2019年人教版高中物理选修3-5《第十九章第3节第4节 探测射线的方法 放射性的应用与防护》随堂随练（含答案）

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1、第十九章第 3 节第 4 节 探测射线的方法 放射性的应用与防护随堂检测 1关于放射性同位素的应用，下列说法中正确的是( )A放射线改变了布料的性质使其不再因摩擦而产生电，因此达到消除有害静电的目的B利用 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能使其 DNA 发生变异，其结果一定是使其成为更优良的品种D用 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危害解析：选 D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 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

2、能培育出优良品种用 射线治疗肿瘤对人体肯定有副作用，因此要科学地严格控制剂量本题选 D2(2017宁夏银川九中高二检测) 卢瑟福通过实验首次实现了原子核的人工转变，其核反应方程为： He N O H，下列说法错误的是( )42 147 178 1A卢瑟福通过该实验提出了原子的核式结构模型B实验中是用 粒子轰击氮核的C卢瑟福通过该实验发现了质子D原子核在人工转变的过程中，电荷数一定守恒解析：选 A卢瑟福用 粒子轰击金箔散射的实验，提出原子的核式结构模型 ，故 A错误；用 粒子轰击氮核首次实现了原子核的人工转变，并发现了质子，故 B、C 正确；核反应方程质量数和电荷数是守恒的，故 D 正确3下列方

3、程中属于衰变的是_，属于人工转变的是_，生成原来元素的同位素的是_，放出 粒子的是_ I n I1235 10 12453 U Th He23892 23490 42 Bb Bi e21482 21483 Be He C n94 42 126 10解析：首先从方程左端去判断哪种是衰变、哪种是人工转变，当方程左端只有一种元素的原子核时，只能是衰变，故为衰变，为人工转变；而同位素的产生，是根据原子序数相同而质量数不同来判断，所以会生成该元素的同位素；判断 衰变，只需要看清衰变方程右端是否产生电子即可，应选.答案： 课时作业一、单项选择题1关于放射性同位素的应用，下列说法正确的是( )A利用 射线使

4、空气电离，把静电荷导走B利用 射线照射植物的种子，使产量显著增加C利用 射线来治疗肺癌、食道癌等疾病D利用放射性同位素跟它的非放射性同位素的化学性质相同，作为示踪原子解析：选 D 射线的电离作用很弱 ，应利用 射线的电离作用，A 错； 射线对生物具有物理化学作用，照射种子可使基因变异，可用于放射性治疗， 射线不具有生物作用，B、C 均错；同位素的核外电子数相同，化学性质相同， 放射性同位素带有“放射性标记” ，可用探测器探测，D 对2英国物理学家布拉凯特在充氮的云室中做 粒子轰击氮核的实验在如图所示的云室照片中，正确的图是( )解析：选 B首先在 粒子( He)、反冲核( O)和质子( H)这

5、三种粒子中，反冲核的电42 178 1离能力最强，穿透能力最弱径迹短而粗；质子的电离能力最弱，穿透能力最强径迹细而长另外，在 粒子轰击氮核的过程中，系统动量守恒，即 pp Op H.因此，反冲核与质子的运动方向不可能在同一直线上3以下是物理学史上 3 个著名的核反应方程x Li 2y y Nx O y Bez C73 147 178 94 126x、y 和 z 是 3 种不同的粒子，其中 z 是( )A 粒子 B质子C中子 D电子解析：选 C根据质量数守恒和电荷数守恒可以确定 x 为质子 H，y 为 He 即 粒子，1 42z 为中子 n.104(2017广州高二检测)以下几个核反应方程，粒子

6、 X 代表中子的方程是( )A N He OX147 42 178B Be He CX94 42 126C P SiX3015 3014D C NX146 147解析：选 B由核反应过程中质量数和电荷数守恒可以判断出选项 B 正确5放射性在技术上有很多应用，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线元素 射线 半衰期钋 210 138 天氡 222 3.8 天锶 90 28 年铀 238 、 、 4.5109 年某塑料公司生产聚乙烯薄膜，方法是让厚的聚乙烯膜通过轧辊把聚乙烯膜轧薄，利用适当的放射线来测定通过轧辊后的薄膜厚度是否均匀可利用的元素是( )A钋 210

7、 B氡 222C锶 90 D铀 238解析：选 C要测定聚乙烯薄膜的厚度 ，则要求射线可以穿透薄膜，因此 射线不合适；另外，射线穿透作用还要受薄膜厚度影响， 射线穿透作用最强，薄膜厚度不会影响射线穿透，所以只能选用 射线，而氡 222 半衰期太短，铀 238 半衰期太长，所以只有锶 90 较合适二、多项选择题6下列哪些应用是把放射性同位素作为示踪原子( )A 射线探伤仪B利用含有放射性碘 131 的油，检测地下输油管的漏油情况C利用钴 60 治疗肿瘤等疾病D把含有放射性元素的肥料施给农作物，用检测放射性的办法确定放射性元素在农作物内转移和分布情况，找出合理施肥的规律解析：选 BDA 是利用了

8、射线的穿透性；C 利用了 射线的生物作用；B、D 是利用示踪原子7近几年来，我国北京、上海、山东、洛阳、广州等地引进了十多台 刀，治疗患者5 000 余例，效果极好，成为治疗脑肿瘤的最佳仪器令人感叹的是，用 刀治疗时不用麻醉，病人清醒，时间短，半小时完成手术，无需住院，因而 刀被誉为“神刀” 据报道，我国自己研制的旋式 刀性能更好，即将进入各大医院为患者服务 刀治疗脑肿瘤主要是利用( )A 射线具有很强的穿透能力B 射线具有很强的电离作用C 射线具有很高的能量D 射线能很容易绕过阻碍物到达目的地解析：选 AC 刀就是 射线， 射线的特点是穿透能力强 ， 射线波长短，光子的能量高，杀伤力强，应用

9、 刀治疗脑肿瘤就是利用其穿透能力强和杀伤力强8用盖革米勒计数器测定放射源的放射强度为每分钟 405 次，若将一张厚纸板放在计数器与放射源之间，计数器几乎测不到射线.10 天后再次测量，测得该放射源的放射强度为每分钟 101 次，则下列关于射线性质及它的半衰期的说法正确的是( )A放射源射出的是 射线B放射源射出的是 射线C这种放射性元素的半衰期是 5 天D这种放射性元素的半衰期是 2.5 天解析：选 AC因厚纸板能挡住这种射线，可知这种射线是穿透能力最差的 射线，选项 A 正确，B 错误；因放射性元素原子核个数与单位时间内衰变的次数成正比，10 天后测出放射强度为原来的四分之一，说明 10 天

10、后放射性元素的原子核个数只有原来的四分之一，由半衰期公式知，已经过了两个半衰期，故半衰期是 5 天9(2017江苏扬州期末)正电子发射计算机断层显像 (PET)的基本原理是：将放射性同位素 O 注入人体， O 在人体内衰变放出的正电子与人体内的负电子相遇而湮灭转化为158 158一对 光子，被探测器采集后，经计算机处理生成清晰图象则根据 PET 的原理判断下列表述正确的是( )A O 在人体内的衰变方程是 O N e158 158 157 01B正、负电子湮灭方程是 e e 201 0 1C在 PET 中， O 主要用途是作为示踪原子158D在 PET 中， O 主要用途是参与人体的新陈代谢1

11、58解析：选 ABC显像的原理是采集 光子，即注入人体内的 O 衰变放出正电子和人158体内的负电子湮灭转化为 光子，因此 O 主要用途是作为示踪原子 ，D 错158三、非选择题10中国科学院上海原子核研究所制得了一种新的铂元素的同位素 Pt.制取过程如20278下：(1)用质子轰击铍靶 Be 产生快中子；94(2)用快中子轰击汞 Hg，反应过程可能有两种：2048生成 Pt，放出氦原子核；20278生成 Pt，放出质子、中子；20278(3)生成的 Pt 发生两次 衰变，变成稳定的原子核汞 Hg.20278 2028写出上述核反应方程式解析：根据质量数守恒和电荷数守恒，算出新核的电荷数和质量

12、数，然后写出核反应方程(1) Be H B n.94 1 95 10(2) Hg n Pt He；2048 10 20278 32 Hg n Pt2 H n.2048 10 20278 1 10(3) Pt Au e；20278 20279 0 1Au Hg e.20279 2028 0 1答案：见解析111934 年，约里奥居里和伊丽芙 居里夫妇在用 粒子轰击铝箔时，除了测到预料中的中子外，还探测到了正电子正电子的质量跟电子的质量相同，带一个单位的正电荷，跟电子的电性正好相反，是电子的反粒子，更意外的是，拿走 放射源以后，铝箔虽不再发射中子，但仍然继续发射正电子，而且这种放射性也有一定的半衰

13、期原来，铝箔被 粒子击中后发生了如下反应： Al He P n.这里的 P 就是一种人工放射性同位素，2713 42 3015 10 3015正电子就是它衰变过程中放射出来的(1)写出放射性同位素 P 放出正电子的核反应方程；3015(2)放射性同位素 P 放出正电子的衰变称为正 衰变，我们知道原子核内只有中子和3015质子，那么正 衰变中的正电子从何而来？解析：(1)正 衰变过程质量数、电荷数也守恒 ， P 放出正电子的核反应方程为3015P Si e，可见正 衰变后新核质量数不变，电荷数减 1.3015 3014 01(2)原子核内只有质子和中子，没有电子，也没有正电子， 正 衰变是原子核

14、的一个质子转换成一个中子，同时放出一个正电子，反应过程为 H e n.1 01 10答案：(1) P Si e (2) H e n3015 3014 01 1 01 1012用中子轰击 Cu 核时，产生镍的放射性同位素，其质量数为 65，写出人工制造6529镍的核反应方程，所产生的放射性镍要发生 衰变，写出镍发生 衰变的方程解析：中子轰击铜的核反应方程为n Cu Ni X，10 6529 6528 AZ则 16565A，02928Z，得 A1、Z1，则 X 为 H.AZ 1上述方程为 n Cu Ni H.10 6529 6528 1同样办法可得镍发生 衰变的方程：Ni Cu e.6528 6529 0 1答案： n Cu Ni H Ni Cu e10 6529 6528 1 6528 6529 0 1