山东省济南中学2019-2020学年高中物理鲁科版选修3-5：3.3放射性的应用与防护 课时训练（含解析）

3.3放射性的应用与防护
1．下列说法中正确的有(　　)
A．在α、β、γ三种射线中，α射线的穿透力最强
B．卢瑟福的α粒子散射实验结果表明了原子核的存在
C．放射性的强度是由其原子核内部结构决定，但容易受外界因素的影响
D．电磁感应现象最早是由奥斯特发现的
2．下列核反中，符号“X“表示电子的是
A．+→+X B．+→+X
C．→+X D．+→+2+X
3．以下关于物理学的发展史，不正确的表述是
A．爱因斯坦提出的光子说成功解释了光电效应的实验规律
B．卢瑟福对粒子散射实验的研究，提出了原子的核式结构模型
C．居里夫妇发现钋、镭等都具有放射性
D．查德威克通过实验发现了质子
4．下列核反应方程中，属于 α 衰变的是
A． B．
C． D．
5．目前，在居室装修中经常用到花岗岩、大理石等装饰材料，这些岩石都不同程度地含有放射性元素．比如，有些含有铀、钍的花岗岩等岩石会释放出放射性惰性气体氡，而氡会发生放射性衰变，放射出α、β、γ射线，这些射线会导致细胞发生癌变及呼吸道等方面的疾病．根据有关放射性知识可知，下列说法正确的是(　　)
A．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的
B．氡的半衰期为3.8天，若取4个氡原子核，经7.6天后就剩下一个原子核了
C．γ射线一般伴随着α或β射线产生，在这三种射线中，α射线的穿透能力最强，电离能力最弱
D．发生α衰变时，生成核与原来的原子核相比，中子数减少了4
6．如图所示，放射源放在铅块上的细孔中，铅块上方有匀强磁场，磁场方向垂直于纸面向外。已知放射源放出的射线有α、β、γ三种。下列判断正确的是（ ）
A．甲是β射线，乙是γ射线
B．甲是α射线，乙是β射线
C．甲射线可穿透几十厘米厚的铅板
D．乙射线的电离能力最强
7．1934年，居里夫妇发现放射性磷P，其反应方程式为α+X→则X的原子序数和质量数分别为
A．14 30 B．13 27 C．14 27 D．16 29
8．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
9．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
10．以下关于物理现象的说法中，正确的是
A．示踪原子利用的是元素同位素的放射性
B．医院用彩超检査病人血管血流、心脏跳动等情况，其原理是多普勒效应
C．人们用紫外线消毒依靠的是紫外线明显的热效应
D．海市蜃楼涉及到光的全反射现象
11．根据核反应方程 N+α→x+ H，x粒子中含有______ 个质子．
12．（1）下列关于近代物理知识的描述中，正确的是________。（填正确答案标号。选对1个得3分，选对2个得4分，选对3个得6分。每选错1个扣3分，最低得分为0分）
A．衰变中产生的β射线实际上是原子的核外电子挣脱原子核的束缚而形成的
B．处于n＝3能级状态的大量氢原子自发跃迁时，能发出3种频率的光子
C．当用蓝色光照射某金属表面时有电子逸出，则改用紫光照射也一定会有电子逸出
D．在核反应中，X是质子，这个反应过程叫α衰变
E．比结合能越大，原子核中核子结合得越牢固，原子核越稳定
13．放射性元素衰变为，此衰变过程的核反应方程是________；用此衰变过程中发出的射线轰击，可得到质量数为22的氖(Ne)元素和另一种粒子，此核反应过程的方程是________．
参考答案
1．B
【解析】
A.在α、β、γ三种射线中，γ射线的穿透力最强，α射线的穿透力最弱，选项A错误；
B. 卢瑟福的α粒子散射实验结果得出了原子的核式结构理论，表明了原子核的存在，选项B正确；
C. 放射性的强度是由其原子核内部结构决定，不受外界因素的影响，选项C错误；
D. 电磁感应现象最早是由法拉第发现的，选项D错误；
2．C
【解析】
根据核反应中质量数和电荷数守恒可知，A中的X为中子，选项A错误；B中的X为中子，选项B错误；C中的X为电子，选项C正确；D中的X为中子，选项D错误；
3．D
【解析】
爱因斯坦提出的光子说成功解释了光电效应的实验规律，选项A正确；卢瑟福对α粒子散射实验的研究，提出了原子的核式结构模型，选项B正确；居里夫妇发现钋、镭等都具有放射性，选项C正确；查德威克通过实验发现了中子，选项D错误；此题选择不正确的选项，故选D.
4．A
【解析】
A反应是α衰变；B和D反应是原子核的人工转变方程；C反应是β衰变；故选A.
5．A
【解析】
β衰变所释放的电子来自原子核，是原子核中的一个中子转变为一个电子和一个质子，电子释放出来，故A正确。半衰期具有统计意义，只对大量的原子核适用，故B错误。γ射线一般伴随着α或β射线产生，在这三种射线中，α射线的穿透能力最弱，电离能力最强，选项C错误；发生α衰变时，电荷数少2，质量数少4，则中子数少2．故D错误。
6．A
【解析】
α射线是高速流，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，故丙是α射线。β射线是高速电子流（），质量数为0，带一个负电荷。根据左手定则，β射线受到的洛伦兹力向左，故甲是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。故乙是γ射线。故A正确，B错误；γ射线可穿透几十厘米厚的铅板，选项C错误；α射线的电离能力最强，选项D错误.
7．B
【解析】
α粒子的质量数为4，电荷数为2；根据质量数和电荷数守恒可知，X的质量数为27，电荷数为13，故选B.
8．A
【解析】
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。
9．D
【解析】
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。
10．ABD
【解析】
A项：放射性同位素示踪是利用放射性同位素及它们的化合物，与自然界存在的相应普通元素及其化合物之间的化学性质和生物学性质是相同的，只是具有不同的核物理性质即能够发生衰变，故放射性同位素可以作为示踪原子，故A正确；
B项：医院里用于检测的“彩超”的原理是：向病人体内发射超声波，经血液反射后被接收，测出反射波的频率变化，就可知血液的流速．是应用了多普勒效应，故B正确；
C项：红外线的热效应显著，可以利用红外线的热效应对物体进行烘干；利用紫外线消毒是紫外线的化学作用，故C错误；
D项：海市蜃楼是由于光的折射和全反射而产生的，故D正确．
11．12;
【解析】设X粒子的质量数为m，电荷数为n；根据质量数守恒和电荷数守恒知：23+4=m+1，11+2=n+1，解得：x=26，y=12，故说明X粒子中质量数为26，电荷数为12；因只有质子具有电荷数，因此其包括的质子数为12。
12．BCE
【解析】A、衰变中产生的射线实际上是原子中的中子转变成质子和电子而放出的，不是原子的核外电子挣脱原子核的束缚而形成的，故A错误；
B、处于能级状态的大量氢原子自发跃迁时，能发出种频率的光子，故B正确；
C、产生光电效应的条件是入射光的频率大于金属的极限频率，因为紫光的频率比蓝光大，因此当用蓝光照射某金属表面时，有电子逃逸出来时，当改用紫光时，也一定有光电效应发生，一定会有电子逸出，故C正确；
D、在核反应中，X是质子，这个反应过程叫原子核的人工转变，故D错误；
E、比结合能是衡量原子核结构是否牢固的指标，它越大，原子核中核子结合得越牢固，原子核越稳定，故E正确。
点睛：本题考查了玻尔理论、能级、衰变、核反应方程等基础知识点，关键要熟悉教材，牢记这些基础知识点，要注意光电效应的发生条件。
13．―→＋ ＋―→＋
【解析】根据衰变规律，此衰变过程的核反应方程是―→＋.用α射线轰击，可得到质量数为22的氖(Ne)元素和另一种粒子，此核反应过程的方程是：＋―→＋.