2024高中物理第十九章原子核课时作业十五含解析新人教版选修3-5

PAGEPAGE1课时作业(十五)eq\a\vs4\al([全员参加·基础练])1．下列应用中放射性同位素不是作为示踪原子的是()A．利用含有放射性碘131的油，检测地下输油管的漏油状况B．把含有放射性元素的肥料施给农作物，依据探测器的测量，找出合理的施肥规律C．利用射线探伤法检查金属中的砂眼和裂纹D．给怀疑患有甲状腺病的病人注射碘131，诊断甲状腺疾病【解析】利用射线探伤法检查金属中的砂眼和裂纹是利用γ射线穿透实力强的特点，因此选项C不属于示踪原子的应用．选项A、B、D中都是利用了放射性同位素作为示踪原子．【答案】C2．如图19­3­2所示是查德威克试验示意图，在这个试验中发觉了一种不行见的贯穿实力很强的粒子，这种粒子是()图19­3­2A．正电子B．中子C．光子D．电子【解析】查德威克试验用人工转变的方法发觉了中子，中子的贯穿实力很强，故B正确．【答案】B3．依据布拉凯特的充氮云室试验可知()A．质子是干脆从氮核中打出来的B．α粒子打进氮核后形成一个复核，这个复核放出一个质子C．云室照片中短而粗的是质子的径迹D．云室照片中短而粗的是α粒子的径迹【解析】α粒子轰击氮核满意动量守恒定律，若干脆打出质子，则质子的运动方向与α粒子的运动方向应一样，但试验中不是这样，而是径迹分叉，即质子与α粒子的运动方向不一样，所以应是先形成一个复核，再由复核中放出一个质子，A错，B正确．在云室中，径迹的粗细反映粒子的电离本事的强弱，径迹的长短反映粒子的贯穿本事的强弱，粗而短的是新核的径迹，细而长的是质子的径迹，C，D均错误．故正确答案为B.【答案】B图19­3­34．为保证生产平安，大型钢铁部件内部不允许有砂眼、裂痕等伤痕存在．如图19­3­3所示是利用射线检测钢柱内部是否存在伤痕及裂纹状况的示意图，若钢柱的直径为20cm，则下列说法正确的是()A．射线源放出的射线应当是β射线B．射线源放出的射线应当是X射线C．射线源放出的射线应当是γ射线D．若钢件内部有伤痕，探测器接收到的射线粒子将削减【解析】此射线必需能穿透部件，接收器才能接收到射线粒子，因β射线只能穿透几毫米的铝板，X射线也只能穿透几厘米的钢板，用γ射线可以检查30cm厚的钢板部件，明显这里应当用γ射线而不能用β或X射线，选项C正确，A、B选项错误；当遇到钢铁部件内部有伤痕时，穿过钢板到达计数器的γ射线比没有砂眼或裂纹处的要多一些，选项D【答案】C5．用中子轰击铝27，产生钠24和X粒子，钠24具有放射性，它衰变后生成镁24，则X粒子和钠的衰变过程分别是()A．质子，α衰变 B．电子，α衰变C．α粒子，β衰变 D．正电子，β衰变【解析】依据核反应方程的质量数和电荷数守恒可知X粒子的电荷数为2，质量数为4，所以X为α粒子，钠24衰变后生成镁24，质量数不变，所以只能是β衰变，故只有C正确．【答案】C6．(2014·南通高二检测)用高能eq\o\al(86,36)Kr(氪)离子轰击eq\o\al(208,)82Pb(铅)，释放出一个中子后，生成了一个新核，关于新核的推断正确的是()A．其质子数为122 B．其质量数为294C．其原子序数为118 D．其中子数为90【解析】核反应方程为eq\o\al(208,)82Pb＋eq\o\al(86,36)Kr→eq\o\al(1,0)n＋eq\o\al(293,118)X，新核质量数为293，质子数为118，中子数为293－118＝175.故正确选项为C.【答案】C7．(多选)有关放射性同位素eq\o\al(30,15)P的下列说法，正确的是()A.eq\o\al(30,15)P与eq\o\al(30,14)X互为同位素B.eq\o\al(30,15)P与其同位素有相同的化学性质C．用eq\o\al(30,15)P制成化合物后它的半衰期变长D．含有eq\o\al(30,15)P的磷肥释放正电子，可用作示踪原子，视察磷肥对植物的影响【解析】同位素应具有相同的质子数，故A错；同位素具有相同的化学性质，B对；元素的半衰期与其所处的状态无关，C错；放射性同位素可作为示踪原子，故D对．【答案】BD8．在中子、质子、电子、正电子、α粒子中选出一个适当的粒子，分别填在下列核反应式的横线上．(1)eq\o\al(238,92)U→eq\o\al(234,90)Th＋________；(2)eq\o\al(9,4)Be＋eq\o\al(4,2)He→eq\o\al(12,6)C＋________；(3)eq\o\al(234,90)Th→eq\o\al(234,91)Pa＋________；(4)eq\o\al(30,15)P→eq\o\al(30,14)Si＋________；(5)eq\o\al(235,92)U＋________→eq\o\al(90,38)Sr＋eq\o\al(136,54)Xe＋10eq\o\al(1,0)n；(6)eq\o\al(14,7)N＋eq\o\al(4,2)He→eq\o\al(17,8)O＋________．【解析】在核反应过程中，遵循反应前后电荷数守恒、质量数守恒规律．对参加反应的全部基本粒子采纳左下角(电荷数)配平，左上角(质量数)配平．未知粒子可依据其电荷数和质量数确定．如(1)电荷数为92－90＝2，质量数为238－234＝4，由此可知为α粒子(eq\o\al(4,2)He)，同理确定其他粒子分别为：中子(eq\o\al(1,0)n)，电子(eq\o\al(0,－1)e)，正电子(eq\o\al(0,1)e)，中子(eq\o\al(1,0)n)，质子(eq\o\al(1,1)H)．【答案】(1)eq\o\al(4,2)He(2)eq\o\al(1,0)n(3)eq\o\al(0,－1)e(4)eq\o\al(0,＋1)e(5)eq\o\al(1,0)n(6)eq\o\al(1,1)Heq\a\vs4\al([超越自我·提升练])9．(多选)一个质子以1.0×107m/s的速度撞一个静止的铝原子核后被俘获，铝原子核变成硅原子核．已知铝原子核的质量是质子的27倍，硅原子核的质量是质子的28倍A．核反应方程为eq\o\al(27,13)Al＋eq\o\al(1,1)H→eq\o\al(28,14)SiB．核反应方程为eq\o\al(27,13)Al＋eq\o\al(1,0)n→eq\o\al(28,14)SiC．硅原子核速度的数量级为107mD．硅原子核速度的数量级为105m【解析】由核反应中电荷数和质量数守恒可知A选项正确，B选项错误．由动量守恒定律求得硅原子速度的数量级为105m/s，即【答案】AD10．某校学生在进行社会综合实践活动时，收集列出了一些放射性同位素的半衰期和可供利用的射线(见下表)，并总结出它们的几种用途．同位素放射线半衰期同位素放射线半衰期同位素放射线半衰期钋210α138天锶90β28年钴60γ5年镅241β433天锝99γ6小时氡α3.8天依据上表请你分析推断下面结论正确的是()A．塑料公司生产聚乙烯薄膜，方法是让较厚的聚乙烯膜通过轧辊后变薄，利用α射线来测定通过轧辊后的薄膜厚度是否匀称B．钴60的半衰期为5年，若取4个钴60原子核，经10年后就肯定剩下一个原子核C．把放射性元素钋210掺杂到其他稳定元素中，放射性元素的半衰期变短D．用锝99可以作示踪原子，用来诊断人体内的器官是否正常．方法是给被检查者注射或口服附有放射性同位素的元素的某些物质，当这些物质的一部分到达到检查的器官时，可依据放射性同位素的射线状况分析器官正常与否【解析】因为α射线不能穿透薄膜，无法测量薄膜的厚度，所以A不正确；钴60的半衰期为5年是指大量钴60原子核因衰变而削减到它原来数目的一半所须要的时间，因此B、C错误；检查时，要在人体外探测到体内辐射出来的射线，而又不能让放射性物质长期留在体内，所以应选取锝99作为放射源，D正确．【答案】D11．将威耳逊云室置于磁场中，一个静止在磁场中的放射性同位素原子核eq\o\al(30,15)P，放出一个正电子后变成原子核eq\o\al(30,14)Si，能近似反映正电子和Si核轨迹的是()【解析】把放出的正电子和衰变生成物Si核看成一个系统，衰变过程中系统的动量守恒，放出的正电子的运动方向跟Si核运动方向肯定相反．由于它们都带正电荷，在洛伦兹力作用下肯定形成两个外切圆的轨道，C、D可解除．因为有洛伦兹力作为向心力，即qvB＝meq\f(v2,r).所以做匀速圆周运动的半径为r＝eq\f(mv,qB).衰变时，放出的正电子与反冲核Si的动量大小相等，因此在同一个磁场中做圆周运动的半径与它们的电荷量成反比，即eq\f(re,rSi)＝eq\f(qSi,qe)＝eq\f(14,1).可见正电子运动的圆半径较大．故选B.【答案】B12．核能是一种高效的能源．(1)在核电站中，为了防止放射性物质泄露，核反应堆有三道防护屏障：燃料包壳、压力壳和平安壳(如图甲)．结合图可知，平安壳应当选用的材料是________．甲乙图19­3­4(2)核反应堆中的核废料具有很强的放射性，目前常用的处理方法是将其装入特制的容器中，然后()A．沉入海底B．放至沙漠C．运到月球D．深埋地下(3)如图乙是用来监测工作人员受到辐射状况的胸章，通过照相底片被射线感光的区域，可以推断工作人员受到何种辐射．当胸章上1mm铝片和3m