康南民族高级中学2019-2020学年高中物理教科版选修3-5：3.3放射性的应用、危害与防护 质量检测（含解析）
文档属性
| 名称 | 康南民族高级中学2019-2020学年高中物理教科版选修3-5：3.3放射性的应用、危害与防护 质量检测（含解析） |  | |
| 格式 | doc | ||
| 文件大小 | 418.0KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 教科版 | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2020-07-12 06:33:27 | ||
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文档简介
3.3放射性的应用、危害与防护
1．（钍）经过一系列和衰变，变成（铅），需经过衰变和衰变的次数为（ ）
A．4，6 B．6，4
C．6，6 D．4，4
2．威耳逊云室能够观察到射线径迹，是利用( )
A．射线在云室里的穿透本领
B．射线在云室里的化学效应
C．射线在云室里的热效应
D．射线在云室里的电离作用
3．2020年新标准高度重视对进口物品放射性污染控制，放射性元素钋发生衰变时，会产生He和一种未知粒子X，并放出γ射线，其核反应方程为，则（ ）
A．为防止放射线泄漏，可将放射性元素钋冰冻处理
B．是核裂变反应
C．γ射线的电离作用很强，可用来消除有害静电
D．原子核X的核子数为206
4．医学界通过14C标记的C60发现一种C60的羧酸衍生物，在特定条件下可以通过断裂DNA抑制艾滋病病毒的繁殖，则14C的用途是（ ）
A．示踪原子 B．电离作用 C．催化作用 D．贯穿作用
5．在放射性同位素的应用中，下列做法正确的是（ ）
A．应该用α射线探测物体的厚度
B．应该用粒子放射源制成“烟雾报警器”
C．放射育种利用射线照射种子使遗传基因发生变异
D．医院在利用放射线诊断疾病时用半衰期较长的放射性同位素
6．下列说法正确的是（ ）
A．图甲是氡衰变图，由图可知：氡的半衰期为 3. 8 天.若取 8 个氡原子核，经 7. 6 天 后就一定剩下 2 个原子核了
B．图乙是利用射线进行铝板厚度测量的装置，为了能够准确测量铝板的厚度，探测射线应该用α 射线，探测器探测到的射线越强说明厚度越薄
C．图丙是电子朿穿过铝箔后的衍射图样，有力说明了德布罗意波的存在，证明了实物粒子也具有波动性
D．图丁是康普顿利用光子去碰撞电子发生散射的实验模型，碰撞后的光子的频率v'比原来光子的频率v大
7．2018年3月1日起正式实施国家环境保护新标准，新标准高度重视对进口废物放射性污染控制，放射性元素钋发生衰变时，会产生He和一种未知粒子X，并放出γ射线，其核反应方程为，则（ ）
A．原子核X?的中子数为206
B．是核裂变方程
C．γ射线的电离作用很强，可用来消除有害静电
D．为防止放射线泄漏，可将放射性元素钋密封于铅盒中
8．放射性同位素钴60能放出较强的射线，其强度容易控制，这使得射线得到广泛应用下列选项中，属于射线的应用的是
A．医学上制成刀，无需开颅即可治疗脑肿瘤
B．机器运转时常产生很多静电，用射线照射机器可将电荷导入大地
C．铝加工厂将接收到的射线信号输入计算机，可对薄铝板的厚度进行自动控制
D．用射线照射草莓、荔枝等水果，可延长保存期
9．下列四个图片均来自课本中的实验、仪器、实际应用，相应的现象、原理及应用的说法相一致的是(????)
A．甲图“水流导光”的原理是光的全反射
B．乙图“CT”是利用射线能够穿透物质来检查人体内部器官
C．丙图“灯泡发光”是学生电源中交流或直流通过变压器的互感现象
D．丁图“环流器”是仪器利用磁场来约束参加反应的物质等离子体
10．核电站核泄漏的污染物中含有碘131和铯137．碘131的半衰期约为8天，会释放射线；铯137是铯133的同位素，半衰期约为30年，发生衰变时会辐射射线，下列说法正确的是（ ）
A．碘131释放的射线由氦核组成，衰变的方程是
B．碘131释放的射线是电子流，衰变的方程是
C．与铯137相比，碘131衰变更慢，且铯133和铯137含有相同的质子数
D．铯137衰变时辐射出的光子能量大于可见光光子能量
11．（1）一病人突然昏厥，医生用碘123进行诊断，通过体外跟踪，迅速查出病因这是利用碘123所放出的（_______）
A．热量 B．射线 C．射线 D．射线
（2）医生用碘123对病人进行诊断，使其很快恢复健康，碘123的特性是（_______）
A．半衰期长，并能迅速从体内清除
B．半衰期长，并能缓慢从体内清除
C．半衰期短，并能迅速从体内清除
D．半衰期短，并能缓慢从体内清除
12．用人工方法得到放射性同位素，这是一个很重要的发现，天然的放射性同位素只不过40多种，而今天人工制造的放射性同位素已达1000多种，每种元素都有放射性同位素，放射性同位素在工业、农业、医疗卫生和科学研究的许多方面得到了广泛的应用．
(1)带电的验电器在放射线照射下电荷会很快消失．其原因是（____）
A．射线的贯穿作用
B．射线的电离作用
C．射线的物理、化学作用
D．以上三个选项都不是
(2)下图是工厂利用放射线自动控制铝板厚度的装置示意图．如果工厂生产的是厚度为1毫米的铝板，在α、β、γ三种射线中，你认为对铝板的厚度控制起主要作用的是________射线．
(3)在我国首先用人工方法合成牛胰岛素时，需要证明人工合成的牛胰岛素结晶跟天然牛胰岛素的结晶是同一种物质，为此曾采用放射性同位素做________。
13．某实验室工作人员，用初速度为（为真空中的光速）的粒子轰击静止在匀强磁场中的，产生了质子。若某次碰撞可看作对心正碰，碰后新核的运动方向与粒子的初速度方向相同，质子的运动方向与新核运动方向相反，它们在垂直于磁场的平面内分别做匀速圆周运动。通过分析轨迹半径，可得出新核与质子的速度大小之比为，已知质子质量为。
（1）写出核反应方程。
（2）求出质子的速度（结果保留两位有效数字）。
参考答案
1．B
【解析】
ABCD．发生衰变是放出 ，发生衰变是放出电子，设发生衰变次，衰变次 ，则根据质量数和电荷数守恒有
解得
，
故衰变过程中共有6次衰变和4次衰变，ACD错误B正确。
故选B。
2．D
【解析】
在云室中能够观察到射线的径迹是利用射线在云室里发生电离作用，故D正确，ABC错误．
3．D
【解析】
A．为了防止放射线的泄漏，可将放射性元素密封于铅盒中以避免射线对人体的伤害和放射性物质对环境造成放射性污染，故A错误；
B．该核反应放出粒子，是衰变，故B错误；
C．射线的穿透作用很强，射线的电离作用很强，故C错误；
D．根据质量数守恒有
所以原子核X的核子数为206，故D正确；
故选D。
4．A
【解析】
14C具有放射性，可以用它标记的C60，通过其放射性发现一种了C60的羧酸衍生物，14C的用途是示踪原子，故A正确，BCD错误。
故选A。
5．C
【解析】
A．γ光子的贯穿能力最强，应该用γ射线探测物体的厚度，故A错误；
B．因为α粒子的电离本领强，所以应该用α粒子放射源制成“烟雾报警器”，故B错误；
C．γ光子的贯穿能力最强，从而使DNA发生变异，所以放射育种利用γ射线照射种子使遗传基因发生变异，故C正确；
D．人体长时间接触放射线会影响健康，所以医院在利用放射线诊断疾病时用半衰期较短的放射性同位素，故D错误。
故选C。
6．C
【解析】
A． 半衰期的对大量原子核的衰变的统计规律，对于少量是不成立的，故A错误；
B． 根据α、β、γ三种射线特点可知，γ射线穿透能力最强，电离能力最弱，α射线电离能量最强，穿透能力最弱，为了能够准确测量铝板的厚度，探测射线应该用β射线；故B错误；
C． 根据电子束通过铝箔后的衍射图样，说明电子具有波动性，有力说明了德布罗意波的存在，证明了实物粒子也具有波动性。故C正确；
D． 康普顿利用光子去碰撞电子发生散射的实验模型，碰撞后的光子的频率ν′比原来光子的频率ν小，说明了光子具有粒子性。故D错误。
故选：C。
7．D
【解析】
A．根据核反应方程遵循质量数守恒有
y=210-4=206
则X中的中子数为206-82=124，故A错误；?
B．该核反应放出α粒子且反应物只有一个，是α衰变，故B错误；?
C．γ射线的穿透作用很强，α射线的电离作用很强，故C错误；?
D．为了防止放射线的泄漏，可将放射性元素密封于铅盒中以避免射线对人体的伤害和放射性物质对环境造成放射性污染，故D正确。
故选D。
8．AD
【解析】
A、射线的穿透能力很强，所以医学上虽制成刀，不需要开颅才可治疗脑肿瘤；
B、射线的电离能力很弱，所以运转时常产生很多静电，用射线照射机器不能将电荷导入大地，而是用射线，故B错误；
C、在工厂中不能使用射线信号输入计算机，对薄铝板的厚度进行自动控制，故AC错误；
D、射线对细胞有杀伤力，所以射线照射草莓、荔枝等水果，可延长保存期，故D正确．
故选AD．
【点睛】
知道γ射线的电离、穿透能力和对细胞有杀伤力是解题的关键，明确其应用用途
9．AD
【解析】
甲图“水流导光”的原理是光的全反射，故A正确；乙图“CT”是利用x射线能够穿透物质来检查人体内部器官，故B错误； “灯泡发光”是学生电源中交流通过变压器的互感现象，故C错误；丁图“环流器”是仪器利用磁场来约束参加反应的物质，故D正确。故选AD。
10．BD
【解析】
AB．射线实际是电子流，故A错误，B正确；
C．半衰期是放射性元素的原子核有半数发生衰变所需的时间，碘131的半衰期为8天，铯137半衰期为30年，碘131衰变更快；同位素是具有相同的质子数和不同的中子数的元素，故铯133和铯137含有相同的质子数，故C错误；
D．射线是高频电磁波，其光子能量大于可见光的能量，故D正确。
故选BD。
11．D C
【解析】
(1)原子核衰变可同时放出α、β、γ射线，α射线是氦核流，β射线是电子流，γ射线是电磁波，α射线与β射线的穿透本领都较弱，这是利用碘123所放出的γ射线。故ABC错误，D正确。
(2)半衰期由原子核本身决定，与所处的状态无关，而医生用碘123进行诊断，原因是其半衰期较短，在较短的时间内可以测量到一定量的放射性，并可迅速从体内消除，避免过度放射对人体造成危害。
A．半衰期长，并能迅速从体内清除。故A不符合题意。
B．半衰期长，并能缓慢从体内清除。故B不符合题意。
C．半衰期短，并能迅速从体内清除。故C符合题意。
D．半衰期短，并能缓慢从体内清除。故D不符合题意。
故选C。
12．B β 示踪原子
【解析】
(1)[1]因放射线的电离作用，空气中的与验电器所带电性相反的离子与之中和，从而使验电器所带电荷消失；
(2)[2]α射线穿透物质的本领弱，不能穿透厚度为1毫米的铝板，因而探测器不能探测，γ射线穿透物质的本领极强，穿透1毫米厚的铝板和几毫米厚的铝板打在探测器上很难分辨。β射线也能够穿透1毫米甚至几毫米厚的铝板，但厚度不同，穿透后β射线中的电子运动状态不同，探测器容易分辨。
(3)[3]把掺入的人工合成的牛胰岛素与天然牛胰岛素混合在一起，经过多次重新结晶后，得到了放射性分布均匀的牛胰岛素结晶，这就证明了人工合成的牛胰岛素与天然牛胰岛素完全融为一体，它们是同一种物质。这种把放射性同位素的原子掺到其他物质中去，让它们一起运动、迁移，再用放射性探测仪器进行追踪，就可以知道放射性原子通过什么路径，运动到哪里了，是怎样分布的，从而可以了解某些不容易查明的情况或规律。人们把作这种用途的放射性同位素叫做示踪原子。
13．（1）；（2）
【解析】
（1）核反应方程为
（2）粒子、新核的质量分别为4m、26m，质子的速率为v，因为是对心正碰，由动量守恒定律
解得质子的速度
。
1．（钍）经过一系列和衰变，变成（铅），需经过衰变和衰变的次数为（ ）
A．4，6 B．6，4
C．6，6 D．4，4
2．威耳逊云室能够观察到射线径迹，是利用( )
A．射线在云室里的穿透本领
B．射线在云室里的化学效应
C．射线在云室里的热效应
D．射线在云室里的电离作用
3．2020年新标准高度重视对进口物品放射性污染控制，放射性元素钋发生衰变时，会产生He和一种未知粒子X，并放出γ射线，其核反应方程为，则（ ）
A．为防止放射线泄漏，可将放射性元素钋冰冻处理
B．是核裂变反应
C．γ射线的电离作用很强，可用来消除有害静电
D．原子核X的核子数为206
4．医学界通过14C标记的C60发现一种C60的羧酸衍生物，在特定条件下可以通过断裂DNA抑制艾滋病病毒的繁殖，则14C的用途是（ ）
A．示踪原子 B．电离作用 C．催化作用 D．贯穿作用
5．在放射性同位素的应用中，下列做法正确的是（ ）
A．应该用α射线探测物体的厚度
B．应该用粒子放射源制成“烟雾报警器”
C．放射育种利用射线照射种子使遗传基因发生变异
D．医院在利用放射线诊断疾病时用半衰期较长的放射性同位素
6．下列说法正确的是（ ）
A．图甲是氡衰变图，由图可知：氡的半衰期为 3. 8 天.若取 8 个氡原子核，经 7. 6 天 后就一定剩下 2 个原子核了
B．图乙是利用射线进行铝板厚度测量的装置，为了能够准确测量铝板的厚度，探测射线应该用α 射线，探测器探测到的射线越强说明厚度越薄
C．图丙是电子朿穿过铝箔后的衍射图样，有力说明了德布罗意波的存在，证明了实物粒子也具有波动性
D．图丁是康普顿利用光子去碰撞电子发生散射的实验模型，碰撞后的光子的频率v'比原来光子的频率v大
7．2018年3月1日起正式实施国家环境保护新标准，新标准高度重视对进口废物放射性污染控制，放射性元素钋发生衰变时，会产生He和一种未知粒子X，并放出γ射线，其核反应方程为，则（ ）
A．原子核X?的中子数为206
B．是核裂变方程
C．γ射线的电离作用很强，可用来消除有害静电
D．为防止放射线泄漏，可将放射性元素钋密封于铅盒中
8．放射性同位素钴60能放出较强的射线，其强度容易控制，这使得射线得到广泛应用下列选项中，属于射线的应用的是
A．医学上制成刀，无需开颅即可治疗脑肿瘤
B．机器运转时常产生很多静电，用射线照射机器可将电荷导入大地
C．铝加工厂将接收到的射线信号输入计算机，可对薄铝板的厚度进行自动控制
D．用射线照射草莓、荔枝等水果，可延长保存期
9．下列四个图片均来自课本中的实验、仪器、实际应用，相应的现象、原理及应用的说法相一致的是(????)
A．甲图“水流导光”的原理是光的全反射
B．乙图“CT”是利用射线能够穿透物质来检查人体内部器官
C．丙图“灯泡发光”是学生电源中交流或直流通过变压器的互感现象
D．丁图“环流器”是仪器利用磁场来约束参加反应的物质等离子体
10．核电站核泄漏的污染物中含有碘131和铯137．碘131的半衰期约为8天，会释放射线；铯137是铯133的同位素，半衰期约为30年，发生衰变时会辐射射线，下列说法正确的是（ ）
A．碘131释放的射线由氦核组成，衰变的方程是
B．碘131释放的射线是电子流，衰变的方程是
C．与铯137相比，碘131衰变更慢，且铯133和铯137含有相同的质子数
D．铯137衰变时辐射出的光子能量大于可见光光子能量
11．（1）一病人突然昏厥，医生用碘123进行诊断，通过体外跟踪，迅速查出病因这是利用碘123所放出的（_______）
A．热量 B．射线 C．射线 D．射线
（2）医生用碘123对病人进行诊断，使其很快恢复健康，碘123的特性是（_______）
A．半衰期长，并能迅速从体内清除
B．半衰期长，并能缓慢从体内清除
C．半衰期短，并能迅速从体内清除
D．半衰期短，并能缓慢从体内清除
12．用人工方法得到放射性同位素，这是一个很重要的发现，天然的放射性同位素只不过40多种，而今天人工制造的放射性同位素已达1000多种，每种元素都有放射性同位素，放射性同位素在工业、农业、医疗卫生和科学研究的许多方面得到了广泛的应用．
(1)带电的验电器在放射线照射下电荷会很快消失．其原因是（____）
A．射线的贯穿作用
B．射线的电离作用
C．射线的物理、化学作用
D．以上三个选项都不是
(2)下图是工厂利用放射线自动控制铝板厚度的装置示意图．如果工厂生产的是厚度为1毫米的铝板，在α、β、γ三种射线中，你认为对铝板的厚度控制起主要作用的是________射线．
(3)在我国首先用人工方法合成牛胰岛素时，需要证明人工合成的牛胰岛素结晶跟天然牛胰岛素的结晶是同一种物质，为此曾采用放射性同位素做________。
13．某实验室工作人员，用初速度为（为真空中的光速）的粒子轰击静止在匀强磁场中的，产生了质子。若某次碰撞可看作对心正碰，碰后新核的运动方向与粒子的初速度方向相同，质子的运动方向与新核运动方向相反，它们在垂直于磁场的平面内分别做匀速圆周运动。通过分析轨迹半径，可得出新核与质子的速度大小之比为，已知质子质量为。
（1）写出核反应方程。
（2）求出质子的速度（结果保留两位有效数字）。
参考答案
1．B
【解析】
ABCD．发生衰变是放出 ，发生衰变是放出电子，设发生衰变次，衰变次 ，则根据质量数和电荷数守恒有
解得
，
故衰变过程中共有6次衰变和4次衰变，ACD错误B正确。
故选B。
2．D
【解析】
在云室中能够观察到射线的径迹是利用射线在云室里发生电离作用，故D正确，ABC错误．
3．D
【解析】
A．为了防止放射线的泄漏，可将放射性元素密封于铅盒中以避免射线对人体的伤害和放射性物质对环境造成放射性污染，故A错误；
B．该核反应放出粒子，是衰变，故B错误；
C．射线的穿透作用很强，射线的电离作用很强，故C错误；
D．根据质量数守恒有
所以原子核X的核子数为206，故D正确；
故选D。
4．A
【解析】
14C具有放射性，可以用它标记的C60，通过其放射性发现一种了C60的羧酸衍生物，14C的用途是示踪原子，故A正确，BCD错误。
故选A。
5．C
【解析】
A．γ光子的贯穿能力最强，应该用γ射线探测物体的厚度，故A错误；
B．因为α粒子的电离本领强，所以应该用α粒子放射源制成“烟雾报警器”，故B错误；
C．γ光子的贯穿能力最强，从而使DNA发生变异，所以放射育种利用γ射线照射种子使遗传基因发生变异，故C正确；
D．人体长时间接触放射线会影响健康，所以医院在利用放射线诊断疾病时用半衰期较短的放射性同位素，故D错误。
故选C。
6．C
【解析】
A． 半衰期的对大量原子核的衰变的统计规律，对于少量是不成立的，故A错误；
B． 根据α、β、γ三种射线特点可知，γ射线穿透能力最强，电离能力最弱，α射线电离能量最强，穿透能力最弱，为了能够准确测量铝板的厚度，探测射线应该用β射线；故B错误；
C． 根据电子束通过铝箔后的衍射图样，说明电子具有波动性，有力说明了德布罗意波的存在，证明了实物粒子也具有波动性。故C正确；
D． 康普顿利用光子去碰撞电子发生散射的实验模型，碰撞后的光子的频率ν′比原来光子的频率ν小，说明了光子具有粒子性。故D错误。
故选：C。
7．D
【解析】
A．根据核反应方程遵循质量数守恒有
y=210-4=206
则X中的中子数为206-82=124，故A错误；?
B．该核反应放出α粒子且反应物只有一个，是α衰变，故B错误；?
C．γ射线的穿透作用很强，α射线的电离作用很强，故C错误；?
D．为了防止放射线的泄漏，可将放射性元素密封于铅盒中以避免射线对人体的伤害和放射性物质对环境造成放射性污染，故D正确。
故选D。
8．AD
【解析】
A、射线的穿透能力很强，所以医学上虽制成刀，不需要开颅才可治疗脑肿瘤；
B、射线的电离能力很弱，所以运转时常产生很多静电，用射线照射机器不能将电荷导入大地，而是用射线，故B错误；
C、在工厂中不能使用射线信号输入计算机，对薄铝板的厚度进行自动控制，故AC错误；
D、射线对细胞有杀伤力，所以射线照射草莓、荔枝等水果，可延长保存期，故D正确．
故选AD．
【点睛】
知道γ射线的电离、穿透能力和对细胞有杀伤力是解题的关键，明确其应用用途
9．AD
【解析】
甲图“水流导光”的原理是光的全反射，故A正确；乙图“CT”是利用x射线能够穿透物质来检查人体内部器官，故B错误； “灯泡发光”是学生电源中交流通过变压器的互感现象，故C错误；丁图“环流器”是仪器利用磁场来约束参加反应的物质，故D正确。故选AD。
10．BD
【解析】
AB．射线实际是电子流，故A错误，B正确；
C．半衰期是放射性元素的原子核有半数发生衰变所需的时间，碘131的半衰期为8天，铯137半衰期为30年，碘131衰变更快；同位素是具有相同的质子数和不同的中子数的元素，故铯133和铯137含有相同的质子数，故C错误；
D．射线是高频电磁波，其光子能量大于可见光的能量，故D正确。
故选BD。
11．D C
【解析】
(1)原子核衰变可同时放出α、β、γ射线，α射线是氦核流，β射线是电子流，γ射线是电磁波，α射线与β射线的穿透本领都较弱，这是利用碘123所放出的γ射线。故ABC错误，D正确。
(2)半衰期由原子核本身决定，与所处的状态无关，而医生用碘123进行诊断，原因是其半衰期较短，在较短的时间内可以测量到一定量的放射性，并可迅速从体内消除，避免过度放射对人体造成危害。
A．半衰期长，并能迅速从体内清除。故A不符合题意。
B．半衰期长，并能缓慢从体内清除。故B不符合题意。
C．半衰期短，并能迅速从体内清除。故C符合题意。
D．半衰期短，并能缓慢从体内清除。故D不符合题意。
故选C。
12．B β 示踪原子
【解析】
(1)[1]因放射线的电离作用，空气中的与验电器所带电性相反的离子与之中和，从而使验电器所带电荷消失；
(2)[2]α射线穿透物质的本领弱，不能穿透厚度为1毫米的铝板，因而探测器不能探测，γ射线穿透物质的本领极强，穿透1毫米厚的铝板和几毫米厚的铝板打在探测器上很难分辨。β射线也能够穿透1毫米甚至几毫米厚的铝板，但厚度不同，穿透后β射线中的电子运动状态不同，探测器容易分辨。
(3)[3]把掺入的人工合成的牛胰岛素与天然牛胰岛素混合在一起，经过多次重新结晶后，得到了放射性分布均匀的牛胰岛素结晶，这就证明了人工合成的牛胰岛素与天然牛胰岛素完全融为一体，它们是同一种物质。这种把放射性同位素的原子掺到其他物质中去，让它们一起运动、迁移，再用放射性探测仪器进行追踪，就可以知道放射性原子通过什么路径，运动到哪里了，是怎样分布的，从而可以了解某些不容易查明的情况或规律。人们把作这种用途的放射性同位素叫做示踪原子。
13．（1）；（2）
【解析】
（1）核反应方程为
（2）粒子、新核的质量分别为4m、26m，质子的速率为v，因为是对心正碰，由动量守恒定律
解得质子的速度
。