物理：新人教版选修3-5 19.3探测射线的方法(同步练习).pdf

19.3 探测射线的方法三维教学目标1、知识与技能（1）知道放射线的粒子与其他物质作用时产生的一些现象；（2）知道用肉眼不能直接看到的放射线可以用适当的仪器探测到；（3）了解云室、气泡室和计数器的简单构造和基本原理。

2、过程与方法（1）能分析探测射线过程中的现象；（2）培养学生运用已知结论正确类比推理的能力。

3、情感、态度与价值观（1）培养学生认真严谨的科学分析问题的品质；（2）从知识是相互关联、相互补充的思想中，培养学生建立事物是相互联系的唯物主义观点；（3）培养学生应用物理知识解决实际问题的能力。

教学重点：根据探测器探测到的现象分析、探知各种运动粒子。

教学难点（1）探测器的结构与基本原理。

（2）如何观察实验现象,并根据实验现象，分析粒子的带电、动量、能量等特性，从而判断是何种射线，区分射线的本质是何种粒子。

教学方法：教师启发、引导，学生讨论、交流。

教学用具：（1）挂图，实验器材模型，课件等；（2）多媒体教学设备一套：可供实物投影、放像、课件播放等。

教学过程：第三节探测射线的方法（一）引入新课提问：前面我们学习了天然放射现象，知道了三种射线的本质。

α、β、γ射线的本质是什么？各有那些特征？通过学生回忆三种放射线的本质以及三种粒子的基本特征，既用引导新课，也为后分析探测器探测到的现象提供理论依据。

放射线是看不见的，我们是如何探知放射线的存在的呢？这节课，我们来学习几种常用的探测射线的方法。

（二）进行新课阅读教材83页的第一部分，思考并讨论：放射线虽然看不见，但我们根据什么来探知放射线的存在呢？（根据放射线的粒子与其他物质作用时产生的一些现象来探知放射线的存在）这些现象主要有哪些呢？（使气体电离，这些离子可使过饱和汽产生云雾或使过热液体产生气泡；使照相底片感光；使荧光物质产生荧光）学习三种核物理研究中常用的探测射线的方法。

1、威耳逊云室阅读教材“威耳逊云室”部分的内容，并组织学生对课文内容进行讨论。

高中物理学习材料桑水制作第三节探测射线的方法第四节放射性的应用与防护建议用时实际用时满分实际得分90分钟100分一、选择题（本题包括10小题，每小题给出的四个选项中，有的只有一个选项正确，有的有多个选项正确，全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错或不选的得0分，共40分）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粗的是（）A.α粒子B.β粒子C.γ粒子D.以上都不是2.下列说法中错误的是（）A.威耳逊云室和盖革—米勒计数管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，径迹比较细且常常弯曲的是β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3.如图1所示，A为未知的天然放射源，B为一张黑纸，C为水平放置的一对平行金属板，板间有竖直方向的场强较大的匀强电场，D为荧光屏，F为固定不动的显微镜筒，整个装置放在真空中实验时，可以从显微镜内观察到荧光屏上闪烁的亮点，如果将电场撤去，从显微镜内观察到荧光屏上每分钟闪烁的亮点数没有变化，如果再将黑纸B移开，则从显微镜内观察到荧光屏上每分钟闪烁的亮点数明显增加.由此可判定放射源A发出的射线为（）图1A.β射线和γ射线B.α射线和β射线C.α射线和γ射线D.α射线和X射线4.在核反应方程He24+N714→O817 +X 中，X射线所代表的粒子是（）A.H11 B.H12C.H13 D.n15.下面列出了一些核反应方程P1530→Si1430+X,Be49+H12→B510+Y,He24+He24→Li37+Z，其中（）A.X是质子，Y是中子，Z是正电子B.X是正电子，Y是质子，Z是中子C.X是中子，Y是正电子，Z是质子D.X是正电子，Y是中子，Z是质子6.（广东物理）铝箔被α粒子轰击后发生了以下核反应：Al1327+He24→X+ n1.下列判断正确的是（）A.n01是质子B.n01是中子C.X是Si1428的同位素D.X是P1531的同位素7.用盖革—米勒计数器测定某放射源的放射强度为每分钟404次，若将一张厚纸板放在计数器与放射源之间，计数器几乎测不到射线.10天后再次测量，测得该放射源的放射强度为每分钟101次，则下列关于射线性质及它的半衰期的说法正确的是（ ）A.放射源射出的是α射线B.放射源射出的是β射线C.这种放射性元素的半衰期是5天D.这种放射性元素的半衰期是2.5天8.在下列四个方程中X 1、X 2、X 3、X 4各代表某种粒子U 92235+n 01→Sr 3895+Xe 54138+3X 1，H 12+X 2→He 23+n 01，U 92238→Th 90234+X 3， Mg 1224+He 24→Al 1327+X 4，以下判断正确的是（ ）A. X 1是中子B. X 2是质子C. X 3是α粒子D. X 4是氘核9.（全国Ⅰ）三个原子核X 、Y 、Z ，X 核放出一个正电子后变为Y 核，Y 核与质子发生核反应后生成Z 核并放出一个氦核（He 24）.则下面说法正确的是（ ）A.X 核比Z 核多一个质子B.X 核比Z 核少一个中子C.X 核的质量数比Z 核质量数大3D.X 核与Z 核的总电荷是Y 核电荷的2倍 10.（创新题）“轨道电子俘获”也是放射性同位素衰变的一种形式，它是指原子核（称为母核）俘获一个核外电子，其内部一个质子变为中子，从而变成一个新核（称为子核），并且放出一个中微子的过程.中微子的质量很小，不带电，很难被探测到，人们最早就是通过子核的反冲而间接证明中微子的存在的.一个静止的原子的原子核发生“轨道电子俘获”，衰变为子核并放出中微子.下面的说法中正确的是（ ） A.母核的质量数等于子核的质量数 B.母核的电荷数大于子核的电荷数 C.子核的动量与中微子的动量相同D.子核的动能大于中微子的动能二、填空题（本题共2小题，每小题6分，共12分.请将正确的答案填到横线上）11.γ射线探伤是利用射线的 ，消除机器在运转中因摩擦而产生的有害静电是利用了射线的 ，人造放射性同位素的废料容易处理是因为 .12.（宁夏理综）天然放射性元素Pu 94239经过次 α衰变和 次β衰变，最后变成铅的同位素 .（填入铅的三种同位素Pb 82206、Pb 82207、Pb 82208中的一种）三、计算与简答题（本题共4小题，共48分.解答时应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不能得分.有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位）13.（10分）在云室中，为什么α粒子显示的径迹直而粗、β粒子显示的径迹细而曲？14.（10分）1993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 78202.制取过程如下：（1）用质子轰出铍靶Be 49产生快中子；（2）用快中子轰击汞Hg 80204,反应过程可能有两种：①生成Pt 78202，放出氦原子核；②生成Pt 78202，同时放出质子、中子. (3)生成的铂Pt 78202发生两次衰变，变成稳定的原子核汞Hg 80202.写出上述核反应方程.15.（14分）（物理与生活）为了临床测定病人血液的体积，可根据磷酸盐在血液中将被红血球所吸收这一事实，向病人体内输入适量含有P1532做示踪原子的血液，先将含有P1532的血液4 cm3分为两等份，其中一份留作标准样品，20 min测量出其放射性强度为10800 s-1；另一份则通过静脉注射进入病人体内，经20 min后，放射性血液分布于全身，再从病人体内抽出血液样品 2 cm3，测出其放射性强度为5 s-1,则病人的血液体积为多少？16.（14分）（物理与科技生活）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)如果工厂生产的是厚度为1 mm的铝板，在α、β和γ三种射线中，哪一种对铝板的厚度控制起主要作用？为什么？图2第三节探测射线的方法第四节放射性的应用与防护答题纸得分：一、选择题题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案二、填空题11． 12.三、计算与简答题13.14.15.16.第三节 探测射线的方法第四节 放射性的应用与防护 参考答案一、选择题1.A 解析：α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粗，故A 正确.β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，所以它在云室中的径迹比较细，而且常常弯曲.γ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.2.B 解析：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.3.C 解析：要明确α射线、β射线、γ射线的穿透本领、电离本领大小，黑纸B 把α射线挡住，如果有β射线，那么在撤去电场后，显微镜内观察到荧光屏上每分钟闪烁的亮点数应该明显增加，而电场对γ射线没有影响，因此含有α射线和γ射线.4.A 解析：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 11）.5.D 解析：根据核反应方程中电荷数守恒、质量数守恒，可知X 为e 10（正电子），Y 为n 01（中子），Z 为H 11（质子），故D 正确.6. BD 解析：由核反应过程中质量数守恒、电荷数守恒知，X 是P 1530，故选项C 错误，选项D 正确；n 01为中子，故选项A 错误，选项B 正确.7. AC 解析：因厚纸板能挡住这种射线，知这种射线是穿透能力最差的α射线，选项A 正确，B 错误.因放射性元素原子核个数与单位时间内衰变的次数成正比，10天后测出放射强度为原来的四分之一，说明10天后的放射性元素的原子核只有原来的四分之一，由半衰期公式知已经过了两个半衰期，故半衰期是5天. 8. AC 解析：根据电荷数守恒可得X 1、X 2、X 3、X 4的电荷数分别为0、1、2、1，根据质量数守恒可得X 1、X 2、X 3、X 4的质量数分别为1、2、4、1，则X 1、X 2、X 3、X 4分别为中子、氘核、α粒子、质子，故A 、C 正确.9. CD 解析：设原子核X 的符号为X b a ，则原子核Y 为Y b−1a ，X b a →Y b−1a +e 10，H 11+Y b−1a →He 24+Z b−2a−3，故原子核Z 为Z b−2a−3.10. AB 解析：“轨道电子俘获”也是放射性同位素衰变的一种形式，设母核为X A Z，子核为Y ，衰变方程为X A Z +e −10→Y Z−1A ，可知A 、B 选项正确.新核放出一个中微子的过程，满足动量守恒，子核的动量与中微子的动量大小相等、方向相反，故选项C 错误.子核的动能可以表示为E k =p 22m ，子核的质量大，动能小，故选项D 错误.二、填空题11.贯穿本领 电离作用 半衰期短 12.8 4Pb 82207 解析：设经m 次α衰变，质量数守恒239−207=4m ，m =8，据电荷数守恒，设经n 次β衰变，94−82=2m −n ，所以n =4，铅的同位素为Pb 82207.三、计算与简答题13.因为α粒子带电荷量多，它的电离本领强，穿越云室时，在1 cm 路程上能使气体分子产生104对离子.过饱和酒精蒸发凝结在这些离子上，形成很粗的径迹，且由于α粒子质量大，穿越云室时不易改变方向，所以显示的径迹较直.β粒子带电荷量少，电离本领较小，在1 cm 路程上仅产生几百对离子，且β粒子质量小，容易改变运动状态，所以显示的径迹细而弯曲.14.制得Pt 78202的过程，可根据每个过程中已知的原子核、粒子，依据电荷数、质量数守恒的原则写出核反应方程.根据质量数守恒、电荷数守恒，确定新生核的电荷数和质量数，然后写出核反应方程.如下：（1）Be 49+H 11→B 59+n 01. （2）①Hg 80204+n 01→Pt 78202+H 23e . ②Hg 80204+n 01→Pt 78202+2H 11+n 01.(3) Pt 78202→Au 79202+e −10, Au 79202→Hg 80202+e −10.15. 4 320 cm 3解析：由于标准样品与输入体内的P 1532的总量是相等的，因此两者的放射性强度与P 1532原子核的总数均是相等的.设病人血液总体积为V cm 3，应有V 2×5=10 800解得V =4 320 cm 3. 16.解析：（1）放射线具有穿透本领，如果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，使之自动地控制题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）β射线起主要作用.因为α射线的贯穿本领很小，一张薄纸就能把它挡住，更穿不过1 mm 的铝板；γ射线的贯穿本领很强，能穿过几毫米的铅板，1 mm 左右的铝板厚度发生变化时，透过铝板的γ射线强度变化不大；β射线的贯穿本领较强，能穿过几厘米的铝板，当铝板厚度发生变化时，透过铝板的β射线强度变化较大，探测器可明显地反映出这种变化，使自动化系统做出相应的反应.。

人教版物理高二选修3-5 19.3探测射线的方法同步训练姓名:________ 班级:________ 成绩:________一、选择题 (共15题；共30分)1. （2分） (2017高二下·武威期末) 分别用α、β、γ三种射线照射放在干燥空气中的带正电的验电器，则（）A . 用α射线照射时，验电器的带电荷量将增加B . 用β射线照射时，验电器的电荷量将先喊少后增加C . 用三种射线照射时，验电器的电荷都将消失D . 用γ射线照射时，验电器的带电量将不变2. （2分）(2017·洛阳模拟) 如图所示为研究某未知元素放射性的实验装置，实验开始时在薄铝片和荧光屏之间有图示方向的匀强电场E，通过显微镜可以观察到，在荧光屏的某一位置上每分钟闪烁的亮点数．若撤去电场后继续观察，发现每分钟闪烁的亮点数没有变化；如果再将薄铝片移开，观察到每分钟闪烁的亮点数大大增加，由此可以判断，放射源发出的射线可能为（）A . β射线和γ射线B . α射线和β射线C . β射线和X射线D . α射线和γ射线3. （2分）同位素是指（）A . 核子数相同而质子数不同的原子B . 核子数相同而中子数不同的原子C . 质子数相同而核子数不同的原子D . 中子数相同而核子数不同的原子4. （2分） (2017高二下·江津期中) 下列说法正确的是（）A . 玻尔对氢原子光谱的研究导致原子的核式结构模型的建立B . 可利用某些物质在紫外线照射下发出荧光来设计防伪措施C . 天然放射现象中产生的射线都能在电场或磁场中发生偏转D . 观察者与波源互相远离时接收到波的频率与波源频率相同5. （2分）下列说法正确的是（）A . β射线比α射线更容易使气体电离B . 放射性同位素的半衰期由核本身决定，与外部条件无关C . 核反应堆和太阳内部发生的都是核裂变反就D . 氢原子发生能级跃迁放出光子后，核外电子的动能最终会变小6. （2分）现已建成的核电站发电的能量来自于（）A . 天然放射性元素放出的能量B . 人工放射性同位素放出的能量C . 重核裂变放出的能量D . 化学反应放出的能量7. （2分）(2017·西宁模拟) 下列说法中正确的是（）A . 光电效应现象揭示了光具有波动性B . 电子的衍射现象说明实物粒子也具有波动性C . 重核裂变时平均每个核子释放能量要比轻核聚变时多D . 天然放射现象使人们认识到原子具有复杂结构8. （2分）关于天然放射现象，下列说法正确的是（）A . 放射性元素的原子核内的核子有半数发生变化所需的时间就是半衰期B . 氡半衰期为3.8天，若取40个氡原子核，经7.6天后就一定剩下10个氡原子核了C . 当放射性元素的原子的核外电子具有较高能量时，将发生β衰变D . 放射性的原子核发生衰变后产生的新核从高能级向低能级跃迁时，辐射出γ射线9. （2分）下列关于放射线的说法中不正确的是（）A . 放射线可以用来进行工业探伤B . 放射线可以使细胞发生变异C . 放射性同位素可以用来做示踪原子D . 放射线对人体无害10. （2分） (2017高二下·射洪期中) 下列说法正确的是（）A . α射线的贯穿本领比γ射线强B . β射线为原子的核外电子电离后形成的电子流C . 用加温、加压或改变其化学状态的方法都不能改变原子核衰变的半衰期D . 原子核经过衰变生成新核，则新核的质量总等于原核的质量11. （2分）图示是用来监测在核电站工作的人员受到辐射情况的胸章，通过照相底片被射线感光的区域，可以判断工作人员受到何种辐射．当胸章上1 mm铝片和3 mm铝片下的照相底片被感光，而铅片下的照相底片未被感光时，则工作人员可能受到了辐射的射线是（）A . α和βB . α和γC . β和γD . α、β和γ12. （2分） (2017高二下·湖南会考) 如图所示是医生用计算机辅助某种射线断层摄影（简称“CT”）检查身体的情景，这种能穿透身体的射线是（）A . 红外线B . 可见光C . 紫外线D . X射线13. （2分）放射性同位素发出的射线在科研、医疗、生产等诸多方面得到了广泛的应用，下列有关放射线应用的说法中正确的有（）A . 放射线改变了布料的性质使其不再因摩擦而生电，因此达到消除有害静电的目的B . 利用γ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γ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危害14. （2分）用α粒子轰击时，得到，同时放出一种粒子，关于这种粒子，下列说法中正确的是（）A . 它来自于原子核B . 它能穿透几厘米厚的铅板C . 它垂直进入磁场中不发生偏转D . 它是一种频率很高的光子15. （2分）(2017·临川模拟) 下列说法正确的是（）A . 两个质子之间，不管距离如何，核力总是大于库仑力B . 天然放射现象的发现，揭示了原子的核式结构C . 由爱因斯坦质能方程可知，质量与能量不可以相互转化D . 原子核内的某一核子与其它核子间都有核力作用二、填空题 (共5题；共13分)16. （4分）核反应堆中的燃料是________．用石墨、重水等作为________，使裂变时产生的中子速度减小，易于被铀核吸收．用镉棒来________，以控制反应的________，再用水等流体在反应堆内外循环流动，传输反应中产生的热量．17. （2分）(2017·溧水模拟) 核能是一种高效的能源．①核电站中，为了防止放射性物质泄漏．核反应堆有三道防护屏障，燃料包壳，压力壳和安全壳（见图甲）．结合图乙可知．安全壳应当选用的材料是________②丙是用来检测工作人员受到辐射情况的胸章，通过照相底片被射线感光的区域．可以判断工作人员受到何种辐射．当胸章上l mm铝片和3mm铝片下的照相底片被感光，而铅片下的照相底片未被感光时．结合图乙分析工作人员一定受到了________射线的辐射．18. （2分）如图所示是查得威克发现中子的实验装置示意图，图中粒子X代表的是________粒子，粒子X 轰击铍核的核反应方程是________.19. （3分）若用X代表一个中性原子中核外的电子数，y代表此原子的原子核内的质子数，z代表原子的原子核内的中子数，则对的原子来说X=________、y=________、z=________．20. （2分）天然放射性现象发出的射线中，存在α射线、________和γ射线，其中α射线的本质是高速运动的________核（填写元素名称）．三、解答题 (共5题；共38分)21. （5分） 1919年卢瑟福通过如图所示的实验装置，第一次完成了原子核的人工转变，并由此发现什么？图中银箔的作用是?完成该实验的下列核反应方程?22. （9分）如图所示为卢瑟福在实验室里第一次成功在实现了原子核人工转变的实验装置示意图，M是显微镜，S是荧光屏，F是铝箔．氮气从阀门T充入，A是放射源．（1）完成该人工核转变的方程式?（2）（单选题）在观察由新粒子引起的闪烁之前需进行必要的调整的是（）A . 充入氮气后，调整铝箔厚度，使S上有α粒子引起的闪烁B . 充入氮气后，调整铝箔厚度，使S上见不到新粒子引起的闪烁C . 充入氮气前，调整铝箔厚度，使S上能见到新粒子引起的闪烁D . 充入氮气前，调整铝箔厚度，使S上见不到α粒子引起的闪烁（3）（单选题）在容器充入氮气后，屏S上出现闪光，该闪光是（）．A . α粒子射到屏上产生的B . α粒子从F处打出的新粒子射到屏上产生的C . α粒子击中氮核后产生的新粒子射到屏上产生的D . 放射性物质的γ射线射到屏上产生的．23. （9分）如图所示为卢瑟福在实验室里第一次成功在实现了原子核人工转变的实验装置示意图，M是显微镜，S是荧光屏，F是铝箔．氮气从阀门T充入，A是放射源．（1）完成该人工核转变的方程式?（2）（单选题）在观察由新粒子引起的闪烁之前需进行必要的调整的是（）A . 充入氮气后，调整铝箔厚度，使S上有α粒子引起的闪烁B . 充入氮气后，调整铝箔厚度，使S上见不到新粒子引起的闪烁C . 充入氮气前，调整铝箔厚度，使S上能见到新粒子引起的闪烁D . 充入氮气前，调整铝箔厚度，使S上见不到α粒子引起的闪烁（3）（单选题）在容器充入氮气后，屏S上出现闪光，该闪光是（）A . α粒子射到屏上产生的B . α粒子从F处打出的新粒子射到屏上产生的C . α粒子击中氮核后产生的新粒子射到屏上产生的D . 放射性物质的γ射线射到屏上产生的．24. （5分）在显像管的电子枪中，从炽热的金属丝不断放出的电子进入电压为U的加速电场，设其初速度为零，经加速后形成横截面积为S、电流为I的电子束．已知电子的电量为e、质量为m ，求在刚射出加速电场时，一小段长为△L的电子束内电子个数是多少？25. （10分） 1930年发现，科学家在真空条件下用α粒子轰击时，产生了一种看不见的、贯穿力很强的不带电粒子，为了弄清楚这是一种什么粒子，人们用它分别去轰击氢原子和氮原子，结果打出一些氢核和氮核，并以此推算出了该粒子的质量，从而确定改粒子为中子．设氢核的质量为mH ，氮核的质量为氢核质量的14倍，碰撞后氢核的速度为vH ，氮核的速度为vN ，假设中子与它们的碰撞为弹性弹性碰撞，碰撞的粒子分别为中子和氢核及中子和氮核．（1）试写出α粒子轰击的核反应方程；（2）试根据中子与氢原子和氮原子的碰撞结果，利用题中的可测量量，推算出中子的质量．参考答案一、选择题 (共15题；共30分)1-1、2-1、3-1、4-1、5-1、6-1、7-1、8-1、9-1、10-1、11-1、12-1、13-1、14-1、15-1、二、填空题 (共5题；共13分)16-1、17-1、18-1、19-1、20-1、三、解答题 (共5题；共38分)21-1、22-1、22-2、22-3、23-1、23-2、23-3、24-1、25-1、25-2、。

B 人教版 高中物理 选修3-5 19.3探测射线的方法 同步练习习题（含答案解析）1．放射性元素的衰变时遵守两个守恒：分别为____________守恒，____________守恒。

2．放射性元素衰变时放射出的射线有____________、____________和____________，其中____________不带电，____________带正电，____________带负电。

3．探测射线时主要用来的仪器或装置主要有___________________、______________和________________________三种。

4．研究放射性的本性时，可以让射线垂直射入磁场，根据射线在磁场中的偏转情况来研究它所带的电荷、质量等性质。

如图所示，P 是放射源，a 、b 、c 分别为放射源放射出的射线在磁场中的轨迹，则由偏转情况可知 )A ．a 是α 射线，b 是β射线，c 是γ射线B ．a 是β射线，b 是γ射线，c 是α 射线C ．a 是α 射线，b 是γ射线，c 是β射线D ．a 是γ射线，b 是β射线，c 是α 射线 5．最近几年，科学家在超重元素的探测方面取得重大进展。

1996年科学家们在研究某两个重粒子结合成超重元素的反应中，发现生成的超重元素的核经过6次α 衰变后的产物是253100Fm ，由此可知该超重元素的原子序数和质量数分别为 ( )A ．124，259B ．124，265C ．112，277D ．112，2656．一个静止的放射性元素的原子核发生衰变时只发射出一个频率为ν的光子，普朗克常量为h ，则衰变后的原子核 ( )A ．仍静止B ．沿与光子运动方向相同的方向运动C ．沿与光子运动方向相反的方向运动D ．动量大小为ch ν 7．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 ．A 为中子，B 为质子B ．A 为质子，B 为中子C ．A 为γ射线，B 为中子D ．A 为中子，B 为γ射线 8．若元素A 的半衰期为4天，元素B 的半衰期为5天，则相同质量的A 和B ，经过20天后，剩下的A 和B 的质量之比为 ( )A ．30∶31B ．31∶30C ．1∶2D ．2∶19．镅(24195A m )是一种放射性元素，在其分裂过程中，会释放出一种新的粒子，变成镎(23793N P )，由于放出的这种粒子很容易被空气阻隔，因此不会对人体构成任何的危害，火警的报警系统就是利用这种粒子作为报警的重要工具，这种粒子是 ( )A ．α 粒子B ．质子C ．中子D ．正电子10．2000年8月21日，俄罗斯“库尔斯克”号核潜艇在巴伦支海遇难，沉入深度约为100m 的海底。

课后训练1．下列关于一些物理学史的说法中，正确的是()A．卢瑟福首先提出了原子的核式结构学说B．汤姆孙在α粒子散射实验中发现了电子C．查德威克在原子核人工转变的实验中发现了中子D．爱因斯坦为解释光电效应现象提出了光子说2．对放射性的应用，下列说法中正确的是()A．射线能杀伤癌细胞或阻止癌细胞分裂，对人体正常细胞不会有伤害作用B．对有放射性的废料，要装入特制的容器并埋入深地层进行处理C．γ射线探伤仪中的放射源必须存放在特制容器里，而不能随意放置D．对可能产生放射性污染的场所或物品进行检测是很有必要的3．有关放射性同位素3015P的下列说法，正确的是()A．3015P与3014X互为同位素B．3015P与其同位素有相同的化学性质C．用3015P制成化合物后它的半衰期变长D．3015P能释放正电子，可用其作示踪原子，观察磷肥对植物的影响4．α粒子轰击硼10后，生成氮13，放出X粒子，而氮13是不稳定的，它放出Y粒子后变成碳13，那么X粒子和Y粒子分别是()A．质子和中子B．质子和正电子C．中子和负电子D．中子和正电子5．贫铀是从金属中提炼铀235以后的副产品，其主要成分为铀238，贫铀炸弹贯穿力是常规炸弹的9倍，杀伤力极大，而且残留物可长期危害环境。

下列关于其残留物长期危害环境的理由正确的是()A．由于爆炸后的弹片存在放射性，对环境产生长期危害B．爆炸后的弹片不会对人体产生危害C．铀238的衰变速率很快D．铀的半衰期很长6．下表给出了四种放射性同位素的辐射线和半衰期。

在医疗技术中，常用放射线治疗肿瘤，其放射线必须满足：①具有较强的穿透能力，以辐射到体内的肿瘤处；②在较长时间A．钋210C．钴60 D．锶907．如图所示，带电粒子在“云室”中运动时，可呈现其运动径迹，将“云室”放在匀强电场中，通过观察分析带电粒子的径迹，可以研究原子核发生衰变的规律。

现将一静止的放射性14C放入上述装置中，当它发生衰变时，可能放出α粒子或电子。

新人教版选修3-5《19.3 19.4 探测射线的方法放射性的应用与防护》课时训练物理试卷一、课前预练习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①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粒子径迹形状α粒子的径迹________高速β粒子的径迹________，低速β粒子的径迹________，而且是________γ粒子的电离本领更小，在云室中一般________它的径迹（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G−M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。

①发现质子：________用α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。

714N +24He →817O +________。

②中子的发现：________用α粒子轰击铍原子核发现了中子，49Be +24He →612C ________。

2021年高中物理 19.3-19.4探测射线的方法放射性的应用与防护课后习题新人教版选修3-51.威耳逊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解析:威耳逊云室内的酒精蒸气达到过饱和状态时,如果有射线粒子从室内气体中飞过,使沿途的气体分子电离,过饱和酒精蒸气就会以这些离子为核心凝结成雾滴,这些雾滴沿射线经过的路线排列,于是就显示出了射线的径迹。

本题正确选项为D。

答案:D2.关于放射性同位素的应用,下列说法中正确的是()A.利用γ射线使空气电离,消除静电B.利用α射线照射植物的种子,使产量显著增加C.利用β射线来治肺癌、食道癌D.利用放射性同位素跟它的非放射性同位素的化学性质相同,可以作为示踪原子解析:β或α射线的电离本领较大,可以消除工业上有害的静电积累,选项A错误;β射线或γ射线的穿透性强,可以用来辐射育种、辐射保鲜、消毒杀菌和医治肿瘤等,选项B、C错误;放射性同位素跟它的非放射性同位素的化学性质相同,可以作为示踪原子,选项D正确。

答案:D3.用中子轰击铝27,产生钠24和X粒子,钠24具有放射性,它衰变后变成镁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:中子轰击铝27的核反应方程为Aln→NaHe,钠24衰变后变成镁24的核反应方程为NaMge,所以X粒子是α粒子,钠的衰变为β衰变,选项C正确。

答案:C4.用γ刀治疗肿瘤,不用麻醉,时间短,因而γ刀被誉为“神刀”。

那么γ刀治疗肿瘤是利用()A.γ射线具有很强的贯穿本领B.γ射线具有很强的电离作用C.γ射线具有很强的能量D.γ射线很容易绕过阻碍物到达目的地解析:γ射线具有很强的能量,贯穿本领很强,能穿过几厘米厚的铅板,γ射线电离作用较弱,B 错误;γ射线的波长较短,不容易发生衍射,也就不容易绕过阻碍物,D错误。

物理新人教版选修3-5193探测射线的方法探测射线的方法主要包括电离室法、Geiger-Muller管法、闪烁体探测器法、电子线探测器法和磁谱仪等。

电离室法是一种常用的探测射线的方法，它利用射线通过电离室时产生的电离现象来检测射线。

电离室由一个金属容器和一个填充有气体的空间构成，气体可以是氩气、氦气等。

当射线通过电离室时，会与气体分子碰撞产生电离，电离产生的正负电子对经过加速极引入电极上，形成电流。

根据电流的大小可以反映射线的强弱。

电离室法灵敏度高，精度高，可以测量多种类型的射线。

Geiger-Muller管法是一种常见的射线探测方法，它利用Geiger-Muller管检测射线。

Geiger-Muller管是一种封闭的金属管，管内充满了低压气体。

当射线入射到Geiger-Muller管时，会与气体分子碰撞产生电离，电离产生的正负电子对被高电压加速，并在电场的作用下引入阳极和阴极，产生一个电流脉冲。

根据电流脉冲的数量和大小可以判断射线的强度和类型。

闪烁体探测器法是一种利用闪烁效应检测射线的方法。

闪烁体通常是一种由有机或无机材料制成的晶体或液体，在射线入射到闪烁体的时候，会与闪烁体分子产生碰撞，使闪烁体分子激发至高能级，然后在返回低能级的过程中释放出光子。

利用光电倍增管等光电探测器可以检测到放射出的光子，从而确定射线的强度和类型。

电子线探测器法是一种以电子束为探测器的射线检测方法。

电子线探测器一般采用热电子发射式或场发射式。

当射线通过电子线探测器时，会使电子发射体发射出电子，通过加速极和集束极，将电子聚焦成一个电子束，在荧光屏或闪烁体上产生荧光或闪烁，从而可以直接观察到射线的发生。

磁谱仪是一种利用磁场对射线进行分析和测量的仪器。

它通过磁场的作用，使不同类型的射线在空间中运动轨迹不同，从而实现对射线的分离和测量。

磁谱仪主要由磁铁、光学系统和探测系统等组成。

不同种类的射线会在磁场中产生弯曲，通过对射线偏转的测量，可以得到射线的能量和轨迹信息。