2016年北京自主招生物理模拟题：放射性的发现
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9、γ ,β 解析： 解：α、β、γ 三种射线的穿透能力不同，α 射线不能穿过 3 mm 厚的铝板，γ 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 γ 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 β 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 β 射线的强度发生较明显变化，即是 β 射线对控制 厚度起主要作用，所以可以判定三种射线中 γ 射线一定能穿过这样的铝板，β 射线对控制铝板厚度起着主要作用。 故答案为：γ β
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（
1
1
H）轰击 Y 核生成 Z 核并放出一个氦核（
4
2
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 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 α、 β、γ 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 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 τ 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 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？
答案部分
1、C 解析： A、电离现象是电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 α 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、α 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。
（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 β 衰变时，生成元素氙（元素符号为 Xe），同时辐射出 γ 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）
3、D
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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裂变反应，D 错误； 故选 B
X 核放出一个电子后变为 Y 核的核反应方程可表示为：X→Y+-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+Y→Z+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：1，3
题目 5： 现有三个核反应： ①1124Na→1224Mg+-10e ②92235U+01n→56141Ba+3692Kr+301n ③12H+13H→24He+01n 下列说法正确的是_____
• A.①是裂变，②是 β 衰变，③是聚变 • B.①是聚变，②是裂变，③是 β 衰变 • C.①是 β 衰变，②是裂变，③是聚变 • D.①是 β 衰变，②是聚变，③是裂变
6、γ,β 解析： α、β、γ 三种射线的穿透能力不同，α 射线不能穿过 3 mm 厚的铝板，γ 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 γ 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 β 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 β 射线的强度发生较明显变化，即是 β 射线对控制厚度 起主要作用，所以可以判定三种射线中 γ 射线一定能穿过这样的铝板，β 射线对控制铝板厚度起着主要作用。 故答案为：γ β
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 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 核中质子数多_____ 个，Z 核比 X 核的中子数少_____ 个． 题目 14：
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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_____ ．
10、中子 ,质子 解析： 解：用放射源钋的 α 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，即可判断这三个原子核的组成情况。
5、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 β 衰变。故①是 β 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②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③是核聚变。 故 C 正确。 故选 C。
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2016 年北京自主招生物理模拟题:放射性的发现
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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.α 粒子散射现象
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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 α、β、γ 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 α、β、γ 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 9：
（2009•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 α、β、γ 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 α、β、γ 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．
2、C 解析： A、Th 衰变成 20882 Pb 时，质量数减小 24，而质子数减小 8，对于 β 衰变质量数不变，质子数在增加 1，因此经过 6 次 α 衰变，而 α 衰变质量数减小 4，质子数减小 2，所以要经过 4 次 β 衰变，故 A 错误； B、半衰期不受化合物或单质的影响，放射性元素半衰期不变，故 B 错误。 C、β 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 β 射线的形式释放出 去，同时辐射出 γ 光子。故 C 正确。 D、在 β 射线和 γ 射线中由于 γ 射线是光子，不带电，所以电离本领很弱，贯穿本领很强，因此 β 射线穿透本领 远比 γ 射线小。故 D 错误。 故选 C。
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（
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H）轰击 Y 核生成 Z 核并放出一个氦核（
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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 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 α、 β、γ 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 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 τ 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 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？
答案部分
1、C 解析： A、电离现象是电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 α 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、α 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。
（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 β 衰变时，生成元素氙（元素符号为 Xe），同时辐射出 γ 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）
3、D
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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裂变反应，D 错误； 故选 B
X 核放出一个电子后变为 Y 核的核反应方程可表示为：X→Y+-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+Y→Z+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：1，3
题目 5： 现有三个核反应： ①1124Na→1224Mg+-10e ②92235U+01n→56141Ba+3692Kr+301n ③12H+13H→24He+01n 下列说法正确的是_____
• A.①是裂变，②是 β 衰变，③是聚变 • B.①是聚变，②是裂变，③是 β 衰变 • C.①是 β 衰变，②是裂变，③是聚变 • D.①是 β 衰变，②是聚变，③是裂变
6、γ,β 解析： α、β、γ 三种射线的穿透能力不同，α 射线不能穿过 3 mm 厚的铝板，γ 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 γ 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 β 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 β 射线的强度发生较明显变化，即是 β 射线对控制厚度 起主要作用，所以可以判定三种射线中 γ 射线一定能穿过这样的铝板，β 射线对控制铝板厚度起着主要作用。 故答案为：γ β
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 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 核中质子数多_____ 个，Z 核比 X 核的中子数少_____ 个． 题目 14：
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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_____ ．
10、中子 ,质子 解析： 解：用放射源钋的 α 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，即可判断这三个原子核的组成情况。
5、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 β 衰变。故①是 β 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②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③是核聚变。 故 C 正确。 故选 C。
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• A.电离现象 • B.光电效应现象 • C.天然放射现象 • D.α 粒子散射现象
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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 α、β、γ 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 α、β、γ 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 9：
（2009•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 α、β、γ 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 α、β、γ 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．
2、C 解析： A、Th 衰变成 20882 Pb 时，质量数减小 24，而质子数减小 8，对于 β 衰变质量数不变，质子数在增加 1，因此经过 6 次 α 衰变，而 α 衰变质量数减小 4，质子数减小 2，所以要经过 4 次 β 衰变，故 A 错误； B、半衰期不受化合物或单质的影响，放射性元素半衰期不变，故 B 错误。 C、β 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 β 射线的形式释放出 去，同时辐射出 γ 光子。故 C 正确。 D、在 β 射线和 γ 射线中由于 γ 射线是光子，不带电，所以电离本领很弱，贯穿本领很强，因此 β 射线穿透本领 远比 γ 射线小。故 D 错误。 故选 C。
