1、课时作业43天然放射现象时间：45分钟满分：100分一、选择题(8864)1一个静止的天然放射性元素的原子核在匀强磁场中发生衰变，所产生的新核和所放出的粒子的运动方向均垂直于磁场方向，如下图所示，能正确反映其轨道的可能是()解析：由r，知、衰变的新核与对应的或粒子具有等大、反向的动量，故r，大圆为或粒子，小圆为新核的径迹，由左手定则可判断出A、D正确答案：AD2由原子核的衰变规律可知()A放射性元素一次衰变可同时产生射线和射线B放射性元素发生衰变时，新核的化学性质不变C放射性元素发生衰变的快慢不可人为控制D放射性元素发生正电子衰变时，新核质量数不变，核电荷数增加1解析：一次衰变不可能同时产生射
2、线和射线，只可能同时产生射线和射线或射线和射线；原子核发生衰变后，新核的核电荷数发生了变化，故新核(新的物质)的化学性质理应发生改变；发生正电子衰变，新核质量数不变，核电荷数减少1.选C.答案：C3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元素射线半衰期钋210138天锶9028年氡2223.8天铀238、4.5103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222C锶90 D铀238解析：本题中测定聚乙烯薄
3、膜的厚度，也就是要求射线可以穿透薄膜，因此粒子就不合适了，射线穿透作用还要受薄膜厚度影响，射线穿透作用最强薄膜厚度不会影响射线穿透，所以只能选用射线，而氡222半衰期太小，铀238半衰期太长，所以只有选C较合适答案：C4如右图k介子衰变的方程为k0，其中k介子和介子带负的基元电荷，0介子不带电一个k介子沿垂直于磁场的方向射入匀强磁场中，其轨迹为圆弧AP，衰变后产生的介子的轨迹为圆弧PB，两轨迹在P点相切，它们的半径Rk与R之比为2:1.0介子的轨迹未画出由此可知介子的动量大小与0介子的动量大小之比为()A1:1 B1:2C1:3 D1:6解析：根据题意，分别计算出带电粒子在磁场中作圆周运动的轨
4、道半径根据动量的定义，分别求出两个介子的动量大小，再从图中确定两个介子动量的方向，最后运用动量守恒，计算出0粒子的动量大小qvkBmk，Rk，R，PkPP0，P03P.正确选项为C.答案：C5用“刀”进行手术，可以使病人在清醒状态下经过较短的时间内完成手术，在此过程中，主要利用：射线具有较强的穿透本领；射线很容易绕过障碍物到达病灶区域；射线具有很强的电离能力，从而使癌细胞电离而被破坏；射线具有很高的能量上述描述中正确的是()A BC D解析：用“刀”进行手术，利用的是射线具有较强的穿透本领能够进入病灶区，再利用射线具有很高的能量杀死癌细胞射线的电离本领最弱答案：D6下列说法中正确的是()A利用
5、射线的穿透性检查金属制品，测量物质的密度和厚度B利用射线的电离本领削除有害的静电C利用射线的生理效应来消毒杀菌和医治肿瘤D利用放射性做示踪原子解析：利用射线的穿透性检查金属制品，测量物质的密度和厚度，是射线和射线的应用；利用射线的电离本领消除有害的静电，这是射线的应用；利用射线的生理效应来消毒杀菌和医治肿瘤，这是射线的应用；示踪原子是放射性同位素的应用选ABCD.答案：ABCD7主要用于火灾报警的离子烟雾传感器如图所示，在网罩1内有电极2和电极3，a、b端接电源，4是一小块放射性同位素镅241，它能放射出一种很容易使气体电离的粒子平时镅放射出的粒子使两个电极间的空气电离，在a、b间形成较强的电
6、流，发生火灾时，烟雾进入网罩内，烟尘颗粒吸收空气中的离子和镅发出的粒子，导致电流发生变化，电路检测到这种变化从而发生警报下面有关报警器的说法正确的是()A镅241发出的是粒子，有烟雾时电流增强B镅241发出的是粒子，有烟雾时电流减弱C镅241发出的是粒子，有烟雾时电流增强D镅241发出的是粒子，有烟雾时电流减弱答案：B8(2011全国卷)原子核U经放射性衰变变为原子核Th，继而经放射性衰变变为原子核Pa，再经放射性衰变变为原子核U.放射性衰变、和依次为()A衰变、衰变和衰变 B衰变、衰变和衰变C衰变、衰变和衰变 D衰变、衰变和衰变解析：原子核U衰变为Th需要经历衰变，继而经历衰变可得到Pa，然
7、后再经历一次衰变可得到U，所以放射性衰变依次为衰变、衰变、衰变，本题只有选项A正确答案：A二、计算题(31236)9在茫茫宇宙间存在大量的宇宙射线，对宇航员构成了很大威胁，现有一束射线(含有、三种射线)(1)在不影响和射线的情况下，如何用最简单的办法除去射线(2)余下这束和射线经过一个使它们分开的磁场区域，画出和射线在进入如右图所示磁场区域后轨迹的示意图解析：(1)可以利用三种射线的穿透能力不同来解决由于粒子的穿透性很弱，所以用一张纸放在射线经过处，即可除去射线(2)射线不带电，垂直磁场进入磁场中不会受到洛仑兹力，故不偏转由左手定则可判断出射线进入磁场中时受竖直向上的洛仑兹力轨迹示意图如下图所
8、示答案：见解析10钍核Th发生衰变生成镭核Ra并放出一个粒子设该粒子的质量为m、电荷量为q，它进入电势差为U的带窄缝的平行平板电极S1和S2间的电场时，其速度为v0，经电场加速后，沿Ox方向进入磁感应强度为B、方向垂直纸面向外的有界匀强磁场，Ox垂直平板电极S2，当粒子从P点离开磁场时，其速度方向与Ox方向的夹角60，如下图所示，整个装置处于真空中(1)写出钍核衰变方程；(2)求粒子在磁场中沿圆弧运动的轨道半径R；(3)求粒子在磁场中运动所用时间t.解析：(1)衰变方程为ThHeRa.(2)设粒子离开电场时速度为v，对加速过程有qUmv2mv粒子在磁场中有qvBm由得R .(3)粒子做圆周运动
9、的回旋周期T粒子在磁场中运动时间tT由两式可以解得t.答案：(1)ThHeRa(2) (3)11(2011天津卷)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当今医学影像诊断设备PET/CT堪称“现代医学高科技之冠”，它在医疗诊断中，常利用能放射正电子的同位素碳11作示踪原子碳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)解析：核反应方程为NHCHe设碳11原有质量为m0，经过t12.0 h剩余的质量为mr，根据半衰期定义有()()1.6%.答案：NHCHe1.6%