2019-2020学年人教新课标选修3-5 19.4放射性的应用与防护 达标作业（解析版)
文档属性
| 名称 | 2019-2020学年人教新课标选修3-5 19.4放射性的应用与防护 达标作业（解析版) |  | |
| 格式 | zip | ||
| 文件大小 | 93.7KB | ||
| 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 | 2020-02-11 22:32:48 | ||
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文档简介
19.4放射性的应用与防护
达标作业（解析版)
1．有关科学发现，下列说法中正确的是（ ）
A．查德威克在原子核人工转变的实验中发现了质子
B．汤姆孙通过α粒子散射实验，发现了原子核具有一定的结构
C．卢瑟福依据α粒子散射实验，提出了原子核内部存在着质子
D．最近探测到13亿年前两个黑洞撞击产生的引力波是利用了激光干涉的原理
2．下列关于物质结构的叙述中不正确的是
A．天然放射性现象的发现表明了原子核内部是有复杂结构的 B．质子的发现表明了原子核是由质子和中子组成的
C．电子的发现表明了原子内部是有复杂结构的 D．(粒子散射实验是原子核式结构模型的实验基础
3．用中子轰击，产生钠和；钠具有放射性，它衰变后变成镁和，则和分别是
A．质子和粒子 B．电子和粒子
C．粒子和正电子 D．粒子和电子
4．如图所示，由天然放射性元素针（Po）放出的射线轰击皱（Be）时会产生A粒子流，用A粒子流轰击石蜡时，会打出B粒子流.下列说法正确的是（ ）
A．该实验核反应方程为
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
5．下列与α粒子相关的说法中正确的是（ ）
A．天然放射现象中产生的α射线速度与光速相当，穿透能力很强
B．（铀238）核放出一个α粒子后就变为（钍234）
C．高速α粒子轰击氮核可从氮核中打出中子，核反应方程为
D．丹麦物理学家玻尔用α粒子轰击氮核，第一次实现了人工转变
6．科学实验在物理学发展中起到了非常重要的作用，下列说法正确的是（ ）
A．卢瑟福通过α粒子散射实验证实了在原子核内部存在质子
B．查德威克仔细地研究了γ射线，从中发现了中子
C．汤姆孙通过一系列关于阴极射线的实验，发现了电子
D．贝克勒尔通过对天然放射现象的研究，发现了原子中存在原子核
7．下列核反应方程中，属于α衰变的是( )
A．N＋He→O＋H
B．U→Th＋He
C． H＋H→He＋n
D．Th→Pa＋e
8．在核反应方程中，X表示的是
A．质子 B．中子 C．电子 D．α粒子
9．卢瑟福通过实验首次实现了原子核的人工转变，核反应方程为，下列说法中正确的是（ ）
A．通过此实验发现了质子 B．实验中利用了放射源放出的射线
C．实验中利用了放射源放出的射线 D．原子核在人工转变中，电荷数可能不守恒
10．下面的各种核反应中能产生中子的是（ ）
A．用γ光子轰击2612Mg，生成物之一为2611Na B．用氘核轰击94Be，生成物之一为105B
C．用质子轰击73Li，生成物之一为84Be D．用α粒子轰击73Li，生成物之一为105B
11．质量为m1的He核，以速度v0轰击质量为m2的静止的N核，发生了核反应，最终产生两种新粒子A和B．其中A为O核，质量为m3，速度为v3；B的质量为m4.
(1)写出核反应方程式；
(2)计算粒子B的速度vB；
(3)粒子A的速度符合什么条件时，粒子B的速度方向与He核的运动方向相反？
12．一个静止的氮核N俘获一个速度为2.3×107m/s的中子后又变成B、C两个新核。设B、C的速度方向与中子速度方向相同，B的质量是中子的11倍，B的速度是106m/s,B、C两原子核的电荷数之比为5∶2。求:
①C为何种粒子？并写出核反应方程。
②C核的速度大小。
13．卢瑟福通过如图所示的实验装置发现了质子．
①卢瑟福用α粒子轰击________核，第一次实现了原子核的________．
②关于该实验，下列说法中正确的是________
A．通过显微镜来观察荧光屏上α粒子所产生的闪光
B．银箔可以吸收产生的新粒子
C．实验必须在真空、密封容器内进行
D．测出新产生的粒子的质量和电量，明确这就是氢原子核．
14．在β衰变中常伴有一种称为“中微子”的粒子放出。中微子的性质十分特别，因此在实验中很难探测.1953年，莱尼斯和柯文建造了一个由大水槽和探测器组成的实验系统，利用中微子与水中的核反应，间接地证实了中微子的存在。
（1）中微子与水中的发生核反应，产生中子（）和正电子（），即中微子+→+可以判定，中微子的质量数和电荷数分别是_______。（填写选项前的字母）
A．0和0 B．0和1 C．1和0 D．1和1
（2）上述核反应产生的正电子与水中的电子相遇，与电子形成几乎静止的整体后，可以转变为两个光子（γ），即+→2γ正电子与电子相遇不可能只转变为一个光子，原因是________。
（3）试通过分析比较，具有相同动能的中子和电子的物质波波长的大小。λn_____λe（填“＞”“＜”或“＝”）
参考答案
1．D
【解析】
【详解】
A．查德威克在原子核人工转变的实验中发现了中子，A错误；
B．汤姆孙发现了电子，揭示了原子具有一定的结构，B错误；
C．卢瑟福用粒子轰击氮核，发现了原子核内部存在着质子，C错误；
D．最近探测到13亿年前两个黑洞撞击产生的引力波是利用了激光干涉的原理，D正确。
故选D。
2．B
【解析】
【详解】
A．天然放射现象说明原子核内部有复杂结构。故A正确，不符合题意；
B．质子的发现与原子核是由质子和中子组成的没有关联。故B错误，符合题意；
C．汤姆生发现电子，知道原子还可以再分，表明了原子内部是有复杂结构的。故C正确，不符合题意；
D．α粒子散射实验说明原子的核式结构模型，故D正确，不符合题意；
故选B。
3．D
【解析】
【详解】
根据质量数和电荷数守恒有：
故X是粒子，Y是电子，故D正确，ABC错误。
4．C
【解析】
【详解】
A.天然放射性元素钋（Рo）放出的α射线轰击铍（Be）时会产生中子流，该核反应方程为，故A错误；
BCD.用放射性元素钋放出的α射线轰击铍时，能发射出中子流，中子轰击石蜡，将氢中的质子打出，即形成质子流，所以A为中子，B为质子，该实验是查德威克发现中子的实验，故BD错误，C正确.
5．B
【解析】
【详解】
A．天然放射性现象中产生的α射线速度为光速的十分之一，电离能力较强，穿透能力较弱．故A错误．
B．（铀238）核放出一个α粒子，电荷数少2，质量数少4，则电荷数为90，质量数为234．变为 （钍234）．故B正确．
C．高速α粒子轰击氮核可从氮核中打出质子，核反应方程为．故C错误．
D．1919年，卢瑟福用α粒子轰击氮核，第一次实现了原子核的人工转变，发现了质子．故D错误．
故选B.
6．C
【解析】
【详解】
A．卢瑟福通过а粒子散射实验，提出了原子是由原子核和核外电子组成的，而不能说明原子核内存在质子，故A错误；
B．查德威克用放射源钋的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B错误；
C．汤姆孙通过一系列关于阴极射线的实验，发现了电子，故C正确；
D．卢瑟福通过а粒子散射实验，证实了原子中存在原子核，故D错误；
故选C．
7．B
【解析】
【详解】
α衰变是放射性元素的原子核放出α粒子()的核反应。
A．N＋He→O＋H．故A不符合题意．
B．U→Th＋He．故B符合题意．
C． H＋H→He＋n．故C不符合题意．
D．Th→Pa＋e．故D不符合题意．
8．A
【解析】设X为：，根据核反应的质量数守恒：，则：
电荷数守恒：，则，即X为：为质子，故选项A正确，BCD错误。
点睛：本题考查了核反应方程式，要根据电荷数守恒、质量数守恒得出X的电荷数和质量数，从而确定X的种类。
9．AC
【解析】
ABC．卢瑟福用粒子轰击氮核首次实现了原子核的人工转变，并发现了质子，故AC正确，B错误；
D．核反应方程前后质量数和电荷数是守恒的，故D错误．
故选AC．
点睛：卢瑟福用粒子轰击氮核首次实现了原子核的人工转变，并发现了质子；所有的核反应方程都遵循质量和电荷数守恒定律．
10．BD
【解析】
【详解】
A．用γ光子轰击2612Mg，生成物之一为2611Na，反应前后的质量数都是26，所以生成物的质量数是0，不是中子；故A错误；
B．用氘核轰击94Be，生成物之一为105B，反应前的质量数是2+9=11，反应后105B的质量数是10，所以生成物的质量数是1；反应前的电荷数是1+4=5，反应后105B的电荷数是5，所以生成物的电荷数是0．可知生成物是中子．故B正确；
C．用质子轰击73Li，生成物之一为84Be，反应前后的质量数都是8，所以生成物的质量数是0，不是中子．故C错误；
D．用α粒子轰击73Li，生成物之一为105B；反应前的质量数是4+7=11，反应后105B的质量数是10，所以生成物的质量数是1；反应前的电荷数是2+3=5，反应后105B的电荷数是5，所以生成物的电荷数是0．可知生成物是中子．故D正确．
故选BD.
11．（1）He＋N O＋H （2） （3）
【解析】
【详解】
(1)
(2)由动量守恒定律有m1v0＝m3v3＋m4vB，
解得vB＝.
(3)当m1v0－m3v3＜0时，B的速度与He核的速度方向相反．
解得v3＞
12．（1）；（2）
【解析】试题分析：根据电荷数守恒、质量数守恒确定c为何种粒子，根据动量守恒定律求出c核的速度大小．
①根据电荷数守恒、质量数守恒得，B、C电荷数之和为7，因为B、C两原子核的电荷数之比为5：2．则C的电荷数为2，B、C质量数之和为15．因为B的质量是中子的11倍，则B的质量数为11，则C的质量数为4，所以C为粒子． ②根据动量守恒得，代入数据
解得．
13．氮 人工转变 D
【解析】
【详解】
①卢瑟福用α粒子轰击氮核发现质子，并首次实现原子核的人工转变；
②卢瑟福第一次完成了原子核的人工转变并发现了质子，实验装置中银箔的作用是刚好阻挡α粒子打到荧光屏，但是不能阻挡其它粒子的穿过，这样可判断是否有新的粒子产生试验中根据质量数和电荷数守恒，明确了新产生的粒子就是氢原子核．故ABC错，D正确．故选D.
【点睛】
卢瑟福用α粒子轰击氮核发现质子并首次实现原子核的人工转变在历史上有着重要意义，要了解实验和该核反应方程．
14．A 要遵循动量守恒 ＜
【解析】
【详解】
（1）根据质量数守恒、电荷数守恒，知中微子的质量数和电荷数为0和0．故A正确，BCD错误。 （2）正电子与电子相遇不可能只转变为一个光子，因为要遵循动量守恒。 （3）EK＝mv2，P=mv，联立两式得，粒子的动量。 物质波的波长，由于中子和电子的动能相等，中子的质量大于电子的质量，所以中子的波长小于电子的波长。
达标作业（解析版)
1．有关科学发现，下列说法中正确的是（ ）
A．查德威克在原子核人工转变的实验中发现了质子
B．汤姆孙通过α粒子散射实验，发现了原子核具有一定的结构
C．卢瑟福依据α粒子散射实验，提出了原子核内部存在着质子
D．最近探测到13亿年前两个黑洞撞击产生的引力波是利用了激光干涉的原理
2．下列关于物质结构的叙述中不正确的是
A．天然放射性现象的发现表明了原子核内部是有复杂结构的 B．质子的发现表明了原子核是由质子和中子组成的
C．电子的发现表明了原子内部是有复杂结构的 D．(粒子散射实验是原子核式结构模型的实验基础
3．用中子轰击，产生钠和；钠具有放射性，它衰变后变成镁和，则和分别是
A．质子和粒子 B．电子和粒子
C．粒子和正电子 D．粒子和电子
4．如图所示，由天然放射性元素针（Po）放出的射线轰击皱（Be）时会产生A粒子流，用A粒子流轰击石蜡时，会打出B粒子流.下列说法正确的是（ ）
A．该实验核反应方程为
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
5．下列与α粒子相关的说法中正确的是（ ）
A．天然放射现象中产生的α射线速度与光速相当，穿透能力很强
B．（铀238）核放出一个α粒子后就变为（钍234）
C．高速α粒子轰击氮核可从氮核中打出中子，核反应方程为
D．丹麦物理学家玻尔用α粒子轰击氮核，第一次实现了人工转变
6．科学实验在物理学发展中起到了非常重要的作用，下列说法正确的是（ ）
A．卢瑟福通过α粒子散射实验证实了在原子核内部存在质子
B．查德威克仔细地研究了γ射线，从中发现了中子
C．汤姆孙通过一系列关于阴极射线的实验，发现了电子
D．贝克勒尔通过对天然放射现象的研究，发现了原子中存在原子核
7．下列核反应方程中，属于α衰变的是( )
A．N＋He→O＋H
B．U→Th＋He
C． H＋H→He＋n
D．Th→Pa＋e
8．在核反应方程中，X表示的是
A．质子 B．中子 C．电子 D．α粒子
9．卢瑟福通过实验首次实现了原子核的人工转变，核反应方程为，下列说法中正确的是（ ）
A．通过此实验发现了质子 B．实验中利用了放射源放出的射线
C．实验中利用了放射源放出的射线 D．原子核在人工转变中，电荷数可能不守恒
10．下面的各种核反应中能产生中子的是（ ）
A．用γ光子轰击2612Mg，生成物之一为2611Na B．用氘核轰击94Be，生成物之一为105B
C．用质子轰击73Li，生成物之一为84Be D．用α粒子轰击73Li，生成物之一为105B
11．质量为m1的He核，以速度v0轰击质量为m2的静止的N核，发生了核反应，最终产生两种新粒子A和B．其中A为O核，质量为m3，速度为v3；B的质量为m4.
(1)写出核反应方程式；
(2)计算粒子B的速度vB；
(3)粒子A的速度符合什么条件时，粒子B的速度方向与He核的运动方向相反？
12．一个静止的氮核N俘获一个速度为2.3×107m/s的中子后又变成B、C两个新核。设B、C的速度方向与中子速度方向相同，B的质量是中子的11倍，B的速度是106m/s,B、C两原子核的电荷数之比为5∶2。求:
①C为何种粒子？并写出核反应方程。
②C核的速度大小。
13．卢瑟福通过如图所示的实验装置发现了质子．
①卢瑟福用α粒子轰击________核，第一次实现了原子核的________．
②关于该实验，下列说法中正确的是________
A．通过显微镜来观察荧光屏上α粒子所产生的闪光
B．银箔可以吸收产生的新粒子
C．实验必须在真空、密封容器内进行
D．测出新产生的粒子的质量和电量，明确这就是氢原子核．
14．在β衰变中常伴有一种称为“中微子”的粒子放出。中微子的性质十分特别，因此在实验中很难探测.1953年，莱尼斯和柯文建造了一个由大水槽和探测器组成的实验系统，利用中微子与水中的核反应，间接地证实了中微子的存在。
（1）中微子与水中的发生核反应，产生中子（）和正电子（），即中微子+→+可以判定，中微子的质量数和电荷数分别是_______。（填写选项前的字母）
A．0和0 B．0和1 C．1和0 D．1和1
（2）上述核反应产生的正电子与水中的电子相遇，与电子形成几乎静止的整体后，可以转变为两个光子（γ），即+→2γ正电子与电子相遇不可能只转变为一个光子，原因是________。
（3）试通过分析比较，具有相同动能的中子和电子的物质波波长的大小。λn_____λe（填“＞”“＜”或“＝”）
参考答案
1．D
【解析】
【详解】
A．查德威克在原子核人工转变的实验中发现了中子，A错误；
B．汤姆孙发现了电子，揭示了原子具有一定的结构，B错误；
C．卢瑟福用粒子轰击氮核，发现了原子核内部存在着质子，C错误；
D．最近探测到13亿年前两个黑洞撞击产生的引力波是利用了激光干涉的原理，D正确。
故选D。
2．B
【解析】
【详解】
A．天然放射现象说明原子核内部有复杂结构。故A正确，不符合题意；
B．质子的发现与原子核是由质子和中子组成的没有关联。故B错误，符合题意；
C．汤姆生发现电子，知道原子还可以再分，表明了原子内部是有复杂结构的。故C正确，不符合题意；
D．α粒子散射实验说明原子的核式结构模型，故D正确，不符合题意；
故选B。
3．D
【解析】
【详解】
根据质量数和电荷数守恒有：
故X是粒子，Y是电子，故D正确，ABC错误。
4．C
【解析】
【详解】
A.天然放射性元素钋（Рo）放出的α射线轰击铍（Be）时会产生中子流，该核反应方程为，故A错误；
BCD.用放射性元素钋放出的α射线轰击铍时，能发射出中子流，中子轰击石蜡，将氢中的质子打出，即形成质子流，所以A为中子，B为质子，该实验是查德威克发现中子的实验，故BD错误，C正确.
5．B
【解析】
【详解】
A．天然放射性现象中产生的α射线速度为光速的十分之一，电离能力较强，穿透能力较弱．故A错误．
B．（铀238）核放出一个α粒子，电荷数少2，质量数少4，则电荷数为90，质量数为234．变为 （钍234）．故B正确．
C．高速α粒子轰击氮核可从氮核中打出质子，核反应方程为．故C错误．
D．1919年，卢瑟福用α粒子轰击氮核，第一次实现了原子核的人工转变，发现了质子．故D错误．
故选B.
6．C
【解析】
【详解】
A．卢瑟福通过а粒子散射实验，提出了原子是由原子核和核外电子组成的，而不能说明原子核内存在质子，故A错误；
B．查德威克用放射源钋的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B错误；
C．汤姆孙通过一系列关于阴极射线的实验，发现了电子，故C正确；
D．卢瑟福通过а粒子散射实验，证实了原子中存在原子核，故D错误；
故选C．
7．B
【解析】
【详解】
α衰变是放射性元素的原子核放出α粒子()的核反应。
A．N＋He→O＋H．故A不符合题意．
B．U→Th＋He．故B符合题意．
C． H＋H→He＋n．故C不符合题意．
D．Th→Pa＋e．故D不符合题意．
8．A
【解析】设X为：，根据核反应的质量数守恒：，则：
电荷数守恒：，则，即X为：为质子，故选项A正确，BCD错误。
点睛：本题考查了核反应方程式，要根据电荷数守恒、质量数守恒得出X的电荷数和质量数，从而确定X的种类。
9．AC
【解析】
ABC．卢瑟福用粒子轰击氮核首次实现了原子核的人工转变，并发现了质子，故AC正确，B错误；
D．核反应方程前后质量数和电荷数是守恒的，故D错误．
故选AC．
点睛：卢瑟福用粒子轰击氮核首次实现了原子核的人工转变，并发现了质子；所有的核反应方程都遵循质量和电荷数守恒定律．
10．BD
【解析】
【详解】
A．用γ光子轰击2612Mg，生成物之一为2611Na，反应前后的质量数都是26，所以生成物的质量数是0，不是中子；故A错误；
B．用氘核轰击94Be，生成物之一为105B，反应前的质量数是2+9=11，反应后105B的质量数是10，所以生成物的质量数是1；反应前的电荷数是1+4=5，反应后105B的电荷数是5，所以生成物的电荷数是0．可知生成物是中子．故B正确；
C．用质子轰击73Li，生成物之一为84Be，反应前后的质量数都是8，所以生成物的质量数是0，不是中子．故C错误；
D．用α粒子轰击73Li，生成物之一为105B；反应前的质量数是4+7=11，反应后105B的质量数是10，所以生成物的质量数是1；反应前的电荷数是2+3=5，反应后105B的电荷数是5，所以生成物的电荷数是0．可知生成物是中子．故D正确．
故选BD.
11．（1）He＋N O＋H （2） （3）
【解析】
【详解】
(1)
(2)由动量守恒定律有m1v0＝m3v3＋m4vB，
解得vB＝.
(3)当m1v0－m3v3＜0时，B的速度与He核的速度方向相反．
解得v3＞
12．（1）；（2）
【解析】试题分析：根据电荷数守恒、质量数守恒确定c为何种粒子，根据动量守恒定律求出c核的速度大小．
①根据电荷数守恒、质量数守恒得，B、C电荷数之和为7，因为B、C两原子核的电荷数之比为5：2．则C的电荷数为2，B、C质量数之和为15．因为B的质量是中子的11倍，则B的质量数为11，则C的质量数为4，所以C为粒子． ②根据动量守恒得，代入数据
解得．
13．氮 人工转变 D
【解析】
【详解】
①卢瑟福用α粒子轰击氮核发现质子，并首次实现原子核的人工转变；
②卢瑟福第一次完成了原子核的人工转变并发现了质子，实验装置中银箔的作用是刚好阻挡α粒子打到荧光屏，但是不能阻挡其它粒子的穿过，这样可判断是否有新的粒子产生试验中根据质量数和电荷数守恒，明确了新产生的粒子就是氢原子核．故ABC错，D正确．故选D.
【点睛】
卢瑟福用α粒子轰击氮核发现质子并首次实现原子核的人工转变在历史上有着重要意义，要了解实验和该核反应方程．
14．A 要遵循动量守恒 ＜
【解析】
【详解】
（1）根据质量数守恒、电荷数守恒，知中微子的质量数和电荷数为0和0．故A正确，BCD错误。 （2）正电子与电子相遇不可能只转变为一个光子，因为要遵循动量守恒。 （3）EK＝mv2，P=mv，联立两式得，粒子的动量。 物质波的波长，由于中子和电子的动能相等，中子的质量大于电子的质量，所以中子的波长小于电子的波长。