新教材2021-2022學(xué)年人教版選擇性必修第三冊(cè)5.2第2課時(shí)核反應(yīng)放射性同位素及其應(yīng)用作業(yè)

5.2第2課時(shí)核反應(yīng)放射性同位素及其應(yīng)用考點(diǎn)一核反應(yīng).用a粒子CHe）轟擊氮核（^N）,生成氧核（PO）并放出一個(gè)粒子，該粒子是0A.質(zhì)子B.電子C.中子D.光子答案A解析核反應(yīng)方程為：^He4-?N-l7O+X,根據(jù)核反應(yīng)的電荷數(shù)守恒、質(zhì)量數(shù)守恒知，該粒子的電荷數(shù)為1,質(zhì)量數(shù)為1,為質(zhì)子，故A正確，B、C、D錯(cuò)誤..（2021?河北武強(qiáng)中學(xué)高二期中）在下列4個(gè)描述核過程的方程中，X表示a粒子的是0A刊P一出Si+XB.甜Th-矛Pa+XC用A1+X-日Mg+|HD忍Al+X~i?P+而答案D解析根據(jù)電荷數(shù)及質(zhì)量數(shù)守恒，可得A中是正電子，B中是電子，C中是中子，D中是氮原子核.故選D..下面列出的是一些核反應(yīng)方程式：M>ffi（Si+X：?Be+?He-Fc+Y；|4N+lHe-J7O+Z,其中0X是質(zhì)子，丫是中子，Z是正電子X是正電子，Y是中子，Z是質(zhì)子X是正電子，丫是質(zhì)子，Z是中子X是中子，丫是正電子，Z是質(zhì)子答案B解析根據(jù)核反應(yīng)的質(zhì)量數(shù)和電荷數(shù)守恒可知，X的質(zhì)量數(shù)為0,電荷數(shù)為1,則X為正電子：丫的質(zhì)量數(shù)為I,電荷數(shù)為0,為中子；Z的質(zhì)量數(shù)為I,電荷數(shù)為1,為質(zhì)子，B正確..（2020?山東省高三學(xué)業(yè)考試）2019年是世界上首次實(shí)現(xiàn)元素人工轉(zhuǎn)變100周年.1919年，盧瑟福用氮核轟擊氮原子核，發(fā)現(xiàn)產(chǎn)生了另一種元素，該核反應(yīng)方程可寫為：拍e+|4N-*g'X+1Y.以下判斷正確的是0A.〃z=16,〃=1B?，〃=17,n=1C.m—16,fi—0D.m—17,/?=0答案B解析根據(jù)核反應(yīng)的質(zhì)量數(shù)和電荷數(shù)守恒可得：4+14=m+1,2+7=8+〃，解得m=17,n=\,故B正確.考點(diǎn)二放射性同位素及其應(yīng)用輻射與安全.（多選）關(guān)于人工放射性同位素，下列說法正確的是0A.人工放射性同位素的半哀期比天然放射性物質(zhì)的半衰期長(zhǎng)很多B.人工放射性同位素的放射強(qiáng)度容易控制C.人工放射性同位素的丫射線能進(jìn)行金屬探傷D.使用人工放射性同位素也要遵守操作規(guī)程，防止對(duì)空氣、水源、用具等的污染答案BCD解析人工放射性同位素的半衰期比天然放射性物質(zhì)的短，故選項(xiàng)A錯(cuò)誤：人工放射性同位素的放射強(qiáng)度容易控制，故選項(xiàng)B正確；人工放射性同位素的丫射線能進(jìn)行金屬探傷，故選項(xiàng)C正確；使用人工放射性同位素也要遵守操作規(guī)程，防止對(duì)空氣、水源、用具等的污染，故選項(xiàng)D正確..(2020.靖西市第二中學(xué)高二開學(xué)考試)醫(yī)學(xué)界通過,4C標(biāo)記的Coo發(fā)現(xiàn)一種Cm的竣酸衍生物，在特定條件下可以通過斷裂DNA抑制艾滋病病毒的繁殖，則14c的用途是()A.示蹤原子B.電離作用C.催化作用D.貫穿作用答案A解析14c具有放射性，可以用它標(biāo)記的C60,通過其放射性發(fā)現(xiàn)一種C60的叛酸衍生物，"C的用途是示蹤原子，故A正確，B、C、D錯(cuò)誤..在放射性同位素的應(yīng)用中，下列做法正確的是()A.應(yīng)該用a射線探測(cè)物體的厚度.應(yīng)該用y粒子放射源制成“煙霧報(bào)警器”C.放射育種利用y射線照射種子使遺傳基因發(fā)生變異D.醫(yī)院在利用放射線診斷疾病時(shí)用半衰期較長(zhǎng)的放射性同位素答案C解析Y光子的貫穿能力最強(qiáng)，應(yīng)該用丫射線探測(cè)物體的厚度，故A錯(cuò)誤：因?yàn)閍粒子的電離本領(lǐng)強(qiáng)，所以應(yīng)該用a粒子放射源制成“煙霧報(bào)警器"，故B錯(cuò)誤；丫光子的貫穿能力最強(qiáng)，從而使DNA發(fā)生變異，所以放射育種利用y射線照射種子使遺傳基因發(fā)生變異，故C正確；人體長(zhǎng)時(shí)間接觸放射線會(huì)影響健康，所以醫(yī)院在利用放射線診斷疾病時(shí)用半衰期較短的放射性同位素，故D錯(cuò)誤.8.(多選)下列哪些應(yīng)用是把放射性同位素作為示蹤原子的0A.丫射線探傷.利用含有放射性同位素碘131的油，檢測(cè)地卜輸油管的漏油情況C.利用鉆60治療腫瘤等疾病D.把含有放射性同位素的肥料施給農(nóng)作物以檢測(cè)農(nóng)作物吸收養(yǎng)分的規(guī)律答案BD解析丫射線探傷是利用了Y射線的穿透性，故A錯(cuò)誤.放射性同位素檢測(cè)地下輸油管的漏油情況和施放射性同位素的肥料是把放射性同位素作為示蹤原子，故B、D正確.利用鉆60治療腫瘤等疾病是利用了丫射線的生物作用，故C錯(cuò)誤..（多選）一個(gè)質(zhì)子以1.4Xl（）7m/s的速度撞一個(gè)孤立的靜止鋁原子核后被俘獲，鋁原子核變成硅原子核.已知鋁原子核的質(zhì)量是質(zhì)子的27倍，硅原子核的質(zhì)量是質(zhì)子的28倍，則下列說法正確的是0A.核反應(yīng)方程為召A1+|H~*司SiB.核反應(yīng)方程為*Al+|Hf曰Si+JnC.硅原子核速度的數(shù)量級(jí)為IO7m/sD.硅原子核速度的數(shù)量級(jí)為lO'm/s答案AD解析核反應(yīng)方程為召Al+lH-aSi,由動(dòng)量守恒定律得mXL4X|（）7m/s=28,如'，解得/=SXI^m/s,因此選項(xiàng)A、D正確.10.鉆60（月Co）是金屬元素鉆的放射性同位素之一，其半衰期為5.27年.它發(fā)生。衰變變成銀60（煞Ni）同時(shí)放出能最高達(dá)3l5keV的高速電子和兩束y射線.鉆60的應(yīng)用非常廣泛，幾乎遍及各行各業(yè).在農(nóng)業(yè)上，常用于輻射育種、食品輻射保藏與保鮮等；在工業(yè)上，常用于無損探傷、輻射消毒、輻射加工、輻射處理廢物以及自動(dòng)控制等；在醫(yī)學(xué)上，常用于人體腫瘤的放射治療.關(guān)于鉆60,下列說法正確的是0A.發(fā)生。衰變的衰變方程為反Co—58Ni+ZeB.將鉆60放入高溫高壓環(huán)境中可以加快其衰變C.鉆60可以作為示蹤原子研究人體對(duì)藥物的吸收D.10g鉆60經(jīng)過10.54年全部發(fā)生衰變答案A解析根據(jù)電荷數(shù)守恒、質(zhì)量數(shù)守恒，知牯60發(fā)生0衰變的衰變方程為：叼Co—然Ni+3e,故A正確.放射性元素衰變的快慢由核自身的因素決定，與所處的外部環(huán)境無關(guān)，故B錯(cuò)誤.鉆60半衰期太長(zhǎng)，且衰變放出的高能粒子對(duì)人體飭害太大，不能作為藥品的示蹤原子，故C錯(cuò)誤.10.54年為兩個(gè)半衰期，則剩下的牯60為原來的女沒有全部衰變，故D錯(cuò)誤.11.正電子發(fā)射計(jì)算機(jī)斷層掃描（PETCT）,其原理是借助于示蹤劑（正電子放射線藥物）可以聚集到病變部位的特點(diǎn)來發(fā)現(xiàn)疾病的.PETCT常用核素氧15標(biāo)記，其半衰期僅有2分鐘.對(duì)含氧元素的物質(zhì)照射20?50MeV的X射線，激發(fā)原子核邊緣的中子，可以產(chǎn)生氧15正電子核素.下列說法正確的是0A.用30MeV的X射線照射氧16時(shí)，生成氧15的同時(shí)釋放出中子B.氧15發(fā)生正電子衰變時(shí)，生成的新核含有9個(gè)中子C.經(jīng)過10分鐘，氧15的含量減小為原來1D.將氧15置于回旋加速器中，其半衰期可能發(fā)生變化答案A解析用30McV的X射線照射氧16時(shí)，生成氧15的同時(shí)釋放出中子，方程為X+PO-FO+in,故A正確；氧15產(chǎn)生正電子衰變PO-le+FN,生成的新核有8個(gè)中子，故B錯(cuò)誤；經(jīng)過10分鐘，即經(jīng)過5個(gè)半衰期，剩余氧15的含量故C錯(cuò)誤；改變?cè)厮幍奈锢憝h(huán)境和化學(xué)狀態(tài)，不改變半衰期，故D錯(cuò)誤.12.有些放射性元素要經(jīng)歷一系列的衰變才能穩(wěn)定，關(guān)于X、Y、Z三個(gè)原子核的衰變方程如下：X->逆Pb+8拍e+6je；Y-赳7pb+73He+4，e；Z->i§8Pb+6^He+4?ie.根據(jù)以上方程可以推斷在X、Y和Z中，下列說法正確的是()Z的中子數(shù)小于Y的中子數(shù)Y的質(zhì)量數(shù)大于X的質(zhì)量數(shù)X、Y和Z互為同位素Z的核電荷數(shù)大于Y的核電荷數(shù)答案A解析X一逆Pb+8*He+6Qie,根據(jù)質(zhì)量數(shù)與電荷數(shù)守恒，則有：X的質(zhì)量數(shù)為238,質(zhì)子數(shù)為92;Y-訶Pb+7擔(dān)e+4-e,根據(jù)質(zhì)量數(shù)與電荷數(shù)守恒，則有：Y的質(zhì)量數(shù)為235,質(zhì)子數(shù)為92;ZT腎Pb+@He+43e,根據(jù)質(zhì)量數(shù)與電荷數(shù)守恒，則有：Z的質(zhì)量數(shù)為232,質(zhì)子數(shù)為90;由上可知，Z的中子數(shù)為232—90=142,小于Y的中子數(shù)235—92=143,故A正確；由上可知，Y的質(zhì)量數(shù)小于X的質(zhì)量數(shù)，故B錯(cuò)誤；由于X和Y的質(zhì)子數(shù)相同，即互為同位素，但Z不是，故C錯(cuò)誤；由上可知，Z的核電荷數(shù)小于Y的核電荷數(shù)，故D錯(cuò)誤..恒星向外輻射的能量來自于其內(nèi)部發(fā)生的各種熱核反應(yīng)，當(dāng)溫度達(dá)到10'K時(shí)，可以發(fā)生“氮燃燒”.完成“氫燃燒”的核反應(yīng)方程：婦e+-*?Be.5Be是一種不穩(wěn)定的粒子，其半衰期為2.6X10」6s.一定質(zhì)量的犯e,經(jīng)7.8X10",6s后所剩下的汨e占開始時(shí)的答案力h]解析根據(jù)核反應(yīng)的電?荷數(shù)守恒、質(zhì)量數(shù)守恒，未知粒子的質(zhì)量數(shù)為4,電荷數(shù)為2,為?He;半衰期為2.6義10一%，經(jīng)7.8X1。-%,即3個(gè)半衰期，根據(jù)〃?=〃啾33可得，^=(1)3=1,知剩余汨e占開始時(shí)的J.O.1934年約里奧?居里夫婦用a粒子轟擊靜止的日A1,發(fā)現(xiàn)了放射性元素磷也P和另一種粒子X.(1)寫出這個(gè)過程的核反應(yīng)方程式；(2)若粒子X以初速度的與一個(gè)靜止的,2C核發(fā)生碰撞，但沒有發(fā)生核反應(yīng)，粒子X碰后的速度大小為S，運(yùn)動(dòng)方向與原運(yùn)動(dòng)方向相反，求碰撞