北京自主招生物理模拟题：放射性的发现

1、2016年北京自主招生物理模拟题:放射性的发现【试题内容来自于相关网站和学校提供】题目1： 与原子核内部变化有关的现象是_  · A.电离现象· B.光电效应现象· C.天然放射现象· D.粒子散射现象题目2： 下列有关放射性知识的说法中正确的是_  · A. 23290Th衰变成 20882Pb要经过6次衰变和4次衰变· B.把放射性元素掺杂到其它稳定元素之后，放射性元素半衰期变短· C.放射性元素发生衰变时所释放的电子是原子核内的中子转化为质子时产生的· D.射线和射线都

2、是电磁波，但射线穿透本领远比射线大题目3： 用云室能够观察到射线径迹，是利用：_  · A.射线在云室里的穿透本领· B.射线在云室里的化学效应· C.射线在云室里的热效应· D.射线在云室里的电离作用题目4： 下列说法中正确的是_  · A.汤姆孙发现了电子，表明原子具有核式结构· B.天然放射现象说明原子核内部是有结构的· C.太阳辐射的能量主要来自太阳内部的核裂变反应· D.目前世界上的核电站广泛采用核聚变题目5： 现有三个核反应：1124Na1224Mg+-10e  

3、92235U+01n56141Ba+3692Kr+301n  12H+13H24He+01n下列说法正确的是_  · A.是裂变，是衰变，是聚变· B.是聚变，是裂变，是衰变· C.是衰变，是裂变，是聚变· D.是衰变，是聚变，是裂变题目6： 如图是利用放射线自动控制铝板厚度的装置的示意图生产线压制的是2mm厚的铝板，放射源能放射出、三种射线，铝板下的探测接收器可以把接收到的放射线的强度转化为电信号，通过微机控制轧辊间的距离从而控制铝板的厚度根据、三种射线贯穿性能的不同，可以判定三种射线中_ 射线一定能穿过这样的铝

4、板，_ 射线对控制铝板厚度起着主要作用题目7： 有三个原子核X、Y、Z，已知X核放出一个电子后变为Y核，再用质子（ 11H）轰击Y核生成Z核并放出一个氦核（ 42He），则Y核比X核中质子数多_ 个，Z核比X核的中子数少_ 个题目8： 如图所示，是利用放射线自动控制铝板厚度的装置假如放射源能放射出、三种射线，而根据设计，该生产线压制的是3mm厚的铝板，那么是三种射线中的_ 射线对控制厚度起主要作用当探测接收器单位时间内接收到的放射性粒子的个数超过标准值时，将会通过自动装置将M、N两个轧辊间的距离调_ 一些题目9： （2009

5、奉贤区二模）如图是利用放射线自动控制铝板厚度的装置的示意图生产线压制的是2mm厚的铝板，放射源能放射出、三种射线，铝板下的探测接收器可以把接收到的放射线的强度转化为电信号，通过微机控制轧辊间的距离从而控制铝板的厚度根据、三种射线贯穿性能的不同，可以判定三种射线中_ 射线一定能穿过这样的铝板，_ 射线对控制铝板厚度起着主要作用题目10： 如图为查德威克实验示意图，由天然放射性元素钋（Po）放出的A射线轰击铍时会产生粒子流A，用粒子流A轰击石蜡时会打出粒子流B，经研究知道A为_ ，B为_ 题目11： 有三个原子核X、Y、Z，已知X核放出一个电子后变为Y核，再

6、用质子（H）轰击Y核生成Z核并放出一个氦核（He），则Y核比X核中质子数多_ 个，Z核比X核的中子数少_ 个题目12： 回旋加速器在核科学、核技术、核医学等高新技术领域得到了广泛应用，有力地推动了现代科学技术的发展（1）当今医学成像诊断设备PET/CT堪称“现代医学高科技之冠”，它在医疗诊断中，常利用能放射电子的同位素碳11为示踪原子，碳11是由小型回旋加速器输出的高速质子轰击氮14获得，同时还产生另一粒子，试写出核反应方程若碳11的半衰期为20min，经2.0h剩余碳11的质量占原来的百分之几？（结果取2位有效数字）（2）回旋加速器的原理如图，D1和D2是两个中空的半径为

7、R的半圆金属盒，它们接在电压一定、频率为f的交流电源上，位于D1圆心处的质子源A能不断产生质子（初速度可以忽略，重力不计），它们在两盒之间被电场加速，D1、D2置于与盒面垂直的磁感应强度为B的匀强磁场中若质子束从回旋加速器输出时的平均功率为P，求输出时质子束的等效电流I与P、B、R、f的关系式（忽略质子在电场中运动的时间，其最大速度远小于光速）（3）试推理说明：质子在回旋加速器中运动时，随轨道半径r的增大，同一盒中相邻轨道的半径之差r是增大、减小还是不变？题目13： 有三个原子核X、Y、Z，已知X核放出一个电子后变为Y核，再用质子（H）轰击Y核生成Z核并放出一个氦核（He），则Y核比X核中质子

8、数多_ 个，Z核比X核的中子数少_ 个题目14： （1）2011年3月11日发生在日本的里氏9.0级强震引发巨大海啸，使福岛核电站遭到损毁，造成了严重的核泄漏，泄漏物中的碘-131具有放射性，它在自发地进行衰变时，生成元素氙（元素符号为Xe），同时辐射出射线，请完成后面的核反应方程_ 54Xe题目15： 下列叙述中不符合物理学史的是_ A麦克斯韦提出了光的电磁说B爱因斯坦为解释光的干涉现象提出了光子说C汤姆生发现了电子，并首先提出原子的核式结构模型D贝克勒尔通过对天然放射性的研究，发现了放射性元素钋（Pa）和镭（Ra）答案部分1、C解析：A、电离现象是电

9、子脱离原子核的束缚，不涉及原子核内部变化。故A错误。B、光电效应是原子核外层电子脱离原子核的束缚而逸出，没有涉及到原子核的变化，故B错误。C、天然放射现象是原子核内部自发的放射出粒子或电子的现象，反应的过程中核内核子数，质子数，中子数发生变化，涉及到原子核内部的变化。故C正确。D、粒子散射实验表明了原子内部有一个很小的核，并没有涉及到核内部的变化。故D错误。故选C。2、C解析：A、Th衰变成 20882Pb时，质量数减小24，而质子数减小8，对于衰变质量数不变，质子数在增加1，因此经过6次衰变，而衰变质量数减小4，质子数减小2，所以要经过4次衰变，故A错误；B、半衰期不受化合物或单质

10、的影响，放射性元素半衰期不变，故B错误。C、衰变的实质是原子核中的一个中子转化成一个质子，同时产生一个电子，这个电子以射线的形式释放出去，同时辐射出光子。故C正确。D、在射线和射线中由于射线是光子，不带电，所以电离本领很弱，贯穿本领很强，因此射线穿透本领远比射线小。故D错误。故选C。3、D解析：在云室中能够观察到射线的径迹是利用射线在云室里发生电离作用。故D正确，A、B、C错误。故选D。4、B解析：A、汤姆孙发现了电子，卢瑟福提出原子具有核式结构，A错误；B、天然放射现象说明原子核内部是有结构的，B正确；C、太阳辐射的能量主要来自太阳内部的轻核聚变反应，C错误；D、目前世界上的核电站广泛采用核

11、裂变反应，D错误；故选B5、C解析：具有放射性的物质的原子核不稳定，有时它的一个中子能够转化为一个质子同时释放出一个高速电子，原子核转变成一个新的原子核即发生衰变。故是衰变。核裂变是质量较大的原子核分裂成两个质量差别不是太大的中等质量的原子核的现象，故是裂变。核聚变是指两个较轻的原子核结合成一个质量较大的原子核，同时释放出大量能量的现象，故是核聚变。故C正确。故选C。6、,解析：、三种射线的穿透能力不同，射线不能穿过3 mm厚的铝板，射线又很容易穿过3 mm厚的铝板，厚度的微小变化不会使穿过铝板的射线的强度发生较明显变化，所以基本不受铝板厚度的影响。而射线刚好能穿透几毫米厚的铝板，因此厚度的微

12、小变化会使穿过铝板的射线的强度发生较明显变化，即是射线对控制厚度起主要作用，所以可以判定三种射线中  射线一定能穿过这样的铝板，射线对控制铝板厚度起着主要作用。故答案为：    7、1 ,3解析：解：X核放出一个电子后变为Y核的核反应方程可表示为：XY+-10e，因此Y核比X核中质子数多1个；由于X、Y两个原子核的质量数相等，故X核中子数比Y核的中子数多1，用质子（11H）轰击Y核生成Z核并放出一个氦核（24He）的核反应方程为：11H+YZ+24He，故Y核的质量数比Z核质量数大3，X、Y两个原子核的质量数相等，故Z核比X

13、核的中子数少3个。故答案为：1，38、 ,大解析：解：、三种射线的穿透能力不同，射线不能穿过3 mm厚的铝板，射线又很容易穿过3 mm厚的铝板，厚度的微小变化不会使穿过铝板的射线的强度发生较明显变化，所以基本不受铝板厚度的影响。而射线刚好能穿透几毫米厚的铝板，因此厚度的微小变化会使穿过铝板的射线的强度发生较明显变化，即是射线对控制厚度起主要作用。若超过标准值，说明铝板太薄了，应该将两个轧辊间的距离调大些。故答案为：，大9、 ,解析：解：、三种射线的穿透能力不同，射线不能穿过3 mm厚的铝板，射线又很容易穿过3 mm厚的铝板，厚度的微小变化不会使穿过铝板的射线的强度发生较明显

14、变化，所以基本不受铝板厚度的影响。而射线刚好能穿透几毫米厚的铝板，因此厚度的微小变化会使穿过铝板的射线的强度发生较明显变化，即是射线对控制厚度起主要作用，所以可以判定三种射线中  射线一定能穿过这样的铝板，射线对控制铝板厚度起着主要作用。故答案为：    10、中子 ,质子解析：解：用放射源钋的射线轰击铍时，能发射出一种穿透力极强的中性射线，这就是所谓铍“辐射”，即中子流，中子轰击石蜡，将氢中的质子打出，即形成质子流。故答案为：中子，质子11、见解析解析：根据质量数和电荷数守恒分别写出题目中涉及的核反应方程，即可判断这三个原

15、子核的组成情况。X核放出一个电子后变为Y核的核反应方程可表示为：XY+-1e，因此Y核比X核中质子数多1个；由于X、Y两个原子核的质量数相等，故X核中子数比Y核的中子数多1，用质子（11H）轰击Y核生成Z核并放出一个氦核（24He）的核反应方程为：11H+YZ+24He，故Y核的质量数比Z核质量数大3，X、Y两个原子核的质量数相等，故Z核比X核的中子数少3个。故答案为：1，312、见解析解析：（1）核反应方程为714N+11H611C+24He设碳11原有质量为m，经过t=2.0h剩余的质量为mt，根据半衰期定义，有：（2）设质子质量为m，电荷量为q，质子离开加速器时速度大小为v，由牛顿第二定

16、律知：质子运动的回旋周期为：由回旋加速器工作原理可知，交变电源的频率与质子回旋频率相同，由周期T与频率f的关系可得：设在t时间内离开加速器的质子数为N，则质子束从回旋加速器输出时的平均功率输出时质子束的等效电流为：由上述各式得（3）方法一：设k（kN*）为同一盒子中质子运动轨道半径的序数，相邻的轨道半径分别为rk，rk+1（rkrk+1），rk=rk+1-rk，在相应轨道上质子对应的速度大小分别为vk，vk+1，D1、D2之间的电压为U，由动能定理知由洛伦兹力充当质子做圆周运动的向心力，知，则整理得因U、q、m、B均为定值，令，由上式得（11）相邻轨道半径rk+1，rk+2之差rk+1=rk+

17、2-rk+1同理因为rk+2rk，比较rk，rk+1得rk+1rk说明随轨道半径r的增大，同一盒中相邻轨道的半径之差r减小方法二：设k（kN*）为同一盒子中质子运动轨道半径的序数，相邻的轨道半径分别为rk，rk+1（rkrk+1），rk=rk+1-rk，在相应轨道上质子对应的速度大小分别为vk，vk+1，D1、D2之间的电压为U由洛伦兹力充当质子做圆周运动的向心力，知，故（12）由动能定理知，质子每加速一次，其动能增量Ek=qU  （13）以质子在D2盒中运动为例，第k次进入D2时，被电场加速（2k-1）次速度大小为（14）同理，质子第（k+1）次进入D2时，被电场加速（2k+1）次

18、，速度大小为综合上述各式可得整理得，同理，对于相邻轨道半径rk+1，rk+2，rk+1=rk+2-rk+1，整理后有由于rk+2rk，比较rk，rk+1得rk+1rk说明随轨道半径r的增大，同一盒中相邻轨道的半径之差r减小，用同样的方法也可得到质子在D1盒中运动时具有相同的结论。13、见解析解析：根据质量数和电荷数守恒分别写出题目中涉及的核反应方程，即可判断这三个原子核的组成情况。X核放出一个电子后变为Y核的核反应方程可表示为：XY+-1e，因此Y核比X核中质子数多1个；由于X、Y两个原子核的质量数相等，故X核中子数比Y核的中子数多1，用质子（11H）轰击Y核生成Z核并放出一个氦核（24He）的核反应方程为：11H+YZ+24He，