2024-2025學(xué)年高中物理第三章原子核第3節(jié)放射性的應(yīng)用危害與防護(hù).練習(xí)含解析教科版選修3-5

PAGE3-放射性的應(yīng)用、危害與防護(hù)1．(多選)關(guān)于同位素的下列說(shuō)法中，正確的是()A．一種元素的幾種同位素在元素周期表中的位置相同B．一種元素的幾種同位素的化學(xué)性質(zhì)、物理性質(zhì)都相同C．同位素都具有放射性D．互稱同位素的原子含有相同的質(zhì)子數(shù)解析：同位素的質(zhì)子數(shù)相同，在元素周期表中的位置相同，具有相同的化學(xué)性質(zhì)，但物理性質(zhì)不肯定相同，所以選項(xiàng)A、D正確，B錯(cuò)誤．同位素不肯定具有放射性，所以選項(xiàng)C錯(cuò)誤．答案：AD2．(多選)近幾年，我國(guó)北京、上海、山東、洛陽(yáng)、廣州等地從國(guó)外引進(jìn)了十多臺(tái)γ刀，治療患者5000余例，效果極好，成為治療腦腫瘤的最佳儀器，用γ刀治療時(shí)不用麻醉，病人醒悟，時(shí)間短，半小時(shí)內(nèi)完成手術(shù)，無(wú)需住院，因而γ刀被譽(yù)為“神刀”．γ刀治療腦腫瘤主要是利用()A．γ射線具有很強(qiáng)的貫穿本事B．γ射線具有很強(qiáng)的電離作用C．γ射線具有很高的能量D．γ射線能很簡(jiǎn)單繞過(guò)阻礙物解析：γ射線是一種波長(zhǎng)很短的電磁波，具有較高的能量，它的貫穿本事很強(qiáng)，甚至可以穿透幾厘米厚的鉛板，但它的電離作用很?。玫吨委熌[瘤時(shí)，通常是同時(shí)用多束γ射線，使它們穿透腦顱和健康區(qū)域在病灶處會(huì)聚，利用γ射線的高能量殺死腫瘤細(xì)胞．故選項(xiàng)A、C正確．答案：AC3．關(guān)于放射性同位素的應(yīng)用，下列說(shuō)法正確的是()A．利用γ射線使空氣電離，消退靜電B．利用β射線照耀植物的種子，使產(chǎn)量顯著增加C．利用α射線來(lái)治療肺癌、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學(xué)性質(zhì)相同，作為示蹤原子解析：γ射線的電離本事最弱，故消退靜電的效果最差，而用α射線消退靜電最好，A錯(cuò)誤．人們利用γ射線照耀種子，可以使種子內(nèi)的遺傳物質(zhì)發(fā)生變異，培育出新的優(yōu)良品種，故B錯(cuò)誤．治療肺癌用的“γ刀”是利用了γ射線具有很高的能量，穿透實(shí)力很強(qiáng)的特性，故C錯(cuò)誤．放射性同位素具有相同的化學(xué)性質(zhì)和不同的物理性質(zhì)，可作為示蹤原子，D正確．答案：D4．(多選)下列說(shuō)法正確的是()A．很多元素能自發(fā)地放出射線，使人們起先相識(shí)到原子是有困難結(jié)構(gòu)的B．工業(yè)部門可以運(yùn)用放射線來(lái)測(cè)厚度C．利用γ射線照耀種子，會(huì)使種子的遺傳基因發(fā)生變異，從而培育出新的優(yōu)良品種D．放射性同位素可以用來(lái)作示蹤原子解析：自發(fā)地放出射線，使人們起先相識(shí)到原子核是有困難結(jié)構(gòu)的，故A錯(cuò)誤；工業(yè)部門可以運(yùn)用放射線來(lái)測(cè)厚度，不同的放射線，可測(cè)量不同厚度，故B正確；γ射線照耀種子，會(huì)使種子的遺傳基因發(fā)生變異，從而培育出新的優(yōu)良品種，故C正確；放射性同位素可以用來(lái)作示蹤原子，故D正確．答案：BCD5．(多選)工業(yè)部門常常運(yùn)用射線來(lái)測(cè)量物體的厚度．例如軋鋼廠的熱軋機(jī)上可以安裝射線測(cè)厚儀，將射線測(cè)厚儀接收到的信號(hào)輸入計(jì)算機(jī)，就可以對(duì)鋼板的厚度進(jìn)行自動(dòng)限制．關(guān)于限制裝置和限制原理，下列說(shuō)法中正確的是()A．探測(cè)器探測(cè)到的放射線可以是α射線、β射線、γ射線中的任何一種B．軋出的鋼板越厚，透過(guò)的射線越強(qiáng)C．軋出的鋼板越薄，透過(guò)的射線越強(qiáng)D．探測(cè)器得到的射線變?nèi)鯐r(shí)，應(yīng)當(dāng)減小熱軋機(jī)兩輪之間的厚度間隙解析：γ射線的穿透本事最強(qiáng)，則探測(cè)器探測(cè)到的放射線是γ射線，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；軋出的鋼板越薄，透過(guò)的射線越強(qiáng)，選項(xiàng)B錯(cuò)誤，C正確；探測(cè)器得到的射線變?nèi)鯐r(shí)，說(shuō)明鋼板厚度變大了，應(yīng)當(dāng)減小熱軋機(jī)兩輪之間的厚度間隙，選項(xiàng)D正確．答案：CD6．1956年李政道和楊振寧提出在弱相互作用中宇稱不守恒，并由吳健雄用eq\o\al(60,27)Co的衰變來(lái)驗(yàn)證，其核反應(yīng)方程是eq\o\al(60,27)Co→eq\o\al(A,Z)Ni＋eq\o\al(0,－1)e＋eq\x\to(νe).其中eq\x\to(νe)是反中微子，它的電荷量為零，靜止質(zhì)量可認(rèn)為是零．(1)在上述衰變方程中，衰變產(chǎn)物eq\o\al(A,Z)Ni的質(zhì)量數(shù)A是________，核電荷數(shù)Z是________．(2)在衰變前eq\o\al(60,27)Co核靜止，衰變產(chǎn)物Ni和eq\o\al(0,－1)e的運(yùn)動(dòng)徑跡不在一條直線上，假如認(rèn)為衰變產(chǎn)物只有Ni和eq\o\al(0,－1)e，那么衰變過(guò)程將違反________守恒定律．(3)eq\o\al(60,27)Co是典型的γ放射源，可用于作物誘變育種．我國(guó)應(yīng)用該方法培育出了很多農(nóng)作物新品種，如棉花高產(chǎn)品種“魯棉1號(hào)”，年種植面積曾達(dá)到3000多萬(wàn)畝，在我國(guó)自己培育的棉花品種中栽培面積最大．γ射線處理作物后主要引起________，從而產(chǎn)生可遺傳的變異．解析：(1)依據(jù)質(zhì)量數(shù)和電荷數(shù)守恒，核反應(yīng)方程為：eq\o\al(60,27)Co→eq\o\al(60,28)Ni＋eq\o\al(0,－1)e＋eq\x\to(νe)，由此得出A＝60，Z＝28.(2)衰變過(guò)程遵循動(dòng)量守恒定律．原來(lái)靜止的核動(dòng)量為零，分裂成兩個(gè)粒子后，這兩個(gè)粒子的動(dòng)量和應(yīng)當(dāng)還是零，則兩粒子徑跡必在同始終線上．現(xiàn)在發(fā)覺(jué)Ni和eq\o\al(0,－1)e的運(yùn)動(dòng)徑跡不在同始終線上，假如認(rèn)為衰變產(chǎn)物只有Ni和eq\o\al(0,－1)e，就肯定會(huì)違反動(dòng)量守恒定律．(3)用γ射線照耀種子，會(huì)使種子的遺傳基因發(fā)生突變，有可能成為新的優(yōu)良品種．答案：(1)6028(2)動(dòng)量(3)基因突變7．靜止在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中的鋰核(eq\o\al(6,3)Li)在俘獲一個(gè)速度為7.7×104m/s的中子后，生成一個(gè)α粒子和一個(gè)氚核．若α粒子的速度為2.0×104m(1)氚核的速度；(2)當(dāng)α粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)6周時(shí)，氚核運(yùn)動(dòng)了幾周？解析：(1)系統(tǒng)動(dòng)量守恒，有mnvn＝mαvα＋mHvH1×7.7×104＝4×2×104＋3vHvH＝－1.0×103m/s，即氚核速度大小為1.0×(2)帶電粒子在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的周期為T＝eq\f(2πm,qB)，eq\f(TH,Tα)＝e