黑龙江省大庆市喇中高考物理复习 考题精选（128） 放射性的应用与防护.doc

高中物理考题精选（128）——放射性的应用与防护 ‎1、完成下列反应方程式 N＋He―→________＋H C＋He―→________＋H ‎________＋He―→C＋n Ar＋________―→Ca＋n. ‎ ‎ 答案N＋He―→O＋H　       C＋He―→N＋H Be＋He―→C＋n，       Ar＋He―→Ca＋n ‎2、核电安全问题成为人们关注的焦点。下列关于核电站说法正确的是（     ）‎ ‎（A）核电站利用核聚变反应时释放的能量进行发电 ‎（B）将控制棒插入核反应堆可以控制链式反应的速度 ‎（C）核电站是直接将核能转化为电能的发电站 ‎（D）核泄漏的有害物质主要是化学反应中产生的有害气体 ‎ 答案 B ‎3、下列说法正确的是（ ）‎ A．许多元素能自发地放出射线，使人们开始认识到原子是有复杂结构的       ‎ B．工业部门可以使用放射线来测厚度 ‎ C．利用γ射线照射种子，会使种子的遗传基因发生变异，从而培育出新的优良品种 D．放射性同位素可以用来做示踪原子    ‎ ‎ 答案 BCD ‎4、在存放放射性元素时，若把放射性元素①置于大量水中；②密封于铅盒中；③与轻核元素结合成化合物．则 ‎(A)措施①可减缓放射性元素衰变 (B)措施②可减缓放射性元素衰变 ‎(C)措施③可减缓放射性元素衰变 (D)上述措施均无法减缓放射性元素衰变 ‎ ‎ 答案 D  ‎ ‎5、2011年3月日本发生9级大地震，并引发海啸.位于日本东部沿海的福岛核电站部分机组发生爆炸，在日本核电站周围检测到的放射性物质碘131.在核泄漏中，碘的放射性同位素碘131（半衰期为8.3天）是最为危险的，它可以在最短的时间内让人体细胞癌化，尤其是针对甲状腺细胞，甲状吸收后造成损伤.下列有关说法中正确的是（     ）‎ A．在出事故前，正常运行的福岛核电站中使用的主要核燃料是碘131‎ B．若现已知碘131的半衰期为3.8天,若取‎1g碘131放在天平左盘上,砝码放于右盘,左右两边恰好平衡,则7.6天后,需取走‎0.75g砝码天平才能再次平衡 C．碘131发生衰变时所释放出的电子是原子核外电子发生电离而发射出来的 - 15 -‎ D．碘131也可以做示踪原子；给人注射微量碘131，然后定时用探测器测量甲状腺及邻近组织的放射强度，有助于诊断甲状腺的疾病 ‎ ‎ 答案 D ‎6、放射性在技术上有很多应用，不同的放射源可用于不同的目的。下表列出一些放射性同位素的半衰期和可利用的射线。若它们间空气中烟尘浓度大于某一设定临界值，探测器探测到的射线强度将比正常情况下小得多，从而可通过自动控制装置触发电铃和灭火装置，预防火灾，为此应该选取表中哪一种放射性元素做放射源？‎ A、钋210     B、镅241     C、锶90      D、锝99‎ ‎ 答案 B ‎7、原子核静止在匀强磁场中的a点，某一时刻发生衰变，产生如图所示的1和2两个圆轨迹，由此可以判断 ‎ A．发生的是衰变 ‎ B．衰变后新核的运动方向向右 C．轨迹1是衰变后新核的轨迹 D．两圆轨迹半径之比为R1：R2=90：1 ‎ ‎ 答案 B ‎8、一个质子p和一个α粒子，以相同的初动量从同一位置沿垂直于电场线的方向进入同一个匀强电场。下列各图中的哪个表示了它们在该电场中的运动轨迹  （     ） ‎ ‎ 答案 B - 15 -‎ ‎9、在匀强磁场中有一个原来静止的碳14原子核，它放射出的粒子与  反冲核的径迹是两个内切圆，圆直径比为7∶1，如图，则碳14的衰变方程为（ ） ‎ ‎ ‎ ‎ 答案 D ‎10、在匀强磁场中有一个静止的氡原子核（），由于衰变它放射出一个粒子，此粒子的径迹与反冲核的径迹是两个相外切的圆，大圆与小圆的直径之比为42: 1，如图3所示。那么氡核的衰变方程应是下列方程的哪一个（    ）‎ ‎        A．                        B．        C．                          D． ‎ ‎ 答案 B ‎11、在匀强磁场中有一个原来静止的放射性同位素‎14C，它所放射的粒子与反冲核的径迹在磁场中是两个内切圆，圆的半径之比是7：1，如图所示，那么‎14C的衰变方程是（    ）        A．  B．   C．     D． ‎ ‎ 答案 B - 15 -‎ ‎12、在垂直于纸面的匀强磁场中，静止在中心O点的原子核发生α衰变，放出带电粒子和反冲核的运动部分轨迹示意图可能是下列哪种情况 （    ） ‎ ‎ 答案 B ‎13、有两束均由质子和氘核混合组成的粒子流，第一束中的质子和氘核具有相同的动量，第二束中的质子和氘核具有相同的动能．现打算将质子和氘核分开，有以下一些做法，这些方法中可行的是（  ） A．让第一束粒子流垂直电场方向进入匀强电场后穿出 B．让第一束粒子流垂直磁场方向进入匀强磁场后穿出 C．让第二束粒子流垂直电场方向进入匀强电场后穿出 D．让第二束粒子流垂直磁场方向进入匀强磁场后穿出 ‎ 答案 AD ‎14、1930年科学家发现钋放出的射线贯穿能力极强，它甚至能穿透几厘米厚的铅板，1932年，英国年轻物理学家查德威克用这种未知射线分别轰击氢原子和氮原子，结果打出一些氢核和氮核．若未知射线均与静止的氢核和氮核正碰，测出被打出的氢核最大速度为vH=3.5×‎107m/s，被打出的氮核的最大速度vN=4. 7×‎106 m/s,假定正碰时无机械能损失，设未知射线中粒子质量为m，初速为v，质子的质量为. (1)推导被打出的氢核和氮核的速度表达式； (2)根据上述数据，推算出未知射线中粒子的质量m与质子的质量之比（已知氮核质量为氢核质量的14倍）．‎ ‎ 答案 解：(1)碰撞满足动量守恒和机械能守恒，与氢核碰撞时有解之得同理可得．(2)由上面可得，代入数据得 ‎15、如图所示，在某一足够大的真空室中，虚线PH的右侧是一磁感应强度为B、方向垂直纸面向里的匀强磁场，左侧是一场强为E、方向水平向左的匀强电场．在虚线PH上的点O处有一质量为M、电荷量为Q的镭核（Ra)．某时刻原来静止的镭核水平向右放出一个质量为m、电荷量为q的粒子而衰变为氡(Rn)核，设粒子与氡核分离后它们之间的作用力忽略不计，涉及动量问题时，亏损的质量可不计． ‎ - 15 -‎ ‎ (1)写出镭核衰变为氡核的核反应方程； (2)经过一段时间粒子刚好到达虚线PH上的A点，测得= L．求此时刻氡核的速率． ‎ ‎ 答案 解：(1) 核反应方程为RaRn＋He.(2）设衰变后，氡核的速度为,粒子速度为，由动量守恒定律得（M一m) =m，粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动，到达A点需要的时间为 ，又氡核在电场中做匀加速直线运动，t时刻速度为v=＋at,氡核的加速度为，由以上各式解得 ‎16、一个静止的放射性元素的原子核衰变后，在有匀强磁场的云室中出现两个内切圆轨迹，其轨迹半径之比为45:1，求： (1)该衰变是属于什么衰变？ (2)衰变前该元素的原子序数多大？‎ ‎ 答案 解：(1) 由轨迹是内切圆可知：衰变属于衰变。（2）由 ∴，。即新核的原子序数为45。 ‎ ‎∴衰变前该元素的原子序数为44。‎ ‎17、一个静止的放射性同位素的原子核P衰变为Si，另一静止的天然放射性元素的原子核Th衰变为Pa，在同一磁场中，得到衰变后粒子的轨迹为1、2、3、4，如图所示。轨迹1、2、3、4依次是   （   ）        A．Pa、电子、正电子、Si        B．Pa 、电子、Si 、正电子        C．Si 、正电子、电子、Pa - 15 -‎ ‎        D．正电子、Si、Pa、电子 ‎ ‎ 答案 B ‎18、一个质子和一个α粒子分别垂直于电场方向进入同一平行板电容器的匀强电场，结果发现它们在电场中的运动轨迹完全相同，则： A．它们是以相同的速度射入的     B．它们是以相同的动能射入的 C．它们是以相同的动量射入的     D．它们是经同一加速电场加速后进入的 ‎ 答案 D ‎19、某实验室工作人员，用初速度v0=‎0.09C（C为真空中的光速）的 粒子，轰击静止的氮原子核，产生了质子.若某次碰撞可看作对心正碰，碰后新核与质子同方向运动，垂直磁场方向射入磁场，通过分析偏转半径可得出新核与质子的速度大小之比为1：20，已知质子质量为m。 ①写出核反应方程 ②求出质子的速度v ③若用上述两个质子发生对心弹性碰撞，则每个质子的动量变化量是多少？（保留两位有效数字）‎ ‎ 答案 解（8分）①解 （2分）②粒子、新核的质量分别为‎4m、‎7m，质子的速度为v，对心正碰，（2分）解出v=‎0.20C③质量相等且弹性碰撞，交速度。对某一质子，选其末动量方向为正方向，则（2分）故解出，方向与末动量方向一致（1分）‎ ‎20、如图为静止的原子核在匀强磁场中经过某种衰变后粒子的运动轨迹,则下列说法正确的是( )     A．A为粒子的运动轨迹,B为新核的运动轨迹     B．A、B两圆的半径比为45:1     C．A顺时针转,B逆时针转     D．A粒子与B粒子的动能之比为2:117 ‎ - 15 -‎ ‎ 答案 B ‎21、静止在匀强磁场中的铀238（）核，发生α衰变时α粒子与新核（Th核）速度方向与匀强磁场方向垂直，若α粒子在匀强磁场中作匀速圆周运动的周期为6.5×10―8s，向心加速度为3.0×10―‎15m/s2     求：（1）写出上述核反应方程    （2）图示中，钍核的径迹是       ，α粒子的径迹是        （用1，2，3，4表示）    （3）衰变后新核的周期是多少？    （4）衰变后新核的加速度是多少？ ‎ ‎ 答案 1、解：（14分）（1） （2分）（2）1，2 （2分）（3） （2分） （2分）T1=8.45×10―8（s） （1分） （4） （2分） （1分） （1分）a1=3.9×10―17（m/s2） （1分）‎ ‎22、如右图所示，铅盒P中的放射性物质从小孔中不断向外发射含有α、β、γ三种射线的放射线（α射线的速度约为光速的十分之一，而β射线的速度接近光速），当其右边空间未加电场和磁场时，该空间右边荧光屏上仅在中心O处有一个亮斑，若在该空间加如图所示的互相垂直的匀强电场和匀强磁场后，荧光屏上显示了两个亮斑，关于各种射线在荧光屏上分布的情况，下列说法正确的是（ ） A．可能是α和γ射线打在O点，β射线打在O点上方某一点 B．可能是α和γ射线打在O点，β射线打在O点下方某一点 C．可能是β和γ射线打在O点，α射线打在O点上方某一点 D．可能是γ射线打在O点，α和β射线打在O点下方某一点 ‎ - 15 -‎ ‎ 答案 B γ射线不带电，所以仍打在O点。α与β射线谁满足qvB=qE即v=E/B，谁就不发生偏转，也会打在O点，若α射线视线打在O点，对β射线有qvB>qE则β射线打在O点的上方，若β射线打在O点，对于α射线有qvB