2024-2025學(xué)年高中物理第四章原子核第三節(jié)放射性同位素課堂演練含解析粵教版選修3-5

PAGE3-第三節(jié)放射性同位素A級抓基礎(chǔ)1．(多選)放射性同位素鈷60能放出較強的γ射線，其強度簡單限制，這使得γ射線得到廣泛應(yīng)用．下列選項中，屬于γ射線的應(yīng)用的是()A．醫(yī)學(xué)上制成γ刀，無需開顱即可治療腦腫瘤B．機器運轉(zhuǎn)時常產(chǎn)生許多靜電，用γ射線照耀機器可將電荷導(dǎo)入大地C．鋁加工廠將接收到的γ射線信號輸入計算機，可對薄鋁板的厚度進行自動限制D．用γ射線照耀草莓、荔枝等水果，可延長保存期解析：γ射線的電離作用很弱，不能使空氣電離成為導(dǎo)體，B錯誤；γ射線的穿透實力很強，薄鋁板的厚度變更時，接收到的信號強度變更很小，不能限制鋁板厚度，C錯誤；γ射線能量很大，可以殺菌，延長水果的保存期，對腫瘤細(xì)胞有很強的殺傷作用，A、D正確．答案：AD2．放射性同位素能被用作示蹤原子，以下說法錯誤的是()A．放射性同位素不變更其化學(xué)性質(zhì)B．放射性同位素的半衰期比自然放射性元素的半衰期短得多C．半衰期與元素所處的物理、化學(xué)狀態(tài)無關(guān)D．放射性同位素簡單制造解析：放射性同位素用作示蹤原子，主要是用放射性同位素替代沒有放射性的同位素參加的正常的物理、化學(xué)、生物的過程，既要利用化學(xué)性質(zhì)相同，也要利用衰變規(guī)律不受物理、化學(xué)變更的影響，同時還要考慮放射性的危害，因此，選項A、B、C正確，選項D錯誤．答案：D3．(多選)聯(lián)合國環(huán)境公署對科索沃地區(qū)的調(diào)查表明，北約對南聯(lián)盟進行的轟炸中運用的貧鈾炸彈的殘留物長期危害環(huán)境，對當(dāng)?shù)鼐用竦慕】狄伯a(chǎn)生了嚴(yán)峻的影響，下列有關(guān)說法正確的是()A．貧鈾炸彈的殘留物存在放射性，且半衰期很長，對環(huán)境產(chǎn)生長期危害B．貧鈾炸彈的殘留物不會對人體產(chǎn)生危害，但對環(huán)境產(chǎn)生了長期危害C．過量的射線對人體組織具有破壞性D．受到射線損害后，人能馬上感覺到射線對人體的破壞解析：貧鈾炸彈的殘留物對人體和環(huán)境都會產(chǎn)生長期危害，A正確，B錯誤．過量射線對人體造成的損害有時不會立刻感覺到，C正確，D錯誤．答案：AC4．用中子轟擊氧原子核的核反應(yīng)方程式為eq\o\al(16,8)O＋eq\o\al(1,0)n→eq\o\al(a,7)N＋eq\o\al(0,b)X，對式中X、a、b推斷正確的是()A．X代表正電子，a＝17，b＝1B．X代表電子，a＝17，b＝－1C．X代表中子，a＝17，b＝1D．X代表質(zhì)子，a＝17，b＝1解析：依據(jù)電荷數(shù)守恒，知b＝1，則X代表正電子.依據(jù)質(zhì)量數(shù)守恒，a＝17，A正確．答案：A5．在下列四個核反應(yīng)方程中，X1、X2、X3和X4各代表某種粒子①eq\o\al(3,1)H＋X1→eq\o\al(4,2)He＋eq\o\al(1,0)n②eq\o\al(14,7)N＋eq\o\al(4,2)He→eq\o\al(17,8)O＋X2③eq\o\al(9,4)Be＋eq\o\al(4,2)He→eq\o\al(12,6)C＋X3④eq\o\al(24,12)Mg＋eq\o\al(4,2)He→eq\o\al(27,13)Al＋X4則以下推斷中正確的是()A．X1是質(zhì)子 B．X2是中子C．X3是電子 D．X4是質(zhì)子解析：依據(jù)核反應(yīng)的質(zhì)量數(shù)和電荷數(shù)守恒知，X1為eq\o\al(2,1)H，A錯誤；X2為eq\o\al(1,1)H，B錯誤；X3為eq\o\al(1,0)n，C錯誤；X4為eq\o\al(1,1)H，D正確．答案：DB級提實力6．(多選)在下列核反應(yīng)方程中，X代表質(zhì)子的方程是()A.eq\o\al(27,13)Al＋eq\o\al(4,2)He→eq\o\al(30,15)P＋X B.eq\o\al(14,7)N＋eq\o\al(4,2)He→eq\o\al(17,8)O＋XC.eq\o\al(2,1)H＋γ→eq\o\al(1,0)n＋X D.eq\o\al(3,1)H＋X→eq\o\al(4,2)He＋eq\o\al(1,0)n解析：依據(jù)核反應(yīng)的質(zhì)量數(shù)和電荷數(shù)相等可知，A中X代表中子eq\o\al(1,0)n；B中X代表質(zhì)子eq\o\al(1,1)H；C中X代表質(zhì)子eq\o\al(1,1)H；D中X代表氘核eq\o\al(2,1)H，故選BC.答案：BC7．(多選)有關(guān)放射性同位素eq\o\al(30,15)P的下列說法，正確的是()A.eq\o\al(30,15)P與eq\o\al(30,14)X互為同位素B.eq\o\al(30,15)P與其同位素有相同的化學(xué)性質(zhì)C．用eq\o\al(30,15)P制成化合物后它的半衰期變長D．含有eq\o\al(30,15)P的磷肥釋放正電子，可用作示蹤原子，視察磷肥對植物的影響解析：同位素有相同的質(zhì)子數(shù)，所以選項A錯誤；同位素有相同的化學(xué)性質(zhì)，所以選項B正確；半衰期與元素屬于化合物或單質(zhì)沒有關(guān)系，所以eq\o\al(30,15)P制成化合物后它的半衰期不變，選項C錯誤；含有eq\o\al(30,15)P的磷肥由于衰變，可記錄磷的蹤跡，所以選項D正確．答案：BD8．以下是物理學(xué)史上3個聞名的核反應(yīng)方程x＋eq\o\al(7,3)Li→2yy＋eq\o\al(14,7)N→x＋eq\o\al(17,8)Oy＋eq\o\al(9,4)Be→z＋eq\o\al(12,6)Cx、y和z是3種不同的粒子，其中z是()A．α粒子 B．質(zhì)子C．中子 D．電子解析：將題給3個方程相加，整理后得eq\o\al(7,3)Li＋eq\o\al(14,7)N＋eq\o\al(9,4)Be→eq\o\al(17,8)O＋eq\o\al(12,6)C＋Z，依據(jù)電荷數(shù)守恒和質(zhì)量數(shù)守恒，Z的質(zhì)量數(shù)為1，電荷數(shù)為0，為中子，C正確．答案：C9．(多選)正電子放射型計算機斷層顯像(PET)的基本原理是：將放射性同位素eq\o\al(15,8)O注入人體，eq\o\al(15,8)O在人體內(nèi)衰變放出的正電子與人體內(nèi)的負(fù)電子相遇湮滅轉(zhuǎn)化為一對γ光子，被探測器采集后，經(jīng)計算機處理生成清楚圖像.則依據(jù)PET原理推斷下列表述正確的是()A.eq\o\al(15,8)O在人體內(nèi)衰變方程是eq\o\al(15,8)O→eq\o\al(15,7)N＋eq\o\al(0,1)eB．正、負(fù)電子湮滅方程是eq\o\al(0,1)e＋eq\o\al(0,－1)e→2γC．在PET中，eq\o\al(15,8)O的主要用途是作為示蹤原子D．在PET中，eq\o\al(15,8)O的主要用途是參加人體的新陳代謝解析：由質(zhì)量數(shù)守恒和電荷數(shù)守恒知，衰變方程是eq\o\al(15,8)O→eq\o\al(15,7)N＋eq\o\al(0,1)e，故A正確；正負(fù)電子湮滅生成兩個光子，故B正確；在PET中，eq\o\al(15,8)O的主要用途是作為示蹤原子被探測器探測到，故C正確、D錯誤．答案：ABC10．1934年約里奧·居里夫婦用α粒子轟擊靜止的eq\o\al(27,13)Al，發(fā)覺了放射性磷eq\o\al(30,15)P和另一種粒子，并因這一宏大發(fā)覺而獲得諾貝爾物理學(xué)獎．(1)寫出這個過程的核反應(yīng)方程式；(2)若該種粒子以初速度v0與一個靜止的12C核發(fā)生碰撞，但沒有發(fā)生核反應(yīng)，該粒子碰后的速度大小為v1，運動方向與原運動方向相反，求碰撞后12C核的速度．解析：(1)核反應(yīng)方程式為eq\o\al(27,13)Al＋eq\o\al(4,2)He→eq\o\al(30,15)P＋eq\o\al(1,0)n.(2)由(1)知，該種粒子為中子，設(shè)該種粒子的質(zhì)量為m，則12C核的質(zhì)量為12m，設(shè)碰撞后12C核的速度為v2，取v0的方向為正方向，由動量守