學業分層測評(十四)(建議用時：45分鐘)[學業達標]1.關于放射性的應用，下列說法正確的是()A.利用α射線使空氣電離，把靜電荷導走B.利用β射線照射植物的種子，使產量顯著增加C.利用γ射線來治療肺癌、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學性質相同，作為示蹤原子E.利用β射線進行金屬探傷【解析】α射線的電離作用很強，可利用α射線的電離作用，把靜電荷導走A對；γ射線對生物具有物理化學作用，照射種子可使基因變異，可用于放射性治療，β射線不具有生物作用，B錯，C對；同位素的核外電子數相同，化學性質相同，放射性同位素帶有“放射性標記”，可用探測器探測，D對；利用γ射線進行金屬探傷，E錯.【答案】ACD2.關于放射性的應用與防護，下列說法正確的是()A.通過原子核的人工轉變可以發現和制造新元素B.在人工核反應過程中，質量守恒C.利用示蹤原子可以研究生物大分子的結構D.人類一直生活在放射性的環境中E.射線對人體沒有破壞作用【解析】通過原子核的人工轉變可以發現和制造新元素，A項正確；在人工核反應過程中，質量數守恒，B項錯；利用示蹤原子可以研究生物大分子的結構，C項正確；人類一直生活在放射性的環境中，地球上的每個角落都有射線，D項正確；只有在安全劑量之內的射線才對人體沒有破壞作用，E項錯.【答案】ACD3.放射性同位素鈷60能放出較強的γ射線，其強度容易控制，這使得γ射線得到廣泛應用.下列選項中，屬于γ射線的應用的是()A.醫學上制成γ刀，無需開顱即可治療腦腫瘤B.機器運轉時常產生很多靜電，用γ射線照射機器可將電荷導入大地C.鋁加工廠將接收到的γ射線信號輸入計算機，可對薄鋁板的厚度進行自動控制D.用γ射線照射草莓、荔枝等水果，可延長保存期E.γ射線的穿透能力很強，可用于鋼板探傷【解析】γ射線的電離作用很弱，不能使空氣電離成為導體，B錯誤；γ射線的穿透能力很強，薄鋁板的厚度變化時，接收到的信號強度變化很小，不能控制鋁板厚度，但可用于金屬鋼板探傷，C錯誤，E正確；γ射線能量很大，可以殺菌，延長水果的保存期，對腫瘤細胞有很強的殺傷作用，故A、D正確.【答案】ADE4.用α粒子照射充氮的云室，攝得如圖4-3-2所示的照片，下列說法中正確的是()圖4-3-2是α粒子的徑跡是α粒子的徑跡是α粒子的徑跡是新核的徑跡是質子的徑跡【解析】α粒子轟擊氮的核反應方程為eq\o\al(4,2)He＋eq\o\al(14,7)N→eq\o\al(17,8)O＋eq\o\al(1,1)H，入射的是α粒子.所以B是α粒子產生的徑跡，質量大、電離作用強的新核eq\o\al(17,8)O，徑跡粗而短，故A是新核徑跡.質子電離作用弱一些，貫穿作用強，所以細而長的徑跡是質子的徑跡.所以正確選項為B、D、E.【答案】BDE5.防止放射性污染的防護措施有()A.將廢棄的放射性物質進行深埋B.將廢棄的放射性物質倒在下水道里C.接觸放射性物質的人員穿上鉛防護服D.嚴格和準確控制放射性物質的放射劑量E.將廢棄的放射性物質投放到大海里【解析】因為放射性物質殘存的時間太長，具有輻射性，故應將其深埋，A對，B、E均錯；鉛具有一定的防止放射性的能力，接觸放射性物質的人員穿上鉛防護服，并要控制一定的放射劑量，故C、D對.【答案】ACD6.醫學界通過14C標記的C60發現一種C60的羧酸衍生物，在特定條件下可以通過斷裂DNA抑制艾滋病病毒的繁殖，則14【解析】用14C標記C60來查明元素的行蹤，發現可以通過斷裂DNA抑制艾滋病病毒的繁殖，因此14C的作用是做示蹤原子.【答案】示蹤原子7.放射性在技術上有很多應用，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線.元素射線半衰期釙210α138天氡222β天鍶90β28年鈾238α、β、γ×109年某塑料公司生產聚乙烯薄膜，方法是讓厚的聚乙烯膜通過軋輥把聚乙烯膜軋薄，利用適當的放射線來測定通過軋輥后的薄膜厚度是否均勻.可利用的元素是________.【解析】要測定聚乙烯薄膜的厚度，則要求射線可以穿透薄膜，因此α射線不合適；另外，射線穿透作用還要受薄膜厚度影響，γ射線穿透作用最強，薄膜厚度不會影響γ射線穿透，所以只能選用β射線，而氡222半衰期太小，鈾238半衰期太長，所以只有鍶90較合適.【答案】鍶908.用人工方法得到放射性同位素，這是一個很重要的發現，天然放射性同位素只不過40幾種，而今天人工制造的同位素已達1000多種，每種元素都有放射性同位素，放射性同位素在農業、醫療衛生、科研等許多方面得到廣泛應用.【導學號：67080039】(1)帶電的驗電器在放射線照射下電荷會很快消失，其原因是________.A.射線的貫穿作用B.射線的電離作用C.射線的物理、化學作用D.以上三個選項都不是(2)如圖4-3-3是工廠利用放射線自動控制鋁板厚度的裝置示意圖，如工廠生產的是厚度1mm鋁板，在α、β、γ三種射線中，你認為對鋁板的厚度起主要作用的是________射線.圖4-3-3(3)在我國首先用人工方法合成牛胰島素時需要證明人工合成的牛胰島素結晶跟天然牛胰島素結晶是同一物質，為此曾采用放射性同位素14C【解析】(1)因放射性的電離作用，空氣中與驗電器所帶電荷電性相反的離子與之中和，所以使驗電器所帶電荷消失.(2)α射線穿透物質的本領弱，不能穿透厚度1mm的鋁板，因而探測器不能探到，γ射線穿透本領最強，穿透1mm的鋁板和幾毫米厚鋁板打在探測器上很難分辨，β射線也能穿透幾毫米厚的鋁板，但厚度不同，穿透后β射線中的電子運動狀態不同，探測器容易分辨.(3)把摻入14C的人工合成牛胰島素與天然牛胰島素混合在一起，經多次重新結晶后，得到了放射性14【答案】(1)B(2)β(3)示蹤原子[能力提升]9.貧鈾炸彈是一種殺傷力很強的武器，貧鈾是提煉鈾235以后的副產品，其主要成分為鈾238，貧鈾炸彈不僅有很強的穿甲能力，而且鈾238具有放射性，殘留物可長期對環境起破壞作用而造成污染.人長期生活在該環境中會受到核輻射而患上皮膚癌和白血病.下列結論正確的是()A.鈾238的衰變方程式為：eq\o\al(238,92)U→eq\o\al(234,90)Th＋eq\o\al(4,2)He\o\al(235,92)U和eq\o\al(238,92)U互為同位素C.人患皮膚癌和白血病是因為核輻射導致了基因突變D.貧鈾彈的穿甲能力很強，也是因為它的放射性E.癌癥病人可以生活在遭受貧鈾炸彈破壞的環境里，以達到放射性治療的效果【解析】鈾238具有放射性，放出一個α粒子，變成釷234，A正確.鈾238和鈾235質子數相同，故互為同位素，B正確.核輻射能導致基因突變，是皮膚癌和白血病的誘因之一，C正確.貧鈾彈的穿甲能力很強，是因為它的彈芯是由高密度、高強度、高韌性的鈾合金組成，襲擊目標時產生高溫化學反應，所以其爆炸力、穿透力遠遠超過一般炸彈，D錯.醫學上利用放射線治療癌癥是有放射位置和放射劑量限制的，不能直接生活在被貧鈾炸彈破壞的環境里，E錯.【答案】ABC10.某校學生在進行社會綜合實踐活動時，收集列出了一些放射性同位素的半衰期和可供利用的射線(見下表)，并總結出它們的幾種用途.同位素放射線半衰期同位素放射線半衰期同位素放射線半衰期釙210α138天鍶90β28年鈷60γ5年镅241β433天锝99γ6小時氡α天根據上表請你分析判斷下面結論正確的是()A.塑料公司生產聚乙烯薄膜，方法是讓較厚的聚乙烯膜通過軋輥后變薄，利用α射線來測定通過軋輥后的薄膜厚度是否均勻B.鈷60的半衰期為5年，若取4個鈷60原子核，經10年后就一定剩下一個原子核C.把放射性元素釙210摻雜到其他穩定元素中，放射性元素的半衰期不變D.用锝99可以作示蹤原子，用來診斷人體內的器官是否正常.方法是給被檢查者注射或口服附有放射性同位素的元素的某些物質，當這些物質的一部分到達到檢查的器官時，可根據放射性同位素的射線情況分析器官正常與否E.半衰期是一個統計概念，對大量的原子核的衰變才有意義【解析】因為α射線不能穿透薄膜，無法測量薄膜的厚度，所以A錯誤；鈷60的半衰期為5年是指大量鈷60原子核因衰變而減少到它原來數目的一半所需要的時間，因此B錯誤，C、E正確；檢查時，要在人體外探測到體內輻射出來的射線，而又不能讓放射性物質長期留在體內，所以應選取锝99作為放射源，D正確.【答案】CDE11.為了臨床測定病人血液的體積，可根據磷酸鹽在血液中被紅血球吸收這一事實，向病人體內輸入適量含有eq\o\al(32,15)P作示蹤原子的血液，先將含有eq\o\al(32,15)P的血液4cm3分為兩等份，其中一份留作標準樣品，20min后測量出其放射性強度為10800s－1；另一份則通過靜脈注射進入病人體內，經20min后，放射性血液分布于全身，再從病人體內抽出血液樣品2cm3，測出其放射性強度為5s－1，則病人的血液體積大約為多少？【解析】由于標準樣品與輸入體內的eq\o\al(32,15)P的總量是相等的，因此兩者的放射性強度與eq\o\al(32,15)P原子核的總數均是相等的.設病人血液總體積為V，應有eq\f(5,2)×V＝10800，解得：V＝4320cm3.【答案】4320cm3年李政道和楊振寧提出在弱相互作用中宇稱不守恒，并由吳健雄用eq\o\al(60,27)Co的衰變來驗證，其核反應方程是eq\o\al(60,27)Co→eq\o\al(A,Z)Ni＋eq\o\al(0,－1)e＋eq\x\to(ν)e.其中eq\x\to(ν)e是反中微子，它的電荷量為零，靜止質量可認為是零.(1)在上述衰變方程中，衰變產物eq\o\al(A,Z)Ni的質量數A是________，核電荷數Z是________.(2)在衰變前eq\o\al(60,27)Co核靜止，根據云室照片可以看出，衰變產物Ni和eq\o\al(0,－1)e的運動徑跡不在一條直線上，如果認為衰變產物只有Ni和eq\o\al(0,－1)e，那么衰變過程將違背________守恒定律.(3)eq\o\al(60,27)Co是典型的γ放射源，可用于作物誘變育種.我國應用該方法培育出了許多農作物新品種，如棉花高產品種“魯棉1號”，年種植面積曾達到3000多萬畝，在我國自己培育的棉花品種中栽培面積最大.γ射線處理作物后主要引起________，從而產生可遺傳的變異.【解析】(1)根據質量數和電荷數守恒，核反應方程為：eq\o\al(60,27)Co→eq\o\al(60,28)Ni＋eq\o\al(0,－1)e＋eq\x\to(ν)e，由此得出兩空分別為60和28.(2)衰變過程遵循動量守恒定律.原來靜止的核動量為零，分裂成兩個粒子后，這兩個粒子的動量和應還是零，則兩粒子徑跡必在同一直線上.現在發現Ni和eq\o\al(0,－1)e的運動徑跡不在同一直線上，如果認為衰變產物只有Ni和eq\o\al(0,－1)e，就一定會違背動量守恒定律.(3)用γ射線照射種子，會使種子的遺傳基因發生突變，從而培育出優良品種.【答案】(1)6028(2)動量(3)基因突變13.正電子發射計算機斷層顯像(PET)的基本原理是：將放射性同位素15O注入人體，參與人體的代謝過程.15O在人體內衰變放出正電子，與人體內負電子相遇而湮滅轉化為一對光子，被探測器探測到，經計算機處理后產生清晰的圖像.根據PET原理，回答下列問題：(1)寫出15O的衰變和正負電子湮滅的方程式.(2)將放射性同位素15O注入人體，15O的主要用途是()A.利用它的射線B.作為示蹤原子C.參與人體的代謝過程D.有氧呼吸(3)PET中所選的放射性同位素的半衰期應________.(填“長”、“短”或“長短均可”)【解析】(1)由題意得eq\o\al(15,8)O→eq\o\al(15,7)