3.3放射性的应用 危害与防护 达标作业（解析版)
文档属性
| 名称 | 3.3放射性的应用 危害与防护 达标作业（解析版) |  | |
| 格式 | zip | ||
| 文件大小 | 234.9KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 教科版 | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2020-02-14 21:48:59 | ||
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文档简介
3.3放射性的应用危害与防护
达标作业（解析版)
1．在核反应方程式中( )
A．X是质子，k＝9 B．X是质子，k＝10
C．X是中子，k＝9 D．X是中子，k＝10
2．在人类对微观世界进行探索的过程中，科学实验起到了非常置要的作用，下列说法符合历史事实的是（ ）
A．汤姆孙通过阴极射线在电场和在磁场中的偏转实验，发现了阴极射线是由带负电的粒子组成，并测出了该粒子的比荷
B．贝克勒尔通过对天然放射性现象的研究，发现了原子中存在原子核
C．居里夫妇通过实验人工合成了磷的同位素，同时发现了正电子
D．卢瑟福通过a粒子散射实验，证实了在原子核内存在质子
3．下列说法正确的是（ ）
A．发现中子的核反应方程是
B．经过4次a衰变和6次B衰变后成为稳定的原子核Pb
C．200个的原子核经过两个半衰期后剩下50Pb
D．在中子轰击下生成Sr和Xe的过程中，原子核中的平均核子质量变小
4．图所示为“东方超环”可控核聚变实验装置，它通过高温高压的方式使氘核与氚核发生聚变，其核反应方程为。X表示的是
A．质子 B．中子
C．电子 D．粒子
5．下列核反应方程中X代表中子的是( )
A． B．
C． D．
6．下图列出的是一些核反应方程（ ）
，，
A．X是质子，Y是中子，Z是正电子 B．X是正电子，Y是中子，Z是质子
C．X是中子，Y是正电子，Z是质子 D．X是正电子，Y是质子，Z是中子
7．有关放射性同位素的下列说法中正确的是( )
A．与互为同位素
B．与其同位素具有相同的化学性质
C．用制成化合物后它的半衰期变短
D．含有的磷肥释放电子，可用来作示踪原子，以便观察磷肥对植物的影响
8．下列关于近代物理科学家提出的理论说法正确的是
A．汤姆孙证实了射线是高速电子流，其电离作用比射线弱
B．爱因斯坦认为某材料发生光电效应时，遏止电压与入射光的频率成正比
C．玻尔的原子理论将量子观念引入原子领域，但该理论只能解释氢原子光谱
D．查德威克通过用“粒子轰击氮原子核发现了质子
9．下列说法正确的是（ ）
A．α、β、γ三种射线中，α射线的穿透能力最强，γ射线的电离作用最弱
B．β衰变所释放的电子是原子核内的中子转变为质子时产生的
C．图甲为三种射线在磁场中的径迹，其中①为α射线，②β射线，③为γ射线
D．图乙为三种射线在电场中的径迹，其中①为α射线，②β射线，③为γ射线
10．下列关于原子核衰变的说法中正确的是
A．放射性元素发生β衰变时所释放出的电子是原子核内的中子转化为质子时产生的
B．有6个放射性元素的原子核，当有3个发生衰变所需的时间就是该元素的半衰期
C．Th钍发生一次α衰变时，新核与原来的原子核相比，中子数减少了4
D．铀核(U)衰变为铅核(Pb)的过程中，要经过8次α衰变和6次β衰变
11．茫茫宇宙空间存在大量的宇宙射线，对宇航员构成了很大的威胁。现有一束射线（含有、、三种射线），
（1）在不影响和射线的情况下，如何用最简单的方法除去射线？
（2）余下的这束和射线经过如图所示的一个使它们分开的磁场区域，请画出和射线进入磁场区域后轨迹的示意图。（画在图上）
（3）用磁场可以区分和射线，但不能把射线从射线束中分离出来，为什么？（已知粒子的质量约是粒子质量的8000倍，射线速度约为光速的十分之一，射线速度约为光速）
12．同位素原子在许多方面有着广泛的应用，1934年，科学家在用α粒子轰击铝箔时，除探测到预料中的中子外，还探测到了正电子，更意外的是，拿走α放射源时，铝箔虽不再发射中子，但仍能继续发射正电子，而且这种放射性随时间衰减的规律跟天然放射性一样，也有一定的半衰期.
(1)写出α粒子轰击铝产生中子的核反应方程式；
(2)上述产生的具有放射性的同位素叫做放射性同位素，写出其产生正电子的核反应方程式；
(3)简要说明放射性同位素的应用，并至少举出两个实际应用的例子．
13．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．
14．1919年卢瑟福通过如图所示的实验装置，第一次完成了原子核的人工转变，并由此发现什么__________？图中A为放射源发出的什么粒子__________？B为什么气_______？完成该实验的下列核反应方程?______________
参考答案
1．D
【解析】令生成物为，则在核反应过程中反应遵循质量数守恒故有92+0=38+54+kZ，在核反应过程中反应遵循质量数守恒故有235+1=90+136+kA，由此得kZ=0，kA=10，因k≠0，则Z=0，A=1，故生成物X为中子且k=10，故D正确，ABC错误。
2．A
【解析】
【详解】
A.汤姆孙通过阴极射线在电场和在磁场中的偏转实验，发现了阴极射线是由带负电的粒子组成，并测出了该粒子的比荷，故A正确；
B.贝克勒尔通过对天然放射性现象的研究，证明原子核有复杂结构，粒子散射实验说明原子中存在原子核。故B错误
C.约里奥?居里夫妇用粒子轰击铝箔时，发现了正电子和人工放射性同位素。故C错误；
D.卢瑟福通过粒子散射实验，证实了原子中存在原子核。故D错误。
3．D
【解析】
【详解】
A.查德威克发现中子的核反应方程是：。故A错误
B.衰变后成为稳定的原子核，质量数少24，知发生了6次衰变，由于电荷数少8，可知发生了4次衰变。故B错误
C.半衰期是大量原子核衰变的统计规律，统计少量个数原子核是没有意义。故C错误
D.在中子轰击下生成和的过程中释放大量的能量，质量亏损，原子核中的平均核子质量变小。故D正确
故选：D。
4．B
【解析】
【详解】
根据核反应方程中的电荷数守恒和质量数守恒得：X的质量数为：2+3-4=1，电荷数为：1+1-2=0，故X为中子，故B正确，ACD错误。
5．C
【解析】
【详解】
A项：根据质量数和电荷数守恒可知，该核反应方程中的X为质量数为0，电荷数为-1，因此X为，即为电子，故A错误；
B项：根据质量数和电荷数守恒可知，该核反应方程中的X为质量数为1，电荷数为1，故该方程中的X为，即为质子，故B错误；
C项：根据质量数和电荷数守恒可知，该核反应方程中的X为质量数为1，电荷数为0，故该方程中的X为，即为中子，故C正确；
D项：根据质量数和电荷数守恒可知，该核反应方程中的X为质量数为4，电荷数为2，故该方程中的X为，故D错误。
6．B
【解析】
【详解】
根据电荷数守恒、质量数守恒，知X的电荷数为1，质量数为0，为正电子，Y的电荷数为0，质量数为1，为中子，Z的电荷数为1，质量数为1，为质子，故B正确，ACD错误。
7．BD
【解析】
【详解】
同位素具有相同的质子数，化学性质相同，A错，B对；半衰期与化学状态无关，C错；选择半衰期短的放射性元素作为示踪原子，含有的磷肥放出正电子，可作为示踪原子，D对；故选BD．
8．AC
【解析】
【详解】
A项：汤姆孙证实了β射线是高速电子流，其电离作用比α射线弱，穿透能力也比α射线强，故A正确；
B项：爱因斯坦发现了光电效应，某材料发生光电效应时，根据光电效应方程，以及最大初动能与遏止电压的关系得：，知遏止电压Uc的大小与入射光的频率是线性关系，但不是正比，故B错误；
C项：玻尔的原子理论第一次将量子观念引入原子领域，提出了定态和跃迁的概念，该理论只能解释氢原子光谱的实验规律，故C正确；
D项：查德威克通过用“粒子轰击氮原子核发现了中子，故D错误。
9．BC
【解析】
【详解】
A项：α、β、γ三种射线中，α射线的电离作用最强，穿透能力最弱，故A错误；
B项：由于原子核内无电子，所以β衰变所释放的电子是原子核内的中子转化成质子和电子所产生，故B正确；
C项：①向左偏由左手则可知，为α射线，②向右偏由左手定则可知，为β射线，③不偏转，说明不带电即为γ射线，故C正确；
D项：图乙中，①向左偏，说明受到的电场力向左与电场强度方向相反，所以①带负电即为β射线，②向右偏，说明受到的电场力向右与电场强度方向相同，所以②带正电，即为α射线，③不偏传，说明③不带电，即为γ射线，故D错误。
10．AD
【解析】
【详解】
放射性元素发生β衰变所释放的电子是原子核内的中子转化为质子时产生的，A正确
半衰期是大量原子的统计规律，少数原子没有，B错误；
Tn核发生一次α衰变时，新核与原来的原子核相比，质量数减少了4，中子数减少2，故C错误
根据238-206=4×8，知发生了8次α衰变，92-82=2×8-6，知发生了6次β衰变， D正确
11．（1）用一张纸放在射线前即可除去α射线。（2）（3）α射线的圆周运动的半径很大，几乎不偏转，故与γ射线无法分离
【解析】
【详解】
（1）由于α射线贯穿能力很弱，用一张纸放在射线前即可除去α射线。
（2）如图所示。
（3）α粒子和电子在磁场中偏转，据，
对α射线有
对β射线有
故
。
α射线穿过此磁场时，半径很大，几乎不偏转，
故与γ射线无法分离。
12．(1) . (2) . (3)利用射线辐射育种，作为示踪原子，检查管道等
【解析】
【详解】
(1) .
(2) .
(3)利用射线辐射育种，作为示踪原子，检查管道等
13． ； 大；
【解析】
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，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节得大些．故B正确．
14． 质子 α 氮
【解析】
【详解】
卢瑟福第一次用α粒子轰击氮核完成了原子核的人工转变并发现了质子,因此图中的A为放射源发出的α粒子,B为氮气,该核反应方程为：
故答案为：质子,α,氮,.
【点睛】
要了解卢瑟福发现质子并实现原子核人工转变核反应方程以及实验装置中各部分的作用，注意书写核反应方程的原则是质量数和电荷数守恒．
达标作业（解析版)
1．在核反应方程式中( )
A．X是质子，k＝9 B．X是质子，k＝10
C．X是中子，k＝9 D．X是中子，k＝10
2．在人类对微观世界进行探索的过程中，科学实验起到了非常置要的作用，下列说法符合历史事实的是（ ）
A．汤姆孙通过阴极射线在电场和在磁场中的偏转实验，发现了阴极射线是由带负电的粒子组成，并测出了该粒子的比荷
B．贝克勒尔通过对天然放射性现象的研究，发现了原子中存在原子核
C．居里夫妇通过实验人工合成了磷的同位素，同时发现了正电子
D．卢瑟福通过a粒子散射实验，证实了在原子核内存在质子
3．下列说法正确的是（ ）
A．发现中子的核反应方程是
B．经过4次a衰变和6次B衰变后成为稳定的原子核Pb
C．200个的原子核经过两个半衰期后剩下50Pb
D．在中子轰击下生成Sr和Xe的过程中，原子核中的平均核子质量变小
4．图所示为“东方超环”可控核聚变实验装置，它通过高温高压的方式使氘核与氚核发生聚变，其核反应方程为。X表示的是
A．质子 B．中子
C．电子 D．粒子
5．下列核反应方程中X代表中子的是( )
A． B．
C． D．
6．下图列出的是一些核反应方程（ ）
，，
A．X是质子，Y是中子，Z是正电子 B．X是正电子，Y是中子，Z是质子
C．X是中子，Y是正电子，Z是质子 D．X是正电子，Y是质子，Z是中子
7．有关放射性同位素的下列说法中正确的是( )
A．与互为同位素
B．与其同位素具有相同的化学性质
C．用制成化合物后它的半衰期变短
D．含有的磷肥释放电子，可用来作示踪原子，以便观察磷肥对植物的影响
8．下列关于近代物理科学家提出的理论说法正确的是
A．汤姆孙证实了射线是高速电子流，其电离作用比射线弱
B．爱因斯坦认为某材料发生光电效应时，遏止电压与入射光的频率成正比
C．玻尔的原子理论将量子观念引入原子领域，但该理论只能解释氢原子光谱
D．查德威克通过用“粒子轰击氮原子核发现了质子
9．下列说法正确的是（ ）
A．α、β、γ三种射线中，α射线的穿透能力最强，γ射线的电离作用最弱
B．β衰变所释放的电子是原子核内的中子转变为质子时产生的
C．图甲为三种射线在磁场中的径迹，其中①为α射线，②β射线，③为γ射线
D．图乙为三种射线在电场中的径迹，其中①为α射线，②β射线，③为γ射线
10．下列关于原子核衰变的说法中正确的是
A．放射性元素发生β衰变时所释放出的电子是原子核内的中子转化为质子时产生的
B．有6个放射性元素的原子核，当有3个发生衰变所需的时间就是该元素的半衰期
C．Th钍发生一次α衰变时，新核与原来的原子核相比，中子数减少了4
D．铀核(U)衰变为铅核(Pb)的过程中，要经过8次α衰变和6次β衰变
11．茫茫宇宙空间存在大量的宇宙射线，对宇航员构成了很大的威胁。现有一束射线（含有、、三种射线），
（1）在不影响和射线的情况下，如何用最简单的方法除去射线？
（2）余下的这束和射线经过如图所示的一个使它们分开的磁场区域，请画出和射线进入磁场区域后轨迹的示意图。（画在图上）
（3）用磁场可以区分和射线，但不能把射线从射线束中分离出来，为什么？（已知粒子的质量约是粒子质量的8000倍，射线速度约为光速的十分之一，射线速度约为光速）
12．同位素原子在许多方面有着广泛的应用，1934年，科学家在用α粒子轰击铝箔时，除探测到预料中的中子外，还探测到了正电子，更意外的是，拿走α放射源时，铝箔虽不再发射中子，但仍能继续发射正电子，而且这种放射性随时间衰减的规律跟天然放射性一样，也有一定的半衰期.
(1)写出α粒子轰击铝产生中子的核反应方程式；
(2)上述产生的具有放射性的同位素叫做放射性同位素，写出其产生正电子的核反应方程式；
(3)简要说明放射性同位素的应用，并至少举出两个实际应用的例子．
13．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．
14．1919年卢瑟福通过如图所示的实验装置，第一次完成了原子核的人工转变，并由此发现什么__________？图中A为放射源发出的什么粒子__________？B为什么气_______？完成该实验的下列核反应方程?______________
参考答案
1．D
【解析】令生成物为，则在核反应过程中反应遵循质量数守恒故有92+0=38+54+kZ，在核反应过程中反应遵循质量数守恒故有235+1=90+136+kA，由此得kZ=0，kA=10，因k≠0，则Z=0，A=1，故生成物X为中子且k=10，故D正确，ABC错误。
2．A
【解析】
【详解】
A.汤姆孙通过阴极射线在电场和在磁场中的偏转实验，发现了阴极射线是由带负电的粒子组成，并测出了该粒子的比荷，故A正确；
B.贝克勒尔通过对天然放射性现象的研究，证明原子核有复杂结构，粒子散射实验说明原子中存在原子核。故B错误
C.约里奥?居里夫妇用粒子轰击铝箔时，发现了正电子和人工放射性同位素。故C错误；
D.卢瑟福通过粒子散射实验，证实了原子中存在原子核。故D错误。
3．D
【解析】
【详解】
A.查德威克发现中子的核反应方程是：。故A错误
B.衰变后成为稳定的原子核，质量数少24，知发生了6次衰变，由于电荷数少8，可知发生了4次衰变。故B错误
C.半衰期是大量原子核衰变的统计规律，统计少量个数原子核是没有意义。故C错误
D.在中子轰击下生成和的过程中释放大量的能量，质量亏损，原子核中的平均核子质量变小。故D正确
故选：D。
4．B
【解析】
【详解】
根据核反应方程中的电荷数守恒和质量数守恒得：X的质量数为：2+3-4=1，电荷数为：1+1-2=0，故X为中子，故B正确，ACD错误。
5．C
【解析】
【详解】
A项：根据质量数和电荷数守恒可知，该核反应方程中的X为质量数为0，电荷数为-1，因此X为，即为电子，故A错误；
B项：根据质量数和电荷数守恒可知，该核反应方程中的X为质量数为1，电荷数为1，故该方程中的X为，即为质子，故B错误；
C项：根据质量数和电荷数守恒可知，该核反应方程中的X为质量数为1，电荷数为0，故该方程中的X为，即为中子，故C正确；
D项：根据质量数和电荷数守恒可知，该核反应方程中的X为质量数为4，电荷数为2，故该方程中的X为，故D错误。
6．B
【解析】
【详解】
根据电荷数守恒、质量数守恒，知X的电荷数为1，质量数为0，为正电子，Y的电荷数为0，质量数为1，为中子，Z的电荷数为1，质量数为1，为质子，故B正确，ACD错误。
7．BD
【解析】
【详解】
同位素具有相同的质子数，化学性质相同，A错，B对；半衰期与化学状态无关，C错；选择半衰期短的放射性元素作为示踪原子，含有的磷肥放出正电子，可作为示踪原子，D对；故选BD．
8．AC
【解析】
【详解】
A项：汤姆孙证实了β射线是高速电子流，其电离作用比α射线弱，穿透能力也比α射线强，故A正确；
B项：爱因斯坦发现了光电效应，某材料发生光电效应时，根据光电效应方程，以及最大初动能与遏止电压的关系得：，知遏止电压Uc的大小与入射光的频率是线性关系，但不是正比，故B错误；
C项：玻尔的原子理论第一次将量子观念引入原子领域，提出了定态和跃迁的概念，该理论只能解释氢原子光谱的实验规律，故C正确；
D项：查德威克通过用“粒子轰击氮原子核发现了中子，故D错误。
9．BC
【解析】
【详解】
A项：α、β、γ三种射线中，α射线的电离作用最强，穿透能力最弱，故A错误；
B项：由于原子核内无电子，所以β衰变所释放的电子是原子核内的中子转化成质子和电子所产生，故B正确；
C项：①向左偏由左手则可知，为α射线，②向右偏由左手定则可知，为β射线，③不偏转，说明不带电即为γ射线，故C正确；
D项：图乙中，①向左偏，说明受到的电场力向左与电场强度方向相反，所以①带负电即为β射线，②向右偏，说明受到的电场力向右与电场强度方向相同，所以②带正电，即为α射线，③不偏传，说明③不带电，即为γ射线，故D错误。
10．AD
【解析】
【详解】
放射性元素发生β衰变所释放的电子是原子核内的中子转化为质子时产生的，A正确
半衰期是大量原子的统计规律，少数原子没有，B错误；
Tn核发生一次α衰变时，新核与原来的原子核相比，质量数减少了4，中子数减少2，故C错误
根据238-206=4×8，知发生了8次α衰变，92-82=2×8-6，知发生了6次β衰变， D正确
11．（1）用一张纸放在射线前即可除去α射线。（2）（3）α射线的圆周运动的半径很大，几乎不偏转，故与γ射线无法分离
【解析】
【详解】
（1）由于α射线贯穿能力很弱，用一张纸放在射线前即可除去α射线。
（2）如图所示。
（3）α粒子和电子在磁场中偏转，据，
对α射线有
对β射线有
故
。
α射线穿过此磁场时，半径很大，几乎不偏转，
故与γ射线无法分离。
12．(1) . (2) . (3)利用射线辐射育种，作为示踪原子，检查管道等
【解析】
【详解】
(1) .
(2) .
(3)利用射线辐射育种，作为示踪原子，检查管道等
13． ； 大；
【解析】
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，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节得大些．故B正确．
14． 质子 α 氮
【解析】
【详解】
卢瑟福第一次用α粒子轰击氮核完成了原子核的人工转变并发现了质子,因此图中的A为放射源发出的α粒子,B为氮气,该核反应方程为：
故答案为：质子,α,氮,.
【点睛】
要了解卢瑟福发现质子并实现原子核人工转变核反应方程以及实验装置中各部分的作用，注意书写核反应方程的原则是质量数和电荷数守恒．