2019_2020学年高中物理课时分层作业14放射性同位素（含解析）粤教版.docx

课时分层作业(十四)(时间：45分钟分值：100分)基础达标练一、选择题(本题共6小题，每小题6分)1关于放射性同位素的应用，下列说法中正确的是()A利用射线使空气电离，消除静电B利用射线照射植物的种子，使产量显著增加C利用射线来治疗肺癌、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，可以作为示踪原子D利用放射线消除有害静电是利用射线的电离性，使空气分子电离成导体，将静电放出，故A错误；利用射线照射植物的种子，使产量显著增加，故B错误；利用射线来治疗肺癌、食道癌等疾病，故C错误；根据放射性同位素的应用可知，用放射性同位素参与化学反应可以起到示踪的作用，故D正确；2铝箔被粒子轰击后，发生的核反应方程为AlHeXn.方程中X的中子数为()A15B16C30 D31A根据电荷数守恒、质量数守恒知，274A1；132Z，解得：A30，Z15；故说明核子数为30，而质子数为15，故中子数n301515；故A正确，B、C、D错误3某原子核有N个核子，其中中子n个，当该核俘获一个中子后，相继放出一个粒子和粒子，变成一个新核，该新核()A核子数是(N4)个B质量数是(N1)C有质子(Nn2)个D有中子(n2)个D衰变生成氦原子核，质子数减少2个，质量数减少4个，所以中子数减少2个；衰变生成负电子，质子数增加1个，是因为一个中子转化成质子而释放出的电子，中子数减少1个，该核俘获1个中子后，放出1个粒子，中子数减少2个，放出1个粒子，中子数减少1个，所以这个新核有(n2)个中子，原子核内有N个核子，该核俘获1个中子后，放出1个粒子，质量数减少4个，放出1个粒子，质量数不变，所以这个新核核子数是(N3)，故A、B、C错误，D正确；4(多选)有一种新型镍铜长效电池，它是采用半衰期长达100年的放射性同位素镍63(Ni)和铜两种金属作为长寿命电池的材料，利用镍63发生衰变时释放电子给铜片，把镍63和铜片作电池两极，外接负载为负载提供电能下面有关该电池的说法正确的是()A镍63的衰变方程是NiCueB镍63的衰变方程是NiCueC外接负载时镍63的电势比铜片高D该电池内电流方向是从镍片到铜片AC镍63的衰变方程为NieCu，选项A对，B错电流方向为正电荷定向移动方向，在电池内部电流从铜片到镍片，镍片电势高，选项C对，D错5(多选)下列应用中把放射性同位素作为示踪原子的是()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，利用探测器的测量，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给怀疑患有甲状腺的病人注射碘131，诊断甲状腺的器质性和功能性疾病ABD根据放射性同位素的特征分析可知，利用含有放射性碘131的油，检测地下输油管的漏油情况，是利用碘131的放射性，将碘131作为示踪原子，A选项正确；把含有放射性元素的肥料施给农作物，利用探测器的测量，找出合理的施肥规律，是示踪原子的运用，B选项正确；利用射线探伤法检查金属中的砂眼和裂纹，是利用射线穿透能力强，不是示踪原子的运用，C选项错误；给怀疑患有甲状腺的病人注射碘131，诊断甲状腺的器质性和功能性疾病，是将碘131作为示踪原子，D选项正确6关于天然放射现象，下列说法中正确的是()A衰变证明原子核里有电子B某原子核经过一次衰变，核内中子数减少2个C放射性物质的温度升高，其半衰期将缩短D射线的电离作用很强，可用来消除有害静电B衰变时，原子核中的一个中子转化为一个质子和一个电子，释放出来的电子就是粒子，衰变不能证明电子是原子核的组成部分，故A错误某放射性元素经过1次衰变质量数减少4，核电荷数减少2，根据质量数守恒和电荷数守恒得知，中子数减少2，故B正确半衰期是由原子核自身决定的，与温度无关，所以升高放射性物质的温度，不能缩短其半衰期，故C错误射线的电离作用很弱，不能用来消除有害静电，故D错误二、非选择题(14分)7一个静止在磁场中的放射性同位素原子核P，放出一个正电子后变成原子核Si，画出反映正电子和Si核的轨迹示意图解析把放出的正电子和衰变生成物Si核看成一个系统，衰变过程中系统的动量守恒，放出的正电子的运动方向跟Si核运动方向一定相反由于它们都带正电荷，在洛伦兹力作用下一定形成两个外切圆的轨道因为有洛伦兹力作为向心力，即qvBm.所以做匀速圆周运动的半径为r.衰变时，放出的正电子与反冲核Si的动量大小相等，因此在同一个磁场中做圆周运动的半径与它们的电荷量成反比，即.可见正电子运动的圆半径较大故其示意图应为.答案见解析图能力提升练一、选择题(本题共4小题，每小题6分)11998年9月23日，铱卫星通讯系统在美国和欧洲正式投入商业运行原计划的铱卫星系统是在距地球表面780 km的太空轨道上建立的一个由77颗小卫星组成的星座，这些小卫星均匀分布在覆盖全球的7条轨道上，每条轨道上有11颗卫星由于这一方案的卫星排列与化学元素铱原子核外77个电子围绕原子核运动的图景类似，所以简称为铱星系统自然界中有两种铱的同位素，质量数分别为191和193，则()A这两种同位素的原子核内的中子数之比为191193B这两种同位素的原子核内的中子数之比为5758C这两种同位素的质子数之比为191193D这两种同位素的质子数之比为5758B铱为77号元素，其质子数为77，则中子数为19177114，19377116，则中子数之比为1141165758，A错误，B正确；同位素质子数相同，C、D错误2(多选)2000年8月21日，俄罗斯“库尔斯克”号核潜艇在巴伦支海遇难，沉入深度约为100 m的海底“库尔斯克”号核潜艇的沉没再次引起人们对核废料与环境问题的重视几十年来人们向以巴伦支海海域倾倒了不少核废料，核废料对海洋环境有严重的污染作用其原因是()A铀、钚等核废料有放射性B铀、钚等核废料的半衰期很长C铀、钚等重金属有毒性D铀、钚等核废料会造成爆炸ABC铀、钚等核废料有放射性，射线有危害，A选项正确；铀、钚等核废料的半衰期很长，短期内很难消失，B选项正确；铀、钚等是重金属，重金属都有毒性，C选项正确；铀、钚等核废料不会造成爆炸，D选项错误3(多选)一个质子以1.0107 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，则下列说法正确的是()A核反应方程为AlnSiB质子撞铝原子核的过程动量守恒C硅原子核速度的数量级为107 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105 m/s，方向跟质子的初速度方向一致BD由核反应中电荷数和质量数守恒可知A选项错误；由动量守恒定律求得硅原子核速度的数量级为105 m/s，即C选项错误，B、D选项正确4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放射线半衰期同位素放射线半衰期同位素放射线半衰期钋210138天锶9028年钴605年镅241433天锝996小时氡3.8天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，利用射线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发生变化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到检查的器官时，可根据放射性同位素的射线情况分析器官正常与否D因为射线不能穿透薄膜，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正确二、非选择题(本题共2小题，共26分)5(13分)1934年，约里奥居里夫妇在用粒子轰击铝箔时，除了测到预料中的中子外，还观察到了正电子正电子的质量跟电子的质量相同，跟电子的电性正好相反，带一个单位的正电荷，是电子的反粒子更意外的是，拿走粒子放射源以后，铝箔虽不再发射中子，但仍然继续发射正电子，而且这种放射性也有一定的半衰期原来，铝箔被粒子击中后发生了如下反应：AlHePn.这里的P就是一种人工放射性同位素，正电子就是它衰变过程中放射出来的(1)写出放射性同位素P放出正电子的核衰变方程；(2)放射性同位素P放出正电子的衰变称为正衰变，我们知道原子核内只有中子和质子，那么正衰变中的正电子从何而来？解析(1)正衰变过程质量数、电荷数守恒，P放出正电子的核衰变方程为PSie，可见正衰变后新核质量数不变，电荷数减1.(2)原子核内只有质子和中子，没有电子，也没有正电子，正衰变是原子核内的一个质子转换成一个中子，同时放出一个正电子，其衰变方程为Hen.答案见解析6(13分)静止的锂核(Li)俘获一个速度为7.7106 m/s的中子，发生核反应后若只产生两个新粒子，其中一个粒子为氦核(He)，它的速度大小是8.0106 m/s，方向与反应前的中子速度方向相同(1)写出此