課時(shí)作業(yè)45天然放射現(xiàn)象 時(shí)間：45分鐘滿分：100分一、選擇題(8×864)1一個(gè)靜止的天然放射性元素的原子核在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中發(fā)生衰變，所產(chǎn)生的新核和所放出的粒子的運(yùn)動(dòng)方向均垂直于磁場(chǎng)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(duì)應(yīng)的或粒子具有等大、反向的動(dòng)量，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正確答案：AD2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(shí)產(chǎn)生射線和射線B放射性元素發(fā)生衰變時(shí)，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(shí)，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(shí)產(chǎn)生射線和射線，只可能同時(shí)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：C3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210138天鍶9028年氡2223.8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(guò)軋輥把聚乙烯膜軋薄，利用適當(dāng)?shù)姆派渚€來(lái)測(cè)定通過(guò)軋輥后的薄膜厚度是否均勻，可利用的元素是()A釙210B氡222C鍶90 D鈾238解析：本題中測(cè)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(huì)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(zhǎng)，所以只有選C較合適答案：C圖14如圖1k介子衰變的方程為k0，其中k介子和介子帶負(fù)的基元電荷，0介子不帶電一個(gè)k介子沿垂直于磁場(chǎng)的方向射入勻強(qiáng)磁場(chǎng)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(diǎn)相切，它們的半徑Rk與R之比為21.0介子的軌跡未畫(huà)出由此可知介子的動(dòng)量大小與0介子的動(dòng)量大小之比為()A11 B12C13 D16解析：根據(jù)題意，分別計(jì)算出帶電粒子在磁場(chǎng)中作圓周運(yùn)動(dòng)的軌道半徑根據(jù)動(dòng)量的定義，分別求出兩個(gè)介子的動(dòng)量大小，再?gòu)膱D中確定兩個(gè)介子動(dòng)量的方向，最后運(yùn)用動(dòng)量守恒，計(jì)算出0粒子的動(dòng)量大小qvkBmk，Rk，R，PkPP0，P03P.正確選項(xiàng)為C.答案：C5用“刀”進(jìn)行手術(shù)，可以使病人在清醒狀態(tài)下經(jīng)過(guò)較短的時(shí)間內(nèi)完成手術(shù)，在此過(guò)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(guò)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 BC 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：D6下列說(shuō)法中正確的是()A利用射線的穿透性檢查金屬制品，測(cè)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(lái)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(cè)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(lái)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27主要用于火災(zāi)報(bào)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(shí)镅放射出的粒子使兩個(gè)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(shí)，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(cè)到這種變化從而發(fā)生警報(bào)下面有關(guān)報(bào)警器的說(shuō)法正確的是()A镅241發(fā)出的是粒子，有煙霧時(shí)電流增強(qiáng)B镅241發(fā)出的是粒子，有煙霧時(shí)電流減弱C镅241發(fā)出的是粒子，有煙霧時(shí)電流增強(qiáng)D镅241發(fā)出的是粒子，有煙霧時(shí)電流減弱答案：B8(2020·全國(guó)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(xiàng)A正確答案：A二、計(jì)算題(3×1236)9人類認(rèn)識(shí)原子結(jié)構(gòu)和開(kāi)發(fā)利用原子能經(jīng)歷了十分曲折的過(guò)程請(qǐng)按要求回答下列問(wèn)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(qǐng)選擇其中的兩位，指出他們的主要成績(jī)圖3(1)_(2)_在貝克勒爾發(fā)現(xiàn)天然放射現(xiàn)象后，人們對(duì)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(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)軌跡，請(qǐng)從三種射線中任選一種，寫(xiě)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410在茫茫宇宙間存在大量的宇宙射線，對(duì)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(jiǎn)單的辦法除去射線(2)余下這束和射線經(jīng)過(guò)一個(gè)使它們分開(kāi)的磁場(chǎng)區(qū)域，畫(huà)出和射線在進(jìn)入如圖4所示磁場(chǎng)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(lái)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(guò)處，即可除去射線(2)射線不帶電，垂直磁場(chǎng)進(jìn)入磁場(chǎng)中不會(huì)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(chǎng)中時(shí)受豎直向上的洛倫茲力軌跡示意圖如圖5所示答案：見(jiàn)解析11釷核90230Th發(fā)生衰變生成鐳核88226Ra并放出一個(gè)粒子設(shè)該粒子的質(zhì)量為m、電荷量為q，它進(jìn)入電勢(shì)差為U的帶窄縫的平行平板電極S1和S2間的電場(chǎng)時(shí)，其速度為v0，經(jīng)電場(chǎng)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(chǎng)，Ox垂直平板電極S2，當(dāng)粒子從P點(diǎn)離開(kāi)磁場(chǎng)時(shí)，其速度方向與Ox方向的夾角60°，如圖6所示，整個(gè)裝置處于真空中圖6(1)寫(xiě)出釷核衰變方程；(2)求粒子在磁場(chǎng)中沿圓弧運(yùn)動(dòng)的軌道半徑R；(3)求粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)所用時(shí)間t.解析：(1)衰變方程為 90230Th24He88226Ra(2)設(shè)粒子離開(kāi)電場(chǎng)時(shí)速度為v，對(duì)加速過(guò)程有qUmv2mv02粒子在磁場(chǎng)中有qvBm由得R (3)粒子做圓周運(yùn)動(dòng)的回旋周期T粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)間tT由兩式可以解得t答案：(1) 90230Th24He 88226Ra(2) (3)