2019年高中物理 第3節(jié) 探測(cè)射線的方法 第4節(jié) 放射性的應(yīng)用與防護(hù)課前導(dǎo)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(cè)射線的方法 第4節(jié) 放射性的應(yīng)用與防護(hù)課前導(dǎo)讀知能演練試題 新人教版選修 1．(雙選)關(guān)于同位素的下列說(shuō)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(xué)性質(zhì)、物理性質(zhì)都相同 C．同位素都具有放射性 D．互稱(chēng)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(chēng)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(jìn) 入云室會(huì)使云室中的氣體分子電離，從而顯示其運(yùn)動(dòng)軌跡．如圖所示是在有勻強(qiáng)磁場(chǎng)的云室中觀察到的粒子的軌跡，a和b是軌跡上的兩點(diǎn)，勻強(qiáng)磁場(chǎng)B垂直紙面向里．該粒子在運(yùn)動(dòng)時(shí)，其質(zhì)量和電量不變，而動(dòng)能逐漸減少，下列說(shuō)法正確的是(　　) A．粒子先經(jīng)過(guò)a點(diǎn)，再經(jīng)過(guò)b點(diǎn) B．粒子先經(jīng)過(guò)b點(diǎn)，再經(jīng)過(guò)a點(diǎn) C．粒子帶負(fù)電 D．粒子帶正電 解析：由r＝可知，粒子的動(dòng)能越小，圓周運(yùn)動(dòng)的半徑越小，結(jié)合粒子運(yùn)動(dòng)軌跡可知，粒子先經(jīng)過(guò)a點(diǎn)，再經(jīng)過(guò)b點(diǎn)，選項(xiàng)A正確，根據(jù)左手定則可以判斷粒子帶負(fù)電，選項(xiàng)C正確． 答案：AC 3．(雙選)盧瑟福通過(guò)實(shí)驗(yàn)首次實(shí)現(xiàn)了原子核的人工轉(zhuǎn)變，核反應(yīng)方程為He＋N―→O＋H，下列說(shuō)法中正確的是(　　) A．通過(guò)此實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)了質(zhì)子 B．實(shí)驗(yàn)中利用了放射源放出的γ射線 C．實(shí)驗(yàn)中利用了放射源放出的α射線 D．原子核在人工轉(zhuǎn)變過(guò)程中，電荷數(shù)可能不守恒 解析：由物理學(xué)史知A項(xiàng)對(duì)；本實(shí)驗(yàn)用α粒子轟擊N而非γ射線，B項(xiàng)錯(cuò)；核反應(yīng)方程兩邊電荷數(shù)必守恒，D項(xiàng)錯(cuò)． 答案：AC 4．對(duì)放射性的應(yīng)用，下列說(shuō)法不正確的是(　　) A．放射線能殺傷癌細(xì)胞或阻止癌細(xì)胞分裂，對(duì)人體的正常細(xì)胞不會(huì)有傷害作用 B．對(duì)放射性的廢料，要裝入特制的容器并埋入深地層進(jìn)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(duì)可能有放射性污染的場(chǎng)所或物品進(jìn)行檢測(cè)是很有必要的 解析：放射線能殺傷癌細(xì)胞或阻止癌細(xì)胞分裂，但也會(huì)對(duì)人體的正常細(xì)胞有傷害，選項(xiàng)A錯(cuò)；正因?yàn)榉派渚€具有傷害作用，選項(xiàng)B、C、D均是正確的． 答案：A 5．下述關(guān)于放射性的探測(cè)說(shuō)法錯(cuò)誤的是(　　) A．氣泡室探測(cè)射線的原理與云室探測(cè)射線原理類(lèi)似 B．由氣泡室內(nèi)射線徑跡可以分析粒子的帶電、動(dòng)量、能量等情況 C．蓋革—米勒計(jì)數(shù)器探測(cè)射線的原理中利用射線的電離本領(lǐng) D．蓋革—米勒計(jì)數(shù)器不僅能計(jì)數(shù)，還能用來(lái)分析射線的性質(zhì) 解析：氣泡室探測(cè)射線原理與云室類(lèi)似，不同的是氣泡室中是在射線經(jīng)過(guò)時(shí)產(chǎn)生氣泡來(lái)顯示射線徑跡的，故A選項(xiàng)正確；由氣泡室內(nèi)徑跡中氣泡的多少及徑跡在磁場(chǎng)中的彎曲方向等，可分析射線的帶電、動(dòng)量、能量等情況，故B選項(xiàng)正確；蓋革—米勒計(jì)數(shù)器利用射線電離作用，產(chǎn)生電脈沖進(jìn)而計(jì)數(shù)，所以C選項(xiàng)正確；由于對(duì)于不同射線產(chǎn)生的脈沖現(xiàn)象相同，因此計(jì)數(shù)器只能用來(lái)計(jì)數(shù)，不能區(qū)分射線的種類(lèi)，所以D選項(xiàng)錯(cuò)誤． 答案：D 6．用于治療腫瘤的放射源必須滿(mǎn)足：①放射線具有較強(qiáng)的穿透力，以輻射到體內(nèi)的腫瘤處；②要在較長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)具有相對(duì)穩(wěn)定的輻射強(qiáng)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(shí) 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(qiáng)的穿透能力，應(yīng)該選用γ射線作為輻射線，且時(shí)間不宜過(guò)短或像鍶90一樣過(guò)長(zhǎng)，應(yīng)選用鈷60. 答案：C 7．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＝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(yīng)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(guó)北京、上海、山東、洛陽(yáng)、廣州各地引進(jìn)了十多臺(tái)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(shí)不用麻醉，病人清醒，時(shí)間短，半小時(shí)內(nèi)完成手術(shù)，無(wú)須住院，因而γ刀被譽(yù)為“神刀”．據(jù)報(bào)道，我國(guó)自己研制的旋式γ刀性能更好，即將進(jìn)入各大醫(yī)院為患者服務(wù)．問(wèn)：γ刀治療腦腫瘤主要是利用(　　) A．γ射線具有很強(qiáng)的貫穿本領(lǐng) B．γ射線具有很強(qiáng)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(guò)阻礙物到達(dá)目的地 解析：γ射線是一種波長(zhǎng)很短的電磁波，具有較高的能量，它的貫穿本領(lǐng)很強(qiáng)，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(shí)，通常是同時(shí)用多束γ射線，使它們穿透腦顱和健康區(qū)域在病灶處會(huì)聚，利用γ射線的高能量殺死腫瘤細(xì)胞．如下圖所示． 綜上所述，本題正確選項(xiàng)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(guò)程的核反應(yīng)方程是____________________；用此衰變過(guò)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(yīng)過(guò)程的方程是___________________________． 答案：84Po→82Pb＋He 　9F＋He→Ne＋H 10．(xx全國(guó)新課標(biāo)Ⅰ卷)一質(zhì)子束入射到能止靶核Al上，產(chǎn)生如下核反應(yīng)： P＋Al→X＋n，式中P代表質(zhì)子，n代表中子，X代表核反應(yīng)產(chǎn)生的新核．由反應(yīng)式可知，新核X的質(zhì)子數(shù)為_(kāi)_________，中子數(shù)為_(kāi)___________． 解析：根據(jù)核反應(yīng)過(guò)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(xué)、核技術(shù)、核醫(yī)學(xué)等高新技術(shù)領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用，有力地推動(dòng)了現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的發(fā)展．當(dāng)今醫(yī)學(xué)影像診斷設(shè)備PET/CT堪稱(chēng)“現(xiàn)代醫(yī)學(xué)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(shí)還產(chǎn)生另一粒子，試寫(xiě)出核反應(yīng)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(lái)的百分之幾？(結(jié)果取2位有效數(shù)字) 解析：解答本題時(shí)可按以下思路分析，書(shū)寫(xiě)核反應(yīng)方程時(shí)應(yīng)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(yīng)方程為7N＋H→6C＋He① 設(shè)碳11原有質(zhì)量為m0，經(jīng)過(guò)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(dòng)能被吸收后轉(zhuǎn)變?yōu)闊崮?，在通過(guò)換能器轉(zhuǎn)化為電能的一種裝置．其構(gòu)造大致是：最外層是由合金制成的保護(hù)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(zhǎng)期航天任務(wù)的核電池，則下列論述正確的是(　　) A．90Sr的半衰期較長(zhǎng)，使用壽命較長(zhǎng)，放出的β射線比α射線的貫穿本領(lǐng)弱，所需的屏蔽材料較薄 B．210Po的半衰期最短，使用壽命最長(zhǎng)，放出的α射線比β射線的貫穿本領(lǐng)弱，所需的屏蔽材料較薄 C．238Pu的半衰期最長(zhǎng)，使用壽命最長(zhǎng)，放出的α射線比β射線的貫穿本領(lǐng)弱，所需的屏蔽材料較薄 D．放射性同位素在發(fā)生衰變時(shí)，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(shí)，釋放出高速運(yùn)動(dòng)的射線，這些射線的能量來(lái)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(duì)；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(zhǎng)，其使用壽命也最長(zhǎng)，α射線的穿透能力沒(méi)有β射線強(qiáng)，故較薄的屏蔽材料即可擋住α射線的泄漏，C對(duì)． 答案：CD