高中物理人教版 选修3－5第十九章+探测射线的方法+放射性的应用与防护+测试题 Word版含答案
文档属性
| 名称 | 高中物理人教版 选修3－5第十九章+探测射线的方法+放射性的应用与防护+测试题 Word版含答案 |  | |
| 格式 | zip | ||
| 文件大小 | 532.5KB | ||
| 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 | 2019-04-18 14:20:31 | ||
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文档简介
三十三） 探测射线的方法 放射性的应用与防护
一、单项选择题
1．威耳逊云室能够观察到射线径迹，是利用( )
A．射线在云室里的穿透本领
B．射线在云室里的化学效应
C．射线在云室里的热效应
D．射线在云室里的电离作用
解析：选D 威耳逊云室内的酒精蒸气达到过饱和状态时，如果有射线粒子从室内气体中飞过，使沿途的气体分子电离，过饱和酒精蒸气就会以这些离子为核心凝结成雾滴，这些雾滴沿射线经过的路线排列，就显示出了射线的径迹。正确选项为D。
2．关于放射性同位素的应用，下列说法中正确的是( )
A．利用γ射线使空气电离，消除静电
B．利用α射线照射植物的种子，使产量显著增加
C．利用α射线来治肺癌、食道癌
D．利用放射性同位素跟它的非放射性同位素的化学性质相同，可以作为示踪原子
解析：选D β或α射线的电离本领较大，可以消除工业上有害的静电积累，选项A错误；β射线或γ射线的穿透性强，可以用来辐射育种、辐射保鲜、消毒杀菌和医治肿瘤等，选项B、C错误；放射性同位素跟它的非放射性同位素的化学性质相同，可以作为示踪原子，选项D正确。
3．用中子轰击铝27，产生钠24和X粒子，钠24具有放射性，它衰变后变成镁24，则X粒子和钠的衰变过程分别是( )
A．质子、α衰变 B．电子、α衰变
C．α粒子、β衰变 D．正电子、β衰变
解析：选C 实现原子核的人工转变，核反应前后质量数、电荷数守恒。中子轰击铝27的核反应方程为：Al＋n→Na＋He，钠24衰变后变成镁24的核反应方程为：Na→Mg＋e，所以X粒子是α粒子，钠的衰变为β衰变，选项C正确。
4．在下列4个核反应方程中，x表示质子的是( )
A.P→Si＋x
B.U→Th＋x
C.Al＋n→Mg＋x
D.Al＋He→P＋x
解析：选C 由质量数守恒和电荷数守恒知，A中x为正电子e，B中x为He，C中x为质子H，D中x为中子n。故C正确。
5.用α粒子照射充氮的云室，得到如图所示的照片，下列说法中正确的是( )
A．A是α粒子的径迹，B是质子的径迹，C是新核的径迹
B．B是α粒子的径迹，A是质子的径迹，C是新核的径迹
C．C是α粒子的径迹，A是质子的径迹，B是新核的径迹
D．B是α粒子的径迹，C是质子的径迹，A是新核的径迹
解析：选D α粒子轰击氮核产生一个新核并放出质子，入射的是α粒子，所以B是α粒子的径迹，产生的新核质量大电离作用强，所以径迹粗而短，故A是新核径迹，质子电离作用弱一些，贯穿作用强，所以细而长的径迹是质子的径迹，所以正确选项为D。
6．在下列四个核反应方程中，X1、X2、X3和X4各代表某种粒子：
①H＋X1→He＋n
②N＋He―→O＋X2
③Be＋He→C＋X3
④Mg＋He→Al＋X4
以下判断正确的是( )
A．X1是质子 B．X2是中子
C．X3是电子 D．X4是质子
解析：选D 由质量数和电荷数守恒可知：X1是 H(氘核)；X2是 H(质子)；X3是 n(中子)；X4是 H(质子)；故选项D正确。
7.如图，科学史上一张著名的实验照片，显示一个带电粒子在云室中穿过某种金属板运动的径迹，云室放置在匀强磁场中，磁场方向垂直照片向里。云室中横放的金属板对粒子的运动起阻碍作用。分析此径迹可知粒子( )
A．带正电，由下向上运动
B．带正电，由上向下运动
C．带负电，由上向下运动
D．带负电，由下向上运动
解析：选A 由题图可以看出粒子在金属板上方的运动半径比在金属板下方时小，由带电粒子在匀强磁场中运动的半径公式R＝，可知粒子在金属板上方运动的速率小，所以粒子由下往上运动，B、C错误；磁场方向垂直照片向里，结合粒子运动方向，根据左手定则可知粒子带正电，A正确，D错误。
二、多项选择题
8．下列哪些应用是把放射性同位素作为示踪原子的( )
A．利用钴60治疗肿瘤等疾病
B．γ射线探伤
C．利用含有放射性碘131的油，检测地下输油管的漏油情况
D．把含有放射性同位素的肥料施给农作物用以检测农作物吸收养分的规律
解析：选CD 利用钴60治疗肿瘤和γ射线探伤是利用射线能量高，贯穿本领大的特点，A、B错误；C、D两项是利用放射性同位素作为示踪原子，C、D正确。
9．用盖革—米勒计数器测定放射源的放射强度为每分钟404次，若将一张厚纸板放在计数器与放射源之间，计数器几乎测不到射线。10天后再次测量，测得该放射源的放射强度为每分钟101次，则下列关于射线性质及放射性元素的半衰期的说法正确的是( )
A．放射源射出的是α射线
B．放射源射出的是β射线
C．这种放射性元素的半衰期是5天
D．这种放射性元素的半衰期是2.5天
解析：选AC 因厚纸板能挡住这种射线，可知这种射线是穿透能力最差的α射线，选项A正确，B错误；因放射性元素原子核个数与单位时间内衰变的次数成正比，10天后测出放射强度为原来的，说明10天后放射性元素的原子核个数只有原来的，由半衰期公式知，已经过了两个半衰期，故半衰期是5天。选项C正确，D错误。
10．把放射性同位素作为示踪原子，主要是因为( )
A．放射性同位素不改变其化学性质
B．放射性同位素的半衰期比天然放射性元素的半衰期短得多
C．半衰期与元素所处的物理、化学状态无关
D．放射性同位素容易制造
解析：选ABC 放射性同位素作为示踪原子，主要是用放射性同位素替代没有放射性的同位素参与正常的物理、化学、生物的过程，既要利用同位素间化学性质相同，也要利用衰变规律不受物理、化学变化的影响，同时还要考虑放射性的危害，因此，选项A、B、C正确，选项D错误。
三、非选择题
11．在中子、质子、电子、正电子、α粒子中选出一个适当的粒子，把粒子符号分别填在下列核反应式的横线上。
(1)92U→90Th＋________；
(2)Be＋He→6C＋________；
(3)90Th→91Pa＋________；
(4)92U＋________→56Ba＋Kr＋3n；
(5)7N＋n→6C＋________。
解析：在核反应过程中，遵循反应前后电荷数守恒、质量数守恒规律。对参与反应的所有基本粒子采用左下角(电荷数)配平，左上角(质量数)配平。未知粒子可根据其电荷数和质量数确定。(1)中未知粒子的电荷数为92－90＝2，质量数为238－234＝4，由此可知为α粒子(He)，同理，确定其他粒子分别为：(2)中子(n)，(3)电子( 0－1e)，(4)中子(n)，(5)质子(H)。
答案：(1)He (2)n (3) 0－1e (4)n (5)H
12．一个原来静止的锂核(Li)俘获一个速度为7.7×104 m/s的中子后，生成一个氚核和一个氦核。已知氚核的速度大小为1.0×103 m/s，方向与中子的运动方向相反。
(1)试写出核反应方程；
(2)求出氦核的速度。
解析：(1)Li＋n―→H＋He。
(2)由动量守恒定律得
mnv0＝－mHv1＋mHev2
则v2＝≈2×104 m/s。
答案：(1)Li＋n―→H＋He (2)2×104 m/s
一、单项选择题
1．威耳逊云室能够观察到射线径迹，是利用( )
A．射线在云室里的穿透本领
B．射线在云室里的化学效应
C．射线在云室里的热效应
D．射线在云室里的电离作用
解析：选D 威耳逊云室内的酒精蒸气达到过饱和状态时，如果有射线粒子从室内气体中飞过，使沿途的气体分子电离，过饱和酒精蒸气就会以这些离子为核心凝结成雾滴，这些雾滴沿射线经过的路线排列，就显示出了射线的径迹。正确选项为D。
2．关于放射性同位素的应用，下列说法中正确的是( )
A．利用γ射线使空气电离，消除静电
B．利用α射线照射植物的种子，使产量显著增加
C．利用α射线来治肺癌、食道癌
D．利用放射性同位素跟它的非放射性同位素的化学性质相同，可以作为示踪原子
解析：选D β或α射线的电离本领较大，可以消除工业上有害的静电积累，选项A错误；β射线或γ射线的穿透性强，可以用来辐射育种、辐射保鲜、消毒杀菌和医治肿瘤等，选项B、C错误；放射性同位素跟它的非放射性同位素的化学性质相同，可以作为示踪原子，选项D正确。
3．用中子轰击铝27，产生钠24和X粒子，钠24具有放射性，它衰变后变成镁24，则X粒子和钠的衰变过程分别是( )
A．质子、α衰变 B．电子、α衰变
C．α粒子、β衰变 D．正电子、β衰变
解析：选C 实现原子核的人工转变，核反应前后质量数、电荷数守恒。中子轰击铝27的核反应方程为：Al＋n→Na＋He，钠24衰变后变成镁24的核反应方程为：Na→Mg＋e，所以X粒子是α粒子，钠的衰变为β衰变，选项C正确。
4．在下列4个核反应方程中，x表示质子的是( )
A.P→Si＋x
B.U→Th＋x
C.Al＋n→Mg＋x
D.Al＋He→P＋x
解析：选C 由质量数守恒和电荷数守恒知，A中x为正电子e，B中x为He，C中x为质子H，D中x为中子n。故C正确。
5.用α粒子照射充氮的云室，得到如图所示的照片，下列说法中正确的是( )
A．A是α粒子的径迹，B是质子的径迹，C是新核的径迹
B．B是α粒子的径迹，A是质子的径迹，C是新核的径迹
C．C是α粒子的径迹，A是质子的径迹，B是新核的径迹
D．B是α粒子的径迹，C是质子的径迹，A是新核的径迹
解析：选D α粒子轰击氮核产生一个新核并放出质子，入射的是α粒子，所以B是α粒子的径迹，产生的新核质量大电离作用强，所以径迹粗而短，故A是新核径迹，质子电离作用弱一些，贯穿作用强，所以细而长的径迹是质子的径迹，所以正确选项为D。
6．在下列四个核反应方程中，X1、X2、X3和X4各代表某种粒子：
①H＋X1→He＋n
②N＋He―→O＋X2
③Be＋He→C＋X3
④Mg＋He→Al＋X4
以下判断正确的是( )
A．X1是质子 B．X2是中子
C．X3是电子 D．X4是质子
解析：选D 由质量数和电荷数守恒可知：X1是 H(氘核)；X2是 H(质子)；X3是 n(中子)；X4是 H(质子)；故选项D正确。
7.如图，科学史上一张著名的实验照片，显示一个带电粒子在云室中穿过某种金属板运动的径迹，云室放置在匀强磁场中，磁场方向垂直照片向里。云室中横放的金属板对粒子的运动起阻碍作用。分析此径迹可知粒子( )
A．带正电，由下向上运动
B．带正电，由上向下运动
C．带负电，由上向下运动
D．带负电，由下向上运动
解析：选A 由题图可以看出粒子在金属板上方的运动半径比在金属板下方时小，由带电粒子在匀强磁场中运动的半径公式R＝，可知粒子在金属板上方运动的速率小，所以粒子由下往上运动，B、C错误；磁场方向垂直照片向里，结合粒子运动方向，根据左手定则可知粒子带正电，A正确，D错误。
二、多项选择题
8．下列哪些应用是把放射性同位素作为示踪原子的( )
A．利用钴60治疗肿瘤等疾病
B．γ射线探伤
C．利用含有放射性碘131的油，检测地下输油管的漏油情况
D．把含有放射性同位素的肥料施给农作物用以检测农作物吸收养分的规律
解析：选CD 利用钴60治疗肿瘤和γ射线探伤是利用射线能量高，贯穿本领大的特点，A、B错误；C、D两项是利用放射性同位素作为示踪原子，C、D正确。
9．用盖革—米勒计数器测定放射源的放射强度为每分钟404次，若将一张厚纸板放在计数器与放射源之间，计数器几乎测不到射线。10天后再次测量，测得该放射源的放射强度为每分钟101次，则下列关于射线性质及放射性元素的半衰期的说法正确的是( )
A．放射源射出的是α射线
B．放射源射出的是β射线
C．这种放射性元素的半衰期是5天
D．这种放射性元素的半衰期是2.5天
解析：选AC 因厚纸板能挡住这种射线，可知这种射线是穿透能力最差的α射线，选项A正确，B错误；因放射性元素原子核个数与单位时间内衰变的次数成正比，10天后测出放射强度为原来的，说明10天后放射性元素的原子核个数只有原来的，由半衰期公式知，已经过了两个半衰期，故半衰期是5天。选项C正确，D错误。
10．把放射性同位素作为示踪原子，主要是因为( )
A．放射性同位素不改变其化学性质
B．放射性同位素的半衰期比天然放射性元素的半衰期短得多
C．半衰期与元素所处的物理、化学状态无关
D．放射性同位素容易制造
解析：选ABC 放射性同位素作为示踪原子，主要是用放射性同位素替代没有放射性的同位素参与正常的物理、化学、生物的过程，既要利用同位素间化学性质相同，也要利用衰变规律不受物理、化学变化的影响，同时还要考虑放射性的危害，因此，选项A、B、C正确，选项D错误。
三、非选择题
11．在中子、质子、电子、正电子、α粒子中选出一个适当的粒子，把粒子符号分别填在下列核反应式的横线上。
(1)92U→90Th＋________；
(2)Be＋He→6C＋________；
(3)90Th→91Pa＋________；
(4)92U＋________→56Ba＋Kr＋3n；
(5)7N＋n→6C＋________。
解析：在核反应过程中，遵循反应前后电荷数守恒、质量数守恒规律。对参与反应的所有基本粒子采用左下角(电荷数)配平，左上角(质量数)配平。未知粒子可根据其电荷数和质量数确定。(1)中未知粒子的电荷数为92－90＝2，质量数为238－234＝4，由此可知为α粒子(He)，同理，确定其他粒子分别为：(2)中子(n)，(3)电子( 0－1e)，(4)中子(n)，(5)质子(H)。
答案：(1)He (2)n (3) 0－1e (4)n (5)H
12．一个原来静止的锂核(Li)俘获一个速度为7.7×104 m/s的中子后，生成一个氚核和一个氦核。已知氚核的速度大小为1.0×103 m/s，方向与中子的运动方向相反。
(1)试写出核反应方程；
(2)求出氦核的速度。
解析：(1)Li＋n―→H＋He。
(2)由动量守恒定律得
mnv0＝－mHv1＋mHev2
则v2＝≈2×104 m/s。
答案：(1)Li＋n―→H＋He (2)2×104 m/s