高中物理 第十九章 原子核 3 探測(cè)射線的方法 4 放射性的應(yīng)用與防護(hù)課堂演練 新人教版選修35

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1、 3 探測(cè)射線的方法 4 放射性的應(yīng)用與防護(hù) 1．(多選)關(guān)于放射性同位素的應(yīng)用，下列說(shuō)法中正確的是(　　) A．作為示蹤原子是利用了放射性同位素貫穿能力很強(qiáng)的性質(zhì) B．作為示蹤原子是利用了放射性同位素放出的射線可被儀器探測(cè)到的特點(diǎn) C．γ射線探傷利用了γ射線貫穿能力很強(qiáng)的性質(zhì) D．γ射線探傷利用了γ射線電離能力很強(qiáng)的性質(zhì) 解析：作為示蹤原子是利用放射性同位素放出的射線可被儀器探測(cè)到的特點(diǎn)，利用γ射線探傷是利用了γ射線的貫穿能力很強(qiáng)的性質(zhì)，正確選項(xiàng)為B、C. 答案：BC 2.原子核X與氘核H反應(yīng)生成一個(gè)α粒子和一個(gè)質(zhì)子.由此可知（　?。? A.A＝1，Z＝1　　　　

2、 B.A＝2，Z＝3 C.A＝3，Z＝2 D.A＝5，Z＝2 解析：寫出該反應(yīng)的方程有：X＋H→He＋H應(yīng)用質(zhì)量數(shù)與電荷數(shù)的守恒得：A＋2＝4＋1，Z＋1＝2＋1，解得A＝3，Z＝2，故C正確. 答案：C 3．用α粒子照射充氮的云室，得到如圖所示的照片，下列說(shuō)法中正確的是(　　) A．A是α粒子的徑跡，B是質(zhì)子的徑跡，C是新核的徑跡 B．B是α粒子的徑跡，A是質(zhì)子的徑跡，C是新核的徑跡 C．C是α粒子的徑跡，A是質(zhì)子的徑跡，B是新核的徑跡 D．B是α粒子的徑跡，C是質(zhì)子的徑跡，A是新核的徑跡 解析：α粒子轟擊氮核產(chǎn)生一個(gè)新核并放出質(zhì)子，入射的是α粒子，所以B是α粒子的

3、徑跡．產(chǎn)生的新核，質(zhì)量大，電離作用強(qiáng)，所以徑跡粗而短，故A是新核徑跡；質(zhì)子的電離作用弱一些，貫穿作用強(qiáng)，所以細(xì)而長(zhǎng)的徑跡C是質(zhì)子的徑跡．故正確答案為D. 答案：D 4．(多選)一個(gè)質(zhì)子以1.4107 m/s的速度撞入一個(gè)孤立的靜止鋁原子核后被俘獲，鋁原子核變?yōu)楣柙雍?，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．則下列判斷中正確的是(　　) A．核反應(yīng)方程為Al＋H→Si B．核反應(yīng)方程為Al＋H→Si＋n C．硅原子核速度的數(shù)量級(jí)為107 m/s D．硅原子核速度的數(shù)量級(jí)為105 m/s 解析：核反應(yīng)方程為Al＋H→Si，由動(dòng)量守恒定律得m1.4107 m/

4、s＝28mv′，解得v′＝5105 m/s，因此選項(xiàng)A、D正確． 答案：AD 5．靜止的氮核N被速度為v0的中子n擊中生成碳核C和另一種原子核甲，已知C與甲核的速度方向與碰撞前中子的速度方向一致，碰后碳核C與甲核的動(dòng)量之比為1∶1. (1)寫出核反應(yīng)方程式； (2)C與甲核的速度各是多大？ 解析：(1)根據(jù)質(zhì)量數(shù)與核電荷數(shù)守恒，可知甲核的核電荷數(shù)是1、質(zhì)量數(shù)是3，甲核是氚核，核反應(yīng)方程式為：N＋n→C＋H. (2)設(shè)中子質(zhì)量為m0，C核質(zhì)量mC，甲核質(zhì)量為m甲，由動(dòng)量守恒，得m0v0＝mCvC＋m甲v甲， 即m0v0＝12m0vC＋3m0v甲， 又因?yàn)镃與甲核動(dòng)量之比為1∶1，

5、 所以mCvC＝m甲v甲， 即12m0vC＝3m0v甲， 聯(lián)立以上兩個(gè)方程，解得： vC＝，v甲＝. 答案：(1)N＋n→C＋H　(2)　 A級(jí)　抓基礎(chǔ) 1．(多選)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 解析：同位素有相同的質(zhì)子數(shù)，所以選項(xiàng)A錯(cuò)誤．同位素有相同的化學(xué)性質(zhì)，所以選項(xiàng)B正確．半衰期與元素屬于化合物或單質(zhì)沒(méi)有關(guān)系，所以P制成化合物后它的半衰期不變，即選項(xiàng)C錯(cuò)誤．含有P的磷肥由于衰變，可記錄磷

6、的蹤跡，所以選項(xiàng)D正確． 答案：BD 2．(多選)下列應(yīng)用中把放射性同位素作為示蹤原子的是(　　) A．射線探傷儀 B．利用含有放射性I的油，檢測(cè)地下輸油管的漏油情況 C．利用Co治療腫瘤等疾病 D．把含有放射性元素的肥料施給農(nóng)作物，用以檢測(cè)確定農(nóng)作物吸收養(yǎng)分的規(guī)律 解析：射線探傷儀利用了射線的貫穿能力，所以選項(xiàng)A錯(cuò)誤．利用含有放射性I的油，可以記錄油的運(yùn)動(dòng)蹤跡，可以檢查管道是否漏油，所以選項(xiàng)B正確．利用Co治療腫瘤等疾病，利用了射線的貫穿能力和高能量，所以選項(xiàng)C錯(cuò)誤．把含有放射性元素的肥料施給農(nóng)作物，可以記錄放射性元素的蹤跡，用以檢測(cè)確定農(nóng)作物吸收養(yǎng)分的規(guī)律，所以選項(xiàng)D正確．

7、 答案：BD 3.用中子轟擊氧原子核的核反應(yīng)方程為8O＋n→N＋X，對(duì)式中X、a、b的判斷正確的是（　　） A.X代表中子，a＝17，b＝1 B.X代表電子，a＝17，b＝－1 C.X代表正電子，a＝17，b＝1 D.X代表質(zhì)子，a＝17，b＝1 解析：根據(jù)質(zhì)量數(shù)、電荷數(shù)守恒可知a＝17，b＝8＋0－7＝1，因此X可表示為e，為正電子，故C項(xiàng)正確，A、B、D錯(cuò)誤. 答案：C 4．(多選)放射性同位素鈷60能放出較強(qiáng)的γ射線，其強(qiáng)度容易控制．這使得γ射線得到廣泛應(yīng)用．下列選項(xiàng)中，屬于γ射線的應(yīng)用的是(　　) A．醫(yī)學(xué)上制成γ刀，無(wú)須開(kāi)顱即可治療腦腫瘤 B．機(jī)器運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)常產(chǎn)生很多

8、靜電，用γ射線照射機(jī)器可將電荷導(dǎo)入大地 C．鋁加工廠將接收到的γ射線信號(hào)輸入計(jì)算機(jī)，可對(duì)薄鋁板的厚度進(jìn)行自動(dòng)控制 D．用γ射線照射草莓、荔枝等水果，可延長(zhǎng)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(dǎo)體，B錯(cuò)誤；γ射線的穿透能力很強(qiáng)，薄鋁板的厚度變化時(shí)，接收到的信號(hào)強(qiáng)度變化很小，不能控制鋁板厚度，C錯(cuò)誤；γ射線能量很大，可以殺菌，延長(zhǎng)水果的保存期，對(duì)腫瘤細(xì)胞有很強(qiáng)的殺傷作用，故A、D正確． 答案：AD 5．在下列四個(gè)核反應(yīng)方程中，X1、X2、X3和X4各代表某種粒子． ①H＋X1→He＋n?、贜＋He→O＋X2 ③Be＋He→C＋X3?、躆g＋He→Al＋X4 以下

9、判斷中正確的是(　　) A．X1是質(zhì)子　　　 B．X2是中子 C．X3是電子 D．X4是質(zhì)子 解析：根據(jù)核反應(yīng)的質(zhì)量數(shù)和電荷數(shù)守恒知，X1為H，A錯(cuò)；X2為H，B錯(cuò)；X3為n，C錯(cuò)；X4為H，D對(duì)． 答案：D B級(jí)　提能力 6.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，能近似反映正電子和Si核軌跡的是（　　） 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)，根據(jù)動(dòng)量守恒定律正電子和Si核運(yùn)動(dòng)方向一定相反，C、D可排除.由qvB＝m得，R＝，因?yàn)閯?dòng)量mv相等，故R∝，即＝＝，可見(jiàn)Si核的運(yùn)動(dòng)半徑較小，選B. 答

10、案：B 7．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210 α 138天 氡222 β 3.8天 鍶90 β 28年 鈾238 α、β、γ 4.5109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(　　) A．釙210 B．氡222 C．鍶90 D．鈾238 解析：要測(cè)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

11、薄膜厚度影響，γ射線穿透作用最強(qiáng)，薄膜厚度不會(huì)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(zhǎng)，所以只有鍶90較合適． 答案：C 9．1934年，約里奧—居里夫婦在用α粒子轟擊鋁箔時(shí)，除了測(cè)到預(yù)料中的中子外，還探測(cè)到了正電子．正電子的質(zhì)量跟電子的質(zhì)量相同，帶一個(gè)單位的正電荷，跟電子的電性正好相反，是電子的反粒子．更意外的是，拿走α放射源以后，鋁箔雖不再發(fā)射中子，但仍然繼續(xù)發(fā)射正電子，而且這種放射性也有一定的半衰期．原來(lái)，鋁箔被α粒子擊中后發(fā)生了如下反應(yīng)：Al＋He→P＋n，這里的P就是一種人工放射性同位素，正電子就是它衰變過(guò)程中放射出來(lái)的． (1)寫出放射性同

12、位素P放出正電子的核反應(yīng)方程． (2)放射性同位素P放出正電子的衰變稱為正β衰變，我們知道原子核內(nèi)只有中子和質(zhì)子，那么正β衰變中的正電子從何而來(lái)？ 解析：(1)核反應(yīng)方程為P→Si＋e. (2)原子核內(nèi)只有質(zhì)子和中子，沒(méi)有電子，也沒(méi)有正電子，正β衰變是原子核內(nèi)的一個(gè)質(zhì)子轉(zhuǎn)換成一個(gè)中子，同時(shí)放出正電子，核反應(yīng)方程為H→n＋e. 答案：(1)P→Si＋e (2)原子核內(nèi)的質(zhì)子 我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展進(jìn)入新常態(tài)，需要轉(zhuǎn)變經(jīng)濟(jì)發(fā)展方式，改變粗放式增長(zhǎng)模式，不斷優(yōu)化經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)健康可持續(xù)發(fā)展進(jìn)區(qū)域協(xié)調(diào)發(fā)展，推進(jìn)新型城鎮(zhèn)化，推動(dòng)城鄉(xiāng)發(fā)展一體化因：我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展還面臨區(qū)域發(fā)展不平衡、城鎮(zhèn)化水平不高、城鄉(xiāng)發(fā)展不平衡不協(xié)調(diào)等現(xiàn)實(shí)挑戰(zhàn)。