【步步高 学案导学设计】2021-2021学年高中物理 第十九章 第3节-第4节 探测射线的方法 放射性的应用与防护课时作业 新人教版选修3-5.doc

第3节探测射线的方法第4节放射性的应用与防护1探测射线的理论根据(1)放射线中的粒子会使气体或液体电离，以这些离子为核心，过饱和的蒸气会产生_，过热液体会产生_(2)放射线中的粒子会使照相乳胶_(3)放射线中的粒子会使荧光物质产生_2探测射线的仪器(1)威耳逊云室原理：粒子在云室内气体中飞过，使沿途的气体分子_，_酒精蒸气就会以这些离子为核心凝结成雾滴，于是显示出射线的径迹 (2)气泡室：气泡室的原理同云室的原理类似，所不同的是气泡室里装的是_，例如_粒子通过_液体时，在它的周围产生_而形成粒子的径迹(3)盖革米勒计数器GM计数器非常灵敏，用它检测射线十分方便因为不同的射线产生的脉冲现象_，因此只能用来计数，不能区分射线的_3核反应及放射性同位素(1)核反应：原子核在_的轰击下产生_的过程(2)核反应的规律：在核反应中，_守恒、_守恒，还遵守动量守恒(3)原子核的人工转变：原子核在某些粒子的轰击下生成新的原子核，这种核反应称为人工转变发现质子：_用粒子轰击氮原子核，发现质子的核反应是第一次实现原子核的人工转变He_.中子的发现：_用粒子轰击铍原子核发现了中子，BeHe_.【概念规律练】知识点一探测放射线的方法1关于威耳逊云室探测射线，下述正确的是()A威耳逊云室内充满过饱和蒸气，射线经过时可显示出射线运动的径迹B威耳逊云室中径迹直而清晰的是射线C威耳逊云室中径迹细而长的是射线D威耳逊云室中显示粒子径迹的原因是电离，所以无法由径迹判断射线所带电荷的正负2下列说法中错误的是()A威耳逊云室和盖革米勒计数器都是利用了放射线使气体电离的性质B盖革米勒计数器除了来计数，还能区分射线的种类C用威耳逊云室探测射线时，径迹直而清晰的是粒子的径迹D根据气泡室中粒子径迹的照片上记录的情况，可以分析粒子的带电、动量、能量等情况知识点二核反应3完成下列各核反应方程A.BHeN_B.Be_CnC.NHeO_D.Na_NaH4下面列出了一些核反应方程PSiX，BeHY，HeHeLiZ，其中()AX是质子，Y是中子，Z是正电子BX是正电子，Y是质子，Z是中子CX是中子，Y是正电子，Z是质子DX是正电子，Y是中子，Z是质子知识点三放射性的应用与防护5关于放射性同位素的应用，下列说法中正确的是()A作为示踪原子是利用了放射性同位素贯穿能力很强的性质B作为示踪原子是利用了放射性同位素放出的射线可被仪器探测到的特点C射线探伤利用了射线贯穿能力很强的性质D射线探伤利用了射线电离能力很强的性质6关于放射性同位素应用的下列说法中正确的有()A放射线改变了布料的性质使其不再因摩擦而生电，因此达到了消除有害静电的目的B利用射线的贯穿性可以为金属探伤，也能进行人体的透视C用放射线照射作物种子能使其DNA发生变异，其结果一定是成为更优秀的品种D用射线治疗肿瘤时一定要严格控制剂量，以免对人体正常组织造成太大的伤害【方法技巧练】核反应方程的书写方法7在核反应方程He7Nx中，x射线所代表的粒子是()A.H B.HC.H D.n81993年，中国科学院上海原子核研究所制得了一种新的铂元素的同位素Pt.制取过程如下：(1)用质子轰击铍靶Be产生快中子；(2)用快中子轰击汞Hg，反应过程可能有两种：生成Pt，放出氦原子核，生成Pt，放出质子和中子；(3)生成的铂Pt发生两次衰变，变成稳定的原子核汞Hg.写出上述核反应方程1用威耳逊云室探测射线，其中粒子在威耳逊云室中径迹直而清晰的是()A粒子 B粒子C粒子 D以上都不是2利用威耳逊云室探测射线时能观察到又短又粗而且弯曲的径迹，则下列说法正确的是()A可知有射线射入云室中B可知有射线射入云室中C观察到的是射线粒子的运动D观察到的是射线粒子运动路径上的酒精雾滴3有关放射性同位素P的下列说法，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含有P的磷肥释放正电子，可用作示踪原子，观察磷肥对植物的影响4关于同位素的下列说法中，正确的是()A一种元素的几种同位素在元素周期表中的位置相同B一种元素的几种同位素的化学性质、物理性质都相同C同位素都具有放射性D互称同位素的原子含有相同的质子数5关于放射性同位素，以下说法正确的是()A放射性同位素与放射性元素一样，都有一定的半衰期，衰变规律一样B放射性同位素衰变可生成另一种新元素C放射性同位素只能是天然衰变时产生，不能用人工方法制得D以上说法均不对6放射性同位素被用做示踪原子，主要是因为()A放射性同位素不改变其化学性质B放射性同位素的半衰期比天然放射性元素的半衰期短得多C半衰期与元素所处的物理、化学状态无关D放射性同位素容易制造7铝箔被粒子轰击后发生了以下核反应：AlHeXn.下列判断正确的是()A.n是质子B.n是中子CX是Si的同位素 DX是P的同位素8目前，在居室装修中经常用到花岗岩、大理石等装修材料，这些岩石都不同程度地含有放射性元素，比如，有些含有铀、钍的花岗岩等岩石会释放出放射性惰性气体氡，而氡会发生放射性衰变，放出射线、射线、射线，这些射线会导致细胞发生癌变及呼吸道等方面的疾病，根据有关放射性知识可知，下列说法正确的是()A氡的半衰期为3.8天，若取4个氡原子核，经7.6天后就一定剩下一个原子核了B衰变所释放的电子是原子核内的中子转化成质子和电子所产生的C射线一般伴随着射线或射线产生，在这三种射线中，射线的穿透能力最强，电离能力最弱D发生衰变时，生成核与原来的原子核相比，中子数减少了49人们常用示踪原子来研究物质组成的规律，包括对人体组织的研究，对人体疾病研究时所用的示踪原子应当选用()A半衰期长的放射性同位素B半衰期短的放射性同位素C放射性强的天然放射性元素D不发生衰变的同位素10如图1中分别表示射线、射线、射线的威耳逊云室中的径迹，其中表示射线的径迹是()图1Aa BbCc D不确定11在下列四个方程中，X1、X2、X3和X4各代表某种粒子92UnSr3X1HX2Hen，X3MgHeAlX4以下判断正确的是()AX1是中子 BX2是质子CX3是粒子 DX4是氘核题号1234567891011答案图212如图2所示是工厂利用放射线自动控制铝板厚度的装置示意图(1)请简述自动控制的原理(2)如果工厂生产厚度为1 mm的铝板，在、和三种射线中，哪一种对铝板的厚度控制起主要作用？为什么？第3节探测射线的方法第4节放射性的应用与防护课前预习练1(1)雾滴气泡(2)感光(3)荧光2(1)电离过饱和直而清晰又细又直又短又粗弯曲的看不到(2)液体液态氢过热气泡(3)相同种类3(1)其他粒子新原子核(2)质量数电荷数(3)卢瑟福H查德威克n课堂探究练1AB云室内充满过饱和蒸气，射线经过时把周围气体电离，过饱和蒸气以离子为核心凝结成雾滴，雾滴沿射线的路线排列，显示出射线的径迹，故A选项正确；由于粒子的电离本领大，贯穿本领小，所以射线在云室中的径迹直而清晰，B选项正确；由于射线的电离本领很弱，所以在云室中一般看不到它的径迹，所以C选项错误；把云室放在磁场中，由射线径迹的弯曲方向就可以判断射线所带电荷的正负，所以D选项错误2B盖革米勒计数器只能来计数，不能区分射线的种类，因为不同的射线在盖革米勒计数器中产生的脉冲现象相同故答案选B.3A.nB.HeC.HD.H4D根据核反应方程中电荷数守恒、质量数守恒，可知X为e(正电子)，Y为n(中子)，Z为H(质子)，故D正确5BC根据放射性的性质分析放射性的应用作为示踪原子是利用放射性同位素放出的射线可被仪器探测到的特点，利用射线探伤是利用了射线的贯穿能力强的性质，正确选项为B、C.6D利用放射线消除有害静电是利用放射线的电离性，使空气分子电离成为导体，将静电泄出射线对人体细胞伤害太大，不能用来进行人体透视作物种子发生的DNA突变不一定都是有益的，还要经过筛选才能培育出优秀品种用射线治疗肿瘤对人体肯定有副作用，因此要科学地严格控制剂量，本题选D.7A根据核反应方程中电荷数守恒、质量数守恒即可推断出x为质子(H)8见解析解析根据质量数守恒和电荷数守恒，算出新生核的电荷数和质量数，然后写出核反应方程上述核反应方程如下：(1)BeHBn(2)HgnPtHeHgnPt2Hn(3)PtAueAuHge方法总结不管是原子核的衰变，还是原子核的人工转变，都遵守质量数、电荷数守恒的规律另外还要注意：(1)中间用箭头，不能写成等号(2)核反应依事实写，不能杜撰课后巩固练1A粒子的质量比较大，在空气中飞行时不易改变方向由于它的电离本领大，沿途产生的离子多，所以它在云室中的径迹直而清晰，故A正确粒子的质量小，跟气体碰撞时易改变方向，并且电离本领小，沿途产生的离子少，高速粒子的径迹又细又直，低速粒子的径迹又短又粗而且是弯曲的粒子的电离本领更小，在云室中一般看不到它的径迹故B、C错误2BD因为观察到威耳逊云室中又短又粗而且弯曲的径迹，是射线的径迹，故A错、B对；射线粒子的运动用肉眼是观察不到的，观察到的是酒精的过饱和蒸气在射线粒子运动路径上形成的雾滴，D对，故选B、D.3BD4AD质子数相同、中子数不同的原子核互称同位素，由于它们的原子序数相同，因此在元素周期表中的位置相同虽然核电荷数相同，但由于中子数不同，因此物理性质不同一种元素的同位素不都具有放射性，其中具有放射性的同位素叫放射性同位素5AB放射性同位素也具有放射性，半衰期不受物理和化学因素的影响，衰变后形成新的原子核，选项A、B正确大部分放射性同位素都是人工转变后获得的C、D错误6ABC放射性同位素用做示踪原子，主要是用放射性同位素代替没有放射性的同位素参与正常的物理、化学、生物过程，既要利用化学性质相同，也要利用衰变规律不受物理、化学变化的影响，同时还要考虑放射性废料容易处理，因此选项A、B、C正确，选项D不正确7BD由核反应过程中质量数守恒、电荷数守恒知，X是P，故选项C错误，选项D正确；n为中子，故选项A错误，选项B正确8BC半衰期是大量原子核衰变的统计规律，A错；衰变时，质量数减少4，质子数减少2，中子数减少2，D错9B半衰期短的同位素不易对人体造成长期的放射性损害，故选B.10A11AC根据电荷数守恒可得X1、X2、X3、X4的电荷数分别为0、1、2、1，根据质量数守恒可得X1、X2、X3、X4的质量数分别为1、2、4、1，则X1、X2、X3、X4分别为中子、氘核、粒子、质子，故A、C正确12见解析解析(1)放射线具有穿透本领，如果向前移动的铝板的厚度有变化，则探测器接收到的放射线的强度就会随之变化，将这种变化转变为电信号输入到相应的装置，使之自动地控制图中右侧的两个轮间的距离，达到自动控制铝板厚度的目的(2)射线起主要作用因射线的贯穿本领很弱，一张薄纸就能把它挡住，更穿不过1 mm厚的铝板射线的贯穿本领很强，能穿透几厘米厚的铅板，1 mm厚的铝板基本不影响射线的强弱，当铝板厚度发生变化时，透过铝板的射线强度发生变化，而穿过铝板的射线强度几乎不变故对控制铝板厚度起主要作用的是射线7