教科版高中物理选修3-5 同步测试-第3章 第3节 放射性的应用、危害与防护.

1．(多选)关于同位素的下列说法中,正确的是( )

A．一种元素的几种同位素在元素周期表中的位置相同

B．一种元素的几种同位素的化学性质、物理性质都相同

C．同位素都具有放射性

D．互称同位素的原子含有相同的质子数

解析：同位素的质子数相同,在元素周期表中的位置相同,具有相同的化学性质,但物理性质不一定相同,所以选项A、D正确,B错误．同位素不一定具有放射性,所以选项C错误．

答案：AD

2．(多选)近几年,我国北京、上海、山东、洛阳、广州等地从国外引进了十多台γ刀,治疗患者5 000余例,效果极好,成为治疗脑肿瘤的最佳仪器,用γ刀治疗时不用麻醉,病人清醒,时间短,半小时内完成手术,无需住院,因而γ刀被誉为“神刀”．γ刀治疗脑肿瘤主要是利用( )

A．γ射线具有很强的贯穿本领

B．γ射线具有很强的电离作用

C．γ射线具有很高的能量

D．γ射线能很容易绕过阻碍物

解析：γ射线是一种波长很短的电磁波,具有较高的能量,它的贯穿本领很强,甚至可以穿透几厘米厚的铅板,但它的电离作用很小．γ刀治疗肿瘤时,通常是同时用多束γ射线,使它们穿透脑颅和健康区域在病灶处会聚,利用γ射线的高能量杀死肿瘤细胞．故选项A、C正确．

答案：AC

3．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,消除静电

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：γ射线的电离本领最弱,故消除静电的效果最差,而用α射线消除静电最好,A错误．人们利用γ射线照射种子,可以使种子内的遗传物质发生变异,培育出新的优良品种,故B错误．治疗肺癌用的“γ刀”是利用了γ射线具有很高的能量,穿透能力很强的特性,故C错误．放射性同位素具有相同的化学性质和不同的物理性质,可作为示踪原子,D正确．

答案：D

4．(多选)下列说法正确的是( )

A．许多元素能自发地放出射线,使人们开始认识到原子是有复杂结构的

B．工业部门可以使用放射线来测厚度

C．利用γ射线照射种子,会使种子的遗传基因发生变异,从而培育出新的优良品种

D．放射性同位素可以用来作示踪原子

解析：自发地放出射线,使人们开始认识到原子核是有复杂结构的,故A错误；工业部门可以使用放射线来测厚度,不同的放射线,可测量不同厚度,故B正确；γ射线照射种子,会使种子的遗传基因发生变异,从而培育出新的优良品种,故C正确；放射性同位素可以用来作示踪原子,故D正确．

答案：BCD

5．(多选)工业部门经常使用射线来测量物体的厚度．例如轧钢厂的热轧机上可以安装射线测厚仪,将射线测厚仪接收到的信号输入计算机,就可以对钢板的厚度进行自动控制．关于控制装置和控制原理,下列说法中正确的是( )

A．探测器探测到的放射线可以是α射线、β射线、γ射线中的任何一种

B．轧出的钢板越厚,透过的射线越强

C．轧出的钢板越薄,透过的射线越强

D．探测器得到的射线变弱时,应当减小热轧机两轮之间的厚度间隙

解析：γ射线的穿透本领最强,则探测器探测到的放射线是γ射线,选项A错误；轧出的钢板越薄,透过的射线越强,选项B错误,C正确；探测器得到的射线变弱时,说明钢板厚度变大了,应当减小热轧机两轮之间的厚度间隙,选项D正确．

答案：CD

6．1956年李政道和杨振宁提出在弱相互作用中宇称不守恒,并由吴健雄用6027Co的衰变来验证,其核反应方程是6027Co→A Z Ni＋0－1e＋νe.其中νe是反中微子,它的电荷量为零,静止质量可认为是零．

(1)在上述衰变方程中,衰变产物A Z Ni的质量数A是________,核电荷数Z是________．

(2)在衰变前6027Co核静止,衰变产物Ni和0－1e的运动径迹不在一条直线上,如果认为衰变产物只有Ni和0－1e,那么衰变过程将违背________守恒定律．

(3)6027Co是典型的γ放射源,可用于作物诱变育种．我国应用该方法培育出了许多农作物新品种,如棉花高产品种“鲁棉1号”,年种植面积曾达到3 000多万亩,在我国自己培育的棉花品种中栽培面积最大．γ射线处理作物后主要引起________,从而产生可遗传的变异．

解析：(1)根据质量数和电荷数守恒,核反应方程为：6027Co→6028Ni＋0－1e＋νe,由此得出A＝60,Z＝28. (2)衰变过程遵循动量守恒定律．原来静止的核动量为零,分裂成两个粒子后,这两个粒子的动量和应该还是零,则两粒子径迹必在同一直线上．现在发现Ni和0－1e的运动径迹不在同一直线上,如果认为衰变产物只

有Ni 和 0－1e,就一定会违背动量守恒定律．

(3)用γ射线照射种子,会使种子的遗传基因发生突变,有可能成为新的优良品种．

答案：(1)60 28 (2)动量 (3)基因突变

7．静止在匀强磁场中的锂核(63Li)在俘获一个速度为7.7×104 m/s 的中子后,生成一个α粒子和一个氚核．若α粒子的速度为2.0×104 m/s,其方向与反应前中子的速度方向相同,且与磁场方向垂直．求：

(1)氚核的速度；

(2)当α粒子在磁场中运动6周时,氚核运动了几周？

解析：(1)系统动量守恒,有m n v n ＝m αv α＋m H v H

1×7.7×104＝4×2×104＋3v H

v H ＝－1.0×103 m/s,即氚核速度大小为1.0×103 m/s,方向与中子速度方向相反．

(2)带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动的周期为

T ＝2πm qB ,T H T α＝m H m α·q αq H ＝34×21＝32

2T H ＝3T α,即4T H ＝6T α

α粒子运动了6周时,氚核运动了4周．

答案：(1)－1.0×103 m/s,方向与中子速度方向相反 (2)4周