高中物理 第四章 原子核 第三節(jié) 放射性同位素分層訓(xùn)練 粵教版選修35

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1、 第三節(jié) 放射性同位素 A級(jí)　抓基礎(chǔ) 1．(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)需開顱即可治療腦腫瘤 B．機(jī)器運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)常產(chǎn)生很多靜電，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

2、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，A、D正確． 答案：AD 2．放射性同位素能被用作示蹤原子，以下說(shuō)法錯(cuò)誤的是(　　) A．放射性同位素不改變其化學(xué)性質(zhì) B．放射性同位素的半衰期比天然放射性元素的半衰期短得多 C．半衰期與元素所處的物理、化學(xué)狀態(tài)無(wú)關(guān) D．放射性同位素容易制造 解析：放射性同位素用作示蹤原子，主要是用放射性同位素替代沒有放射性的同位素參與的正常的物理、化學(xué)、生物的過(guò)程，既要利用化學(xué)性質(zhì)相同，也要利用衰變規(guī)律不受物理、化學(xué)變化的影響，同時(shí)還要考慮放射性的危害，因此，選項(xiàng)A、B、C正確，選項(xiàng)D錯(cuò)誤． 答案：D 3．(多選)聯(lián)合國(guó)環(huán)境公署對(duì)科索沃地區(qū)

3、的調(diào)查表明，北約對(duì)南聯(lián)盟進(jìn)行的轟炸中使用的貧鈾炸彈的殘留物長(zhǎng)期危害環(huán)境，對(duì)當(dāng)?shù)鼐用竦慕】狄伯a(chǎn)生了嚴(yán)重的影響，下列有關(guān)說(shuō)法正確的是(　　) A．貧鈾炸彈的殘留物存在放射性，且半衰期很長(zhǎng)，對(duì)環(huán)境產(chǎn)生長(zhǎng)期危害 B．貧鈾炸彈的殘留物不會(huì)對(duì)人體產(chǎn)生危害，但對(duì)環(huán)境產(chǎn)生了長(zhǎng)期危害 C．過(guò)量的射線對(duì)人體組織具有破壞性 D．受到射線傷害后，人能立即感覺到射線對(duì)人體的破壞 解析：貧鈾炸彈的殘留物對(duì)人體和環(huán)境都會(huì)產(chǎn)生長(zhǎng)期危害，A正確，B錯(cuò)誤．過(guò)量射線對(duì)人體造成的傷害有時(shí)不會(huì)馬上感覺到，C正確，D錯(cuò)誤． 答案：AC 4．用中子轟擊氧原子核的核反應(yīng)方程式為O＋n→N＋X，對(duì)式中X、a、b判斷正確的是(　　

4、) A．X代表正電子，a＝17，b＝1 B．X代表電子，a＝17，b＝－1 C．X代表中子，a＝17，b＝1 D．X代表質(zhì)子，a＝17，b＝1 解析：根據(jù)電荷數(shù)守恒，知b＝1，則X代表正電子. 根據(jù)質(zhì)量數(shù)守恒，a＝17，A正確． 答案：A 5．在中子、質(zhì)子、電子、正電子、α粒子中選出一個(gè)適當(dāng)?shù)牧Ｗ?，分別填在下列核反應(yīng)式的橫線上． (1)U→Th＋____________； (2)Be＋He→C＋________； (3)Th→Pa＋__________； (4)P→Si＋____________； (5)U＋________→Sr＋Xe＋10n； (6)N＋He→O

5、＋________． 解析：在核反應(yīng)過(guò)程中，遵循反應(yīng)前后電荷數(shù)守恒、質(zhì)量數(shù)守恒規(guī)律．對(duì)參與反應(yīng)的所有基本粒子采用左下角(電荷數(shù))配平，左上角(質(zhì)量數(shù))配平．未知粒子可根據(jù)其電荷數(shù)和質(zhì)量數(shù)確定．如(1)電荷數(shù)為92－90＝2，質(zhì)量數(shù)為238－234＝4，由此可知為α粒子(He)，同理確定其他粒子分別為：中子(n)，電子(e)，正電子(e)，中子(n)，質(zhì)子(H)． 答案：(1)He　(2)n　(3)e　(4)e　(5)n　(6)H B級(jí)　提能力 6．(多選)在下列核反應(yīng)方程中，X代表質(zhì)子的方程是(　　) A.Al＋He→P＋X　　 B.N＋He→O＋X C.H＋γ→n＋X D.H

6、＋X→He＋n 解析：根據(jù)核反應(yīng)的質(zhì)量數(shù)和電荷數(shù)相等可知，A中X代表中子n；B中X代表質(zhì)子H；C中X代表質(zhì)子H；D中X代表氘核H，故選BC. 答案：BC 7．(多選)下列核反應(yīng)方程不正確的是(　　) A.N＋He→O＋n B.U＋n→Sr＋Xe＋10n C．U→Th＋He D.H＋H→He＋n 解析：由核反應(yīng)可知，質(zhì)量數(shù)反應(yīng)前后均為18，反應(yīng)前電荷數(shù)為9，反應(yīng)后電荷數(shù)為8，不能滿足核反應(yīng)關(guān)系，故A錯(cuò)誤；反應(yīng)前后質(zhì)量數(shù)及電荷數(shù)均守恒，故B正確；反應(yīng)前后質(zhì)量數(shù)及電荷數(shù)均守恒，但U書寫錯(cuò)誤，故C錯(cuò)誤；反應(yīng)前后質(zhì)量數(shù)及電荷數(shù)均守恒，故D正確．本題選錯(cuò)誤的，故選AC. 答案：AC 8

7、．以下是物理學(xué)史上3個(gè)著名的核反應(yīng)方程 x＋Li→2y　　y＋N→x＋O　　y＋Be→z＋C x、y和z是3種不同的粒子，其中z是(　　) A．α粒子 B．質(zhì)子 C．中子 D．電子 解析：將題給3個(gè)方程相加，整理后得Li＋N＋Be→O＋C＋Z，根據(jù)電荷數(shù)守恒和質(zhì)量數(shù)守恒，Z的質(zhì)量數(shù)為1，電荷數(shù)為0，為中子，C正確． 答案：C 9．(多選)正電子發(fā)射型計(jì)算機(jī)斷層顯像(PET)的基本原理是：將放射性同位素O注入人體，O在人體內(nèi)衰變放出的正電子與人體內(nèi)的負(fù)電子相遇湮滅轉(zhuǎn)化為一對(duì)γ光子，被探測(cè)器采集后，經(jīng)計(jì)算機(jī)處理生成清晰圖像. 則根據(jù)PET原理判斷下列表述正確的是(　　) A

8、.O在人體內(nèi)衰變方程是O→N＋e B．正、負(fù)電子湮滅方程是e＋e→2γ C．在PET中，O的主要用途是作為示蹤原子 D．在PET中，O的主要用途是參與人體的新陳代謝 解析：由質(zhì)量數(shù)守恒和電荷數(shù)守恒知，衰變方程是O→N＋e，故A正確；正負(fù)電子湮滅生成兩個(gè)光子，故B正確；在PET中， O的主要用途是作為示蹤原子被探測(cè)器探測(cè)到，故C正確、D錯(cuò)誤． 答案：ABC 10．一個(gè)靜止的氮核N俘獲一個(gè)速度為1.1107 m/s的氦核變成B、C兩個(gè)新核，設(shè)B的速度方向與氦核速度方向相同、大小為4106 m/s，B的質(zhì)量數(shù)是C的17倍，B、C兩原子核的電荷數(shù)之比為8∶1. (1)寫出核反應(yīng)方程；

9、 (2)估算C核的速度大小． 解析：(1)由題可知B、C電荷數(shù)之和為9，因?yàn)锽、C兩原子核的電荷數(shù)之比為8∶1，則B的電荷數(shù)為8，C的電荷數(shù)為1；由題可知B、C質(zhì)量數(shù)之和為18，因?yàn)锽的質(zhì)量是C的17倍，則B的質(zhì)量數(shù)為17，則C的質(zhì)量數(shù)為1，所以B為O，C為H. 故核反應(yīng)方程為： N＋He→O＋H (2)設(shè)氦核的速度方向?yàn)檎较?；根?jù)動(dòng)量守恒得： mHevHe＝mBvB＋mCvC 代入數(shù)據(jù)得： vC＝－2.4107 m/s 答案：(1)N＋He→O＋H (2) vC＝－2.4107 m/s 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)。