高中物理人教版選修35課時(shí)跟蹤檢測（三十三）探測射線的方法放射性的應(yīng)用與防護(hù)

課時(shí)跟蹤檢測（三十三）探測射線的方法放射性的應(yīng)用與防護(hù)一、單項(xiàng)選擇題1．威耳遜云室能夠觀察到射線徑跡，是利用()A．射線在云室里的穿透本領(lǐng)B．射線在云室里的化學(xué)效應(yīng)C．射線在云室里的熱效應(yīng)D．射線在云室里的電離作用解析：選D威耳遜云室內(nèi)的酒精蒸氣達(dá)到過飽和狀態(tài)時(shí)，如果有射線粒子從室內(nèi)氣體中飛過，使沿途的氣體分子電離，過飽和酒精蒸氣就會(huì)以這些離子為核心凝結(jié)成霧滴，這些霧滴沿射線經(jīng)過的路線排列，就顯示出了射線的徑跡。正確選項(xiàng)為D。2．關(guān)于放射性同位素的應(yīng)用，下列說法中正確的是()A．利用γ射線使空氣電離，消除靜電B．利用α射線照射植物的種子，使產(chǎn)量顯著增加C．利用α射線來治肺癌、食道癌D．利用放射性同位素跟它的非放射性同位素的化學(xué)性質(zhì)相同，可以作為示蹤原子解析：選Dβ或α射線的電離本領(lǐng)較大，可以消除工業(yè)上有害的靜電積累，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；β射線或γ射線的穿透性強(qiáng)，可以用來輻射育種、輻射保鮮、消毒殺菌和醫(yī)治腫瘤等，選項(xiàng)B、C錯(cuò)誤；放射性同位素跟它的非放射性同位素的化學(xué)性質(zhì)相同，可以作為示蹤原子，選項(xiàng)D正確。3．用中子轟擊鋁27，產(chǎn)生鈉24和X粒子，鈉24具有放射性，它衰變后變成鎂24，則X粒子和鈉的衰變過程分別是()A．質(zhì)子、α衰變 B．電子、α衰變C．α粒子、β衰變 D．正電子、β衰變解析：選C實(shí)現(xiàn)原子核的人工轉(zhuǎn)變，核反應(yīng)前后質(zhì)量數(shù)、電荷數(shù)守恒。中子轟擊鋁27的核反應(yīng)方程為：eq\o\al(27,13)Al＋eq\o\al(1,0)n→eq\o\al(24,11)Na＋eq\o\al(4,2)He，鈉24衰變后變成鎂24的核反應(yīng)方程為：eq\o\al(24,11)Na→eq\o\al(24,12)Mg＋eq\o\al(0,－1)e，所以X粒子是α粒子，鈉的衰變?yōu)棣滤プ儯x項(xiàng)C正確。4．在下列4個(gè)核反應(yīng)方程中，x表示質(zhì)子的是()A.eq\o\al(30,15)P→eq\o\al(30,14)Si＋xB.eq\o\al(238,92)U→eq\o\al(234,90)Th＋xC.eq\o\al(27,13)Al＋eq\o\al(1,0)n→eq\o\al(27,12)Mg＋xD.eq\o\al(27,13)Al＋eq\o\al(4,2)He→eq\o\al(30,15)P＋x解析：選C由質(zhì)量數(shù)守恒和電荷數(shù)守恒知，A中x為正電子eq\o\al(0,＋1)e，B中x為eq\o\al(4,2)He，C中x為質(zhì)子eq\o\al(1,1)H，D中x為中子eq\o\al(1,0)n。故C正確。5.用α粒子照射充氮的云室，得到如圖所示的照片，下列說法中正確的是()A．A是α粒子的徑跡，B是質(zhì)子的徑跡，C是新核的徑跡B．B是α粒子的徑跡，A是質(zhì)子的徑跡，C是新核的徑跡C．C是α粒子的徑跡，A是質(zhì)子的徑跡，B是新核的徑跡D．B是α粒子的徑跡，C是質(zhì)子的徑跡，A是新核的徑跡解析：選Dα粒子轟擊氮核產(chǎn)生一個(gè)新核并放出質(zhì)子，入射的是α粒子，所以B是α粒子的徑跡，產(chǎn)生的新核質(zhì)量大電離作用強(qiáng)，所以徑跡粗而短，故A是新核徑跡，質(zhì)子電離作用弱一些，貫穿作用強(qiáng)，所以細(xì)而長的徑跡是質(zhì)子的徑跡，所以正確選項(xiàng)為D。6．在下列四個(gè)核反應(yīng)方程中，X1、X2、X3和X4各代表某種粒子：①eq\o\al(3,1)H＋X1→eq\o\al(4,2)He＋eq\o\al(1,0)n②eq\o\al(14,7)N＋eq\o\al(4,2)He→eq\o\al(17,8)O＋X2③eq\o\al(9,4)Be＋eq\o\al(4,2)He→eq\o\al(12,6)C＋X3④eq\o\al(24,12)Mg＋eq\o\al(4,2)He→eq\o\al(27,13)Al＋X4以下判斷正確的是()A．X1是質(zhì)子 B．X2是中子C．X3是電子 D．X4是質(zhì)子解析：選D由質(zhì)量數(shù)和電荷數(shù)守恒可知：X1是eq\o\al(2,1)H(氘核)；X2是eq\o\al(1,1)H(質(zhì)子)；X3是eq\o\al(1,0)n(中子)；X4是eq\o\al(1,1)H(質(zhì)子)；故選項(xiàng)D正確。7.如圖，科學(xué)史上一張著名的實(shí)驗(yàn)照片，顯示一個(gè)帶電粒子在云室中穿過某種金屬板運(yùn)動(dòng)的徑跡，云室放置在勻強(qiáng)磁場中，磁場方向垂直照片向里。云室中橫放的金屬板對粒子的運(yùn)動(dòng)起阻礙作用。分析此徑跡可知粒子()A．帶正電，由下向上運(yùn)動(dòng)B．帶正電，由上向下運(yùn)動(dòng)C．帶負(fù)電，由上向下運(yùn)動(dòng)D．帶負(fù)電，由下向上運(yùn)動(dòng)解析：選A由題圖可以看出粒子在金屬板上方的運(yùn)動(dòng)半徑比在金屬板下方時(shí)小，由帶電粒子在勻強(qiáng)磁場中運(yùn)動(dòng)的半徑公式R＝eq\f(mv,qB)，可知粒子在金屬板上方運(yùn)動(dòng)的速率小，所以粒子由下往上運(yùn)動(dòng)，B、C錯(cuò)誤；磁場方向垂直照片向里，結(jié)合粒子運(yùn)動(dòng)方向，根據(jù)左手定則可知粒子帶正電，A正確，D錯(cuò)誤。二、多項(xiàng)選擇題8．下列哪些應(yīng)用是把放射性同位素作為示蹤原子的()A．利用鈷60治療腫瘤等疾病B．γ射線探傷C．利用含有放射性碘131的油，檢測地下輸油管的漏油情況D．把含有放射性同位素的肥料施給農(nóng)作物用以檢測農(nóng)作物吸收養(yǎng)分的規(guī)律解析：選CD利用鈷60治療腫瘤和γ射線探傷是利用射線能量高，貫穿本領(lǐng)大的特點(diǎn)，A、B錯(cuò)誤；C、D兩項(xiàng)是利用放射性同位素作為示蹤原子，C、D正確。9．用蓋革—米勒計(jì)數(shù)器測定放射源的放射強(qiáng)度為每分鐘404次，若將一張厚紙板放在計(jì)數(shù)器與放射源之間，計(jì)數(shù)器幾乎測不到射線。10天后再次測量，測得該放射源的放射強(qiáng)度為每分鐘101次，則下列關(guān)于射線性質(zhì)及放射性元素的半衰期的說法正確的是()A．放射源射出的是α射線B．放射源射出的是β射線C．這種放射性元素的半衰期是5天D．這種放射性元素的半衰期是2.5天解析：選AC因厚紙板能擋住這種射線，可知這種射線是穿透能力最差的α射線，選項(xiàng)A正確，B錯(cuò)誤；因放射性元素原子核個(gè)數(shù)與單位時(shí)間內(nèi)衰變的次數(shù)成正比，10天后測出放射強(qiáng)度為原來的eq\f(1,4)，說明10天后放射性元素的原子核個(gè)數(shù)只有原來的eq\f(1,4)，由半衰期公式知，已經(jīng)過了兩個(gè)半衰期，故半衰期是5天。選項(xiàng)C正確，D錯(cuò)誤。10．把放射性同位素作為示蹤原子，主要是因?yàn)?)A．放射性同位素不改變其化學(xué)性質(zhì)B．放射性同位素的半衰期比天然放射性元素的半衰期短得多C．半衰期與元素所處的物理、化學(xué)狀態(tài)無關(guān)D．放射性同位素容易制造解析：選ABC放射性同位素作為示蹤原子，主要是用放射性同位素替代沒有放射性的同位素參與正常的物理、化學(xué)、生物的過程，既要利用同位素間化學(xué)性質(zhì)相同，也要利用衰變規(guī)律不受物理、化學(xué)變化的影響，同時(shí)還要考慮放射性的危害，因此，選項(xiàng)A、B、C正確，選項(xiàng)D錯(cuò)誤。三、非選擇題11．在中子、質(zhì)子、電子、正電子、α粒子中選出一個(gè)適當(dāng)?shù)牧Ｗ?，把粒子符號分別填在下列核反應(yīng)式的橫線上。(1)eq\o\al(238,)92U→eq\o\al(234,)90Th＋________；(2)eq\o\al(9,4)Be＋eq\o\al(4,2)He→eq\o\al(12,)6C＋________；(3)eq\o\al(234,)90Th→eq\o\al(234,)91Pa＋________；(4)eq\o\al(235,)92U＋________→eq\o\al(141,)56Ba＋eq\o\al(92,36)Kr＋3eq\o\al(1,0)n；(5)eq\o\al(14,)7N＋eq\o\al(1,0)n→eq\o\al(14,)6C＋________。解析：在核反應(yīng)過程中，遵循反應(yīng)前后電荷數(shù)守恒、質(zhì)量數(shù)守恒規(guī)律。對參與反應(yīng)的所有基本粒子采用左下角(電荷數(shù))配平，左上角(質(zhì)量數(shù))配平。未知粒子可根據(jù)其電荷數(shù)和質(zhì)量數(shù)確定。(1)中未知粒子的電荷數(shù)為92－90＝2，質(zhì)量數(shù)為238－234＝4，由此可知為α粒子(eq\o\al(4,2)He)，同理，確定其他粒子分別為：(2)中子(eq\o\al(1,0)n)，(3)電子(0－1e)，(4)中子(eq\o\al(1,0)n)，(5)質(zhì)子(eq\o\al(1,1)H)。答案：(1)eq\o\al(4,2)He(2)eq\o\al(1,0)n(3)0－1e(4)eq\o\al(1,0)n(5)eq\o\al(1,1)H12．一個(gè)原來靜止的鋰核(eq\o\al(6,3)Li)俘獲一個(gè)速度為7.7×104m/s的中子后，生成一個(gè)氚核和一個(gè)氦核。已知氚核的速度大小為1.0×103m/s，方向與中子的運(yùn)動(dòng)方向相反。(1)試寫出核反應(yīng)方程；(2)求出氦核的速度。解析：(1)eq\o\al(6,3)