高中物理原子核3探測(cè)射線的方法4放射性的應(yīng)用與防護(hù)學(xué)業(yè)分層測(cè)評(píng)新人教選修35

1、3 探測(cè)射線的方法 4 放射性的應(yīng)用與防護(hù)(建議用時(shí)：45分鐘) 學(xué)業(yè)達(dá)標(biāo)1關(guān)于放射性的應(yīng)用，下列說(shuō)法正確的是()A利用射線使空氣電離，把靜電荷導(dǎo)走B利用射線照射植物的種子，使產(chǎn)量顯著增加C利用射線來(lái)治療肺癌、食道癌等疾病D利用放射性同位素跟它的非放射性同位素的化學(xué)性質(zhì)相同，作為示蹤原子E利用射線進(jìn)行金屬探傷【解析】射線的電離作用很強(qiáng)，應(yīng)利用射線的電離作用，A對(duì)；射線對(duì)生物具有物理化學(xué)作用，照射種子可使基因變異，可用于放射性治療，射線不具有生物作用，B錯(cuò)，C對(duì)；同位素的核外電子數(shù)相同，化學(xué)性質(zhì)相同，放射性同位素帶有“放射性標(biāo)記”，可用探測(cè)器探測(cè)，D對(duì)；利用射線進(jìn)行金屬探傷，E錯(cuò)【答案】ACD2

2、用高能Kr(氪)離子轟擊82Pb(鉛)，釋放出一個(gè)中子后，生成了一個(gè)新核，關(guān)于新核的推斷正確的是()A其質(zhì)子數(shù)為118B其質(zhì)量數(shù)為293C其原子序數(shù)為118 D其中子數(shù)為90E其質(zhì)子數(shù)為122【解析】核反應(yīng)方程為82PbKrnX，新核質(zhì)量數(shù)為293，質(zhì)子數(shù)為118，中子數(shù)為293118175.故正確選項(xiàng)為ABC.【答案】ABC3用粒子照射充氮的云室，攝得如圖18­3­1所示的照片，下列說(shuō)法中正確的是()圖18­3­1AA是粒子的徑跡BB是粒子的徑跡CC是粒子的徑跡DA是新核的徑跡EC是質(zhì)子的徑跡【解析】粒子轟擊氮的核反應(yīng)方程為HeNOH，入射的是粒子所以

3、B是粒子產(chǎn)生的徑跡，質(zhì)量大、電離作用強(qiáng)的新核O，徑跡粗而短，故A是新核徑跡質(zhì)子電離作用弱一些，貫穿作用強(qiáng)，所以細(xì)而長(zhǎng)的徑跡是質(zhì)子的徑跡所以正確選項(xiàng)為B、D、E.【答案】BDE4有關(guān)放射性同位素P的下列說(shuō)法，正確的是()A.P與X互為同位素B.P與其同位素有相同的化學(xué)性質(zhì)C用P制成化合物后它的半衰期變長(zhǎng)D含有P的磷肥釋放正電子，可用作示蹤原子，觀察磷肥對(duì)植物的影響E.P的半衰期與所處的狀態(tài)無(wú)關(guān)【解析】同位素應(yīng)具有相同的質(zhì)子數(shù)，故A錯(cuò)；同位素具有相同的化學(xué)性質(zhì)，B對(duì)；元素的半衰期與其所處的狀態(tài)無(wú)關(guān)，C錯(cuò)E對(duì)；放射性同位素可作為示蹤原子，故D對(duì)【答案】BDE5醫(yī)學(xué)界通過(guò)14C標(biāo)記的C60發(fā)現(xiàn)一種C6

4、0的羧酸衍生物，在特定條件下可以通過(guò)斷裂DNA抑制艾滋病病毒的繁殖，則14C的用途是_【解析】用14C標(biāo)記C60來(lái)查明元素的行蹤，發(fā)現(xiàn)可以通過(guò)斷裂DNA抑制艾滋病病毒的繁殖，因此14C的作用是做示蹤原子【答案】示蹤原子6放射性在技術(shù)上有很多應(yīng)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210138天氡2223.8天鍶9028年鈾238、4.5×109年某塑料公司生產(chǎn)聚乙烯薄膜，方法是讓厚的聚乙烯膜通過(guò)軋輥把聚乙烯膜軋薄，利用適當(dāng)?shù)姆派渚€來(lái)測(cè)定通過(guò)軋輥后的薄膜厚度是否均勻可利用的元素是_【解析】要測(cè)定聚乙烯薄膜的厚度，則要求射線可以穿透

5、薄膜，因此射線不合適；另外，射線穿透作用還要受薄膜厚度影響，射線穿透作用最強(qiáng)，薄膜厚度不會(huì)影響射線穿透，所以只能選用射線，而氡222半衰期太小，鈾238半衰期太長(zhǎng)，所以只有鍶90較合適【答案】鍶907將威耳遜云室置于磁場(chǎng)中，一個(gè)靜止在磁場(chǎng)中的放射性同位素原子核P，放出一個(gè)正電子后變成原子核Si，畫(huà)出反映正電子和Si核的軌跡示意圖【解析】把放出的正電子和衰變生成物Si核看成一個(gè)系統(tǒng)，衰變過(guò)程中系統(tǒng)的動(dòng)量守恒，放出的正電子的運(yùn)動(dòng)方向跟Si核運(yùn)動(dòng)方向一定相反由于它們都帶正電荷，在洛倫茲力作用下一定形成兩個(gè)外切圓的軌道因?yàn)橛新鍌惼澚ψ鳛橄蛐牧?，即qvBm.所以做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的半徑為r.衰變時(shí)，放出的正

6、電子與反沖核Si的動(dòng)量大小相等，因此在同一個(gè)磁場(chǎng)中做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑與它們的電荷量成反比，即.可見(jiàn)正電子運(yùn)動(dòng)的圓半徑較大故其示意圖應(yīng)為.【答案】見(jiàn)解析圖8用人工方法得到放射性同位素，這是一個(gè)很重要的發(fā)現(xiàn)，天然放射性同位素只不過(guò)40幾種，而今天人工制造的同位素已達(dá)1 000多種，每種元素都有放射性同位素，放射性同位素在農(nóng)業(yè)、醫(yī)療衛(wèi)生、科研等許多方面得到廣泛應(yīng)用(1)帶電的驗(yàn)電器在放射線照射下電荷會(huì)很快消失，其原因是_A射線的貫穿作用B射線的電離作用C射線的物理、化學(xué)作用D以上三個(gè)選項(xiàng)都不是(2)如圖19­4­1是工廠利用放射線自動(dòng)控制鋁板厚度的裝置示意圖，如工廠生產(chǎn)的是厚度1

7、mm鋁板，在、三種射線中，你認(rèn)為對(duì)鋁板的厚度起主要作用的是_射線圖19­4­1(3)在我國(guó)首先用人工方法合成牛胰島素時(shí)需要證明人工合成的牛胰島素結(jié)晶跟天然牛胰島素結(jié)晶是同一物質(zhì)，為此曾采用放射性同位素14C做_【解析】(1)因放射性的電離作用，空氣中與驗(yàn)電器所帶電荷電性相反的離子與之中和，所以使驗(yàn)電器所帶電荷消失(2)射線穿透物質(zhì)的本領(lǐng)弱，不能穿透厚度1 mm的鋁板，因而探測(cè)器不能探到，射線穿透本領(lǐng)最強(qiáng)，穿透1 mm的鋁板和幾毫米厚鋁板打在探測(cè)器上很難分辨，射線也能穿透幾毫米厚的鋁板，但厚度不同，穿透后射線中的電子運(yùn)動(dòng)狀態(tài)不同，探測(cè)器容易分辨(3)把摻入14C的人工合成牛胰

8、島素與天然牛胰島素混合在一起，經(jīng)多次重新結(jié)晶后，得到了放射性14C分布均勻的牛胰島素結(jié)晶，這就證明了人工合成的牛胰島素與天然牛胰島素合為一體，它們是同一物質(zhì)，把這種放射性同位素的原子摻到其他物質(zhì)中去，讓它們一起運(yùn)動(dòng)遷移，再用放射性探測(cè)儀器進(jìn)行追蹤，就可以知道放射性原子通過(guò)什么路徑，運(yùn)動(dòng)到哪里了，是怎樣分布的，從而可了解某些不容易查明的情況或規(guī)律，人們把這種用途的放射性同位素叫做示蹤原子【答案】(1)B(2)(3)示蹤原子 能力提升9一個(gè)質(zhì)子以1.0×107 m/s的速度撞一個(gè)靜止的鋁原子核后被俘獲，鋁原子核變成硅原子核已知鋁原子核的質(zhì)量是質(zhì)子的27倍，硅原子核的質(zhì)量是質(zhì)子的28倍，則

9、下列說(shuō)法正確的是()A核反應(yīng)方程為AlHSiB核反應(yīng)方程為AlnSiC質(zhì)子撞鋁原子核的過(guò)程動(dòng)量守恒D硅原子核速度的數(shù)量級(jí)為107 m/s，方向跟質(zhì)子的初速度方向一致E硅原子核速度的數(shù)量級(jí)為105 m/s，方向跟質(zhì)子的初速度方向一致【解析】由核反應(yīng)中電荷數(shù)和質(zhì)量數(shù)守恒可知A選項(xiàng)正確，B選項(xiàng)錯(cuò)誤；由動(dòng)量守恒定律求得硅原子速度的數(shù)量級(jí)為105 m/s，即D選項(xiàng)錯(cuò)誤，C、E選項(xiàng)正確【答案】ACE10某校學(xué)生在進(jìn)行社會(huì)綜合實(shí)踐活動(dòng)時(shí)，收集列出了一些放射性同位素的半衰期和可供利用的射線(見(jiàn)下表)，并總結(jié)出它們的幾種用途同位素放射線半衰期同位素放射線半衰期同位素放射線半衰期釙210138天鍶9028年鈷60

10、5年镅241433天锝996小時(shí)氡3.8天根據(jù)上表請(qǐng)你分析判斷下面結(jié)論正確的是()A塑料公司生產(chǎn)聚乙烯薄膜，方法是讓較厚的聚乙烯膜通過(guò)軋輥后變薄，利用射線來(lái)測(cè)定通過(guò)軋輥后的薄膜厚度是否均勻B鈷60的半衰期為5年，若取4個(gè)鈷60原子核，經(jīng)10年后就一定剩下一個(gè)原子核C把放射性元素釙210摻雜到其他穩(wěn)定元素中，放射性元素的半衰期不變D用锝99可以作示蹤原子，用來(lái)診斷人體內(nèi)的器官是否正常方法是給被檢查者注射或口服附有放射性同位素的元素的某些物質(zhì)，當(dāng)這些物質(zhì)的一部分到達(dá)到檢查的器官時(shí)，可根據(jù)放射性同位素的射線情況分析器官正常與否E半衰期是一個(gè)統(tǒng)計(jì)概念，對(duì)大量的原子核的衰變才有意義【解析】因?yàn)樯渚€不能穿

11、透薄膜，無(wú)法測(cè)量薄膜的厚度，所以A不正確；鈷60的半衰期為5年是指大量鈷60原子核因衰變而減少到它原來(lái)數(shù)目的一半所需要的時(shí)間，因此B錯(cuò)誤C、E正確；檢查時(shí)，要在人體外探測(cè)到體內(nèi)輻射出來(lái)的射線，而又不能讓放射性物質(zhì)長(zhǎng)期留在體內(nèi)，所以應(yīng)選取锝99作為放射源，D正確【答案】CDE11中國(guó)科學(xué)院上海原子核研究所制得了一種新的鉑元素的同位素Pt.制取過(guò)程如下：(1)用質(zhì)子轟擊鈹靶Be產(chǎn)生快中子；(2)用快中子轟擊汞Hg，反應(yīng)過(guò)程可能有兩種： 生成Pt，放出氦原子核； 生成Pt，放出質(zhì)子、中子；(3)生成的Pt發(fā)生兩次衰變，變成穩(wěn)定的原子核汞Hg.寫(xiě)出上述核反應(yīng)方程式. 【導(dǎo)學(xué)號(hào)：66390050】【解析

12、】根據(jù)質(zhì)量數(shù)守恒和電荷數(shù)守恒，算出新核的電荷和質(zhì)量數(shù)，然后寫(xiě)出核反應(yīng)方程(1)BeHBn.(2)HgnPtHe；HgnPt2Hn.(3)PtAue；AuHge.【答案】見(jiàn)解析121956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(lái)驗(yàn)證，其核反應(yīng)方程是CoNiee.其中e是反中微子，它的電荷量為零，靜止質(zhì)量可認(rèn)為是零(1)在上述衰變方程中，衰變產(chǎn)物Ni的質(zhì)量數(shù)A是_，核電荷數(shù)Z是_(2)在衰變前Co核靜止，根據(jù)云室照片可以看出，衰變產(chǎn)物Ni和e的運(yùn)動(dòng)徑跡不在一條直線上，如果認(rèn)為衰變產(chǎn)物只有Ni和e，那么衰變過(guò)程將違背_守恒定律(3)Co是典型的放射源，可用于作物誘變育種我國(guó)應(yīng)用該方法培育出了許多農(nóng)作物新品種，如棉花高產(chǎn)品種“魯棉1號(hào)”，年種植面積曾達(dá)到3 000多萬(wàn)畝，在我國(guó)自己培育的棉花品種中栽培面積最大射線處理作物后主要引起_，從而產(chǎn)生可遺傳的變異. 【導(dǎo)學(xué)號(hào)：66390051】【解析】(1)根據(jù)質(zhì)量數(shù)和電荷數(shù)守恒，