人教版高中物理选修3—5第十九章原子核第3节《探测射线的方法》第4节《放射性的应用与防护》课时练

人教版高中物理选修3—5第十九章原子核
第3节《探测射线的方法》
第4节《放射性的应用与防护》课时练
一、选择题（1～10小题只有一个选项正确，11～15小题有多个选项正确。）
1．将威耳逊云室置于匀强磁场中，一个静止在磁场中的放射性同位素原子核P，放出一个正电子后变成原子核Si，如图所示能近似地反映正电子和Si核轨迹的是(　　)


2．用中子轰击氧原子核的核反应方程式为O＋n→N＋X，对式中X、a、b的判断正确的是(　　)
A．X代表中子，a＝17，b＝1
B．X代表电子，a＝17，b＝－1
C．X代表正电子，a＝17，b＝1
D．X代表质子，a＝17，b＝1

3．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＋X3④Mg＋He→Al＋X4
则以下判断中正确的是(　　)
A．X1是质子 B．X2是中子
C．X3是电子 D．X4是质子

4．在放射性同位素的应用中，下列做法正确的是(　　)
A．应该用α射线探测物体的厚度
B．应该用γ粒子放射源制成“烟雾报警器”
C．医院在利用放射线诊断疾病时，用半衰期较长的放射性同位素
D．放射育种中利用γ射线照射种子，使其遗传基因发生变异

5．为了说明用α粒子轰击氮，打出了质子是怎样的一个物理过程，布拉凯特在充氮云室中，用α粒子轰击氮，在他拍摄的二万多张照片中，终于从四十多万条α粒子径迹中发现了8条产生分叉，这一实验数据说明了(　　)
A．α粒子的数目很少，与氮发生相互作用的机会很少
B．氮气的密度很小，α粒子与氮接触的机会很少
C．氮核很小，α粒子接近氮核的机会很少
D．氮气和α粒子的密度都很小，致使它们接近的机会很少

6．关于放射性同位素的应用，下列说法中正确的有(　　)
A．放射性改变了布料的性质使其不再因摩擦而生电，从而达到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．利用γ射线照射作物种子使其DNA发生变异，其结果一定是更优秀的品种
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

7.如图所示为α粒子穿过充满氮气的云室时拍摄的照片，在许多α粒子的径迹中有一条发生了分叉，分叉后有一条细而长的径迹和一条粗而短的径迹，则(　　)

A．细而长的是α粒子的径迹
B．粗而短的是氧核的径迹
C．细而长的是氧核的径迹
D．粗而短的是质子的径迹

8.为保证生产安全，大型钢铁部件内部不允许有砂眼、裂纹等伤痕存在．如图所示是利用射线检测钢柱内部是否存在砂眼或裂纹情况的示意图，若钢柱的直径为20cm，则下列说法正确的是(　　)

A．射线源放出的射线应该是β射线
B．射线源放出的射线应该是α射线
C．射线源放出的射线应该是γ射线
D．若钢件内部有伤痕，探测器接收到的射线粒子将减少
9.如图所示是原子核人工转变实验装置示意图，A是α粒子源，F是铝箔，S是荧光屏，在容器中充入氮气后，屏S上出现闪光，该闪光产生的原因是(　　)

A．α粒子射到屏S上产生的
B．粒子源放出的γ射线射到屏上产生的
C．α粒子轰击铝箔F上打出的某种粒子射到屏上产生的
D．α粒子轰击氮核后产生的某种粒子射到屏上产生的

10．以下是物理学史上3个著名的核反应方程x＋Li―→2y，y＋N―→x＋O，y＋Be―→z＋C，x、y和z是3种不同的粒子，其中z是(　　)
A．α粒子 B．质子 C．中子 D．电子

11．(多选)有关放射性同位素P的下列说法，正确的是(　　)
A.P与X互为同位素
B.P与其同位素有相同的化学性质
C.用P制成化合物后它的半衰期变长
D.P能释放正电子，可用作示踪原子，观察磷肥对植物的影响

12．(多选)关于放射线的探测，下列说法正确的是(　　)
A．气泡室探测射线的原理与云室探测射线的原理类似
B．由气泡室内射线的径迹可以分析粒子的带电、动量、能量等情况
C．盖革－米勒计数器探测射线的原理也是利用射线的电离作用
D．盖革－米勒计数器不仅能计数，还能用来分析射线的性质

13．(多选)一个质子以1.4×107m/s的速度撞一个孤立的静止铝原子核后被俘获，铝原子核变成硅原子核．已知铝原子核的质量是质子的27倍，硅原子核的质量是质子的28倍，则下列说法正确的是(　　)
A．核反应方程为Al＋H→Si
B．核反应方程为Al＋H→Si＋n
C．硅原子核速度的数量级为107m/s
D．硅原子核速度的数量级为105m/s

14． (多选)关于威耳逊云室探测射线，下列说法正确的是(　　)
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．威耳逊云室中径迹直而粗的是α粒子
C．威耳逊云室中径迹细而弯曲的是γ粒子
D．威耳逊云室中显示粒子径迹的原因是电离，所以无法由威耳逊云室判断射线所带电荷的正负

15．(多选)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它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
二、非选择题
16．在中子、质子、电子、正电子、α粒子中选出一个适当的粒子，分别填在下列核反应式的横线上．
(1)U→Th＋________.
(2)Be＋He→C＋________.
(3)Th→Pa＋________.
(4)P→Si＋________.
(5)U＋________→Sr＋Xe＋10n.
(6)N＋He→O＋________.










17．同位素这个概念是1910年英国科学家索迪(1877～1956)提出的．许多元素都存在同位素现象，在目前已发现的114种元素中，稳定同位素约300多种，而放射性同位素达1500种以上，而且大多数是人工制造的．
(1)中国科学院近代物理研究所的科学家利用兰州重离子加速器首次制得镤元素的一种同位素(234Pa)．已知Th(钍)→234Pa(镤)＋e(电子)，则234Pa原子核里的中子数应为________．
(2)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放射源后，铝箔虽不再发射中子，但仍继续发射正电子，而且这种放射性随时间衰减规律跟天然放射性一样，也有一定的半衰期．
①写出α粒子轰击铝箔(Al)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放射性同位素，写出其产生正电子的核反应方程式．












18．1934年约里奥—居里夫妇用α粒子轰击静止的Al，发现了放射性磷P和另一种粒子．
(1)写出这个过程的核反应方程式；
(2)若该种粒子以初速度v0与一个静止的12C核发生碰撞，但没有发生核反应，该粒子碰后的速度大小为v1，运动方向与原运动方向相反，求碰撞后12C核的速度．













参考答案
1B 2C 3D 4D 5C 6D 7B 8C 9D 10C
11BD 12ABC 13AD 14AB 15AC
16. 答案　(1)He　(2)n　(3)e　(4)e　(5)n　(6)H
解析　在核反应过程中，遵循电荷数守恒、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．如(1)中电荷数为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：中子(n)，电子(e)，正电子(e)，中子(n)，质子(H)．
17. 答案　(1)143　(2)①Al＋He→P＋n
②P→Si＋0＋1e
解析　(1)由方程两边的质量数和电荷数守恒，可知234Pa中质子数为91，则中子数为234－91＝143.
(2)①铝核被α粒子击中后产生中子的核反应方程式为Al＋He→P＋n；
②P是磷的一种同位素，也有放射性，像天然放射元素一样发生衰变，衰变时放出正电子，
该核反应方程式为：P→Si＋e.
18. 答案　(1)Al＋He→P＋n　(2)，方向与该粒子原运动方向相同
解析　(1)核反应方程式为Al＋He→P＋n.
(2)由(1)知，该种粒子为中子，设该种粒子的质量为m，则12C核的质量为12m，设碰撞后12C核的速度为v2，由动量守恒定律可得mv0＝m(－v1)＋12mv2，解得v2＝，碰撞后12C核的速度方向与该粒子原运动方向相同．