2019年高中物理 第3節(jié) 探測射線的方法 第4節(jié) 放射性的應用與防護課前導讀知能演練試題 新人教版選修.doc

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2019年高中物理 第3節(jié) 探測射線的方法 第4節(jié) 放射性的應用與防護課前導讀知能演練試題 新人教版選修 1．(雙選)關于同位素的下列說法中，正確的是(　　) A．一種元素的幾種同位素在元素周期表中的位置相同 B．一種元素的幾種同位素的化學性質(zhì)、物理性質(zhì)都相同 C．同位素都具有放射性 D．互稱同位素的原子含有相同的質(zhì)子數(shù) 解析：質(zhì)子數(shù)相同、中子數(shù)不同的原子互稱同位素，由于它們的原子序數(shù)相同，因此在元素周期表中的位置相同．雖然核電荷數(shù)相同，但由于中子數(shù)不同，因此物理性質(zhì)不同．不是每一種元素的同位素都具有放射性，只有具有放射性的同位素才叫放射性同位素． 答案：AD 2．(雙選)帶電粒子進 入云室會使云室中的氣體分子電離，從而顯示其運動軌跡．如圖所示是在有勻強磁場的云室中觀察到的粒子的軌跡，a和b是軌跡上的兩點，勻強磁場B垂直紙面向里．該粒子在運動時，其質(zhì)量和電量不變，而動能逐漸減少，下列說法正確的是(　　) A．粒子先經(jīng)過a點，再經(jīng)過b點 B．粒子先經(jīng)過b點，再經(jīng)過a點 C．粒子帶負電 D．粒子帶正電 解析：由r＝可知，粒子的動能越小，圓周運動的半徑越小，結合粒子運動軌跡可知，粒子先經(jīng)過a點，再經(jīng)過b點，選項A正確，根據(jù)左手定則可以判斷粒子帶負電，選項C正確． 答案：AC 3．(雙選)盧瑟福通過實驗首次實現(xiàn)了原子核的人工轉(zhuǎn)變，核反應方程為He＋N―→O＋H，下列說法中正確的是(　　) A．通過此實驗發(fā)現(xiàn)了質(zhì)子 B．實驗中利用了放射源放出的γ射線 C．實驗中利用了放射源放出的α射線 D．原子核在人工轉(zhuǎn)變過程中，電荷數(shù)可能不守恒 解析：由物理學史知A項對；本實驗用α粒子轟擊N而非γ射線，B項錯；核反應方程兩邊電荷數(shù)必守恒，D項錯． 答案：AC 4．對放射性的應用，下列說法不正確的是(　　) A．放射線能殺傷癌細胞或阻止癌細胞分裂，對人體的正常細胞不會有傷害作用 B．對放射性的廢料，要裝入特制的容器并埋入深地層進行處理 C．射線探傷儀中的放射源必須存放在特制的容器里，而不能隨意放置 D．對可能有放射性污染的場所或物品進行檢測是很有必要的 解析：放射線能殺傷癌細胞或阻止癌細胞分裂，但也會對人體的正常細胞有傷害，選項A錯；正因為放射線具有傷害作用，選項B、C、D均是正確的． 答案：A 5．下述關于放射性的探測說法錯誤的是(　　) A．氣泡室探測射線的原理與云室探測射線原理類似 B．由氣泡室內(nèi)射線徑跡可以分析粒子的帶電、動量、能量等情況 C．蓋革—米勒計數(shù)器探測射線的原理中利用射線的電離本領 D．蓋革—米勒計數(shù)器不僅能計數(shù)，還能用來分析射線的性質(zhì) 解析：氣泡室探測射線原理與云室類似，不同的是氣泡室中是在射線經(jīng)過時產(chǎn)生氣泡來顯示射線徑跡的，故A選項正確；由氣泡室內(nèi)徑跡中氣泡的多少及徑跡在磁場中的彎曲方向等，可分析射線的帶電、動量、能量等情況，故B選項正確；蓋革—米勒計數(shù)器利用射線電離作用，產(chǎn)生電脈沖進而計數(shù)，所以C選項正確；由于對于不同射線產(chǎn)生的脈沖現(xiàn)象相同，因此計數(shù)器只能用來計數(shù)，不能區(qū)分射線的種類，所以D選項錯誤． 答案：D 6．用于治療腫瘤的放射源必須滿足：①放射線具有較強的穿透力，以輻射到體內(nèi)的腫瘤處；②要在較長時間內(nèi)具有相對穩(wěn)定的輻射強度．表中給出的四種放射性同位素，適合用于治療腫瘤的放射源是(　　) 同位素 輻射線 半衰期 釙210 α 138天 锝99 γ 6小時 鈷60 γ 5年 鍶90 β 28年 A.釙210　　　　　　　　B．锝99 C．鈷60 D．鍶90 解析：由要求要有較強的穿透能力，應該選用γ射線作為輻射線，且時間不宜過短或像鍶90一樣過長，應選用鈷60. 答案：C 7．原子核X與氘核H反應生成一個α粒子和一個質(zhì)子．由此可知(　　) A．A＝2，Z＝1　　　 B．A＝2，Z＝2 C．A＝3，Z＝3 D．A＝3，Z＝2 解析：X＋H→He＋H，應用質(zhì)量數(shù)與電荷數(shù)的守恒A＋2＝4＋1，Z＋1＝2＋1，解得A＝3，Z＝2. 答案：D 8．(雙選)近幾年，我國北京、上海、山東、洛陽、廣州各地引進了十多臺γ刀，治療患者5 000余例，效果極好，成為治療腦腫瘤的最佳儀器．令人感嘆的是，用γ刀治療時不用麻醉，病人清醒，時間短，半小時內(nèi)完成手術，無須住院，因而γ刀被譽為“神刀”．據(jù)報道，我國自己研制的旋式γ刀性能更好，即將進入各大醫(yī)院為患者服務．問：γ刀治療腦腫瘤主要是利用(　　) A．γ射線具有很強的貫穿本領 B．γ射線具有很強的電離作用 C．γ射線具有很高的能量 D．γ射線能很容易地繞過阻礙物到達目的地 解析：γ射線是一種波長很短的電磁波，具有較高的能量，它的貫穿本領很強，甚至可以穿透幾厘米的鉛板，但它的電離作用很?。? γ刀治療腫瘤時，通常是同時用多束γ射線，使它們穿透腦顱和健康區(qū)域在病灶處會聚，利用γ射線的高能量殺死腫瘤細胞．如下圖所示． 綜上所述，本題正確選項為A、C. 答案：AC 9．(xx上海卷)放射性元素84Po衰變?yōu)?2Pb，此衰變過程的核反應方程是____________________；用此衰變過程中發(fā)出的射線轟擊9F，可得到質(zhì)量數(shù)為22的氖(Ne)元素和另一種粒子，此核反應過程的方程是___________________________． 答案：84Po→82Pb＋He 　9F＋He→Ne＋H 10．(xx全國新課標Ⅰ卷)一質(zhì)子束入射到能止靶核Al上，產(chǎn)生如下核反應： P＋Al→X＋n，式中P代表質(zhì)子，n代表中子，X代表核反應產(chǎn)生的新核．由反應式可知，新核X的質(zhì)子數(shù)為__________，中子數(shù)為____________． 解析：根據(jù)核反應過程電荷數(shù)守恒和質(zhì)量數(shù)守恒，新核X的質(zhì)子數(shù)為1＋13－0＝14，質(zhì)量數(shù)為1＋27－1＝27，所以中子數(shù)＝27－14＝13. 答案：14　13 11．回旋加速器在核科學、核技術、核醫(yī)學等高新技術領域得到了廣泛應用，有力地推動了現(xiàn)代科學技術的發(fā)展．當今醫(yī)學影像診斷設備PET/CT堪稱“現(xiàn)代醫(yī)學高科技之冠”，它在醫(yī)療診斷中，常利用能放射正電子的同位素碳11作示蹤原子．碳11是由小型回旋加速器輸出的高速質(zhì)子轟擊氮14獲得，同時還產(chǎn)生另一粒子，試寫出核反應方程．若碳11的半衰期τ為20 min，經(jīng)2.0 h剩余碳11的質(zhì)量占原來的百分之幾？(結果取2位有效數(shù)字) 解析：解答本題時可按以下思路分析，書寫核反應方程時應該注意質(zhì)量數(shù)守恒和核電荷數(shù)守恒，注意理解半衰期的意義． 核反應方程為7N＋H→6C＋He① 設碳11原有質(zhì)量為m0，經(jīng)過t1＝2.0 h剩余的質(zhì)量為mτ，根據(jù)半衰期定義有： ＝≈1.6%② 答案：7N＋H→6C＋He　1.6% 12．(雙選)放射性同位素電池是一種新型電池，它是利用放射性同位素衰變放出的高速帶電粒子(α射線、β射線)與物質(zhì)相互作用，射線的動能被吸收后轉(zhuǎn)變?yōu)闊崮?，在通過換能器轉(zhuǎn)化為電能的一種裝置．其構造大致是：最外層是由合金制成的保護層，次外層是防止射線泄漏的輻射屏蔽層，第三層是把熱能轉(zhuǎn)化成電能的換能器，最里層是放射性同位素． 電池使用的三種放射性同位素的半衰期和發(fā)出的射線如下表： 同位素 90Sr 210Po 238Pu 射線 β α α 半衰期 28年 138天 89.6年 若選擇上述某一種同位素作為放射源，使用相同材料制成的輻射屏蔽層，制造用于執(zhí)行長期航天任務的核電池，則下列論述正確的是(　　) A．90Sr的半衰期較長，使用壽命較長，放出的β射線比α射線的貫穿本領弱，所需的屏蔽材料較薄 B．210Po的半衰期最短，使用壽命最長，放出的α射線比β射線的貫穿本領弱，所需的屏蔽材料較薄 C．238Pu的半衰期最長，使用壽命最長，放出的α射線比β射線的貫穿本領弱，所需的屏蔽材料較薄 D．放射性同位素在發(fā)生衰變時，出現(xiàn)質(zhì)量虧損，但衰變前后的總質(zhì)量數(shù)不變 解析：原子核衰變時，釋放出高速運動的射線，這些射線的能量來自原子核的質(zhì)量虧損，即質(zhì)量減小，但質(zhì)量數(shù)不變，D對；從表格中顯示Sr的半衰期為28年、Po的半衰期為138天、Pu的半衰期為89.6年，故Pu的半衰期最長，其使用壽命也最長，α射線的穿透能力沒有β射線強，故較薄的屏蔽材料即可擋住α射線的泄漏，C對． 答案：CD