1.利用威尔逊云室探测射线时能观察到细长而弯曲的径迹,则下列说法正确的是()A.可知是α射线射入云室中B.可知是β射线射入云室中C.观察到的是射线粒子的运动D.观察到的是射线粒子运动路径上的酒精雾滴解析:观察到威尔逊云室中存在的细而弯曲的径迹,是β射线的径迹,A错,B正确;射线粒子的运动肉眼是观察不到的,观察到的是酒精的过饱和蒸气在射线粒子运动路径上形成的雾滴,D选项正确。答案:BD2.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,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,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,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,D正确。答案:D3.(2012·广西柳铁月考)以下四个核反应方程式中,X代表α粒子的是()A.94Be+42He→126C+XB.31H+21H→10n+XC.23490Th→23491Pa+XD.3015P→3014Si+X解析:根据质量数守恒和电荷数守恒可知,四个选项中的X分别代表:10n、42He、0-1e和01e,故选B。答案:B4.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。元素射线半衰期钋210α138天氡222β3.8天锶90β28年铀238α、β、γ4.5×109年某塑料公司生产聚乙烯薄膜,方法是让厚的聚乙烯膜通过轧辊把聚乙烯膜轧薄,利用适当的放射线来测定通过轧辊后的薄膜厚度是否均匀。可利用的元素是()A.钋210B.氡222C.锶90D.铀238解析:要测定聚乙烯薄膜的厚度,则要求射线可以穿透薄膜,因此α射线不合适;另外,射线穿透作用还要受薄膜厚度影响,γ射线穿透作用最强,薄膜厚度不会影响γ射线穿透,所以只能选用β射线,而氡222半衰期太小,铀238半衰期太长,所以只有锶90较合适。答案:C5.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。答案:AC6.用α粒子轰击氮核,结果发现了质子。如图1所示的云室实验照片:b是发生核反应前α粒子的径迹;________是质子的径迹;________是新核的径迹;发生的核反应方程是图1________________________________________________________________________。解析:b是入射的α粒子的径迹,由于质子比新核的电离作用弱,而速度比新核的大,所以在云室中电离的径迹中质子的细而长,新核的粗而短,因此a是新核的径迹,c是质子的径迹。其核反应方程为:147N+42He→178O+11H。答案:ca147N+42He→178O+11H7.1956年李政道和杨振宁提出在弱相互作用中宇称不守恒,并由吴键雄用6027Co放射源进行了实验验证,次年,李、杨二人为此获得诺贝尔物理学奖。νe是反中微子,它的电荷为零,静止质量可认为是零。6027Co的衰变方程是6027Co→AZNi+0-1e+νe。(1)6027Co的核外电子数为________,在上述衰变方程中,衰变产物AZNi的质量数A是________,核电荷数Z是________;(2)在衰变前6027Co核静止,根据云室照片可以看出,衰变产物Ni和0-1e的运动轨迹不在一条直线上,如果认为衰变产物只有Ni和0-1e,那么衰变过程将违背________守恒定律。解析:(1)核外电子数等于核电荷数为27,根据质量数守恒可知A=60,根据电荷数守恒可知Z=28。(2)由衰变前后动量守恒判断AZNi和0-1e的运动轨迹必在同一条直线上,否则将违反动量守恒定律。答案:(1)276028(2)动量8.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,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2所示(发生衰变后放射出的粒子和反冲核的速度方向与电场E垂直,a、b均表示长度)。则图2(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________(选填“①”或“②”)。(3)14C的衰变方程是_________________________________________________。解析:(1)反冲核与放出的射线在电场中均做类平抛运动。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,α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)根据电荷质量数守恒可得146C―→104Be+42He。答案:(1)α(2)②(3)146C―→104Be+42He9.如图3所示,静止在匀强磁场中的63Li核俘获一个速度为v0=7.7×104m/s的中子而发生核反应,63Li+10n―→31H+42He。若已知He核的速度为v2=2.0×104m/s,其方向跟中子反应前的速度方向相同,求:图3(1)31H的速度是多大?(2)求粒子31H和42He运动轨迹的轨道半径之比;(3)当粒子42He旋转了3周时,粒子31H旋转几周?解析:(1)63Li核俘获10n的过程,系统动量守恒,则mnv0=mHv1+mHev2,即v1=mnv0-mHev2mH,代入数据mn=1u,mHe=4u,mH=3u,得v1=-1.0×103m/s,负号表示跟v0的方向相反。(2)31H和42He在磁场中半径之比为rH∶rHe=mHv1Bq1∶mHev2Bq2=3∶40(3)31H和42He的周期之比为TH∶THe=2πmHBq1∶2πmHeBq2=3∶2所以相同时间它们的转动圈数之比为nH∶nHe=THe∶TH=2∶3,当粒子42He转3周时,粒子31H转动2周。答案:(1)1.0×103m/s(2)3∶40(3)2