學必求其心得，業必貴于專精學必求其心得，業必貴于專精學必求其心得，業必貴于專精2020-2021學年高中物理人教版選修3-5分層訓練（十一）探測射線的方法含解析分層訓練（十一)探測射線的方法放射性的應用與防護［基礎達標練］1．原子核eq\o\al(A,Z)X與氘核eq\o\al（2,1)H反應生成一個α粒子和一個質子．由此可知(）A．A＝2，Z＝1B．A＝2，Z＝2C．A＝3，Z＝3D．A＝3，Z＝22．下列說法正確的是()A．給農作物施肥時，在肥料里放一些放射性同位素，是因為農作物吸收放射性同位素后生長更好B．輸油管道漏油時，可以在輸的油中放一些放射性同位素探測其射線，確定漏油位置C．天然放射元素也可以作為示蹤原子加以利用，只是較少，經濟上不劃算D．放射性元素被植物吸收，其放射性將發生改變3．用α粒子轟擊鈹。9核，生成一個碳.12核和一個粒子，則該粒子（)A．帶正電，能在磁場中發生偏轉B．帶負電,能在磁場中發生偏轉C．電離本領特別強,是原子的組成部分之一D．在任何方向的磁場中都不會發生偏轉4．(多選)有關放射性同位素eq\o\al（30，15）P的下列說法，正確的是(）A.eq\o\al（30,15)P與eq\o\al(30,14）X互為同位素B.eq\o\al（30,15）P與其同位素有相同的化學性質C．用eq\o\al(30,15）P制成化合物后它的半衰期變長D．含有eq\o\al(30,15）P的磷肥中,eq\o\al（30,15)P可用作示蹤原子，觀察磷肥對植物的影響5．1934年,約里奧—居里夫婦用α粒子轟擊鋁核eq\o\al（27,13)Al,產生了第一個人工放射性核素X：α＋eq\o\al（27,13)Al→n＋X.X的原子序數和質量數分別為()A．15和28B．15和30C．16和30D．17和316．（多選）關于放射線的探測，下列說法正確的是（）A．氣泡室探測射線的原理與云室探測射線的原理類似B．由氣泡室內射線的徑跡可以分析粒子的帶電、動量、能量等情況C．蓋革－米勒計數器探測射線的原理中也利用射線的電離本領D．蓋革－米勒計數器不僅能計數，還能用來分析射線的性質7．在充氮的云室中做α粒子轟擊氮核的實驗，如圖所示的云室照片中，正確的是（）8．以下是物理學史上3個著名的核反應方程X＋eq\o\al(7，3)Li→2YY＋eq\o\al(14，7)N→X＋eq\o\al(17,8）OY＋eq\o\al(9，4）Be→Z＋eq\o\al（12，6)CX、Y和Z是3種不同的粒子,其中Z是()A．α粒子B．質子C．中子D．電子9．如圖為查德威克實驗示意圖,由天然放射性元素釙（Po）放出的α射線轟擊鈹時會產生粒子流A,用粒子流A轟擊石蠟時會打出粒子流B,經研究知道（）A．A為中子，B為質子B．A為質子,B為中子C．A為γ射線，B為中子D．A為中子，B為γ射線［能力提升練］10．圖中曲線a、b、c、d為氣泡室中某放射物發生衰變放出的部分粒子的徑跡，氣泡室中磁感應強度方向垂直于紙面向里．以下判斷可能正確的是（)A．a、b為β粒子的徑跡B．a、b為γ粒子的徑跡C．c、d為α粒子的徑跡D．c、d為β粒子的徑跡11．在醫療技術中有時需要利用放射線治療腫瘤，所用的放射源必須具備以下兩個條件:(1)放出的放射線有較強的穿透能力，能輻射到體內腫瘤所在處；（2）能在較長的時間內提供比較穩定的輻射強度．同位素釙210鍶90锝99鈷60放射線αβγγ半衰期138天28年6小時5年上表給出了四種放射性同位素的放射線及半衰期，在表中所列的四種同位素中，最適宜作為放療使用的放射源應是（）A．釙210B．鍶90C．锝99D．鈷6012．某實驗室工作人員，用初速度v0＝0。09c（c為真空的光速)的α粒子,轟擊靜止的氮原子核eq\o\al(14,7）N，產生了質子eq\o\al（1，1）H,若某次碰撞可看作對心正碰,碰后新核與質子同方向運動，垂直磁場方向射入磁場,通過分析偏轉半徑可得出新核與質子的速度大小之比為1：20,已知質子質量為m.（1)寫出核反應方程．（2)求出質子的速度v.13．同位素原子在許多方面有著廣泛的應用，1934年，科學家在用α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α放射源時，鋁箔雖不再發射中子,但仍能繼續發射正電子，而且這種放射性隨時間衰減的規律跟天然放射性一樣，也有一定的半衰期．（1）寫出α粒子轟擊鋁eq\o\al(27，13)Al產生中子的核反應方程式．（2）上述產生的具有放射性的同位素叫作放射性同位素，寫出其產生正電子的核反應方程式．(3)簡要說明放射性同位素的應用，并至少舉出兩個實際應用的例子．分層訓練(十一)探測射線的方法放射性的應用與防護1。解析：eq\o\al(A，Z)X＋eq\o\al(2,1)H→eq\o\al（4,2）He＋eq\o\al（1，1）H，應用質量數與電荷數的守恒A＋2＝4＋1，Z＋1＝2＋1，解得A＝3,Z＝2.答案：D2．解析:放射性元素與它的同位素的化學性質相同，但是利用放射性元素可以確定農作物在各季節吸收含有哪種元素的肥料．無論植物吸收含放射性元素的肥料,還是無放射性肥料，植物生長是相同的，A錯;放射性同位素，含量易控制，衰變周期短，不會對環境造成永久污染,而天然放射性元素,劑量不易控制、衰變周期長、會污染環境，所以不用天然放射元素,C錯;放射性是原子核的本身性質,與元素的狀態、組成等無關，D錯．放射性同位素可作為示蹤原子，故B正確．答案：B3．解析:根據電荷數守恒、質量數守恒知，2＋4＝6＋0，該粒子的電荷數為0；4＋9＝12＋1，該粒子的質量數為1,因為中子不帶電,在磁場中不偏轉．故D正確,A、B、C錯誤．答案:D4．解析：同位素有相同的質子數，不同的質量數，故A錯；同位素的化學性質相同，B正確；半衰期跟原子所處的化學狀態和外部條件無關，C錯；eq\o\al(30,15)P為放射性同位素，可作示蹤原子，D正確．答案：BD5．解析：因為α粒子是eq\o\al(4，2)He、中子是eq\o\al(1，0)n，所以根據反應方程式前后質量數、電荷數相等得出eq\o\al（4,2）He＋eq\o\al（27，13）Al→eq\o\al(1，0）n＋eq\o\al(30,15）X。故選B。答案：B6．解析：氣泡室探測射線的原理與云室類似，不同的是通過射線在氣泡室中經過時產生氣泡來顯示射線徑跡，故A選項正確；由氣泡室內徑跡中氣泡的多少及徑跡在磁場中的彎曲方向等,可分析射線的帶電、動量、能量等情況，故B選項正確；蓋革－米勒計數器利用射線的電離作用，產生電脈沖進而計數，所以C選項正確；對于不同射線產生的脈沖現象相同，因此計數器只能用來計數，不能區分射線的種類,所以D選項錯誤．答案：ABC7．解析：在α粒子(eq\o\al（4,2）He)、反沖核(eq\o\al（17,8)O)和質子（eq\o\al(1,1)H）這三種粒子中，反沖核的電離能力最強，穿透能力最弱——徑跡短而粗；質子的電離能力最弱,穿透能力最強——徑跡細而長．另外，在α粒子轟擊氮核的過程中，系統動量守恒，即pα＝pO＋pH。因此，反沖核與質子的運動方向不可能在同一直線上．答案：B8．解析：第二、三個核反應分別是發現質子和中子的核反應方程，根據核反應方程的質量數和電荷數守恒可得，X、Y、Z分別是eq\o\al（1，1)H、eq\o\al(4，2）He、eq\o\al（1，0）n，C正確．答案：C9．解析：α射線轟擊鈹時的核反應方程：eq\o\al(9，4）Be＋eq\o\al(4，2)He→(eq\o\al(13，6)C）→eq\o\al(12，6）C＋eq\o\al(1,0)n，得知A為中子，中子轟擊石蠟時會打出質子流，所以A正確；其他選項錯誤．答案：A10．解析:因為α粒子帶正電，由左手定則可知，α粒子剛射入磁場時所受洛倫茲力方向平行于紙面向上，故α粒子向上偏轉；因為β粒子帶負電，由左手定則可知，β粒子剛射入磁場時所受洛倫茲力方向平行于紙面向下,故β粒子向下偏轉;綜上可知，選項A、C錯誤，選項D正確．因為γ射線不帶電，所以在磁場中運動時不發生偏轉,故選項B錯誤．答案：D11．解析:α射線、β射線的穿透能力不強,放射源放出的放射線必須有較強的穿透能力，能輻射到體內腫瘤所在處，選項A、B錯誤;放射源必須能在較長的時間內提供比較穩定的輻射強度,锝的半衰期是6小時,鈷的半衰期是5年，選項C錯誤,D正確．答案:D12．解析:（1）eq\o\al(4，2）He＋eq\o\al（14，7)N→eq\o\al（17，8)O＋eq\o\al（1,1)H.（2）設α粒子、新核質量分別為4m、17m，質子速度為v，由于對心碰撞，滿足動量守恒，故4mv0＝17meq\f(v，20）＋mv，解得v＝0。20c答案：(1）eq\o\al（4，2)He＋eq\o\al(14,7)N→eq\o\al(17，8）O＋eq\o\al（1,1)H(2）0。20c13．解析：(1）根據質量數和電荷數守恒可知eq\o\al(4,2）He＋eq\o\al（27，13)Al→eq\o\al(30,15)P＋eq\o\al(1，0）n;（2)根據質量數和電荷數守恒可知eq\o\al（30,15)P→eq\o\al(30,14）Si＋eq\o\al(0,1)e；（3)利用射線輻射育種，作為示蹤原子，檢查管道等．答案:（1)eq\o\al(4，2)