資源簡介

一、選擇題(1～5題為單選，6～10題為多選)
1．關于氣泡室，下列說法錯誤的是(　D　)
A．氣泡室里裝的是液體
B．氣泡室的工作原理是剛開始壓強很大，以后壓強突然降低，液體沸點變低，粒子通過液體時在它周圍有氣泡生成
C．氣泡室的原理同云室相似
D．粒子在氣泡室中運行軌跡可用來分析帶電粒子動能等情況，不能用來分析動量
解析：根據氣泡室的工作原理可知選項A、B、C正確．把氣泡室放在磁場中，粒子在洛倫茲力的作用下徑跡為曲線，根據照片可分析粒子的帶電情況、動量和能量，故選項D錯誤．
2．下列關于蓋革—米勒計數器的說法錯誤的是(　B　)
A．射線的電離作用使計數器計數
B．α射線的電離作用強，而γ射線電離作用弱，故計數器只能記錄α粒子
C．無論是α、β、γ射線都能用計數器計數
D．計數器不能區分時間間隔小于200
μs的兩個粒子
解析：根據蓋革—米勒計數器的計數原理可知，當射線進入管內時，它使管內氣體電離，產生的電子在電場中加速到達陽極，正離子到達陰極，產生脈沖放電，使計數器計數．選項A、C正確，B錯誤；如果兩個粒子射來的時間間隔小于200
μs，計數器不能區分，故選項D正確．
3.如圖所示是“原子核人工轉變”實驗裝置示意圖，其中A是放射性物質，F是鋁箔，S為熒光屏，在容器中充入氮氣后，屏S上出現閃光，該閃光是(　C　)
A．α粒子射到屏上產生的
B．α粒子從F打出的粒子射到屏上產生的
C．α粒子擊中氮核后產生的新粒子射到屏上產生的
D．放射性物質放出的γ射線射到屏上產生的
解析：α粒子貫穿本領弱，被鋁箔擋住，所以看到的亮點是α粒子擊中氮核后新產生的粒子產生的，而不是α粒子產生的，另外α粒子擊中氮核后產生的是質子，而不是γ射線，所以選項C正確．
4.如圖所示為離子式煙霧火警報警的原理圖，在網罩內有電極a和b，通過外電路對兩電極供電，左側的c是放射性同位素镅Am，在其分裂過程中，會釋放出一種新的粒子而變成镎237.產生的這種新粒子很容易使空氣電離，形成強電流．當發生火災時煙霧進入網罩內，煙的顆粒吸收空氣中的離子和镅放射出來的新粒子，導致電流變化，報警器檢測到這種變化，發出報警，那么下列關于這種報警器的說法中正確的是(　B　)
A．镅放射出的是α粒子，有煙霧時電流增強
B．镅放射出的是α粒子，有煙霧時電流減小
C．镅放射出的是β粒子，有煙霧時電流增強
D．镅放射出的是β粒子，有煙霧時電流減小
解析：新粒子很容易使空氣電離，煙霧進入網罩即被吸收，可見穿透能力差電離本領強，故可推斷放射出的粒子為α粒子．由于粒子被煙霧吸收后，必導致電流減小，故選B.
5．放射性在技術上有很多應用，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線.
元素
射線
半衰期
釙210
α
138天
氡222
β
3.8天
鍶90
β
28年
鈾238
α、β、γ
4.5×109年
某塑料公司生產聚乙烯薄膜，方法是讓厚的聚乙烯膜通過軋輥把聚乙烯膜軋薄，利用適當的放射線來測定通過軋輥后的薄膜厚度是否均勻．可利用的元素是(　C　)
A．釙210　　　　　　　　　　B．氡222
C．鍶90
D．鈾238
解析：要測定聚乙烯薄膜的厚度，則要求射線可以穿透薄膜，因此α射線不合適；另外，射線穿透作用還要受薄膜厚度影響，γ射線穿透作用最強，薄膜厚度不會影響γ射線穿透，所以只能選用β射線，而氡222半衰期太小，鈾238半衰期太長，所以只有鍶90較合適．
6．一個質子以1.4×107
m/s的速度撞入一個孤立的靜止鋁原子核后被俘獲，鋁原子核變為硅原子核，已知鋁原子核的質量是質子的27倍，硅原子核的質量是質子的28倍．則下列判斷中正確的是(　AD　)
A．核反應方程為Al＋H→Si
B．核反應方程為Al＋H→Si＋n
C．硅原子核速度的數量級為107
m/s
D．硅原子核速度的數量級為105
m/s
解析：核反應方程為Al＋H→Si，由動量守恒定律得m×1.4×107＝28mv′，解得v′＝5×105
m/s，因此選項A、D正
確．
7．以色列對加沙地帶的哈馬斯組織發動了代號為“鑄鉛”的軍事打擊行動，轟炸了加沙的大型工程設施，據報道，以色列在為期20多天的以巴軍事戰爭中使用了白磷彈和貧鈾彈．其中貧鈾彈是從金屬鈾中提煉鈾235以后的副產品，其主要成分是鈾238.貧鈾炸彈貫穿力是常規炸彈的9倍，殺傷力極大而且殘留物可長期危害環境，下列關于其殘留物長期危害環境的理由正確的是(　AD　)
A．爆炸后的彈片存在放射性，對環境產生長期危害
B．爆炸后的彈片不會對人體產生危害，對環境產生長期危害
C．鈾238的衰變速度很快
D．鈾的半衰期很長
解析：天然放射現象周期很長，會對環境和生物造成長期的影響，故A、D正確，B、C錯誤．
8．放射性同位素鈷60能放出較強的γ射線，其強度容易控制，這使得γ射線得到廣泛應用．下列選項中，屬于γ射線的應用的是(　AD　)
A．醫學上制成γ刀，無需開顱即可治療腦腫瘤
B．機器運轉時常產生很多靜電，用γ射線照射機器可將電荷導入大地
C．鋁加工廠將接收到的γ射線信號輸入計算機，可對薄鋁板的厚度進行自動控制
D．用γ射線照射草莓、荔枝等水果，可延長保存期
解析：γ射線的電離作用很弱，不能使空氣電離成為導體，B錯誤；γ射線的穿透能力很強，薄鋁板的厚度變化時，接收到的信號強度變化很小，不能控制鋁板厚度，C錯誤．
9．防止放射性污染的防護措施有(　ACD　)
A．將廢棄的放射性物質進行深埋
B．將廢棄的放射性物質倒在下水道里
C．接觸放射性物質的人員穿上鉛防護服
D．嚴格和準確控制放射性物質的放射劑量
解析：為了有效地防止放射性污染，廢棄的放射性物質必須深埋，不能倒入下水道中，使用時嚴格和準確地控制放射性物質的劑量，接觸放射性物質的人員需穿上防護服，故A、C、D正確，B錯誤．
10．下列哪些應用是把放射性同位素作為示蹤原子的(　ABD　)
A．利用含有放射性碘131的油，檢測地下輸油管的漏油情況
B．把含有放射性元素的肥料施給農作物，利用探測器的測量，找出合理的施肥規律
C．利用射線探傷法檢查金屬中的砂眼和裂紋
D．給懷疑患有甲狀腺病的病人注射碘131，論斷甲狀腺的器質性和功能性疾病
解析：利用射線探傷法檢查金屬中的砂眼和裂紋是利用γ射線穿透能力強的特點，因此選項C不屬于示蹤原子的應用．
二、非選擇題
11．1956年李政道和楊振寧提出在弱相互作用中宇稱不守恒，并由吳健雄用Co的衰變來驗證，其核反應是Co―→Ni＋e＋.其中是反中微子，它的電荷量為零，靜止質量可認為是零．
(1)在上述衰變方程中，衰變產物Ni的質量數A是60，核電荷數Z是28.
(2)在衰變前Co核靜止，根據云室照片可以看出，衰變產物Ni和e的運動徑跡不在一條直線上，如果認為衰變產物只有Ni和e，那么衰變過程將違背動量守恒定律．
(3)Co是典型的γ放射源，可用于作物誘變育種．我國應用該方法培育出了許多農作物新品種，如棉花高產品種“魯棉1號”，年種植面積曾達到3
000多萬畝，在我國自己培育的棉花品種中栽培面積最大．γ射線處理作物后主要引起基因突變．從而產生可遺傳的變異．
解析：(1)根據質量數和電荷數守恒，核反應方程寫成：
Co―→Ni＋e＋，由此得出兩空分別為60和28.
(2)衰變過程遵循動量守恒定律．原來靜止的核動量為零，分裂成兩個粒子后，這兩個粒子的動量和應還是零，則兩粒子徑跡必在同一直線上．現在發現Ni和e的運動徑跡不在同一直線上，如果認為衰變產物只有Ni和e，就一定會違背動量守恒定律．
(3)用γ射線照射種子，會使種子的遺傳基因發生突變，從而培育出優良品種．
12．同位素這個概念是1913年英國科學家索迪(1877—1956)提出的．許多元素都存在同位素現象，在目前已發現的114種元素中，穩定同位素約300多種，而放射性同位素達1
500種以上，而且大多數是人工制造的．
(1)中國科學院近代物理研究所的科學家利用蘭州重離子加速器在重質量半中子區首次制得鏷元素的一種同位素(234Pa)．已知Th(釷)→234Pa(鏷)＋e(電子)，則234Pa原子核里的中子數應為143.
(2)1934年，科學家在用α粒子轟擊鋁箔時，除探測到預料中的中子外，還探測到了正電子，更意外的是拿走α放射源后，鋁箔雖不再發射中子，但仍繼續發射正電子，而且這種放射性隨時間衰減規律跟天然放射性一樣，也有一定的半衰期．
①寫出α粒子轟擊鋁箔(Al)產生中子的核反應方程式，并請寫出核反應和一般化學反應的不同點(請答3點)．
②上述產生的具有放射性的同位素叫放射性同位素，寫出其產生正電子的核反應方程式．
答案：①Al＋He→P＋n　不同點見解析
②P→Si＋e
解析：(1)根據質量數和電荷數守恒，可知234Pa中質子數為91，則中子數為234－91＝143.
(2)①鋁核被α粒子擊中后產生中子的反應為Al＋He→P＋n，核反應和一般化學反應的不同點：核反應是原子層次上的變化，而化學反應是分子層次上的變化(或核反應前后元素發生變化，化學反應前后則是元素種類不變)；一種同位素不論處于何種狀態，它們的核反應性質是相同的，而它們的化學性質是不同的；同一元素的不同同位素，它們的化學性質是相同的，但它們的核反應性質是不同的；②P是磷的一種同位素，也有放射性，像天然放射性元素一樣發生衰變，衰變時放出正電子，該反應為P→Si＋e.

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