3.放射性同位素的应用 (1)利用其射线:α射线电离性强.用于使空气电离.将静电泄出.从而消除有害静电.γ射线贯穿性强.可用于金属探伤.治疗恶性肿瘤.各种射线均可使DNA发生突变.可用于生物工程.基因工程. (2)作为示踪原子.用于研究农作物化肥需求情况.诊断甲状腺疾病的类型.研究生物大分子结构及其功能. (3)进行考古研究.利用放射性同位素碳14.判定出土木质文物的产生年代. 一般都使用人工制造的放射性同位素(种类齐全.各种元素都有人工制造的放射性同位.半衰期短.废料容易处理.可制成各种形状.强度容易控制). [例题5]近年来科学家在超重元素的探测方面取得了重大进展.科学家们在观察某两个重离子结合成超重元素的反应时.发现所生成的超重元素的核X经过6次α衰变后成为Fm.由此可以判定该超重元素的原子序数和质量数依次是 A.124.259 B.124.265 C.112.265 D.112.277 解:每次α衰变质量数减少4.电荷数减少2.因此该超重元素质量数应是277.电荷数应是112.选D. [例题6]完成下列核反应方程.并指出哪个是发现质子的核反应方程.哪个是发现中子的核反应方程. (1)N+n→C+ (2)N+He→O+ (3)B+n→ +He (4)Be+He→ +n (5)Fe+H→Co+ 解:根据质量数守恒和电荷数守恒.可以判定:(1)H,(2)H.发现质子的核反应方程,(3)Li,(4)C.发现中子的核反应方程,(5)n. [例题7]一块含铀的矿石质量为M.其中铀元素的质量为m.铀发生一系列衰变.最终生成物为铅.已知铀的半衰期为T.那么下列说法中正确的有 A.经过两个半衰期后这块矿石中基本不再含有铀了 B.经过两个半衰期后原来所含的铀元素的原子核有m/4发生了衰变 C.经过三个半衰期后.其中铀元素的质量还剩m/8 D.经过一个半衰期后该矿石的质量剩下M/2 解:经过两个半衰期后矿石中剩余的铀应该还有m/4.经过三个半衰期后还剩m/8.因为衰变产物大部分仍然留在该矿石中.所以矿石质量没有太大的改变.本题选C. [例题8]关于放射性同位素应用的下列说法中正确的有 A.放射线改变了布料的性质使其不再因摩擦而生电.因此达到消除有害静电的目的 B.利用γ射线的贯穿性可以为金属探伤.也能进行人体的透视 C.用放射线照射作物种子能使其DNA发生变异.其结果一定是成为更优秀的品种 D.用γ射线治疗肿瘤时一定要严格控制剂量.以免对人体正常组织造成太大的危害 解:利用放射线消除有害静电是利用放射线的电离性.使空气分子电离成为导体.将静电泄出.γ射线对人体细胞伤害太大.不能用来进行人体透视.作物种子发生的DNA突变不一定都是有益的.还要经过筛选才能培育出优秀品种.用γ射线治疗肿瘤对人体肯定有副作用.因此要科学地严格控制剂量.本题选D. [例题9]K-介子衰变的方程为.其中K-介子和π-介子带负的基元电荷.π0介子不带电.一个K-介子沿垂直于磁场的方向射入匀强磁场中.其轨迹为圆弧AP.衰变后产生的π-介子的轨迹为圆弧PB.两轨迹在P点相切.它们的半径RK-与Rπ-之比为2∶1.π0介子的轨迹未画出.由此可知π-介子的动量大小与π0介子的动量大小之比为 A.1∶1 B.1∶2 C.1∶3 D.1∶6 解:带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动的半径公式r=mv/qB.K-介子和π-介子电荷量又相同.说明它们的动量大小之比是2∶1.方向相反.由动量守恒得π0介子的动量大小是π-介子的三倍.方向与π-介子的速度方向相反.选C. 查看更多

 

题目列表(包括答案和解析)

选做题:请从A、B和C三小题中选定两小题作答,如都作答,则按A、B两小题评分.
A.(选修模块33)
(1)下列说法正确的是
 

A.当两个分子间的分子势能增大时,分子间作用力一定减小
B.大量分子的集体行为是不规则的,带有偶然性
C.晶体和非晶体在一定的条件下可以转化
D.人类利用能源时,是将高品质的能量释放出来并最终转化为低品质的内能
(2)一定质量的理想气体,体积由V1压缩至V2,第一次是经过一个等温过程,最终气体压强是p1、气体内能是E1;第二次是经过一个等压过程,最终气体压强是p2、气体内能是E2;则p1
 
p2,E1
 
E2.(填“>”“=”或“<”)
(3)当把一滴用酒精稀释过的油酸滴在水面上时,油酸就在水面上散开,油酸分子就立在水面上,形成单分子层油膜,现有按酒精与油酸的体积比为m:n 配制好的油酸酒精溶液置于容器中,还有一个装有约2cm深水的浅盘,一支滴管,一个量筒.现用滴管从量筒中取V体积的溶液,让其自由滴出,全部滴完共为N滴.
①用滴管将一滴油酸酒精溶液滴入浅盘,待油酸薄膜稳定后,将薄膜轮廓描绘在坐标纸上,如图甲所示.(已知坐标纸上每个小方格面积为S,求油膜面积时,半个以上方格面积记为S,不足半个舍去)则油膜面积为
 

②求出估算油酸分子直径的表达式.
B.(选修模块34)
(1)下列说法正确的是
 

A.测定某恒星特定元素发出光的频率,对比地球上该元素的发光频率,可以推算该恒星远离地球的速度
B.无线电波没有偏振现象
C.红外线比无线电波更容易发生干涉和衍射现象
D.在一个确定的参考系中观测,运动物体上物理过程的时间进程跟物体运动速度有关
(2)在“研究单摆周期与摆长的关系”实验中,摆的振幅不要太大,摆线要细些、伸缩性要小,线的长度要尽量
 
(填“长些”或“短些”).悬点要固定,摆长是悬点到
 
的距离.
(3)如图乙,为一圆柱中空玻璃管,管内径为R1,外径为R2,R2=2R1.一束光线在圆柱横截面内射向玻璃管,为保证在内壁处光不会进入中空部分,问入射角i应满足什么条件?
C.(选修模块35)
(1)存在下列事实:①一对高能的γ光子相遇时可能产生一对正负电子;②一个孤立的γ光子不论其频率多高都不可能产生一对正负电子;③一个高能的γ光子经过重核附近时可能产生一对正负电子;④原子核发生变化时,只发射一些特定频率的γ光子.关于上述事实下列说法正确的是(电子质量me,光在真空中速度为c,普朗克常量为h)
 

A.事实①表明,微观世界中的相互作用,只要符合能量守恒的事件就一定能发生
B.事实②说明,动量守恒定律和能量守恒定律是自然界的普遍规律
C.事实③中,由于外界重核的参与,系统动量不守恒,而γ光子的频率需满足ν≥
mec2
h

D.事实④中表明,原子核的能级也是不连续的
(2)
 
232
90
Th
本身不是易裂变材料,但是一种增殖材料,它能够吸收慢中子变成
 
233
90
Th
,然后经过
 
 
衰变转变为易裂变材料铀的同位素
 
233
92
U

(3)如图丙为通过某光电管的光电流与两极间电压的关系,当用光子能量为4.5eV的蓝光照射光电管的阴极K时,对应图线与横轴的交点U1=-2.37V.(普朗克常量h=6.63×10-34 J?s,电子电量e=1.6×10-19 C)(以下计算结果保留两位有效数字) 
①求阴极K发生光电效应的极限频率.
②当用光子能量为7.0eV的紫外线持续照射光电管的阴极K时,测得饱和电流为0.32μA,求阴极K单位时间发射的光电子数.精英家教网

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选做题(请从A、B和C三小题中选定两小题作答,如都作答,则按A、B两小题评分.)

A.(选修模块3-3)

(1)下列说法正确的是                                            (       )

A.熵是物体内分子运动无序程度的量度

B.由氢气的摩尔体积和每个氢分子的体积可估算出阿伏加德罗常数

C.满足能量守恒定律的客观过程都不是可以自发进行的

D.液体表面层的分子比液体内部的分子有更大的分子势能

(2) 一定质量的理想气体由状态A经状态B变化到状态C的p-V图象如图所示.在由状态A变化到状态B的过程中,理想气体的温度          (填“升高”、“降低”或“不变”).在由状态A变化到状态C的过程中,理想气体吸收的热量       它对外界做的功(填“大于”、“小于”或“等于”).

(3)已知阿伏加德罗常数为6.0×1023mol-1,在标准状态(压强p0=1atm、温度t0=0℃)下任何气体的摩尔体积都为22.4l,设第(2)问中理想气体在状态A下的温度为0℃,求该气体的分子数.(计算结果取两位有效数字)

B.(选修模块3-4)

(1)以下说法中正确的是                                           (      )

A.拍摄玻璃橱窗内的物品时,往往在镜头前加一个偏振片以增加透射光的强度

B.全息照片往往用激光来拍摄,主要是利用了激光的相干性

C.根据宇宙大爆炸学说,遥远星球发出的红光被地球接收到时可能是红外线

D.超声波可以在真空中传播

(2)平行光a垂直射向一半径为R的玻璃半球的平面,其截面如图所示,发现只有P、Q之间所对圆心角为60°的球面上有光射出,则玻璃球对a光的折射率为         ,若仅将a平行光换成b平行光,测得有光射出的范围增大,设a、b两种色光在玻璃球中的速度分别为va和vb,则va        vb(选填“>”、“<”或“=”).

(3)在均匀介质中选取平衡位置在同一直线上的9个质点,相邻两质点间的距离均为0.1m,如图(a)所示.一列横波沿该直线向右传播,t=0时到达质点1,质点1开始向下运动,振幅为0.2m,经过时间0.3s第一次出现如图(b)所示的波形.试写出质点1的振动方程.

C.(选修模块3-5)

(1)下列说法正确的有                                               (    )

A.卢瑟福的α粒子散射实验可以估测原子核的大小

B.氢原子辐射出一个光子后,氢原子的电势能增大,核外电子的运动加速度增大

C.物质波是一种概率波,在微观物理学中不可以用“轨迹”来描述粒子的运动

D.若氢原子从 n = 6 能级向 n = 1 能级跃迁时辐射出的光不能使某金属发生光电效应,则氢原子从 n = 6 能级向 n = 2 能级跃迁时辐射出的光能使该金属发生光电效应

(2)正电子发射计算机断层显象(PET)的基本原理是:将放射性同位素注入人体,在人体内衰变放出的正电子与人体内的负电子相遇而湮灭,转化为一对γ光子,被探测器探测到,并经计算机处理后产生清晰的图象.根据PET的原理,在人体内衰变的方程式是                ;在PET中,的主要用途是作为              

(3)如图所示,质量分别为m1m2的两个小球在光滑水平面上分别以速度v1v2同向运动,并发生对心碰撞,碰后m2被右侧墙壁原速弹回,又与m1碰撞,再一次碰撞后两球都静止.求第一次碰后m1球速度的大小.

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选做题(请从A、B和C三小题中选定两小题作答,如都作答,则按A、B两小题评分.)
A.(选修模块3-3)
(1)下列说法正确的是                                           (      )
A.熵是物体内分子运动无序程度的量度
B.由氢气的摩尔体积和每个氢分子的体积可估算出阿伏加德罗常数
C.满足能量守恒定律的客观过程都不是可以自发进行的
D.液体表面层的分子比液体内部的分子有更大的分子势能
(2)一定质量的理想气体由状态A经状态B变化到状态C的p-V图象如图所示.在由状态A变化到状态B的过程中,理想气体的温度         (填“升高”、“降低”或“不变”).在由状态A变化到状态C的过程中,理想气体吸收的热量      它对外界做的功(填“大于”、“小于”或“等于”).

(3)已知阿伏加德罗常数为6.0×1023mol-1,在标准状态(压强p0=1atm、温度t0=0℃)下任何气体的摩尔体积都为22.4l,设第(2)问中理想气体在状态A下的温度为0℃,求该气体的分子数.(计算结果取两位有效数字)
B.(选修模块3-4)
(1)以下说法中正确的是                                           (      )
A.拍摄玻璃橱窗内的物品时,往往在镜头前加一个偏振片以增加透射光的强度
B.全息照片往往用激光来拍摄,主要是利用了激光的相干性
C.根据宇宙大爆炸学说,遥远星球发出的红光被地球接收到时可能是红外线
D.超声波可以在真空中传播
(2)平行光a垂直射向一半径为R的玻璃半球的平面,其截面如图所示,发现只有P、Q之间所对圆心角为60°的球面上有光射出,则玻璃球对a光的折射率为        ,若仅将a平行光换成b平行光,测得有光射出的范围增大,设a、b两种色光在玻璃球中的速度分别为va和vb,则va       vb(选填“>”、“<”或“=”).

(3)在均匀介质中选取平衡位置在同一直线上的9个质点,相邻两质点间的距离均为0.1m,如图(a)所示.一列横波沿该直线向右传播,t=0时到达质点1,质点1开始向下运动,振幅为0.2m,经过时间0.3s第一次出现如图(b)所示的波形.试写出质点1的振动方程.

C.(选修模块3-5)
(1)下列说法正确的有                                              (   )
A.卢瑟福的α粒子散射实验可以估测原子核的大小
B.氢原子辐射出一个光子后,氢原子的电势能增大,核外电子的运动加速度增大
C.物质波是一种概率波,在微观物理学中不可以用“轨迹”来描述粒子的运动
D.若氢原子从 n =" 6" 能级向 n =" 1" 能级跃迁时辐射出的光不能使某金属发生光电效应,则氢原子从 n =" 6" 能级向 n =" 2" 能级跃迁时辐射出的光能使该金属发生光电效应
(2)正电子发射计算机断层显象(PET)的基本原理是:将放射性同位素注入人体,在人体内衰变放出的正电子与人体内的负电子相遇而湮灭,转化为一对γ光子,被探测器探测到,并经计算机处理后产生清晰的图象.根据PET的原理,在人体内衰变的方程式是               ;在PET中,的主要用途是作为              
(3)如图所示,质量分别为m1m2的两个小球在光滑水平面上分别以速度v1v2同向运动,并发生对心碰撞,碰后m2被右侧墙壁原速弹回,又与m1碰撞,再一次碰撞后两球都静止.求第一次碰后m1球速度的大小.

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选做题(请从A、B和C三小题中选定两小题作答,如都作答,则按A、B两小题评分.)
A.(选修模块3-3)
(1)下列说法正确的是                                           (      )
A.熵是物体内分子运动无序程度的量度
B.由氢气的摩尔体积和每个氢分子的体积可估算出阿伏加德罗常数
C.满足能量守恒定律的客观过程都不是可以自发进行的
D.液体表面层的分子比液体内部的分子有更大的分子势能
(2)一定质量的理想气体由状态A经状态B变化到状态C的p-V图象如图所示.在由状态A变化到状态B的过程中,理想气体的温度         (填“升高”、“降低”或“不变”).在由状态A变化到状态C的过程中,理想气体吸收的热量      它对外界做的功(填“大于”、“小于”或“等于”).

(3)已知阿伏加德罗常数为6.0×1023mol-1,在标准状态(压强p0=1atm、温度t0=0℃)下任何气体的摩尔体积都为22.4l,设第(2)问中理想气体在状态A下的温度为0℃,求该气体的分子数.(计算结果取两位有效数字)
B.(选修模块3-4)
(1)以下说法中正确的是                                           (      )
A.拍摄玻璃橱窗内的物品时,往往在镜头前加一个偏振片以增加透射光的强度
B.全息照片往往用激光来拍摄,主要是利用了激光的相干性
C.根据宇宙大爆炸学说,遥远星球发出的红光被地球接收到时可能是红外线
D.超声波可以在真空中传播
(2)平行光a垂直射向一半径为R的玻璃半球的平面,其截面如图所示,发现只有P、Q之间所对圆心角为60°的球面上有光射出,则玻璃球对a光的折射率为        ,若仅将a平行光换成b平行光,测得有光射出的范围增大,设a、b两种色光在玻璃球中的速度分别为va和vb,则va       vb(选填“>”、“<”或“=”).

(3)在均匀介质中选取平衡位置在同一直线上的9个质点,相邻两质点间的距离均为0.1m,如图(a)所示.一列横波沿该直线向右传播,t=0时到达质点1,质点1开始向下运动,振幅为0.2m,经过时间0.3s第一次出现如图(b)所示的波形.试写出质点1的振动方程.

C.(选修模块3-5)
(1)下列说法正确的有                                              (   )
A.卢瑟福的α粒子散射实验可以估测原子核的大小
B.氢原子辐射出一个光子后,氢原子的电势能增大,核外电子的运动加速度增大
C.物质波是一种概率波,在微观物理学中不可以用“轨迹”来描述粒子的运动
D.若氢原子从 n =" 6" 能级向 n =" 1" 能级跃迁时辐射出的光不能使某金属发生光电效应,则氢原子从 n =" 6" 能级向 n =" 2" 能级跃迁时辐射出的光能使该金属发生光电效应
(2)正电子发射计算机断层显象(PET)的基本原理是:将放射性同位素注入人体,在人体内衰变放出的正电子与人体内的负电子相遇而湮灭,转化为一对γ光子,被探测器探测到,并经计算机处理后产生清晰的图象.根据PET的原理,在人体内衰变的方程式是               ;在PET中,的主要用途是作为              
(3)如图所示,质量分别为m1m2的两个小球在光滑水平面上分别以速度v1v2同向运动,并发生对心碰撞,碰后m2被右侧墙壁原速弹回,又与m1碰撞,再一次碰撞后两球都静止.求第一次碰后m1球速度的大小.

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A. (1) 下列说法正确的是________.

A. 当两个分子间的分子势能增大时,分子间作用力一定减小

B. 大量分子的集体行为是不规则的,带有偶然性

C. 晶体和非晶体在一定的条件下可以转化

D. 人类利用能源时,是将高品质的能量释放出来并最终转化为低品质的内能

(2) 一定质量的理想气体,体积由V1压缩至V2,第一次是经过一个等温过程,最终气体压强是p1、气体内能是E1;第二次是经过一个等压过程,最终气体压强是p2、气体内能是E2;则p1________p2,E1________E2.(填“>” “=”或“<”) 

(3) 当把一滴用酒精稀释过的油酸滴在水面上时,油酸就在水面上散开,油酸分子就立在水面上,形成单分子层油膜,现有按酒精与油酸的体积比为m∶n 配制好的油酸酒精溶液置于容器中,还有一个装有约2cm深水的浅盘,一支滴管,一个量筒.现用滴管从量筒中取V体积的溶液,让其自由滴出,全部滴完共为N滴.

① 用滴管将一滴油酸酒精溶液滴入浅盘,待油酸薄膜稳定后,将薄膜轮廓描绘在坐标纸上,如图所示.(已知坐标纸上每个小方格面积为S,求油膜面积时,半个以上方格面积记为S,不足半个舍去)则油膜面积为________.

② 求出估算油酸分子直径的表达式.

B. (1) 下列说法正确的是________.

A. 测定某恒星特定元素发出光的频率,对比地球上该元素的发光频率,可以推算该恒星远离地球的速度

B. 无线电波没有偏振现象

C. 红外线比无线电波更容易发生干涉和衍射现象

D. 在一个确定的参考系中观测,运动物体上物理过程的时间进程跟物体运动速度有关

(2) 在“研究单摆周期与摆长的关系”实验中,摆的振幅不要太大,摆线要细些、伸缩性要小,线的长度要尽量________(填“长些”或“短些”).悬点要固定,摆长是悬点到________的距离.

(3) 如图,为一圆柱中空玻璃管,管内径为R1,外径为R2,R2=2R1.一束光线在圆柱横截面内射向玻璃管,为保证在内壁处光不会进入中空部分,问入射角i应满足什么条件?

C.(1) 存在下列事实:① 一对高能的γ光子相遇时可能产生一对正负电子;② 一个孤立的γ光子不论其频率多高都不可能产生一对正负电子;③一个高能的γ光子经过重核附近时可能产生一对正负电子;④ 原子核发生变化时,只发射一些特定频率的γ光子.关于上述事实下列说法正确的是(电子质量me,光在真空中速度为c,普朗克常量为h)________.

A. 事实①表明,微观世界中的相互作用,只要符合能量守恒的事件就一定能发生

B. 事实②说明,动量守恒定律和能量守恒定律是自然界的普遍规律

C. 事实③中,由于外界重核的参与,系统动量不守恒,而γ光子的频率需满足ν ≥

D. 事实④中表明,原子核的能级也是不连续的

(2) 本身不是易裂变材料,但是一种增殖材料,它能够吸收慢中子变成,然后经过________次________衰变转变为易裂变材料铀的同位素.

(3) 如图为通过某光电管的光电流与两极间电压的关系,当用光子能量为4.5eV的蓝光照射光电管的阴极K时,对应图线与横轴的交点U1=-2.37V.(普朗克常量h=6.63×10-34 J·s,电子电量e=1.6×10-19 C)(以下计算结果保留两位有效数字)

① 求阴极K发生光电效应的极限频率.

② 当用光子能量为7.0eV的紫外线持续照射光电管的阴极K时,测得饱和电流为0.32μA,求阴极K单位时间发射的光电子数.

 

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