2020届人教版高中物理选修3-5教学案：第十九章 第3、4节 探测射线的方法含答案

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C．γ射线具有很高的能量

D．γ射线能很容易绕过阻碍物到达目的地

解析：选AC γ刀就是γ射线，γ射线的特点是穿透能力强，γ射线波长短，光子的能量高，杀伤力强，应用γ刀治疗脑肿瘤就是利用其穿透能力强和杀伤力强。

3．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。

(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19-3-2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为1 mm的铝板，在α、β、γ三种射线中，你认为对铝板的厚度起控制作用的是________射线。

图19-3-2

解析：(1)因放射线的电离作用，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。应选B项。

(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射线中的电子数目不同，探测器容易分辨。

答案：(1)B (2)β

1．下列应用放射性同位素不是作为示踪原子的是( ) A．利用含有放射性碘131的油，检测地下输油管的漏油情况

B．把含有放射性元素的肥料施给农作物，根据探测器的测量，找出合理的施肥规律 C．利用射线探伤法检查金属中的砂眼和裂纹

D．给怀疑患有甲状腺病的病人注射碘131，诊断甲状腺疾病

解析：选C 利用射线探伤法检查金属中的砂眼和裂纹是利用γ射线穿透能力强的特点，

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因此选项C不属于示踪原子的应用。选项A、B、D中都是利用了放射性同位素作为示踪原子。

2．(多选)放射性同位素被用做示踪原子，主要是因为( ) A．放射性同位素不改变其化学性质

B．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：选ABC 放射性同位素用做示踪原子，主要是用放射性同位素替代没有放射性的同位素参与正常的物理、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、化学变化的影响，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。

3.用α粒子照射充氮的云室，得到如图1所示的照片，下列说法中正确的是( )

图1

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

解析：选D α粒子轰击氮核产生一个新核并放出质子，入射的是α粒子，所以B是α粒子的径迹，产生的新核质量大电离作用强，所以径迹粗而短，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D。

4．用中子轰击铝27，产生钠24和X粒子，钠24具有放射性，它衰变后生成镁24，则X粒子和钠的衰变过程分别是( )

A．质子，α衰变 C．α粒子，β衰变

B．电子，α衰变 D．正电子，β衰变

解析：选C 根据核反应方程的质量数和电荷数守恒可知X粒子的电荷数为2，质量数为4，所以X为α粒子，钠24衰变后生成镁24，质量数不变，所以只能是β衰变，故只有C正确。

5．(多选)有关放射性同位素15P的下列说法正确的是( ) A.15P与14X互为同位素

B.15P与其同位素有相同的化学性质 C．用15P制成化合物后它的半衰期变长

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30

30

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30

D．含有15P的磷肥释放正电子，可用作示踪原子，观察磷肥对植物的影响

解析：选BD 同位素应具有相同的质子数，故A错；同位素具有相同的化学性质，B对；元素的半衰期与其所处的状态无关，C错；放射性同位素可作为示踪原子，故D对。

6．在中子、质子、电子、正电子、α粒子中选出一个适当的粒子，分别填在下列核反应式的横线上。

(1) 92U→ 90Th＋________； (2)4Be＋2He→ 6C＋________； (3) 90Th→ 91Pa＋________； (4)15P→14Si＋________；

(5) 92U＋________→38Sr＋ 54Xe＋100n； (6) 7N＋2He→ 8O＋________。

解析：在核反应过程中，遵循反应前后电荷数守恒、质量数守恒规律。对参与反应的所有基本粒子采用左下角(电荷数)配平，左上角(质量数)配平。未知粒子可根据其电荷数和质量数确定。如(1)中电荷数为92－90＝2，质量数为238－234＝4，由此可知为α粒子(2He)，同理确定其他粒子分别为：中子(0n)，电子(－1e)，正电子(1e)，中子(0n)，质子(1H)。

答案：(1)2He (2)0n (3)－1e (4)＋1e (5)0n (6)1H

7．(多选)一个质子以1.0×10 m/s的速度撞一个静止的铝原子核后被俘获，铝原子核变成硅原子核。已知铝原子核的质量是质子的27倍，硅原子核的质量是质子的28倍，则下列判断正确的是( )

A．核反应方程为13Al＋1H→14Si B．核反应方程为13Al＋0n→14Si

C．硅原子核速度的数量级为10 m/s，方向跟质子的初速度方向一致 D．硅原子核速度的数量级为10 m/s，方向跟质子的初速度方向一致

解析：选AD 由核反应中电荷数和质量数守恒可知A选项正确，B选项错误。由动量守恒定律求得硅原子速度的数量级为10 m/s，即D选项正确。

8．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 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

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放射线 α β 半衰期 138天 433天 同位素 锶99 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 ....

来测定通过轧辊后的薄膜厚度是否均匀

B．钴60的半衰期为5年，若取4个钴60原子核，经10年后就一定剩下一个原子核 C．把放射性元素钋210掺杂到其他稳定元素中，放射性元素的半衰期变短

D．用锝99可以作示踪原子，用来诊断人体内的器官是否正常。方法是给被检查者注射或口服附有放射性同位素的元素的某些物质，当这些物质的一部分到达检查的器官时，可根据放射性同位素的射线情况分析器官正常与否

解析：选D 因为α射线不能穿透薄膜，无法测量薄膜的厚度，所以A不正确；钴60的半衰期为5年是指大量钴60原子核因衰变而减少到它原来数目的一半所需要的时间，因此B、C错误；检查时，要在人体外探测到体内辐射出来的射线，而又不能让放射性物质长期留在体内，所以应选取锝99作为放射源，D正确。

9．核能是一种高效的能源。

(1)在核电站中，为了防止放射性物质泄露，核反应堆有三道防护屏障：燃料包壳、压力壳和安全壳(如图2甲)。结合图可知，安全壳应当选用的材料是________。

图2

(2)核反应堆中的核废料具有很强的放射性，目前常用的处理方法是将其装入特制的容器中，然后( )

A．沉入海底 B．放至沙漠 C．运到月球

D．深埋地下

(3)如图乙是用来监测工作人员受到辐射情况的胸章，通过照相底片被射线感光的区域，可以判断工作人员受到何种辐射。当胸章上1 mm铝片和3 mm铝片下的照相底片被感光，而铅片下的照相底片未被感光时，结合图分析可知工作人员受到了________射线的辐射；当所有照相底片被感光时，工作人员受到了________射线的辐射。

解析：在核电站中，核反应堆的最外层安全壳用的都是厚厚的混凝土。对核废料目前最有效的处理方法是深埋地下，并远离水源。α射线贯穿本领最弱，一张纸就能把它挡住，β射线贯穿本领较强，它能穿透几毫米厚的铝板，γ射线贯穿本领最强，它能穿透几厘米厚

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