高中物理-探测射线的方法课后训练
高中物理第19章原子核第3、4节探测射线的方法放射性的应用与防护课后限时作业(含解析)新人教
第十九章第3、4节1．在威耳逊云室中，关于放射源产生的射线径迹，下列说法正确的是( ）A．由于γ射线的能量大，容易显示其径迹B．由于β粒子的速度大，其径迹粗而且长C．由于α粒子的速度小，不易显示其径迹D．由于α粒子的电离作用强，其径迹直而粗D解析在云室中显示粒子径迹是由于引起气体电离,电离作用强的α粒子容易显示其径迹，因质量较大，飞行时不易改变方向,所以径迹直而粗,选项D正确．2．用中子轰击铝2713Al，产生错误!Na和X粒子，错误!Na具有放射性，它衰变后变成24，12Mg，则X粒子和钠的衰变过程分别是（）A．质子，α衰变B．电子，β衰变C．α粒子，β衰变D．正电子，β衰变C解析利用一些射线轰击某些原子核，以实现原子核的人工转变，并可以得到一些元素的放射性同位素，它们和天然存在的放射性元素一样不断地衰变，也有半衰期,且核反应前后质量数、电荷数守恒,中子轰击铝27的核反应方程为错误!Al＋错误!n→错误!Na＋42He，钠24衰变为镁24的核反应方程为错误!Na→错误!Mg＋错误!e，所以X粒子是α粒子，钠的衰变为β衰变，选项C正确．3．我国自主研发制造的国际热核聚变核心部件在国际上率先通过权威机构认证，这是我国对国际热核聚变项目的重大贡献．下列核反应方程中属于聚变反应的是（) A．错误!H＋错误!H→错误!He＋错误!n B．错误!N＋错误!He→错误!O＋错误!H C．错误!He＋错误!Al→错误!P＋错误!n D．错误!U＋错误!n→错误!Ba＋错误!Kr＋3错误!nB解析错误!H＋错误!H→错误!He＋错误!n是一个氘核与一个氚核结合成一个氦核，同时放出一个中子,属于聚变反应，选项A正确；错误!N＋错误!He→错误!O＋错误!H 是卢瑟福发现质子的核反应方程,是人类第一次实现的原子核的人工转变，属于人工核反应，选项B错误；错误!He＋错误!Al→错误!P＋错误!n是小居里夫妇用α粒子轰击铝片时发现了放射性磷(磷30），同时发现中子的核反应方程，属于人工核反应，选项C错误；错误!U＋错误!n→错误!Ba＋错误!Kr＋3错误!n是一种典型的轴裂变，属于裂变反应，选项D错误．4．关于放射性同位素的应用，下列说法正确的是( ）A．利用γ射线使空气电离,把静电荷泄去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，作为示踪原子D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;γ射线可以辐射育种、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，作示踪原子，选项D正确．5．（多选）下列关于盖革－米勒计数器的说法正确的是（）A．射线的电离作用使计数器计数B．α射线电离作用强，而β射线电离作用弱，故计数器只能记录α粒子C．无论是α、β射线都能用计数器计数D．计数器不能区分时间间隔小于200 μs的两个粒子ACD解析根据盖革—米勒计数器的计数原理可知,当射线进入管内时，它使管内气体电离，产生的电子在电场中加速到达阳极,正离子到达阴极，产生脉冲放电，使计数器计数，选项A、C正确，B错误；两个射来的粒子如果时间间隔小于200 μs，计数器不能区分，选项D正确．6．(多选）下列哪些应用是把放射性同位素作为示踪原子的（)A．利用钴60治疗肿瘤等疾病B．γ射线探伤C．利用含有放射性碘131的油，检测地下输油管的漏油情况D．把含有放射性同位素的肥料施给农作物用以检测农作物吸收养分的规律CD解析利用钴60治疗肿瘤和γ射线探伤是利用射线能量高,贯穿本领大的特点,选项A、B错误；C、D两项是利用放射性同位素作为示踪原子,选项C、D正确．7．在轧制钢板时需要动态地监测钢板厚度，其检测装置由放射源、探测器等构成，如图所示．该装置中探测器接收到的是（）A．X射线B．α射线C．β射线D．γ射线D解析放射源放出α、β、γ三种射线,而这三种射线中只有γ射线能穿过钢板，选项D正确．8．（多选)放射性同位素的应用主要有两方面，下列实际应用中利用其射线的有( ）A．进行金属探伤B．检查输油管是否漏油C．消毒灭菌D．证明人工合成的牛胰岛素和天然牛胰岛素是同一物质AC解析利用射线可以给金属探伤，也可以消毒灭菌,选项A、C正确；而选项B、D 是作为示踪原子来应用的，选项B、D错误．[能力提升]9．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。
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)
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。
物理选修3-5课后训练：第十九章第3节探测射线的方法第4节放射性的应用与防护 含解析 精品
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。
高中物理-探测射线的方法、放射性的应用与防护练习
高中物理-探测射线的方法、放射性的应用与防护练习夯基达标1.关于放射性同位素的应用,下列说法中正确的是（）A.作为示踪原子是利用了放射性同位素贯穿能力很强的性质B.作为示踪原子是利用了放射性同位素放出的射线可被仪器探测到的特点C.γ射线探伤利用了γ射线贯穿能力很强的性质D.γ射线探伤利用了γ射线电离能力很强的性质思路解析：根据放射性的性质分析放射性的应用.作为示踪原子是利用放射性同位素放出的射线可被仪器探测到的特点,利用γ射线探伤是利用了γ射线的贯穿能力强的性质,正确选项为B、C.答案：BC2.下列哪些应用是把放射性同位素作为示踪原子的( )A.利用钴60治疗肿瘤等疾病B.γ射线探伤C.利用含有放射性碘131的油检测地下输油管的漏油情况D.把含有放射性元素的肥料施给农作物用以检测确定农作物吸收养分的规律思路解析：利用钴60治疗肿瘤是利用它的射线能量高的特点,γ射线探伤也是利用它的射线贯穿能力强的特点.答案：CD3.下列关于放射性同位素的一些应用的说法中正确的是( )A.利用放射性消除静电是利用射线的穿透作用B.利用射线探测机器部件内部的砂眼或裂纹是利用射线的穿透作用C.利用射线改良品种是因为射线可使DNA发生变异D.在研究农作物合理施肥中是以放射性同位素作为示踪原子的思路解析：消除静电是利用射线的电离作用使空气导电,A错误.探测机器部件内部的砂眼或裂纹和改良品种是利用它的射线；研究农作物对肥料的吸收是利用其作示踪原子.答案：BCD4.对放射性的应用,下列说法中正确的是( )A.放射线能杀伤癌细胞或阻止癌细胞分裂,对人体的正常细胞不会有伤害B.对放射性的废料,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的容器里,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思路解析：放疗时射线对人体的正常细胞也是有害的,A选项错误.B、C、D关于放射线的防护的表述都是正确的.答案：BCD5.用人工方法得到放射性同位素,这是一个很重要的发现,天然的放射性同位素只不过40几种,而今天人工制成的放射性同位素已达1 000多种,几乎每种元素都有放射性同位素.放射性同位素在工业、农业、医疗卫生和科学研究的许多方面都得到了广泛的应用.（1）带电的验电器在放射线照射下电荷会很快消失,其原因是（）A.射线的贯穿作用B.射线的电离作用C.射线的物理、化学作用D.以上三个选项都不是（2）1965年,我国科学家首次用人工方法合成的牛胰岛素与天然牛胰岛素是同一种物质,所使用的鉴别技术是（）A.光谱分析B.同位素示踪原子C.微机技术D.测定介电常数答案：（1）B （2）B6.联合国环境公署对科索沃地区的调查表明,北约对南联盟进行的轰炸中,大量使用了贫铀炸弹,贫铀是从金属铀中提炼铀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.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,对环境产生长期危害C.铀238的衰变速度很快D.铀的半衰期很长思路解析：铀238的半衰期很长,所以会长时期产生环境危害.答案：AD7.（1）1992年1月初,美国前总统老布什应邀访日,在欢迎宴会上,突然发病昏厥.日本政府将他急送回国,回国后医生用123I进行诊断,通过体外跟踪,迅速查出病因.这是利用了123I所放出的( )A.热量B.α射线C.β射线D.γ射线（2）美国医生使用123I对布什总统诊断,使他很快恢复健康.可知123I的特性是（）A.半衰期长,并可迅速从体内消除B.半衰期长,并可缓慢从体内消除C.半衰期短,并可迅速从体内消除D.半衰期短,并可缓慢从体内消除思路解析：在α射线、β射线及γ射线中,γ射线穿透本领最大.123I的半衰期较短,可以迅速从体内消除,不至于因为长时间辐射而对身体造成损害.答案：（1）D （2）C8.如图19-3-3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粒子或电子或正电子.所放射的粒子与反冲核经过相等时间所形成的径迹如图19-3-3所示（发生衰变后的瞬间放射出的粒子和反冲核的速度方向与电场强度E垂直,a、b均表示长度）.则图19-3-3（1）14C发生衰变时所放射出的粒子是_____________.（2）14C发生衰变时所放射出粒子的运动轨迹是____________（填“①”或“②”）. （3）14C的衰变方程是___________.（4）简要推导发生衰变后的瞬间放射出的粒子与反冲核的动能之比.思路解析：（1）由轨迹可以看出,反冲核与放出的射线的受力方向均与电场强度方向相同,所以放出的粒子为α粒子. (2)由动量守恒得,α粒子的动量与反冲核的动量相同,粒子的质量小,速度必然大,在垂直于电场方向上的位移大,即②轨迹为α粒子.(3)根据电荷与质量数守恒可得He Be C 42104164+→.（4）由动量守恒可得： 25410012='=m m v v 即25=b a , 由平抛知识可得 x =v 0t ,221t mqE y ⋅⋅= y qEx E k 42=∝yqx 2故ba ab b a y y x x q q E E k k =⋅⋅=⋅⋅=2442222121221212 所以2512=k k E E . 答案：（1）α粒子 （2）② （3）He Be C 42104164+→ (4)5∶2 9.自然界中的铀和钴都有同位素.（1）铀主要以三种同位素的形式存在,三者的原子百分含量分别为U 234920.005%, U 235920.72%, U 2389299.275%.请写出计算铀元素近似相对原子质量的计算式（不必算出具体数值）：____________.（2）放射性同位素钴60能够产生γ射线.高速运动的γ射线作用于DNA ,能够产生氢键断裂、碱基替换等效应,从而有可能诱发生物产生_________,使生物体出现可遗传的变异,从而选择和培育出优良品种.此外用γ射线照射过的食品有利于贮藏,这是因为γ射线能________、_________.在进行照射生物或食品的操作时,需要注意人体保护.操作完毕后,人体__________（填“可以”或“不可以”）直接接触射线处理过的材料.思路解析：铀元素的相对原子质量等于每种同位素与其百分含量乘积之和即（234×0.005+235×0.72+238×99.275）×10-2;γ射线的照射强度增大到一定程度往往会使生物发生基因突变.由于经过放射线同位素照射处理过的材料无放射性,所以人体完全可以直接接触它.答案：（1）（234×0.005+235×0.72+238×99.275）×10-2（2）基因突变 杀虫 杀菌 可以10.如图19-3-4所示是工厂利用放射线自动控制铝板厚度的装置示意图.图19-3-4（1）请简述自动控制原理.（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起主要控制作用,为什么？思路解析：从三种射线的穿透能力不同的角度来分析探测器接收的粒子的个数变化.三种射线的贯穿能力不同,γ射线最强,α射线最弱,对于铝板,γ射线不起作用,α射线被全部挡住,所以起作用的是β射线.答案：(1)当铝板变薄时,探测器探测到的射线变多,把信号传递给自动控制装置,自动调整厚度使铝板变厚；当铝板变厚时,探测器探测到的射线变少,也把信号传递给自动控制装置,自动调整厚度使铝板变薄一些,这样就起到了自动控制的作用.（2）由于α射线的贯穿能力很弱,一张白纸或铝箔就可以挡住,铝板变厚、变薄都可以挡住α射线,探测器接收不到信号；γ射线的贯穿能力很强,可以穿透几厘米厚的铅板,铝板更不在话下,铝板厚度的变化几乎不会影响探测器接收的粒子的个数；β射线能穿透几毫米的铝板,如果铝板厚,探测器就接收不到信号,太薄则信号增强,所以起作用的是β射线.11.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 粒子而变成碳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.中子和电子D.中子和正电子思路解析：可根据质量数守恒和电荷数守恒判断出x 、y :n N Be He 1014710542+→+得知,x为n 10.e C N 01136137+→得知,y 为e 01. x 为中子,y 为正电子,故答案为D.答案：D12.近年来,我国北京、上海、山东、洛阳、广州各地引进了十多台γ刀,治疗效果极好,成为治疗脑肿瘤的最佳仪器,令人感叹的是,用γ刀治疗时不用麻醉,病人清醒,时间短,半小时内完成手术,无需住院,因而γ刀被誉为“神刀”.据报道,我国自己研制的旋式γ刀性能更好,即将进入各大医院为患者服务.问：γ刀治疗脑肿瘤主要是利用（ ）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射线具有很高的能量D.γ射线能很容易地绕过阻碍物到达目的地思路解析：γ射线是一种波长很短的电磁波,具有较高的能量,它的贯穿本领很强,甚至可以穿透几厘米的铅板,但它的电离作用很小.γ刀治疗肿瘤时,通常是同时用多束γ射线,使它们穿透脑颅和健康区域在病灶处会聚,利用γ射线的高能杀死肿瘤细胞.如图所示.综上所述,本题正确选项为A、C. 答案：AC。
高二物理 探测射线的方法练习
嘴哆市安排阳光实验学校高二物理选修探测射线的方法练习一、知识点扫描思考并讨论：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？这些现象主要有哪些呢？1、威耳逊云室（1）构造是什么？（2）基本原理是什么？（3）怎样才能观察到射线的径迹？威耳逊云室主要部分是一个圆筒状容器，下部是一个可以上下移动的活塞，上盖是透明的，可以通过它来观察和拍摄粒子运动的径迹，室内由光源通过旁边的窗子照明。
少量放射性物质（放射源）放在室内侧壁附近（或放在室外，让放射线从侧壁的窗口射入）实验时，先往云室里加少量的酒精，使室内充满酒精的饱和蒸气，然后使活塞迅速向下运动，室内气体由于迅速膨胀，温度降低，酒精蒸气达到过饱和状态，这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。
说明：这种云室是英国物理学家威耳逊（1869～1959）在19发明的，故叫做威耳逊云室。
在云室看到的只是成串的小液滴，它描述的是射线粒子运动的径迹，而不是射线本身。
观察α、β射线在云室中的径迹，比较两种径迹的特点，并分析其原因。
提示：α粒子的质量比较大，在气体中飞行不易改变方向，并且电离本领大，沿途产生的离子多，所以它在云室中的径迹直而粗。
β粒子的质量小，跟气体碰撞时容易改变方向，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，且常常发生弯曲。
γ粒子的电离本领更小，一般看不到它的径迹。
点评：我们根据径迹的长短和粗细，可以知道粒子的性质，把云室放在磁场中，从带电粒子运动轨迹的弯曲方向，可以知道粒子所带电荷的正负；根据径迹的曲率半径的大小，还可以知道粒子的动量的大小。
问题：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？2、气泡室问题：比较气泡室的原理同云室的原理。
控制气泡室内液体的温度和压强，使室内温度略低于液体的沸点，当气泡室内压强降低时，液体的沸点变低，因此液体过热，在通过室内射线粒子周围就有气泡形成，气泡室在观察比较稀少的碰撞事件时是有很大优点的。
高中物理第十九章原子核34探测射线的方法放射性的应用与防护练习含解析新人教版选修3_520190507346.docx
3、4 探测射线的方法放射性的应用与防护基础巩固1.用高能Kr(氪)离子轰击Pb(铅),释放出一个中子后,生成了一个新核,关于新核的推断正确的是()A.其质子数为122B.其质量数为294C.其原子序数为118D.其中子数为90Pb Kr X,新核质量数为293,质子数为118,中子数为293-118=175。
故正确选项为C。
2.用盖革—米勒计数器测定放射源的放射强度为每分钟405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γ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,知这种射线是穿透能力最差的α射线,选项A、B均错误;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天后放射性元素的原子核个数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。
3.用α粒子照射充氮的云室,摄得如所示的照片,下列说法正确的是()A.A是α粒子的径迹,B是质子的径迹,C是新核的径迹B.B是α粒子的径迹,A是质子的径迹,C是新核的径迹C.C是α粒子的径迹,A是质子的径迹,B是新核的径迹D.B是α粒子的径迹,C是质子的径迹,A是新核的径迹粒子轰击氮核产生一个新核并放出质子,入射的是α粒子,所以B是α粒子的径迹,产生的新核质量大,电离作用强,所以径迹粗而短,故A是新核的径迹,质子电离作用弱一些,贯穿能力强,所以细而长的径迹是质子的径迹,所以正确选项为D。
4.以下几个原子核反应中,X代表α粒子的反应式是()A He Be C+XB Th Pa+XC Th+XD Si+X,故各核反应方程补充完整应为:A He Be n。
e。
C Th He。
D P Si e。
故选C。
江苏省高中物理课时训练 19.3 探测射线的方法 新人教版选修3-5
第十九章第3节探测射线的方法
班级姓名学号
【目标导学】：
学习目标：
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．
学习重点：了解云室、气泡室和计数器的简单构造和基本原理．
学习难点：了解云室、气泡室和计数器的简单构造和基本原理．
【课前预习】
1．α、β、γ射线的本质是什么？各有那些特征？
2．阅读教材
【新课教学】
放射线虽然看不见，但我们可根据放射线的粒子与其他物质作用时产生的一些现象来显示射线的存在．这些现象主要有哪些呢？
1．
2．
3．
下面我们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
引导学生阅读教材“威耳逊云室”部分的内容，并组织学生对课文内容进行讨论．
问：（1）构造是什么？
（2）基本原理是什么？
（3）怎样才能观察到射线的径迹？
【例1】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？
2．气泡室
引导学生阅读课文，学习气泡室的基本原理．
提问：比较气泡室的原理同云室的原理？
3．盖革—米勒计数器
阅读教材“盖革—米勒计数器”部分的内容。
问：（1）盖革—米勒计数管的构造如何？
（2）盖革—米勒计数管的基本原理是什么？
（3）G—M计数器的特点是什么？
【课堂小结】：
【总结反思】：
第十九章第3节探测射线的方法（课时练习）班级姓名学号
教材问题与练习 1 2 3 题。
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时提升训练(含解析)新人教版选修3-
19.3-19.4探测射线的方法放射性的应用与防护1.关于放射性同位素,如下说法正确的答案是( )A.每一种放射性同位素都有一定的半衰期B.每一种元素都有放射性同位素C.放射性同位素都是天然形成的,不能用人工方法得到D.每种元素的放射性同位素只有一种【解析】选A。
每种放射性同位素都要发生衰变,所以都有半衰期;不是所有的元素都有放射性同位素;通过人工方法也能得到放射性同位素,如磷30;既然是同位素,肯定至少有两种。
综上所述,只有A正确。
2.(多项选择)关于国际通用的放射性标志,如下说法正确的答案是( )A.国际通用的放射性标志是毒性标志的骷髅B.国际通用的放射性标志是以黄色的圆形为背景的黑色的圆形中心和三个黑色叶瓣的图形C.有此项标志的地方是有放射性危险的地方D.没有特别的极其特殊的需要要远离有国际通用的放射性标志的地方【解析】选B、C、D。
国际通用的放射性标志是以黄色的圆形为背景的黑色的圆形中心和三个黑色叶瓣的图形,A错,B正确;因为放射性的危险性和放射性的穿透性,所以要远离有放射性的地方,C、D正确。
3.(多项选择)对放射性的应用,如下说法正确的答案是( )A.放射线能杀伤癌细胞或阻止癌细胞分裂,对人体的正常细胞不会有伤害作用B.对放射性的废料,要装入特制的容器并埋入深地层进展处理C.γ射线探伤仪中的放射源必须存放在特制的容器里,而不能随意放置D.对可能有放射性污染的场所或物品进展检测是很有必要的【解析】选B、C、D。
放射线能杀伤癌细胞或阻止癌细胞分裂,但也会对人体的正常细胞有伤害,选项A错;正因为放射线具有伤害作用,选项B、C、D均是正确的。
4.(2013·长宁区高二检测)最近医学界通过用放射性14C标记的C60,发现一种C60的羧酸衍生物在特定条件下可通过断裂DNA杀死细胞,从而抑制艾滋病(AIDS),如此14C的用途是( )A.示踪原子B.电离作用C.催化作用D.贯穿作用【解析】选A。
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高中物理-探测射线的方法课后训练
基础巩固
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．关于威耳逊云室探测射线,下述正确的是( )
A．威耳逊云室内充满过饱和蒸气,射线经过时可显示出射线运动的径迹
B．威耳逊云室中径迹粗而直的是α射线
C．威耳逊云室中径迹细而长的是γ射线
D．威耳逊云室中显示粒子径迹原因是电离,所以无法由径迹判断射线所带电荷的正负3．下列说法中错误的是( )
A．威耳逊云室和盖革—米勒计数器都是利用了放射线使气体电离的性质
B．盖革—米勒计数器除了用来计数,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
4．在威耳逊云室中,关于放射源产生的射线径迹,下列说法中正确的是( )
A．由于γ射线的能量大,容易显示其径迹
B．由于β粒子的速度大,其径迹粗而且长
C．由于α粒子的速度小,不易显示其径迹
D．由于α粒子的电离作用强,其径迹直而粗
5．带电粒子进入云室会使云室中的气体电离,从而显示其运动轨迹。
如图是在有匀强磁场的云室中观察到的粒子的轨迹,a和b是轨迹上的两点,匀强磁场B垂直纸面向里。
该粒子在运动时,其质量和电荷量不变,而动能逐渐减少,下列说法正确的是( )
A．粒子先经过a点,再经过b点B．粒子先经过b点,再经过a点
C．粒子带负电D．粒子带正电
能力提升
6．用盖革—米勒计数器测定放射源的放射强度为每分钟405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
7．用α粒子照射充氮的云室,摄得如图所示的照片,下列说法中正确的是( )
A．A是α粒子的径迹,B是质子的径迹,C是新核的径迹
B．B是α粒子的径迹,A是质子的径迹,C是新核的径迹
C．C是α粒子的径迹,A是质子的径迹,B是新核的径迹
D．B是α粒子的径迹,C是质子的径迹,A是新核的径迹
N核发现了质子。
8．1919年卢瑟福用α粒子撞击14
7
(1)写出这个核反应的方程式_______________________________________________。
N核,它们
(2)上述核反应可以用如下的模型来认识,运动的α粒子撞击一个静止的14
7
暂时形成一个整体(复合核),随即复合核迅速转化成一个质子和另一个原子核。
已知复合核发生转化需要能量1.19 MeV。
那么要想发生上述核反应,入射的α粒子的能量至少要多大？
(3)英国物理学家威耳逊在1911年发明了“云室”,带电粒子在云室中运动时,可以显现出运动的径迹。
把云室放在匀强电场中,分别将质子和α粒子垂直于电场方向打入同一匀强电场中,观察它们运动的径迹,如果质子和α粒子运动的径迹相同(电场方向和质子、α粒子运动径迹所在平面平行)。
求：质子和α粒子进入电场时的动能之比是多少？
参考答案
1. 答案：A 点拨：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,答案选A 。
2. 答案：AB 点拨：云室内充满过饱和蒸气,射线经过时把气体电离,过饱和蒸气以离子为核心凝结成雾滴,雾滴沿射线的路线排列,显示出射线的径迹,故A 选项正确；由于α粒子的质量大,电离本领大,所以α射线在云室中的径迹粗而直,即B 选项正确；由于γ射线的电离本领很弱,所以在云室中一般看不到它的径迹,而细长径迹是β射线的,所以C 选项错误；把云室放在磁场中,由射线径迹的变化方向就可以判断射线所带电荷的正负,所以D 选项错误。
3. 答案：B 点拨：盖革—米勒计数器只能用来计数,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。
4. 答案：D 点拨：在云室中显示粒子径迹是由于引起气体电离,电离作用强的α粒子容易显示其径迹,因质量较大,飞行时不易改变方向,且径迹直而粗,故只有D 正确。
5. 答案：AC 点拨：由r ＝mv qB
知,v 减小则r 减小,故粒子先经过a 点,再经过b 点,故A 正确,B 错误。
由左手定则知,粒子带负电,故C 正确,D 错误。
6. 答案：AC 点拨：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天后放射性元素的原子核个数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。
7．4141712 7 81He+N O H →+,
入射的是α粒子,所以B 是α粒子产生的径迹。
质量大、电离作用强的新核17
8O ,径迹粗而短,故A 是新核径迹。
质子电离作用弱一些,贯穿作用强,所以细而长的径迹是质子的径迹,所以正确选项为D 。
答案：D 点拨：α粒子轰击氮的核反应方程为
8. 答案：(1)144 72N He +→171 81O H + (2)1.53 MeV (3)12
点拨：(1)144 72N He +→171 81O H +
(2)α粒子撞击静止的14 7N ,满足动量守恒,即：
m αv α＝(m α＋m N )·v ,
所以v ＝N
m v m m ααα+① 系统碰撞损失的能量成为复合核转化所需要的能量,即
22N 11() 1.19MeV 22
m v m m v ααα-+⋅=② ①②联立得入射的α粒子的动能为
E 0＝212
m v αα＝1.53 MeV 。
(3)带电粒子垂直于电场方向射入匀强电场中做类平抛运动,设沿电场方向的位移为y ,垂直于电场方向的位移为x ,则有 y ＝12·2
2()4k
qE x qEx m v E =③
又因为质子和α粒子径迹相同,即通过相同的x,沿电场方向的位移y相同即y H＝yα
由③式得
2
2
44
H
k H k
q Ex q Ex
E E
α
α
=
得
1
2
kH
k
E qH
E q
αα
==。