2016-2017学年高中物理第4章从原子核到夸克4.3让射线造福人类学业分层测评沪科版选修3-5

4.3 让射线造福人类

(建议用时：45分钟)

[学业达标]

1.关于放射性的应用，下列说法正确的是( ) A.利用α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γ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 E.利用β射线进行金属探伤

【解析】 α射线的电离作用很强，可利用α射线的电离作用，把静电荷导走A对；

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，B错，C对；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，D对；利用γ射线进行金属探伤，E错.

【答案】 ACD

2.关于放射性的应用与防护，下列说法正确的是( ) A.通过原子核的人工转变可以发现和制造新元素 B.在人工核反应过程中，质量守恒 C.利用示踪原子可以研究生物大分子的结构 D.人类一直生活在放射性的环境中 E.射线对人体没有破坏作用

【解析】 通过原子核的人工转变可以发现和制造新元素，A项正确；在人工核反应过程中，质量数守恒，B项错；利用示踪原子可以研究生物大分子的结构，C项正确；人类一直生活在放射性的环境中，地球上的每个角落都有射线，D项正确；只有在安全剂量之内的射线才对人体没有破坏作用，E项错.

【答案】 ACD

3.放射性同位素钴60能放出较强的γ射线，其强度容易控制，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.机器运转时常产生很多静电，用γ射线照射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控制 D.用γ射线照射草莓、荔枝等水果，可延长保存期 E.γ射线的穿透能力很强，可用于钢板探伤

【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射线的穿透能力很强，薄铝板的厚度变化时，接收到的信号强度变化很小，不能控制铝板厚度，但可

用于金属钢板探伤，C错误，E正确；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，故A、D正确.

【答案】 ADE

4.用α粒子照射充氮的云室，摄得如图4-3-2所示的照片，下列说法中正确的是( )

图4-3-2

A.A是α粒子的径迹 B.B是α粒子的径迹 C.C是α粒子的径迹 D.A是新核的径迹 E.C是质子的径迹

【解析】 α粒子轰击氮的核反应方程为2He＋ 7N→ 8O＋1H，入射的是α粒子.所以B是α粒子产生的径迹，质量大、电离作用强的新核 8O，径迹粗而短，故A是新核径迹.质子电离作用弱一些，贯穿作用强，所以细而长的径迹是质子的径迹.所以正确选项为B、D、E.

【答案】 BDE

5.防止放射性污染的防护措施有( ) A.将废弃的放射性物质进行深埋 B.将废弃的放射性物质倒在下水道里 C.接触放射性物质的人员穿上铅防护服 D.严格和准确控制放射性物质的放射剂量 E.将废弃的放射性物质投放到大海里

【解析】 因为放射性物质残存的时间太长，具有辐射性，故应将其深埋，A对，B、E均错；铅具有一定的防止放射性的能力，接触放射性物质的人员穿上铅防护服，并要控制一定的放射剂量，故C、D对.

【答案】 ACD

6.医学界通过C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C的用途是________.

【解析】 用C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C的作用是做示踪原子.

【答案】 示踪原子

7.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.

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元素 钋210 氡222 锶90 铀238 射线 α β β α、β、γ 半衰期 138天 3.8天 28年 4.5×10年 9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________.

【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.

【答案】 锶90

8.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1 000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.

【导学号：67080039】

(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)如图4-3-3是工厂利用放射线自动控制铝板厚度的装置示意图，如工厂生产的是厚度1 mm铝板，在α、β、γ三种射线中，你认为对铝板的厚度起主要作用的是________射线.

图4-3-3

(3)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C做________.

【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)α射线穿透物质的本领弱，不能穿透厚度1 mm的铝板，因而探测器不能探到，γ

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射线穿透本领最强，穿透1 mm的铝板和几毫米厚铝板打在探测器上很难分辨，β射线也能穿透几毫米厚的铝板，但厚度不同，穿透后β射线中的电子运动状态不同，探测器容易分辨.

(3)把掺入C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C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，运动到哪里了，是怎样分布的，从而可了解某些不容易查明的情况或规律，人们把这种用途的放射性同位素叫做示踪原子.

【答案】 (1)B (2)β (3)示踪原子

[能力提升]

9.贫铀炸弹是一种杀伤力很强的武器，贫铀是提炼铀235以后的副产品，其主要成分为铀238，贫铀炸弹不仅有很强的穿甲能力，而且铀238具有放射性，残留物可长期对环境起破坏作用而造成污染.人长期生活在该环境中会受到核辐射而患上皮肤癌和白血病.下列结论正确的是( )

A.铀238的衰变方程式为： 92U→ 90Th＋2He B. 92U和 92U互为同位素

C.人患皮肤癌和白血病是因为核辐射导致了基因突变 D.贫铀弹的穿甲能力很强，也是因为它的放射性

E.癌症病人可以生活在遭受贫铀炸弹破坏的环境里，以达到放射性治疗的效果 【解析】 铀238具有放射性，放出一个α粒子，变成钍234，A正确.铀238和铀235质子数相同，故互为同位素，B正确.核辐射能导致基因突变，是皮肤癌和白血病的诱因之一，C正确.贫铀弹的穿甲能力很强，是因为它的弹芯是由高密度、高强度、高韧性的铀合金组成，袭击目标时产生高温化学反应，所以其爆炸力、穿透力远远超过一般炸弹，D错.医学上利用放射线治疗癌症是有放射位置和放射剂量限制的，不能直接生活在被贫铀炸弹破坏的环境里，E错.

【答案】 ABC

10.某校学生在进行社会综合实践活动时，收集列出了一些放射性同位素的半衰期和可供利用的射线(见下表)，并总结出它们的几种用途. 同位素 钋210 镅241 放射线 α β 半衰期 138天 433天 同位素 锶90 锝99 放射线 β γ 半衰期 28年 6小时 同位素 钴60 氡 放射线 γ α 半衰期 5年 3.8天 235

238

238

234

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根据上表请你分析判断下面结论正确的是( ) A.塑料公司生产聚乙烯薄膜，方法是让较厚的聚乙烯膜通过轧辊后变薄，利用α射线