2019-2020年高中物理 第19章 第3、4節(jié) 探測射線的方法 放射性的應用與防護同步練習 新人教版選修3-5.doc
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2019-2020年高中物理 第19章 第3、4節(jié) 探測射線的方法 放射性的應用與防護同步練習 新人教版選修3-5一、選擇題(14題為單選題,5、6題為多選題)1關于氣泡室,下列說法錯誤的是()A氣泡室里裝的是液體B氣泡室的作原理是剛開始壓強很大,以后壓強突然降低,液體沸點變低,粒子通過液體時在它周圍有氣泡生成C氣泡室的原理同云室相似D粒子在氣泡室中運行軌跡可用來分析帶電粒子動能等情況,不能用來分析動量答案:D解析:根據(jù)氣泡室的工作原理可知A、B、C三選項正確。把氣泡室放在磁場中,粒子在洛倫茲力的作用下徑跡為曲線,根據(jù)照片可分析粒子的帶電情況、動量和能量,故D選項是錯誤的說法。2下列關于蓋革米勒計數(shù)器的說法錯誤的是()A射線的電離作用使計數(shù)器計數(shù)B射線的電離作用強,而射線電離作用弱,故計數(shù)器只能記錄粒子C無論是、射線都能用計數(shù)器計數(shù)D計數(shù)器不能區(qū)分時間間隔小于200s的兩個粒子答案:B解析:根據(jù)蓋革米勒計數(shù)器的計數(shù)原理可知,當射線進入管內(nèi)時,它使管內(nèi)氣體電離,產(chǎn)生的電子在電場中加速到達陽極,正離子到達陰極,產(chǎn)生脈沖放電,使計數(shù)器計數(shù)。選項A、C正確,B錯誤;兩個射來的粒子如果時間間隔小于200s,計數(shù)器不能區(qū)分,故選項D正確。3用中子轟擊氧原子核的核反應方程式OnNX,對式中X、a、b的判斷正確的是()AX代表中子,a17,b1BX代表正電子,a17,b1CX代表正電子,a17,b1DX代表質(zhì)子,a17,b1答案:C解析:根據(jù)質(zhì)量數(shù)、電荷數(shù)守恒可知a17,b8071,因此X可表示為e,為正電子,故C項正確。4關于放射性同位素的應用,下列說法正確的是()A利用射線使空氣電離,把靜電荷導走B利用射線照射植物的種子,使產(chǎn)量顯著增加C利用射線來治療肺癌、食道癌等疾病D利用放射性同位素跟它的非放射性同位素的化學性質(zhì)相同,作為示蹤原子答案:D解析:射線的電離作用很弱,應利用射線的電離作用,A錯誤,射線對生物具有物理化學作用,照射種子可使基因變異,可用于放射性治療,射線不具有生物作用,B、C錯誤。同位素的核外電子數(shù)相同,化學性質(zhì)相同,放射性同位素帶有“放射性標記”,可用探測器探測到,D正確。5利用威耳遜云室探測射線時能觀察到細長而彎曲的徑跡,則下列說法正確的是()A可知有射線射入云室中B可知有射線射入云室中C觀察到的是射線粒子的運動D觀察到的是射線粒子運動路徑上的酒精霧滴答案:BD解析:觀察到的威耳遜云室中存在的細長而彎曲的徑跡,是射線的徑跡,A項錯而B項正確;射線粒子的運動用肉眼是觀察不到的,觀察到的是酒精的過飽和蒸氣在射線粒子運動路徑上形成的霧滴,D項正確。6以色列對加沙地帶的哈馬斯組織發(fā)動了代號為“鑄鉛”的軍事打擊行動,轟炸了加沙的大型工程設施,據(jù)報道,以色列在為期20多天的以巴軍事戰(zhàn)爭中使用了白磷彈和貧鈾彈。其中貧鈾彈是從金屬鈾中提煉鈾235以后的副產(chǎn)品,其主要成分是鈾238。貧鈾炸彈貫穿力是常規(guī)炸彈的9倍,殺傷力極大而且殘留物可長期危害環(huán)境,下列關于其殘留物長期危害環(huán)境的理由正確的是()A爆炸后的彈片存在放射性,對環(huán)境產(chǎn)生長期危害B爆炸后的彈片不會對人體產(chǎn)生危害,對環(huán)境產(chǎn)生長期危害C鈾238的衰變速度很快D鈾的半衰期很長答案:AD解析:天然放射現(xiàn)象周期很長,會對環(huán)境和生物造成長期的影響,故A、D兩項正確,B、C兩項錯誤。二、非選擇題7請將下列兩個核反應方程補充完整。(1)HeNO_。(2)UnXeSr_。答案:(1)H(2)2n解析:寫核反應方程式時,要遵循電荷數(shù)與質(zhì)量數(shù)守恒。8過量的放射性會對環(huán)境造成污染,對人類和自然界產(chǎn)生破壞作用。(1)1945年美國向日本的廣島和長崎投了兩枚原子彈,當日炸死了二十萬人。另有無數(shù)的平民受到輻射后患有各種疾病,使無辜的平民痛不欲生。(2)1986年前蘇聯(lián)切爾諾貝爾利核電站的泄露造成了大量人員的傷亡,至今大片土地仍是生物活動的禁區(qū)。(3)美國在近幾年的兩次地區(qū)沖突(海灣地區(qū)、科索沃地區(qū))中大量使用了含有放射性的炸彈,使許多人患有莫名其妙的疾病。如何對放射線進行有效的防護?答案:應該避免接觸有放射性的材料,遠離放射源,使用放射性材料時要選用半衰期短的,核電站核反應堆外層用厚厚的水泥防護層防止放射線外泄,用過的核廢料要放在厚金屬箱內(nèi),深埋在深海等。一、選擇題(14題為單選題,5、6題為多選題)1(淄博市xxxx學年高二下學期檢測)以下是物理學史上3個著名的核反應方程xLi2yyNxOyBezCx、y和z是3種不同的粒子,其中z是()A粒子B質(zhì)子C中子D電子答案:C解析:考查核反應方程,解題的關鍵是明確核反應中的電荷數(shù)守恒和質(zhì)量數(shù)守恒。設x、y、z的電荷數(shù)分別為Zx、Zy、Zz,質(zhì)量數(shù)分別為Ax、Ay、Az。由前兩個核反應方程中的電荷數(shù)守恒,Zx32Zy,Zy7Zx8,可得Zy2;質(zhì)量數(shù)守恒Ax72Ay,Ay14Ax17,可得Ay4;由第三個核反應方程中的電荷數(shù)守恒24Zz6,得Zz0,質(zhì)量數(shù)守恒49Az12,Az1。即z是電荷數(shù)為零,質(zhì)量數(shù)為1的粒子,也就是中子,選C。2.用粒子照射充氮的云室,攝得如圖所示的照片,下列說法中正確的是()AA是粒子的徑跡,B是質(zhì)子的徑跡,C是新核的徑跡BB是粒子的徑跡,A是質(zhì)子的徑跡,C是新核的徑跡CC是粒子的徑跡,A是質(zhì)子的徑跡,B是新核的徑跡DB是粒子的徑跡,C是質(zhì)子的徑跡,A是新核的徑跡答案:D解析:粒子轟擊氮的核反應方程為HeNOH入射的是粒子,所以B是粒子產(chǎn)生的徑跡。質(zhì)量大、電離作用強的新核O,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,所以細而長的徑跡是質(zhì)子的徑跡,所以正確選項為D。3如圖所示是“原子核人工轉(zhuǎn)變”實驗裝置示意圖,其中A是放射性物質(zhì),F(xiàn)是鋁箔,S為熒光屏,在容器中充入氮氣后,屏S上出現(xiàn)閃光,該閃光是()A粒子射到屏上產(chǎn)生的B粒子從F打出的粒子射到屏上產(chǎn)生的C粒子擊中氮核后產(chǎn)生的新粒子射到屏上產(chǎn)生的D放射性物質(zhì)放出的射線射到屏上產(chǎn)生的答案:C解析:粒子貫穿本領弱,被鋁箔擋住,所以看到的亮點是粒子擊中氮核后新產(chǎn)生的粒子產(chǎn)生的,而不是粒子產(chǎn)生的,另粒子擊中氮核后產(chǎn)生的是質(zhì)子,而不是射線,所以正確選項是C。4在下列四個核反應方程中,X1、X2、X3和X4各代表某種粒子:HX1HenNHeOX2BeHeCX3MgHeAlX4以下判斷中正確的是()AX1是質(zhì)子BX2是中子CX3是電子DX4是質(zhì)子答案:D解析:由質(zhì)量數(shù)和電荷數(shù)守恒可知:X1是H(氘核);X2是H(質(zhì)子);X3是n(中子);X4是H(質(zhì)子);故選項D正確。5一個質(zhì)子以1.4107m/s的速度撞入一個孤立的靜止鋁原子核后被俘獲,鋁原子核變?yōu)楣柙雍?,已知鋁原子核的質(zhì)量是質(zhì)子的27倍,硅原子核的質(zhì)量是質(zhì)子的28倍。則下列判斷中正確的是()A核反應方程為AlHSiB核反應方程為AlHSinC硅原子核速度的數(shù)量級為107m/sD硅原子核速度的數(shù)量級為105m/s答案:AD解析:核反應方程為AlHSi,由動量守恒定律得m1.410728mv,解得v5105m/s,因此選項A、D正確。6正電子發(fā)射型計算機斷層顯像(PET)的基本原理是:將放射性同位素O注入人體,O在人體內(nèi)衰變放出的正電子與人體內(nèi)的負電子相遇湮滅轉(zhuǎn)化為一對光子,被探測器采集后,經(jīng)計算機處理生成清晰圖象。則根據(jù)PET原理判斷下列表述正確的是()A.O在人體內(nèi)衰變方程是ONeB正、負電子湮滅方程是ee2C在PET中,O主要用途是作為示蹤原子D在PET中,O主要用途是參與人體的新陳代謝答案:ABC解析:由題意知,A、B正確,顯像的原理是采集光子,即注入人體內(nèi)的O衰變放出正電子和人體內(nèi)的負電子湮滅轉(zhuǎn)化為光子,因此O主要用途是作為示蹤原子,故C對,D錯。二、非選擇題7.同位素這個概念是1913年英國科學家索迪(18771956)提出的。許多元素都存在同位素現(xiàn)象,在目前已發(fā)現(xiàn)的114種元素中,穩(wěn)定同位素約300多種,而放射性同位素達1500種以上,而且大多數(shù)是人工制造的。(1)中國科學院近代物理研究所的科學家利用蘭州重離子加速器在重質(zhì)量半中子區(qū)首次制得鏷元素的一種同位素(234Pa)。已知Th(釷)234Pa(鏷)e(電子),則234Pa原子核里的中子數(shù)應為_。(2)1934年,科學家在用粒子轟擊鋁箔時,除探測到預料中的中子外,還探測到了正電子,更意外的是拿走放射源后,鋁箔雖不再發(fā)射中子,但仍繼續(xù)發(fā)射正電子,而且這種放射性隨時間衰減規(guī)律跟天然放射性一樣,也有一定的半衰期。寫出粒子轟擊鋁箔(Al)產(chǎn)生中子的核反應方程式,并請寫出核反應和一般化學反應的不同點(請答3點)。上述產(chǎn)生的具有放射性的同位素叫放射性同位素,寫出其產(chǎn)生正電子的核反應方程式。答案:(1)143(2)AlHePn;PSie解析:(1)由方程兩邊的質(zhì)量數(shù)和電荷數(shù)相同,可知234Pa中質(zhì)子數(shù)為91,則中子數(shù)為23491143。(2)鋁核被粒子擊中后產(chǎn)生中子的反應為AlHePn;P是磷的一種同位素,也有放射性,像天然放射性元素一樣發(fā)生衰變,衰變時放出正電子,該反應為:PSie,核反應和一般化學反應的不同點:核反應是原子層次上的變化,而化學反應是分子層次上的變化(或核反應前后元素發(fā)生變化,化學反應前后則元素種類不變);一種同位素不論處于何種狀態(tài),它們的核反應性質(zhì)是相同的,而它們的化學性質(zhì)是不同的;同一元素的不同同位素,它們的化學性質(zhì)是相同的,但它們的核反應性質(zhì)是不同的。- 配套講稿:
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