2024-2025学年高中物理第四章原子核第三节放射性同位素课堂演练含解析粤教版选修3-5

PAGE3-第三节放射性同位素A级抓基础1．(多选)放射性同位素钴60能放出较强的γ射线，其强度简单限制，这使得γ射线得到广泛应用．下列选项中，属于γ射线的应用的是()A．医学上制成γ刀，无需开颅即可治疗脑肿瘤B．机器运转时常产生许多静电，用γ射线照耀机器可将电荷导入大地C．铝加工厂将接收到的γ射线信号输入计算机，可对薄铝板的厚度进行自动限制D．用γ射线照耀草莓、荔枝等水果，可延长保存期解析：γ射线的电离作用很弱，不能使空气电离成为导体，B错误；γ射线的穿透实力很强，薄铝板的厚度变更时，接收到的信号强度变更很小，不能限制铝板厚度，C错误；γ射线能量很大，可以杀菌，延长水果的保存期，对肿瘤细胞有很强的杀伤作用，A、D正确．答案：AD2．放射性同位素能被用作示踪原子，以下说法错误的是()A．放射性同位素不变更其化学性质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．半衰期与元素所处的物理、化学状态无关D．放射性同位素简单制造解析：放射性同位素用作示踪原子，主要是用放射性同位素替代没有放射性的同位素参加的正常的物理、化学、生物的过程，既要利用化学性质相同，也要利用衰变规律不受物理、化学变更的影响，同时还要考虑放射性的危害，因此，选项A、B、C正确，选项D错误．答案：D3．(多选)联合国环境公署对科索沃地区的调查表明，北约对南联盟进行的轰炸中运用的贫铀炸弹的残留物长期危害环境，对当地居民的健康也产生了严峻的影响，下列有关说法正确的是()A．贫铀炸弹的残留物存在放射性，且半衰期很长，对环境产生长期危害B．贫铀炸弹的残留物不会对人体产生危害，但对环境产生了长期危害C．过量的射线对人体组织具有破坏性D．受到射线损害后，人能马上感觉到射线对人体的破坏解析：贫铀炸弹的残留物对人体和环境都会产生长期危害，A正确，B错误．过量射线对人体造成的损害有时不会立刻感觉到，C正确，D错误．答案：AC4．用中子轰击氧原子核的核反应方程式为eq\o\al(16,8)O＋eq\o\al(1,0)n→eq\o\al(a,7)N＋eq\o\al(0,b)X，对式中X、a、b推断正确的是()A．X代表正电子，a＝17，b＝1B．X代表电子，a＝17，b＝－1C．X代表中子，a＝17，b＝1D．X代表质子，a＝17，b＝1解析：依据电荷数守恒，知b＝1，则X代表正电子.依据质量数守恒，a＝17，A正确．答案：A5．在下列四个核反应方程中，X1、X2、X3和X4各代表某种粒子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则以下推断中正确的是()A．X1是质子 B．X2是中子C．X3是电子 D．X4是质子解析：依据核反应的质量数和电荷数守恒知，X1为eq\o\al(2,1)H，A错误；X2为eq\o\al(1,1)H，B错误；X3为eq\o\al(1,0)n，C错误；X4为eq\o\al(1,1)H，D正确．答案：DB级提实力6．(多选)在下列核反应方程中，X代表质子的方程是()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：依据核反应的质量数和电荷数相等可知，A中X代表中子eq\o\al(1,0)n；B中X代表质子eq\o\al(1,1)H；C中X代表质子eq\o\al(1,1)H；D中X代表氘核eq\o\al(2,1)H，故选BC.答案：BC7．(多选)有关放射性同位素eq\o\al(30,15)P的下列说法，正确的是()A.eq\o\al(30,15)P与eq\o\al(30,14)X互为同位素B.eq\o\al(30,15)P与其同位素有相同的化学性质C．用eq\o\al(30,15)P制成化合物后它的半衰期变长D．含有eq\o\al(30,15)P的磷肥释放正电子，可用作示踪原子，视察磷肥对植物的影响解析：同位素有相同的质子数，所以选项A错误；同位素有相同的化学性质，所以选项B正确；半衰期与元素属于化合物或单质没有关系，所以eq\o\al(30,15)P制成化合物后它的半衰期不变，选项C错误；含有eq\o\al(30,15)P的磷肥由于衰变，可记录磷的踪迹，所以选项D正确．答案：BD8．以下是物理学史上3个闻名的核反应方程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种不同的粒子，其中z是()A．α粒子 B．质子C．中子 D．电子解析：将题给3个方程相加，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，依据电荷数守恒和质量数守恒，Z的质量数为1，电荷数为0，为中子，C正确．答案：C9．(多选)正电子放射型计算机断层显像(PET)的基本原理是：将放射性同位素eq\o\al(15,8)O注入人体，eq\o\al(15,8)O在人体内衰变放出的正电子与人体内的负电子相遇湮灭转化为一对γ光子，被探测器采集后，经计算机处理生成清楚图像.则依据PET原理推断下列表述正确的是()A.eq\o\al(15,8)O在人体内衰变方程是eq\o\al(15,8)O→eq\o\al(15,7)N＋eq\o\al(0,1)eB．正、负电子湮灭方程是eq\o\al(0,1)e＋eq\o\al(0,－1)e→2γC．在PET中，eq\o\al(15,8)O的主要用途是作为示踪原子D．在PET中，eq\o\al(15,8)O的主要用途是参加人体的新陈代谢解析：由质量数守恒和电荷数守恒知，衰变方程是eq\o\al(15,8)O→eq\o\al(15,7)N＋eq\o\al(0,1)e，故A正确；正负电子湮灭生成两个光子，故B正确；在PET中，eq\o\al(15,8)O的主要用途是作为示踪原子被探测器探测到，故C正确、D错误．答案：ABC10．1934年约里奥·居里夫妇用α粒子轰击静止的eq\o\al(27,13)Al，发觉了放射性磷eq\o\al(30,15)P和另一种粒子，并因这一宏大发觉而获得诺贝尔物理学奖．(1)写出这个过程的核反应方程式；(2)若该种粒子以初速度v0与一个静止的12C核发生碰撞，但没有发生核反应，该粒子碰后的速度大小为v1，运动方向与原运动方向相反，求碰撞后12C核的速度．解析：(1)核反应方程式为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，该种粒子为中子，设该种粒子的质量为m，则12C核的质量为12m，设碰撞后12C核的速度为v2，取v0的方向为正方向，由动量守