2021年新课标版物理选修3-5-双基限时练17-原子核.docx

双基限时练(十七)　
探测射线的方法、放射性的应用与防护
1．威尔逊云室、气泡室、盖革－米勒计数器是探测放射线的三种装置．关于这三种装置，下列说法正确的是(　　)
A．三种装置都能区分射线的种类
B．三种装置都能记录射线粒子的数量
C．把气泡室放在磁场中，能从粒子径迹的弯曲状况推断粒子的电性
D．盖革－米勒计数器可用来记录射线粒子的数量，也能区分射线的种类
答案　C
2．医学界通过14C标记的C60发觉一种C60的羧酸衍生物，在特定条件下可以通过断裂DNA抑制艾滋病病毒的繁殖，则14C的用途是(　　)
A．示踪原子 B．电离作用
C．催化作用 D．贯穿作用
解析　用14C标记C60来查明元素的行踪，发觉可以通过断裂DNA抑制艾滋病病毒的繁殖，因此14C的作用是作示踪原子，故A项正确．
答案　A
3．在威尔逊云室中，关于放射源产生的径迹，下列说法中正确的是(　　)
A．由于γ射线的能量大，简洁显示其径迹
B．由于β粒子的速度大，其径迹粗而长
C．由于α粒子速度小，不易显示其径迹
D．由于α粒子的电离作用强，其径迹直而粗
解析　云室中显示粒子径迹是利用粒子的电离作用，由于α粒子的电离作用强，质量大，飞行方向不易转变，故D选项正确．
答案　D
4．(多选题)卢瑟福通过试验首次实现了原子核的人工转变，核反应方程为He＋N→O＋H，下列说法中正确的是(　　)
A．通过此试验发觉了质子
B．试验中利用了放射源放出的γ射线
C．试验中利用了放射源放出的α射线
D．原子核在人工转变过程，电荷数可能不守恒
答案　AC
5．(多选题)关于衰变和核反应，下列说法正确的是(　　)
A．原子核自发地放出粒子的现象叫衰变
B．衰变的实质是粒子对核撞击后释放出α粒子或β粒子
C．核反应的实质是粒子对核撞击而打出新粒子使核变为新核
D．核反应的实质是粒子打入核内使原子核发生了变化
解析　由于衰变是指原子核自发地放出粒子而变为新核，并非外界因素，故A选项正确，B错误；核反应的实质是指粒子轰击原子核，与核发生反应，而非撞击打出新粒子使核发生变化，故C选项错误，D选项正确．
答案　AD
6．(多选题)下列关于放射线的探测说法正确的是(　　)
A．气泡室探测射线的原理与云室探测射线原理类似
B．由气泡室内射线径迹可以分析粒子的带电、动量、动能等状况
C．盖革—米勒计数器探测射线的原理中也利用射线的电离本事
D．盖革—米勒计数器不仅能计数，还能用来分析射线的种类
解析　气泡室探测射线原理与云室类似，不同的是气泡室里装的是液体，故A选项正确；由气泡室内径迹中气泡的多少及径迹在磁场中的弯曲方向等，可以分析射线的带电、动量、能量等状况，故B选项正确；盖革—米勒计数器利用射线的电离作用，产生电脉冲进而计数，所以C选项正确由于不同射线产生的脉冲现象相同，因此，计数器只能用来计数，不能区分射线的种类，所以D选项错误．
答案　ABC
7．(多选题)下列核反应或核衰变方程中，符号X表示中子的是(　　)
A. Be＋He→C＋X
B.N＋He→O＋X
C.Hg＋n→Pt＋2H＋X
D.U→Np＋X
解析　在反应前后满足质量数和电荷数守恒，可由已知粒子的电荷数和质量数依据两个守恒来确定未知粒子的电荷数和质量数，由此可确定未知粒子，选项A中反应后的X的电荷数为6－6＝0，质量数9＋4－12＝1，故A选项正确，同理可确定C选项正确．
答案　AC
8．用α粒子照射充氮的云室，摄得如图所示的照片，下列说法中正确的是(　　)

A．A是α粒子的径迹，B是质子的径迹，C是新核的径迹
B. B是α粒子的径迹，A是质子的径迹，C是新核的径迹
C. C是α粒子的径迹，A是质子的径迹，B是新核的径迹
D. B是α粒子的径迹，C是质子的径迹，A是新核的径迹
解析　α粒子轰击氮的核反应方程为He＋N→O＋H，入射的是α粒子，即B是α粒子的径迹，质量大电离作用强的新核O的径迹粗而短，故A是O的径迹，质子的电离作用弱一些，贯穿作用强，所以细而长的径迹是质子的径迹，即C是质子径迹，故D选项正确．
答案　D
9．某原子核X吸取一个中子后，放出一个电子，分裂为两个α粒子．由此可知(　　)
A．A＝7Z＝3　　　　　　 B．A＝7，Z＝4
C．A＝8，Z＝3 D．A＝8，Z＝4
答案　A
10．2006年美国和俄罗斯的科学家利用回旋加速器，通过Ca(钙48)轰击Cf(锎249)发生核反应，成功合成第118号元素，这是迄今为止门捷列夫元素周期表中原子序数最大的元素．试验表明，该元素的原子核先放出3个相同的粒子x，再连续经过3次α衰变后，变成质量数为282的第112号元素的原子核，则上述过程中粒子x是(　　)
A．中子 B．质子
C．电子 D．α粒子
解析　由于最终经3次α衰变成原子核Y，由此可知原来的核应为Y，而该核是由某原子核放出3个x粒子形成的，而Ca和Cf的总质子数为118，质量数为297，由此可知Ca＋Cf→Z　Y→Y＋3n，故A正确．
答案　A
11．(多选题)有关放射性同位素P的说法，正确的是(　　)
A.P与X互为同位素
B.P与其同位素有相同的化学性质
C．用P制成化合物后它的半衰期变长
D.P能释放正电子，可用其作示踪原子，观看磷肥对植物的影响
解析　同位素具有相同的质子数，不同的质量数，故A选项错误；同位素有相同的化学性质，故B选项正确；半衰期与物理和化学状态无关，故C选项错误；P为放射性同位素，可做示踪原子，故D选项正确．
答案　BD
12．放射性在技术上有很多应用，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线.
元素
射线
半衰期
钋210
α
138天
氡222
β
3.8天
锶90
β
28年
铀238
α、β、γ
4.5×109年
某塑料公司生产聚乙烯薄膜，方法是让厚的聚乙烯膜通过轧辊把聚乙烯膜轧薄，利用适当的放射线来测定通过轧辊后的薄膜厚度是否均匀．可利用的元素是(　　)
A．钋210　　　　　　　 B．氡222
C．锶90 D．铀238
解析　要测定聚乙烯薄膜的厚度，则要求射线可以穿透薄膜，因此α射线不合适；另外，射线穿透作用还要受薄膜厚度影响，γ射线穿透作用最强，薄膜厚度不会影响γ射线穿透，所以只能选用β射线，而氡222 半衰期太小，铀238半衰期太长，所以只有锶90较合适．
答案　C
13．某试验室工作人员，用初速度v0＝0.09c(c为真空的光速)的α粒子，轰击静止的氮原子核N，产生了质子H，若某次碰撞可看作对心正碰，碰后新核与质子同方向运动，垂直磁场方向射入磁场，通过分析偏转半径可得出新核与质子的速度大小之比为120，已知质子质量为m.
(1)写出核反应方程；
(2)求出质子的速度v.
解析　(1)He＋N→O＋H
(2)设α粒子、新核质量分别为4m、17m，质子速度为v
由于对心碰撞，满足动量守恒，故4mv0＝17m＋mv
解得v＝0.20c
答案　(1)He＋N→O＋H
(2)0.20c
14．正电子放射计算机断层(PET)是分子水平上的人体功能显像的国际领先技术，它为临床诊断和治疗供应了全新手段．PET在心脏疾病诊疗中，需要使用放射正电子的同位素氮13作示踪剂．氮13是由小型回旋加速器输出的高速质子轰击氧16获得的．反应中同时还产生另一种粒子，试写出核反应方程．
解析　由题意可知：氧16(O)在质子(H)的轰击下产生了氮13(N)和另一种粒子，由质量数和电荷数守恒可知另外一种粒子是He，所以核反应方程为：
O＋H→N＋He.
答案　O＋H→N＋He