19.4放射性的应用与防护 同步练习（含答案） (6)
文档属性
| 名称 | 19.4放射性的应用与防护 同步练习（含答案） (6) |  | |
| 格式 | zip | ||
| 文件大小 | 220.5KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（新课程标准） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2017-01-02 14:53:34 | ||
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文档简介
19.4放射性的应用与防护
同步练习
1．(双选)关于同位素的下列说法中，正确的是( )
A．一种元素的几种同位素在元素周期表中的位置相同
B．一种元素的几种同位素的化学性质、物理性质都相同
C．同位素都具有放射性
D．互称同位素的原子含有相同的质子数
解析：质子数相同、中子数不同的原子互称同位素，由于它们的原子序数相同，因此在元素周期表中的位置相同．虽然核电荷数相同，但由于中子数不同，因此物理性质不同．不是每一种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．(双选)带电粒子进
入云室会使云室中的气体分子电离，从而显示其运动轨迹．如图所示是在有匀强磁场的云室中观察到的粒子的轨迹，a和b是轨迹上的两点，匀强磁场B垂直纸面向里．该粒子在运动时，其质量和电量不变，而动能逐渐减少，下列说法正确的是( )
A．粒子先经过a点，再经过b点
B．粒子先经过b点，再经过a点
C．粒子带负电
D．粒子带正电
解析：由r＝可知，粒子的动能越小，圆周运动的半径越小，结合粒子运动轨迹可知，粒子先经过a点，再经过b点，选项A正确，根据左手定则可以判断粒子带负电，选项C正确．
答案：AC
3．(双选)卢瑟福通过实验首次实现了原子核的人工转变，核反应方程为He＋N―→O＋H，下列说法中正确的是( )
A．通过此实验发现了质子
B．实验中利用了放射源放出的γ射线
C．实验中利用了放射源放出的α射线
D．原子核在人工转变过程中，电荷数可能不守恒
解析：由物理学史知A项对；本实验用α粒子轰击N而非γ射线，B项错；核反应方程两边电荷数必守恒，D项错．
答案：AC
4．对放射性的应用，下列说法不正确的是( )
A．放射线能杀伤癌细胞或阻止癌细胞分裂，对人体的正常细胞不会有伤害作用
B．对放射性的废料，要装入特制的容器并埋入深地层进行处理
C．射线探伤仪中的放射源必须存放在特制的容器里，而不能随意放置
D．对可能有放射性污染的场所或物品进行检测是很有必要的
解析：放射线能杀伤癌细胞或阻止癌细胞分裂，但也会对人体的正常细胞有伤害，选项A错；正因为放射线具有伤害作用，选项B、C、D均是正确的．
答案：A
5．下述关于放射性的探测说法错误的是( )
A．气泡室探测射线的原理与云室探测射线原理类似
B．由气泡室内射线径迹可以分析粒子的带电、动量、能量等情况
C．盖革—米勒计数器探测射线的原理中利用射线的电离本领
D．盖革—米勒计数器不仅能计数，还能用来分析射线的性质
解析：气泡室探测射线原理与云室类似，不同的是气泡室中是在射线经过时产生气泡来显示射线径迹的，故A选项正确；由气泡室内径迹中气泡的多少及径迹在磁场中的弯曲方向等，可分析射线的带电、动量、能量等情况，故B选项正确；盖革—米勒计数器利用射线电离作用，产生电脉冲进而计数，所以C选项正确；由于对于不同射线产生的脉冲现象相同，因此计数器只能用来计数，不能区分射线的种类，所以D选项错误．
答案：D
6．用于治疗肿瘤的放射源必须满足：①放射线具有较强的穿透力，以辐射到体内的肿瘤处；②要在较长时间内具有相对稳定的辐射强度．表中给出的四种放射性同位素，适合用于治疗肿瘤的放射源是( )
同位素
辐射线
半衰期
钋210
α
138天
锝99
γ
6小时
钴60
γ
5年
锶90
β
28年
A.钋210 B．锝99
C．钴60
D．锶90
解析：由要求要有较强的穿透能力，应该选用γ射线作为辐射线，且时间不宜过短或像锶90一样过长，应选用钴60.
答案：C
7．原子核X与氘核H反应生成一个α粒子和一个质子．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，应用质量数与电荷数的守恒A＋2＝4＋1，Z＋1＝2＋1，解得A＝3，Z＝2.
答案：D
8．(双选)近几年，我国北京、上海、山东、洛阳、广州各地引进了十多台γ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γ刀治疗时不用麻醉，病人清醒，时间短，半小时内完成手术，无须住院，因而γ刀被誉为“神刀”．据报道，我国自己研制的旋式γ刀性能更好，即将进入各大医院为患者服务．问：γ刀治疗脑肿瘤主要是利用( )
A．γ射线具有很强的贯穿本领
B．γ射线具有很强的电离作用
C．γ射线具有很高的能量
D．γ射线能很容易地绕过阻碍物到达目的地
解析：γ射线是一种波长很短的电磁波，具有较高的能量，它的贯穿本领很强，甚至可以穿透几厘米的铅板，但它的电离作用很小．
γ刀治疗肿瘤时，通常是同时用多束γ射线，使它们穿透脑颅和健康区域在病灶处会聚，利用γ射线的高能量杀死肿瘤细胞．如下图所示．
综上所述，本题正确选项为A、C.
答案：AC
9．(2013·上海卷)放射性元素84Po衰变为82Pb，此衰变过程的核反应方程是____________________；用此衰变过程中发出的射线轰击9F，可得到质量数为22的氖(Ne)元素和另一种粒子，此核反应过程的方程是___________________________．
答案：84Po→82Pb＋He
9F＋He→Ne＋H
10．(2013·全国新课标Ⅰ卷)一质子束入射到能止靶核Al上，产生如下核反应：
P＋Al→X＋n，式中P代表质子，n代表中子，X代表核反应产生的新核．由反应式可知，新核X的质子数为__________，中子数为____________．
解析：根据核反应过程电荷数守恒和质量数守恒，新核X的质子数为1＋13－0＝14，质量数为1＋27－1＝27，所以中子数＝27－14＝13.
答案：14 13
11．回旋加速器在核科学、核技术、核医学等高新技术领域得到了广泛应用，有力地推动了现代科学技术的发展．当今医学影像诊断设备PET/CT堪称“现代医学高科技之冠”，它在医疗诊断中，常利用能放射正电子的同位素碳11作示踪原子．碳11是由小型回旋加速器输出的高速质子轰击氮14获得，同时还产生另一粒子，试写出核反应方程．若碳11的半衰期τ为20
min，经2.0
h剩余碳11的质量占原来的百分之几？(结果取2位有效数字)
解析：解答本题时可按以下思路分析，书写核反应方程时应该注意质量数守恒和核电荷数守恒，注意理解半衰期的意义．
核反应方程为7N＋H→6C＋He①
设碳11原有质量为m0，经过t1＝2.0
h剩余的质量为mτ，根据半衰期定义有：
＝≈1.6%②
答案：7N＋H→6C＋He 1.6%
12．(双选)放射性同位素电池是一种新型电池，它是利用放射性同位素衰变放出的高速带电粒子(α射线、β射线)与物质相互作用，射线的动能被吸收后转变为热能，在通过换能器转化为电能的一种装置．其构造大致是：最外层是由合金制成的保护层，次外层是防止射线泄漏的辐射屏蔽层，第三层是把热能转化成电能的换能器，最里层是放射性同位素．
电池使用的三种放射性同位素的半衰期和发出的射线如下表：
同位素
90Sr
210Po
238Pu
射线
β
α
α
半衰期
28年
138天
89.6年
若选择上述某一种同位素作为放射源，使用相同材料制成的辐射屏蔽层，制造用于执行长期航天任务的核电池，则下列论述正确的是( )
A．90Sr的半衰期较长，使用寿命较长，放出的β射线比α射线的贯穿本领弱，所需的屏蔽材料较薄
B．210Po的半衰期最短，使用寿命最长，放出的α射线比β射线的贯穿本领弱，所需的屏蔽材料较薄
C．238Pu的半衰期最长，使用寿命最长，放出的α射线比β射线的贯穿本领弱，所需的屏蔽材料较薄
D．放射性同位素在发生衰变时，出现质量亏损，但衰变前后的总质量数不变
解析：原子核衰变时，释放出高速运动的射线，这些射线的能量来自原子核的质量亏损，即质量减小，但质量数不变，D对；从表格中显示Sr的半衰期为28年、Po的半衰期为138天、Pu的半衰期为89.6年，故Pu的半衰期最长，其使用寿命也最长，α射线的穿透能力没有β射线强，故较薄的屏蔽材料即可挡住α射线的泄漏，C对．
答案：CD
同步练习
1．(双选)关于同位素的下列说法中，正确的是( )
A．一种元素的几种同位素在元素周期表中的位置相同
B．一种元素的几种同位素的化学性质、物理性质都相同
C．同位素都具有放射性
D．互称同位素的原子含有相同的质子数
解析：质子数相同、中子数不同的原子互称同位素，由于它们的原子序数相同，因此在元素周期表中的位置相同．虽然核电荷数相同，但由于中子数不同，因此物理性质不同．不是每一种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．(双选)带电粒子进
入云室会使云室中的气体分子电离，从而显示其运动轨迹．如图所示是在有匀强磁场的云室中观察到的粒子的轨迹，a和b是轨迹上的两点，匀强磁场B垂直纸面向里．该粒子在运动时，其质量和电量不变，而动能逐渐减少，下列说法正确的是( )
A．粒子先经过a点，再经过b点
B．粒子先经过b点，再经过a点
C．粒子带负电
D．粒子带正电
解析：由r＝可知，粒子的动能越小，圆周运动的半径越小，结合粒子运动轨迹可知，粒子先经过a点，再经过b点，选项A正确，根据左手定则可以判断粒子带负电，选项C正确．
答案：AC
3．(双选)卢瑟福通过实验首次实现了原子核的人工转变，核反应方程为He＋N―→O＋H，下列说法中正确的是( )
A．通过此实验发现了质子
B．实验中利用了放射源放出的γ射线
C．实验中利用了放射源放出的α射线
D．原子核在人工转变过程中，电荷数可能不守恒
解析：由物理学史知A项对；本实验用α粒子轰击N而非γ射线，B项错；核反应方程两边电荷数必守恒，D项错．
答案：AC
4．对放射性的应用，下列说法不正确的是( )
A．放射线能杀伤癌细胞或阻止癌细胞分裂，对人体的正常细胞不会有伤害作用
B．对放射性的废料，要装入特制的容器并埋入深地层进行处理
C．射线探伤仪中的放射源必须存放在特制的容器里，而不能随意放置
D．对可能有放射性污染的场所或物品进行检测是很有必要的
解析：放射线能杀伤癌细胞或阻止癌细胞分裂，但也会对人体的正常细胞有伤害，选项A错；正因为放射线具有伤害作用，选项B、C、D均是正确的．
答案：A
5．下述关于放射性的探测说法错误的是( )
A．气泡室探测射线的原理与云室探测射线原理类似
B．由气泡室内射线径迹可以分析粒子的带电、动量、能量等情况
C．盖革—米勒计数器探测射线的原理中利用射线的电离本领
D．盖革—米勒计数器不仅能计数，还能用来分析射线的性质
解析：气泡室探测射线原理与云室类似，不同的是气泡室中是在射线经过时产生气泡来显示射线径迹的，故A选项正确；由气泡室内径迹中气泡的多少及径迹在磁场中的弯曲方向等，可分析射线的带电、动量、能量等情况，故B选项正确；盖革—米勒计数器利用射线电离作用，产生电脉冲进而计数，所以C选项正确；由于对于不同射线产生的脉冲现象相同，因此计数器只能用来计数，不能区分射线的种类，所以D选项错误．
答案：D
6．用于治疗肿瘤的放射源必须满足：①放射线具有较强的穿透力，以辐射到体内的肿瘤处；②要在较长时间内具有相对稳定的辐射强度．表中给出的四种放射性同位素，适合用于治疗肿瘤的放射源是( )
同位素
辐射线
半衰期
钋210
α
138天
锝99
γ
6小时
钴60
γ
5年
锶90
β
28年
A.钋210 B．锝99
C．钴60
D．锶90
解析：由要求要有较强的穿透能力，应该选用γ射线作为辐射线，且时间不宜过短或像锶90一样过长，应选用钴60.
答案：C
7．原子核X与氘核H反应生成一个α粒子和一个质子．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，应用质量数与电荷数的守恒A＋2＝4＋1，Z＋1＝2＋1，解得A＝3，Z＝2.
答案：D
8．(双选)近几年，我国北京、上海、山东、洛阳、广州各地引进了十多台γ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γ刀治疗时不用麻醉，病人清醒，时间短，半小时内完成手术，无须住院，因而γ刀被誉为“神刀”．据报道，我国自己研制的旋式γ刀性能更好，即将进入各大医院为患者服务．问：γ刀治疗脑肿瘤主要是利用( )
A．γ射线具有很强的贯穿本领
B．γ射线具有很强的电离作用
C．γ射线具有很高的能量
D．γ射线能很容易地绕过阻碍物到达目的地
解析：γ射线是一种波长很短的电磁波，具有较高的能量，它的贯穿本领很强，甚至可以穿透几厘米的铅板，但它的电离作用很小．
γ刀治疗肿瘤时，通常是同时用多束γ射线，使它们穿透脑颅和健康区域在病灶处会聚，利用γ射线的高能量杀死肿瘤细胞．如下图所示．
综上所述，本题正确选项为A、C.
答案：AC
9．(2013·上海卷)放射性元素84Po衰变为82Pb，此衰变过程的核反应方程是____________________；用此衰变过程中发出的射线轰击9F，可得到质量数为22的氖(Ne)元素和另一种粒子，此核反应过程的方程是___________________________．
答案：84Po→82Pb＋He
9F＋He→Ne＋H
10．(2013·全国新课标Ⅰ卷)一质子束入射到能止靶核Al上，产生如下核反应：
P＋Al→X＋n，式中P代表质子，n代表中子，X代表核反应产生的新核．由反应式可知，新核X的质子数为__________，中子数为____________．
解析：根据核反应过程电荷数守恒和质量数守恒，新核X的质子数为1＋13－0＝14，质量数为1＋27－1＝27，所以中子数＝27－14＝13.
答案：14 13
11．回旋加速器在核科学、核技术、核医学等高新技术领域得到了广泛应用，有力地推动了现代科学技术的发展．当今医学影像诊断设备PET/CT堪称“现代医学高科技之冠”，它在医疗诊断中，常利用能放射正电子的同位素碳11作示踪原子．碳11是由小型回旋加速器输出的高速质子轰击氮14获得，同时还产生另一粒子，试写出核反应方程．若碳11的半衰期τ为20
min，经2.0
h剩余碳11的质量占原来的百分之几？(结果取2位有效数字)
解析：解答本题时可按以下思路分析，书写核反应方程时应该注意质量数守恒和核电荷数守恒，注意理解半衰期的意义．
核反应方程为7N＋H→6C＋He①
设碳11原有质量为m0，经过t1＝2.0
h剩余的质量为mτ，根据半衰期定义有：
＝≈1.6%②
答案：7N＋H→6C＋He 1.6%
12．(双选)放射性同位素电池是一种新型电池，它是利用放射性同位素衰变放出的高速带电粒子(α射线、β射线)与物质相互作用，射线的动能被吸收后转变为热能，在通过换能器转化为电能的一种装置．其构造大致是：最外层是由合金制成的保护层，次外层是防止射线泄漏的辐射屏蔽层，第三层是把热能转化成电能的换能器，最里层是放射性同位素．
电池使用的三种放射性同位素的半衰期和发出的射线如下表：
同位素
90Sr
210Po
238Pu
射线
β
α
α
半衰期
28年
138天
89.6年
若选择上述某一种同位素作为放射源，使用相同材料制成的辐射屏蔽层，制造用于执行长期航天任务的核电池，则下列论述正确的是( )
A．90Sr的半衰期较长，使用寿命较长，放出的β射线比α射线的贯穿本领弱，所需的屏蔽材料较薄
B．210Po的半衰期最短，使用寿命最长，放出的α射线比β射线的贯穿本领弱，所需的屏蔽材料较薄
C．238Pu的半衰期最长，使用寿命最长，放出的α射线比β射线的贯穿本领弱，所需的屏蔽材料较薄
D．放射性同位素在发生衰变时，出现质量亏损，但衰变前后的总质量数不变
解析：原子核衰变时，释放出高速运动的射线，这些射线的能量来自原子核的质量亏损，即质量减小，但质量数不变，D对；从表格中显示Sr的半衰期为28年、Po的半衰期为138天、Pu的半衰期为89.6年，故Pu的半衰期最长，其使用寿命也最长，α射线的穿透能力没有β射线强，故较薄的屏蔽材料即可挡住α射线的泄漏，C对．
答案：CD