2019年高中物理 第十九章 原子核 19.3 探测射线的方法 19.4 放射性的应用与防护检测 新人教版选修3-5.doc

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2019年高中物理 第十九章 原子核 19.3 探测射线的方法 19.4 放射性的应用与防护检测 新人教版选修3-5 1．(多选)利用威尔逊云室探测射线，下列说法正确的 (　　) A．威耳逊云室内充满过饱和蒸气，射线经过时可显示出射线运动的径迹 B．威耳逊云室中径迹直而粗的是α射线 C．威耳逊云室中径迹细而弯曲的是γ射线 D．威耳逊云室中显示粒子径迹的原因是电离，所以无法由径迹判断射线所带电荷的正负 【解析】　云室内充满过饱和蒸气，射线经过时把气体电离，过饱和蒸气以离子为核心凝结成雾滴，雾滴沿射线的路线排列，显示出射线的径迹，故A选项正确；由于α粒子的电离本领大，贯穿本领小，所以α射线在云室中的径迹粗而短，即B选项正确，由于γ射线的电离本领很弱，所以在云室中一般看不到它的径迹，而细长径迹是β射线的，所以C选项错误；把云室放在磁场中，由射线径迹的弯曲方向就可以判断射线所带电荷的正负，所以D选项错误． 【答案】　AB 2．盖革—米勒计数器对下列哪种粒子计数(　　) A．α粒子 B．β粒子 C．γ粒子 D．三种粒子均可 【解析】　盖革—米勒计数器灵敏度很高，可以对α、β、γ三种射线计数，只是不能区分它们，故D项正确． 【答案】　D 3．现代建筑使用的花岗岩石材和家庭装修使用的花岗岩板材中也存在不同程度的放射性，某同学要测定附近建筑材料厂生产的花岗岩板材的放射性辐射是否超标，他选用哪种仪器较好(　　) A．威尔逊云室 B．气泡室 C．盖革—米勒计数器 D．以上三种效果都很好 【解析】　花岗岩板材的放射性都比较弱，用云室、气泡室很难测出，而计数器非常灵敏，用它检测射线十分方便． 【答案】　C 4．美国医生用123I对老布什总统诊断，使其很快恢复健康.123I的特性是(　　) A．半衰期长，并迅速从体内清除 B．半衰期长，并缓慢从体内清除 C．半衰期短，并迅速从体内清除 D．半衰期短，并缓慢从体内清除 【解析】　在人体内作为示踪原子应该半衰期短，并能迅速从体内清除，以减小危害和遗留． 【答案】　C 5．关于放射性同位素的应用，下列说法中正确的有(　　) A．放射性改变了布料的性质使其不再因摩擦而生电，从而达到消除有害静电的目的 B．利用γ射线的贯穿性可以为金属探伤，也能进行人体的透视 C．用放射线照射作物种子使其DNA发生变异，其结果一定是更优秀的品种 D．用γ射线治疗肿瘤时一定要严格控制剂量，以免对人体正常组织造成太大的伤害 【解析】　利用放射线消除有害静电是利用放射线的电离性，使空气分子电离成为导体，将静电泄出．γ射线对人体细胞伤害太大，不能用来进行人体透视．作物种子发生的DNA突变不一定都是有益的，还要经过筛选才能培育出优良品种．用γ射线治疗肿瘤对人体肯定有副作用，因此要科学地控制剂量． 【答案】　D 6．下面列出的是一些核反应方程：P→Si＋X，Be＋H→B＋Y，He＋He→Li＋Z，其中(　　) A．X是质子，Y是中子，Z是正电子 B．X是正电子，Y是质子，Z是中子 C．X是中子，Y是正电子，Z是质子 D．X是正电子，Y是中子，Z是质子 【解析】　依据核反应方程的两个基本规律：质量数守恒和电荷数守恒，即可得出选项D正确． 【答案】　D 7．完成下列各核反应方程 (1)B＋He―→N＋(　　) (2)Be＋(　　)―→C＋n (3)Al＋(　　)―→Mg＋H (4)N＋He→O＋(　　) (5)U―→Th＋(　　) (6)Na＋(　　)―→Na＋H (7)Al＋He→n＋(　　)； P→Si＋(　　) 【答案】　(1)B＋He―→N＋n (2)Be＋He―→C＋n (3)Al＋n―→Mg＋H (4)N＋He→O＋H (5)U―→Th＋He (6)Na＋H―→Na＋H (7)Al＋He→n＋P(磷30放射性同位素) P→Si＋e(正电子) 8．写出下列原子核人工转变的核反应方程． (1)Na(钠核)俘获1个α粒子后放出1个质子； (2)Al(铝核)俘获1个α粒子后放出1个中子； (3)8O(氧核)俘获1个中子后放出1个质子； (4)Si(硅核)俘获1个质子后放出1个中子． 【答案】　(1)Na＋He→Mg＋H； (2)Al＋He→P＋n； (3)8O＋n→7N＋H； (4)Si＋H→P＋n. 1. 如右图所示，X为未知的放射源，L为薄铝片，若在放射源和盖革—米勒计数器之间加上L后，计数器的计数率大幅度减小；再在L和计数器之间再加垂直纸面向下的匀强磁场，计数器的计数率不变．则X可能是(　　) A．α和β的混合放射源 B．纯α放射源 C．α和γ的混合放射源 D．纯γ放射源 【解析】　此题考查运用三种射线的性质分析问题的能力，正确理解计数器的计数率的含义是解决本题的关键．在放射源和计数器之间加上铝片后，计数器的计数率大幅度减小，说明射线中有穿透力很弱的粒子，即α粒子，在铝片和计数器之间再加垂直纸面向下的匀强磁场，计数器计数率不变，说明穿过铝片的粒子中无带电粒子，故此时只有γ射线，因此放射源可能是α和γ的混合放射源，正确答案是C. 【答案】　C 2. 如图所示是原子核人工转变实验装置示意图，A是α粒子源，F是铝箔，调整F的厚度，使得S上刚好没有闪光，S是荧光屏，在容器中充入氮气后，屏S上出现闪光，该闪光产生的原因是(　　) A．α粒子射到屏S上产生的 B．α粒子轰击氮核后产生的某种粒子射到屏上产生的 C．α粒子轰击铝箔F上打出的某种粒子射到屏上产生的 D．粒子源中放出的γ射线射到屏上产生的 【解析】　该实验的核反应方程是N＋He→O＋H 这是原子核的第一次人工转变，世界第一次发现质子的实验，而本题出现的闪光是α粒子从氮核里打出的质子穿过铝箔射到屏上产生的． 【答案】　B 3．某校学生在进行社会综合实践活动时，收集列出了一些放射性同位素的半衰期和可供利用的射线(见下表)，并总结出它们的几种用途. 同位素 放射线 半衰期 同位素 放射线 半衰期 同位素 放射线 半衰期 钋210 α 138天 锶90 β 28年 钴60 γ 5年 镅241 β 433天 锝99 γ 6小时 氡 α 3.8天 根据上表请你分析判断下面结论正确的是(　　) A．塑料公司生产聚乙烯薄膜，方法是让较厚的聚乙烯膜通过轧辊后变薄，利用α射线来测定通过轧辊后的薄膜厚度是否均匀 B．钴60的半衰期为5年，若取4个钴60原子核，经10年后就一定剩下一个原子核 C．把放射性元素钋210掺杂到其他稳定元素中，放射性元素的半衰期变短 D．用锝99可以作示踪原子，用来诊断人体内的器官是否正常．方法是给被检查者注射或口服附有放射性同位素的元素的某些物质，当这些物质的一部分到达要检查的器官时，可根据放射性同位素的射线情况分析器官正常与否 【解析】　因为α射线不能穿透薄膜，无法测量薄膜的厚度，所以A不正确；钴60的半衰期为5年是指大量钴60原子核因衰变而减少到它原来数目的一半所需要的时间，因此，B、C错误；检查时，要在人体外探测到体内辐射出来的射线，而又不能让放射性物质长期留在体内，所以应选取锝99作为放射源，D正确． 【答案】　D 4．(多选)一个质子以1.0107 m/s的速度撞一个静止的铝原子核后被俘获，铝原子核变成硅原子核．已知铝原子核的质量是质子的27倍，硅原子核的质量是质子的28倍，则下列判断正确的是(　　) A．核反应方程为Al＋H→Si B．核反应方程为Al＋n→Si C．硅原子核速度的数量级为107 m/s，方向跟质子的初速度方向一致 D．硅原子速度的数量级为105 m/s 【解析】　由核反应中电荷数和质量数守恒可知A选项正确、B选项错误．由动量守恒定律求得硅原子速度的数量级为105 m/s，即D选项正确． 【答案】　AD 5.为了临床测定病人血液的体积，可根据磷酸盐在血液中被红血球吸收这一事实，向病人体内输入适量含有P的血液4 cm3分为两等分，其中一分留作标准样品，20 min后测量出其放射性强度为10 800 s－1；另一份则通过静脉注射进入病人体内，经20 min后，放射性血液分布于全身，再从病人体内抽出血液样品2 cm3，测出其放射性强度为5 s－1，则病人的血液体积大约为多少？ 【解析】　由于标准样品与输入体内的P的总量是相等的，因此两者的放射性强度与P原子核的总数均是相等的．设病人血液总体积为V，应有V＝10 800.解得V＝4 320 cm3. 【答案】　4 320 cm3