新导练物理同步人教选修3-5全国通用课时训练16　探测射线的方法　放射性的应用与防护

学必求其心得，业必贵于专精学必求其心得，业必贵于专精学必求其心得，业必贵于专精课时训练16探测射线的方法放射性的应用与防护题组一探测放射线的方法1。如图是科学史上一张著名的实验照片,显示一个带电粒子在云室中穿过某种金属板运动的径迹。云室放置在匀强磁场中,磁场方向垂直照片向里。云室中横放的金属板对粒子的运动起阻碍作用。分析此径迹可知粒子(）A。带正电，由下往上运动B。带正电,由上往下运动C。带负电,由上往下运动D。带负电，由下往上运动解析：由于金属板对粒子有阻碍作用，穿过金属板后速度减小,由R=mvqB可知在同一匀强磁场中运动半径减小，由图片知板下面半径大于上面的半径，所以粒子从下向上穿过金属板，磁场方向垂直于照片向里，由所受洛伦兹力方向指向圆心位置,根据左手定则判断该粒子应带正电荷,故A答案：A2。(多选)利用威耳逊云室探测射线时能观察到细长而弯曲的径迹,则下列说法正确的是（)A。可知有α射线射入云室中B。可知有β射线射入云室中C。观察到的是射线粒子的运动D.观察到的是射线粒子运动路径上的酒精雾滴解析:观察到的威耳逊云室中存在的细长而弯曲的径迹,是β射线的径迹,A项错误,B项正确;射线粒子的运动用肉眼是观察不到的,观察到的是酒精的过饱和蒸气在射线粒子运动路径上形成的雾滴,C项错误;D项正确。答案：BD题组二核反应、原子核的人工转变3。在下列4个核反应方程中，x表示质子的是（)A.1530B.92238C.1327Al+D.1327Al+24解析：由质量数守恒和电荷数守恒知，A中x为正电子

10e，B中x为

24He，C中x为质子

11H，D答案:C4.α粒子轰击硼10后，生成氮13，放出X粒子,而氮13是不稳定的，它放出Y粒子后变成碳13，那么X粒子和Y粒子分别是(）A。质子和中子 B.质子和正电子C.中子和负电子 D.中子和正电子解析：根据题意可以写出核反应方程为

510B+

24答案：D5。（多选）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

24He+714NA。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:这个核反应方程是首次实现原子核的人工转变的方程,也是发现质子的核反应方程.答案：AC题组三放射性的应用与防护6。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.贯穿作用解析:用14C标记C60来查明元素的行踪,发现可以通过断裂DNA抑制艾滋病病毒的繁殖，因此14C的作用是作示踪原子，故选项A正确。答案：A7.（多选）关于放射性同位素的一些应用，下列说法中正确的是（)A.利用放射性消除静电是利用射线的穿透作用B。利用射线探测机器部件内部的砂眼或裂纹是利用射线的穿透作用C。利用射线改良品种是因为射线可使DNA发生变异D。在研究农作物合理施肥中是以放射性同位素作为示踪原子解析：消除静电是利用射线的电离作用使空气导电,A错。探测机器部件内部的砂眼或裂纹和改良品种分别是利用它的穿透作用和射线可使DNA发生变异，B、C正确。研究农作物对肥料的吸收是利用其作示踪原子,D正确。答案:BCD8.（多选）对放射性的应用,下列说法中正确的是（）A.射线能杀伤癌细胞或阻止癌细胞分裂,对人体正常细胞不会有伤害作用B.对有放射性的废料，要装入特制的容器并埋入深地层进行处理C.γ射线探伤仪中的放射源必须存放在特制容器里,而不能随意放置D。对可能产生放射性污染的场所或物品进行检测是很有必要的解析：放疗杀伤癌细胞的同时对人的身体也是有害的,A选项错误。B、C、D关于放射性的防护的表述都是正确的。答案:BCD（建议用时:30分钟)1.用“γ刀”进行手术,可以使病人在清醒状态下经过较短的时间内完成手术，在此过程中,主要利用:①γ射线具有较强的穿透本领;②γ射线很容易绕过障碍物到达病灶区域;③γ射线具有很强的电离能力,从而使癌细胞电离而被破坏;④γ射线具有很高的能量。上述描述中正确的是（）A。①② B。②③C.①②③ D.①④解析:用“γ刀”进行手术,利用的是γ射线具有较强的穿透本领能够进入病灶区,再利用γ射线具有很高的能量杀死癌细胞。γ射线的电离本领最弱，故选项D是正确的。答案:D2.（多选)有关放射性同位素

1530P的下列说法，正确的是(A.

1530P与

B.1530C。用

1530D.1530P能释放正电子,可用其作示踪原子解析:同位素有相同的质子数，不同的质量数,故A错；同位素有相同的化学性质,故B对；半衰期与物理、化学状态无关,故C错;1530P为放射性同位素,可用作示踪原子，故D对。故正确选项为B、答案：BD3。（多选)贫铀是从金属中提炼铀235以后的副产品，其主要成分为铀238，贫铀炸弹贯穿力是常规炸弹的9倍,杀伤力极大，而且残留物可长期危害环境。下列关于其残留物长期危害环境的理由正确的是(）A.由于爆炸后的弹片存在放射性,对环境产生长期危害B.爆炸后的弹片不会对人体产生危害C。铀238的衰变速率很快D。铀的半衰期很长解析:天然放射现象周期很长,会对环境和生物造成长期的影响,故选项A、D正确，选项B、C错误.答案：AD4.(多选）下列关于盖革-米勒计数器的说法正确的是（）A.射线的电离作用使计数器计数B。α射线电离作用强,而γ射线电离作用弱，故计数器只能记录α粒子C。无论是α、β、γ射线都能用计数器计数D.计数器不能区分时间间隔小于200μs的两个粒子解析:根据盖革—米勒计数器的计数原理可知，当射线进入管内时,它使管内气体电离，产生的电子在电场中加速到达阳极，正离子到达阴极,产生脉冲放电,使计数器计数,选项A、C正确,B错误；两个射来的粒子如果时间间隔小于200μs,计数器不能区分，故选项D正确。答案：ACD5.关于放射性同位素的应用,下列说法正确的是（）A。利用γ射线使空气电离,把静电荷导走B。利用β射线照射植物的种子,使产量显著增加C.利用α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：选项个性分析综合点评A错误γ射线的电离作用很弱,应利用α射线的电离作用利用α射线的电离作用可消除静电,利用γ射线的生物作用可使种子变异、治疗癌症B错误γ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，β射线不具有生物作用C错误D正确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”，可用探测器探测到答案:D6。(多选)人工放射性同位素被用作示踪原子，主要是因为()A.放射性同位素不改变其化学性质B。人工放射性同位素的半衰期比天然放射性元素的半衰期短得多C.半衰期与元素所处的物理、化学状态无关D。放射性同位素容易制造解析：放射性同位素被用作示踪原子，主要是用放射性同位素代替没有放射性的同位素参与正常的物理、化学、生物过程，既要利用化学性质相同，也要利用衰变规律不受物理、化学变化的影响，同时还要考虑放射性废料容易处理，因此选项A、B、C正确,选项D不正确。答案:ABC7。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210α138天氡222β3。8天锶90β28年铀238α、β、γ4。5×109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 B。氡222C。锶90 D.铀238解析:要测定聚乙烯薄膜的厚度,则要求射线可以穿透薄膜，因此α射线不合适；另外,射线穿透作用还要受薄膜厚度影响，γ射线穿透作用最强,薄膜厚度不会影响γ射线穿透，所以只能选用β射线,而氡222半衰期太小，铀238半衰期太长，所以只有锶90较合适,选项C正确.答案：C8。（多选)正电子发射机断层显像（PET）的基本原理是：将放射性同位素

815O注入人体,815O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,转化为一对γ光子而被探测器探测到后,经计算机处理即产生清晰的图像。根据PET的原理，A。

815O在人体内衰变的方程式是B。能用

815O作“示踪原子”是因为其半衰期短，放射强度弱C.在PET中,815D。在PET中,815解析：由质量数守恒和电荷数守恒知，选项A正确;PET中所选的放射性同位素半衰期要短,在受检体内存留时间短才安全，选项B正确；元素的半衰期只由原子核内部的因素决定,选项C错误;将放射性同位素

815O注入人体,815O在人体内衰变放出正电子,与人体内负电子相遇而湮灭转化为一对光子，被探测器探测到，所以在PET中,815答案：AB9.用人工方法得到放射性同位素,这是一个很重要的发现,天然放射性同位素只不过40几种，而今天人工制造的同位素已达1000多种,每种元素都有放射性同位素，放射性同位素在农业、医疗卫生、科研等许多方面得到广泛应用.（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)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结晶是同一物质,为此曾采用放射性同位素14C作为.

解析：(1)因放射性的电离作用,空气中与验电器所带电荷电性相反的离子与之中和,所以使验电器所带电荷消失。（2）把掺入14C的人工合成牛胰岛素与天然牛胰岛素混合在一起,经多次重新结晶后,得到了放射性14C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合为一体,它们是同一物质,把这种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,是怎样分布的了,从而可了解某些不容易观察的情况或规律.答案:(1）B（2）示踪原子10。自然界中的铀和钴都有同位素.(1)铀主要以三种同位素的形式存在，三者的原子百分含量分别为

92234U0.005％,92235U0。72％,

92238U99。275％。

（2)放射性同位素钴60能够产生γ射线。高速运动的γ射线作用于DNA,能够产生氢键断裂、碱基替换等效应,从而有可能诱发生物产生，使生物体出现可遗传的变异，从而选择和培育出优良品种。此外用γ射线照射过的食品有利于贮藏,这是因为γ射线能。在进行照射生物或食品的操作时,需要注意人体保护。操作完毕后,人体（选填“可以”或“不可以”）直接接触射线处理过的材料。

解析：(1)铀元素的相对原子质量等于每种同位素的质量数与其百分含量乘积之和，即（234×0.005+235×0。72+238×99。275）×10—