【紅對勾】2012高考物理 天然放射現(xiàn)象課時作業(yè)

用心 愛心 專心 1 課時作業(yè)課時作業(yè) 4545 天然放射現(xiàn)象天然放射現(xiàn)象 時間 45 分鐘 滿分 100 分 一 選擇題 8 8 64 1 一個靜止的天然放射性元素的原子核在勻強(qiáng)磁場中發(fā)生衰變 所產(chǎn)生的新核和所放 出的粒子的運動方向均垂直于磁場方向 如下圖所示 能正確反映其軌道的可能是 解析 由r 知 衰變的新核與對應(yīng)的 或 粒子具有等大 反向的動量 mv qB 故r 大圓為 或 粒子 小圓為新核的徑跡 由左手定則可判斷出 A D 正確 1 q 答案 AD 2 由原子核的衰變規(guī)律可知 A 放射性元素一次衰變可同時產(chǎn)生 射線和 射線 B 放射性元素發(fā)生 衰變時 新核的化學(xué)性質(zhì)不變 C 放射性元素發(fā)生衰變的快慢不可人為控制 D 放射性元素發(fā)生正電子衰變時 新核質(zhì)量數(shù)不變 核電荷數(shù)增加 1 解析 一次衰變不可能同時產(chǎn)生 射線和 射線 只可能同時產(chǎn)生 射線和 射線 或 射線和 射線 原子核發(fā)生衰變后 新核的核電荷數(shù)發(fā)生了變化 故新核 新的物質(zhì) 的化學(xué)性質(zhì)理應(yīng)發(fā)生改變 發(fā)生正電子衰變 新核質(zhì)量數(shù)不變 核電荷數(shù)減少 1 選 C 答案 C 3 放射性在技術(shù)上有很多應(yīng)用 不同的放射源可用于不同目的 下表列出了一些放射 性元素的半衰期和可供利用的射線 元素射線半衰期元素射線半衰期 釙 210 138 天鍶 90 28 年 氡 222 3 8 天鈾 238 4 5 103年 某塑料公司生產(chǎn)聚乙烯薄膜 方法是讓厚的聚乙烯膜通過軋輥把聚乙烯膜軋薄 利用適 當(dāng)?shù)姆派渚€來測定通過軋輥后的薄膜厚度是否均勻 可利用的元素是 A 釙 210 B 氡 222 用心 愛心 專心 2 C 鍶 90 D 鈾 238 解析 本題中測定聚乙烯薄膜的厚度 也就是要求射線可以穿透薄膜 因此 粒子就 不合適了 射線穿透作用還要受薄膜厚度影響 射線穿透作用最強(qiáng) 薄膜厚度不會影響 射線穿透 所以只能選用 射線 而氡 222 半衰期太小 鈾 238 半衰期太長 所以只有 選 C 較合適 答案 C 圖 1 4 如圖 1k 介子衰變的方程為 k 0 其中 k 介子和 介子帶負(fù)的基元電荷 0介子不帶電 一個 k 介子沿垂直于磁場的方向射入勻強(qiáng)磁場中 其軌跡為圓弧AP 衰變 后產(chǎn)生的 介子的軌跡為圓弧PB 兩軌跡在P點相切 它們的半徑Rk 與R 之比為 2 1 0介子的軌跡未畫出 由此可知 介子的動量大小與 0介子的動量大小之比為 A 1 1 B 1 2 C 1 3 D 1 6 解析 根據(jù)題意 分別計算出帶電粒子在磁場中作圓周運動的軌道半徑 根據(jù)動量的定 義 分別求出兩個介子的動量大小 再從圖中確定兩個介子動量的方向 最后運用動量守恒 計算出 0粒子的動量大小 qvk B mk Rk R v2k Rk mk v2k qvk B Pk qB P qB Pk P P 0 Pk P 2 1 P 0 3P 正確選項為 C 答案 C 5 用 刀 進(jìn)行手術(shù) 可以使病人在清醒狀態(tài)下經(jīng)過較短的時間內(nèi)完成手術(shù) 在此 過程中 主要利用 射線具有較強(qiáng)的穿透本領(lǐng) 射線很容易繞過障礙物到達(dá)病灶 區(qū)域 射線具有很強(qiáng)的電離能力 從而使癌細(xì)胞電離而被破壞 射線具有很高的 能量 上述描述中正確的是 A B C D 解析 用 刀 進(jìn)行手術(shù) 利用的是 射線具有較強(qiáng)的穿透本領(lǐng)能夠進(jìn)入病灶區(qū) 再利用 射線具有很高的能量殺死癌細(xì)胞 射線的電離本領(lǐng)最弱 答案 D 用心 愛心 專心 3 6 下列說法中正確的是 A 利用射線的穿透性檢查金屬制品 測量物質(zhì)的密度和厚度 B 利用射線的電離本領(lǐng)削除有害的靜電 C 利用射線的生理效應(yīng)來消毒殺菌和醫(yī)治腫瘤 D 利用放射性做示蹤原子 解析 利用射線的穿透性檢查金屬制品 測量物質(zhì)的密度和厚度 是 射線和 射線 的應(yīng)用 利用射線的電離本領(lǐng)消除有害的靜電 這是 射線的應(yīng)用 利用射線的生理效應(yīng) 來消毒殺菌和醫(yī)治腫瘤 這是 射線的應(yīng)用 示蹤原子是放射性同位素的應(yīng)用 選 ABCD 答案 ABCD 圖 2 7 主要用于火災(zāi)報警的離子煙霧傳感器如圖 2 所示 在網(wǎng)罩 1 內(nèi)有電極 2 和電極 3 a b端接電源 4 是一小塊放射性同位素镅 241 它能放射出一種很容易使氣體電離的粒 子 平時镅放射出的粒子使兩個電極間的空氣電離 在a b間形成較強(qiáng)的電流 發(fā)生火災(zāi) 時 煙霧進(jìn)入網(wǎng)罩內(nèi) 煙塵顆粒吸收空氣中的離子和镅發(fā)出的粒子 導(dǎo)致電流發(fā)生變化 電 路檢測到這種變化從而發(fā)生警報 下面有關(guān)報警器的說法正確的是 A 镅 241 發(fā)出的是 粒子 有煙霧時電流增強(qiáng) B 镅 241 發(fā)出的是 粒子 有煙霧時電流減弱 C 镅 241 發(fā)出的是 粒子 有煙霧時電流增強(qiáng) D 镅 241 發(fā)出的是 粒子 有煙霧時電流減弱 答案 B 8 2011 全國卷 原子核92238U 經(jīng)放射性衰變 變?yōu)樵雍?0234Th 繼而經(jīng)放射性衰 變 變?yōu)樵雍?1234Pa 再經(jīng)放射性衰變 變?yōu)樵雍?2234U 放射性衰變 和 依次為 A 衰變 衰變和 衰變 B 衰變 衰變和 衰變 C 衰變 衰變和 衰變 D 衰變 衰變和 衰變 解析 原子核92238U 衰變?yōu)?0234Th 需要經(jīng)歷 衰變 繼而經(jīng)歷 衰變可得到91234Pa 然后再經(jīng)歷一次 衰變可得到92234U 所以放射性衰變 依次為 衰變 衰變 衰變 本題只有選項 A 正確 答案 A 二 計算題 3 12 36 9 人類認(rèn)識原子結(jié)構(gòu)和開發(fā)利用原子能經(jīng)歷了十分曲折的過程 請按要求回答下列問 用心 愛心 專心 4 題 盧瑟福 玻爾 查德威克等科學(xué)家在原子結(jié)構(gòu)或原子核的研究方面做出了卓越的貢獻(xiàn) 請選擇其中的兩位 指出他們的主要成績 圖 3 1 2 在貝克勒爾發(fā)現(xiàn)天然放射現(xiàn)象后 人們對放射線的性質(zhì)進(jìn)行了深入研究 如圖 3 為三種 射線在同一磁場中的運動軌跡 請從三種射線中任選一種 寫出它的名稱和一種用途 答案 1 盧瑟福提出了原子的核式結(jié)構(gòu)模型 2 玻爾把量子理論引入原子模型 并成 功解釋了氫光譜或查德威克發(fā)現(xiàn)了中子 2 為 射線 射線用于金屬探傷等 圖 4 10 在茫茫宇宙間存在大量的宇宙射線 對宇航員構(gòu)成了很大威脅 現(xiàn)有一束射線 含 有 三種射線 1 在不影響 和 射線的情況下 如何用最簡單的辦法除去 射線 2 余下這束 和 射線經(jīng)過一個使它們分開的磁場區(qū)域 畫出 和 射線在進(jìn)入 如圖 4 所示磁場區(qū)域后軌跡的示意圖 圖 5 解析 1 可以利用三種射線的穿透能力不同來解決 由于 粒子的穿透性很弱 所以 用一張紙放在射線經(jīng)過處 即可除去 射線 2 射線不帶電 垂直磁場進(jìn)入磁場中不會受到洛倫茲力 故不偏轉(zhuǎn) 由左手定則可 判斷出 射線進(jìn)入磁場中時受豎直向上的洛倫茲力 軌跡示意圖如圖 5 所示 用心 愛心 專心 5 答案 見解析 11 釷核90230Th 發(fā)生衰變生成鐳核88226Ra 并放出一個粒子 設(shè)該粒子的質(zhì)量為m 電荷 量為q 它進(jìn)入電勢差為U的帶窄縫的平行平板電極S1和S2間的電場時 其速度為v0 經(jīng)電 場加速后 沿Ox方向進(jìn)入磁感應(yīng)強(qiáng)度為B 方向垂直紙面向外的有界勻強(qiáng)磁場 Ox垂直平 板電極S2 當(dāng)粒子從P點離開磁場時 其速度方向與Ox方向的夾角 60 如圖 6 所示 整個裝置處于真空中 圖 6 1 寫出釷核衰變方程 2 求粒子在磁場中沿圓弧運動的軌道半徑R 3 求粒子在磁場中運動所用時間t 解析 1 衰變方程為 90230Th 24He 88226Ra 2 設(shè)粒子離開電場時速度為v 對加速過程