人体正常组织造成太大的伤害
答案：D
解析：解答：A、利用放射线消除有害静电是利用α射线的电离性，使空气分子电离成导体，将静电放出，故A错误；
B、利用γ射线的贯穿性可以为金属探伤，γ射线对人体细胞伤害太大，因此不能用来人体透视，故B错误；
C、DNA变异并不一定都是有益的，也有时发生变害的一面，故C错误；
D、γ射线对人体细胞伤害太大，在用于治疗肿瘤时要严格控制剂量，故D正确；
本题选择错误的，故选：D．
分析：α射线使空气分子电离成导体，将静电放出；变异并不一定都是有益的；γ射线对人体细胞伤害大．
14．如图所示为研究某未知元素放射性的实验装置，实验开始时在薄铝片和荧光屏之间有图示方向的匀强电场E，通过显微镜可以观察到，在荧光屏的某一位置上每分钟闪烁的亮点数．若撤去电场后继续观察，发现每分钟闪烁的亮点数没有变化；如果再将薄铝片移开，观察到每分钟闪烁的亮点数大大增加，由此可以判断，放射源发出的射线可能为（ ）
A．β射线和γ射线 B．α射线和β射线 C．β射线和X射线 D．α射线和γ射线
答案：D
解析：解答：三种射线中α射线和β射线带电，进入电场后会发生偏转，而γ射线不带电，不受电场力，电场对它没有影响，在电场中不偏转．由题，将电场撤去，从显微镜内观察到荧光屏上每分钟闪烁亮点数没有变化，可知射线中含有γ射线．再将薄铝片移开，则从显微镜筒内观察到的每分钟闪烁亮点数大为增加，根据α射线的特性：穿透本领最弱，一张纸就能挡住，分析得知射线中含有α射线．故放射源所发出的射线可能为α射线和γ射线．故D正确．
故选D
分析：三种射线中α射线和β射线都带电，进入电场后会发生偏转，由题，将电场撤去，从显微镜内观察到荧光屏上每分钟闪烁亮点数没有变化，说明含有γ射线．α射线的穿透本领最弱，一张纸就能挡住，根据再将薄铝片移开，从显微镜筒内观察到的每分钟闪烁亮点数大为增加，得知射线中含有α射线．
15．日本东部海域9.0级大地震曾引发了福岛核电站泄漏事故．以下关于核辐射的说法中正确的是（ ）
A．放射性辐射对人类都是有害的
B．β射线本质上是一种高频电磁波
C．α，β，γ三种射线中穿透本领最强的是α射线
D．α，β，γ三种射线中运动速度最快的是γ射线
答案：D
解析：解答：A、核泄漏中放射性物质有的是人工合成的放射性同位素，并非都是天然放射性元素，故A错误；
B、β带负电，是粒子流，而γ是高频电磁波，不带电，故B错误；
C、α，β，γ三种射线中穿透本领最强的是γ射线，故C错误．
D、α，β，γ三种射线中运动速度最快的是γ射线，故D正确；
故选：D．
分析：正确解答本题需要掌握：放射性的应用和防护；正确理解α、β、γ三种射线性质和应用，从而即可求解．
二．填空题
16．天然放射性现象发出的射线中，存在α射线、 和γ射线，其中α射线的本质是高速运动的 核（填写元素名称）．
答案：β射线|氦
解析：解答：天然放射性现象会发出α射线、β射线和γ射线：α射线是具有放射性的元素的原子核在发生衰变时两个中子和两个质子结合在一起而从原子核中释放出来；故放出的是氦原子核．β射线是具有放射性的元素的原子核中的一个中子转化成一个质子同时释放出一个高速电子即β粒子．γ射线是原子核在发生α衰变和β衰变时产生的能量以γ光子的形式释放．
故答案为：β射线，氦
分析：解答本题应掌握，天然放射性现象发出的粒子包括：α射线、β射线和γ射线；并能并确各种射线的性质以及所对应的成分．
17．天然放射现象的发现揭示了原子核 ．
答案：还可再分
解析：解答：天然放射现象是原子核变化产生的，其发现揭示了原子核具有复杂的结构．拉开了对原子核进行研究的序幕．
故答案为：具有复杂的结构
分析：天然放射现象的发现揭示了原子核仍有复杂的结构；
18． α、β、γ三种粒子按穿透能力大小的顺序是 ，按其电离本领大小的顺序是 ．
答案：α＜β＜γ|α＞β＞γ
解析：解答：解；α、β、γ三种粒子按穿透能力大小的顺序是 α＜β＜γ，按其电离本领的顺序是α＞β＞γ
故答案为：α＜β＜γ，α＞β＞γ
分析：α、β、γ三种射线的电离本领依次减弱，穿透本领依次增强．
19．如图为查德威克实验示意图，由天然放射性元素钋（Po）放出的A射线轰击铍时会产生粒子流A，用粒子流A轰击石蜡时会打出粒子流B，经研究知道A为 ，B为 ．
答案：中子|质子
分析：天然放射性元素钋（Po）放出的α射线轰击铍时会产生高速中子流，轰击石蜡时会打出质子．
解析：解答：用放射源钋的α射线轰击铍时，能发射出一种穿透力极强的中性射线，这就是所谓铍“辐射”，即中子流，中子轰击石蜡，将氢中的质子打出，即形成质子流．
故答案为：中子，质子
20．如图所示，是利用放射线自动控制铝板厚度的装置．假如放射源能放射出α、β、γ三种射线，而根据设计，该生产线压制的是3mm厚的铝板，那么是三种射线中的 射线对控制厚度起主要作用．当探测接收器单位时间内接收到的放射性粒子的个数超过标准值时，将会通过自动装置将M、N两个轧辊间的距离调 一些．
答案：β|大
解析：解答：α、β、γ三种射线的穿透能力不同，α射线不能穿过3 mm厚的铝板，γ射线又很容易穿过3 mm厚的铝板，厚度的微小变化不会使穿过铝板的γ射线的强度发生较明显变化，所以基本不受铝板厚度的影响．而β射线刚好能穿透几毫米厚的铝板，因此厚度的微小变化会使穿过铝板的β射线的强度发生较明显变化，即是β射线对控制厚度起主要作用．若超过标准值，说明铝板太薄了，应该将两个轧辊间的距离调大些．
故答案为：β，大
分析：α射线穿透本领太弱，γ射线穿透能力又太强，而β射线穿透能力β居中．
三．解答题
21．如图是工厂利用放射线自动控制铝板厚度的装置示意图．
（1）请你简述自动控制的原理．
答案：放射线具有穿透本领，如果向前运动的铝板的厚度有变化，则探测器接收到的放射线的强度就会随之变化，这种变化被转化为电信号输入到相应装置，进而自动地控制图中右侧的两个轮间的距离，使铝板的厚度恢复正常．
（2）如果工厂生产的为的铝板，在、和三种射线中，你认为哪一种射线在的厚度控制中起主要作用，为什么？
答案：β射线起主要作用
解析：解答：（1）放射线具有穿透本领，如果向前运动的铝板的厚度有变化，则探测器接收到的放射线的强度就会随之变化，这种变化被转化为电信号输入到相应装置，进而自动地控制图中右侧的两个轮间的距离，使铝板的厚度恢复正常．（2）β射线起主要作用．因为α射线的穿透本领很小，一张薄纸就能把它挡住； γ射线的穿透本领非常强，能穿透几厘米的铝板，1mm左右的铝板厚度发生变化时，透过铝板的射线强度变化不大； β射线的穿透本领较强，能穿透几毫米的铝板，当铝板的厚度发生变化时，透过铝板的射线强度变化较大，探测器可明显地反应出这种变化，使自动化系统做出相应的反应．
故答案为：β射线起主要作用
分析：（1）根据穿过铝板射线的强度大小来调节两轮间距，从而控制铝板厚度．（2）α射线的穿透本领很小，穿不透铝板，而γ射线穿透本领又太强，在厚度变化在毫米级是几乎不受影响．
22．最早发现天然放射现象的科学家是谁？
答案：解答：解贝可勒尔发现天然放射现象中，原子核发生衰变，生成新核，同时有中子产生，因此说明了原子核可以再分
解析：分析：本题主要考查对卢瑟福、贝可勒尔、爱因斯坦、查德威克在科学方面的主要贡献的了解．
23．射线在真空中的速度与光速相同的是那些？
答案：阴极射线中的电子是电热丝经通电发热而激发出来的，不同部位吸热量不同，所以激发飞出后的速度也不尽相同，比光速小；由实验测得α射线的速度约是光速的十分之一，β射线的速度约是光速的十分之九；γ射线是光子流，速度与光速相同
解析：解答：阴极射线中的电子是电热丝经通电发热而激发出来的，不同部位吸热量不同，所以激发飞出后的速度也不尽相同，比光速小；由实验测得α射线的速度约是光速的十分之一，β射线的速度约是光速的十分之九；γ射线是光子流，速度与光速相同
分析：要解答本题需掌握：光波在真空中的传播速度，α射线和β射线速度的大小．
24．天然放射性元素放出的三种射线的穿透能力实验结果如图所示，由此可推知？
答案：③ 是γ射线，它的电离作用最弱，是原子核发生衰变时释放的能量以γ光子的形式辐射出来．
解析：解答：③ 是γ射线，它的电离作用最弱，是原子核发生衰变时释放的能量以γ光子的形式辐射出来．
分析：本题考查天然放射性元素放出的三种射线的穿透能力比较：α射线贯穿能力很弱，电离作用很强，一张纸就能把它挡住，α射线是高速氦核流；β射线能贯穿几毫米厚的铝板，电离作用较强，是原子核中的一个中子转化成一个质子，同时释放出β射线；γ射线穿透本领最强，甚至能穿透几厘米厚的铅板，是原子核发生衰变时释放的能量以γ光子的形式辐射出来的．
25．天然放射现象，自然界中含有少量的14C，14C具有放射性，能够自发地进行β衰变，因此在考古中可利用14C来做什么？
答案：植物枯死后体内的14C仍在进行衰变，不断减少，但是不再得到补充．因此，根据放射性强度减小的情况就可以算出植物死亡的时间
解析：解答：植物枯死后体内的14C仍在进行衰变，不断减少，但是不再得到补充．因此，根据放射性强度减小的情况就可以算出植物死亡的时间
分析：半衰期是由核内部因素决定 不受外部因素影响，α、β、γ这三种射线，穿透能力依次增强，电离能力依次减弱．
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