物理选择性必修 第三册第五章 原子与原子核第四节 放射性同位素当堂检测题

5.4放射性同位素基础巩固2021—2022学年高中物理粤教版（2019）选择性必修第三册

一、选择题（共15题）

1．下列说法不正确的有(    )．

A．放射性元素的衰变速率跟它所处的物理、化学状态无关

B．在原子核人工转变中，用中子比用质子更容易击中原子核，主要是中子不带电

C．放射线有电离作用，可利用它来释放机械运转中产生的静电

D．把放射性元素放在低温处，可以减缓它的衰变

2．1934年，约里奥—居里夫妇用α粒子轰击铝箔，首次产生了人工放射性同位素X，反应方程为He＋Al→X＋n。X会衰变成原子核Y，衰变方程为X→Y＋e。则（　　）

A．X的质量数比Y的质量数少1 B．X的电荷数比Y的电荷数少1

C．X的质量数与 Al的质量数相等 D．X的电荷数比 Al的电荷数多2

3．关于放射性的应用，下列说法中正确的是

A．射线用来检查金属内部有没有裂缝是利用它的穿透本领

B．射线用来检查金属内部有没有裂缝是利用它的电离本领

C．射线用来消除机器在运转中因摩擦而产生的有害静电是利用它的电离本领

D．射线用来消除机器在运转中因摩擦而产生的有害静电是利用它的穿透本领

4．2019年9月10日，我国国产首批医用钻－60原料组件从秦山核电站启运，这标着着我国国伽马刀设备“中国芯”供应问题得到解决，核电站是利用中子照射钻－59制备钻－60，伽马刀是利用钻－60发生衰变释放的射线工作的，已知钻－60的半期约为5.3年，下列说法正确的是（）

A．秦山核电站制备钴－60的反应是重核衰变

B．钻－60发生衰变后生产的新核比钻－60少一个电子

C．钻－60发生衰变后生产的新核比钻－60多一个中子

D．钻－60制成后，经过5.3年剩下的钻－60的约有一半

5．在人类认识原子与原子核结构的过程中，符合物理学史的正确选项是（　　）

A．查德威克通过实验证实了卢瑟福关于中子的猜想是正确的

B．汤姆孙首先提出了原子的核式结构学说

C．居里夫人首先发现了天然放射现象

D．玻尔通过原子核的人工转变发现了质子

6．目前，在居家装修中，经常用到花岗岩、大理石等装修材料，这些岩石都不同程度地含有放射性元素，比如有些含有铀、钍的花岗岩等岩石都会释放出放射性惰性气体氡，而氡会发生放射性衰变，放出射线，这些起射线会导致细胞发生癌变及呼吸道方面的疾病，根据有关放射性知识可知，下列说法正确的是(    )

A．铀核()衰变为铅核()的过程中，要经过8次衰变和10次衰变

B．射线一般伴随着或射线产生，在这三种射线中，射线的穿透能力最强，电离能力最弱

C．已知氡的半衰期为3.8天，若取1g氡放在天平上左盘上，砝码放于右盘，左右两边恰好平衡，则7.6天后，需取走0.75g砝码天平才能再次平衡

D．射线是由原子核外的电子电离后形成的高速电子流

7．如图所示，x为未知放射源，L为薄铝片，若在放射源和计数器之间加上L后，计数器的计数率大幅度减小，在L和计数器之间再加竖直向下的匀强磁场，计数器的计数率不变，则x可能是（　　）

A．α和β的混合放射源 B．纯α放射源

C．α和γ的混合放射源 D．纯γ放射源

8．C发生放射性衰变成为N，半衰期为5700年。已知植物存活期间，其体内C与C的比例不变；生命活动结束后，C的比例持续减少。现通过测量得知，某古木样品中C的比例正好是现代植物所制样品的二分之一。下列说法正确的是

A．该古木采伐的年代距今约2850年

B．C衰变为N的过程中放出射线

C．C、C具有相同的中子数

D．增加样品测量环境的压强将加速C的衰变

9．正电子发射计算机断层显像（）的基本原理是：将放射性同位素注入人体，参与人体的代谢过程。在人体内衰变放出正电子，与人体内负电子相遇而湮灭转化为一对光子，被探测器探测到，经计算机处理后产生清晰的图像。将放射性同位素注入人体，的主要用途是（　　）

A．利用它的射线 B．作为示踪原子

C．参与人体的代谢过程 D．有氧呼吸

10．下列有关近代物理的说法正确的是（　　）

A．卢瑟福的α粒子散射实验使人们认识到原子是可以再分的

B．人工放射性同位素放射强度容易控制，可以制成各种所需的形状，废料容易处理

C．玻尔理论能成功解释所有原子光谱的实验规律

D．天然放射现象说明了原子内部是有复杂结构的

11．关于放射性同位素的应用，下列说法正确的是(   )

A．利用γ射线使空气电离，消除静电

B．利用β射线照射植物的种子，使产量显著增加

C．利用α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，作为示踪原子

12．下列说法不正确的是

A．玻尔大胆提出假设，认为实物粒子也具有波动性

B．放射性元素与别的元素形成化合物时仍具有放射性

C．氢原子从能级4跃迁到能级3辐射出的光子的波长大于从能级2跃迁到能级1辐射出的光子的波长

D．在光电效应实验中，用同种频率的光照射不同的金属表面，从金属表面逸出的光电子的最大初动能Ek越大，则这种金属的逸出功W0越小

13．关于近代物理学史和相关物理知识，下列说法正确的是（　　）

A．贝克勒尔发现了天然放射现象，说明原子内部有复杂结构

B．按照玻尔理论，原子核外电子均匀分布在各个不连续的轨道上

C．β衰变时产生的电子来源于原子核外电子

D．比结合能越大，表示原子核中核子结合得越牢固，原子核越稳定

14．我国海关曾在进口物品中发现超标的放射性元素钍。会发生α衰变，其半衰期为140.5亿年。吸收慢中子并经过2次β衰变，会产生。下列说法正确的是（　　）

A．为防止放射线泄漏，可将钍低压冰冻处理

B．发生α衰变的方程是

C．281亿年后，将全部衰变

D．比少1个中子，少2个质子

15．下列说法正确的是

A．天然放射现象的发现揭示了原子具有核式结构

B．温度升高，放射性元素衰变的半衰期减小

C．原子核发生β衰变后原子序数不变

D．人工放射性同位素的半衰期比天然放射性物质短的多，因此放射性废料容易处理

二、填空题（共4题）

16．下列说法中正确的是_____ ．

A．图甲中正确反映了黑体辐射电磁波的强度按波长的分布与黑体的温度的关系

B．图乙的放射性同位素应选择衰变时放出α粒子的同位素

C．图丙中A、B两球质量相等，当A以速度v与静止的B发生正碰后，B的速度未必是v

D．图丁中电子束通过铝箔产生的衍射图样，证实了物质波的存在

17．正电子发射计算机断层显像（PET）的基本原理是：将放射性同位素15O注入人体，参与人体的代谢过程。15O在人体内衰变放出正电子，与人体内负电子相遇而湮灭转化为一对光子，被探测器探测到，经计算机处理后产生清晰的图像。根据PET原理，回答下列问题：

(1)写出15O的衰变和正负电子湮灭的方程式。（_______）

(2)将放射性同位素15O注入人体，15O的主要用途是（______）

A．利用它的射线    B．作为示踪原子  C．参与人体的代谢过程     D．有氧呼吸

(3)PET中所选的放射性同位素的半衰期应______。（选填“长”“短”或“长短均可”）

18．2011年3月日本本州岛海域发生里氏9.0级地震，地震引发海啸，瞬间扑向几乎日本全部沿海地区，继而造成日本福岛核电站核泄露。

海啸冲向陆地                    福岛核电站发生爆炸

（1）强烈地震全面瘫痪了日本震区的地面交通，利用卫星遥感技术可及时了解震区的受灾情况。如图所示拍摄到的照片是通过____________传回地面。

（2）海啸时产生的“水墙”速度很大，具有很大的___________能，破坏力很强。

（3）核电站是利用_________能转化为_________能再转化为___________能再转化为__________能来发电的，目前核电站利用的核反应是__________（裂变/聚变）；

（4）由于海啸，用于核电站冷却水循环系统的发电机出现异常，使反应堆温度过高，在这样的高温下，燃料棒中的错和水发生化学反应，放出大量氢气。氢气泄漏到安全壳和核电站外部结构之间和空气混合，最终导致爆炸。产生氢气过程中，是________能转化为___________能。

（5）福岛核事故达到了七级，请你说出两点核辐射造成的危害：①____________;②____________________

19．很多人都听过“点石成金”的故事，现在科学家在实验室里，用中子轰击的方法可以得到金、只是用这种方式制造金的费用高昂，只能在实验室里进行，请据此完成方程式：_

三、综合题（共4题）

20．氢的三种同位素的核中分别含有0、1、2个中子，请分别写出它们的符号。

21．考虑以下两对核：和，和，它们在哪一方面是相似的？在哪一方面不同？

22．用中子轰击氮14，会产生碳14，碳14具有β放射性，它放出一个β粒子后，会衰变成什么？请写出这两个核反应方程。

23．约里奥—居里夫妇因发现人工放射性而获得了1935年的诺贝尔化学奖，他们发现的放射性元素衰变成的同时会放出另一种粒子，这种粒子是何种粒子？是的同位素，被广泛应用于生物示踪技术，1mg随时间衰变的关系如图所示，估算4mg经多少天的衰变会剩下0.25mg？

参考答案

1．D

2．D

3．A

4．D

5．A

6．B

7．C

8．B

9．B

10．B

11．D

12．A

13．D

14．B

15．D

16．CD

17．O→N＋e，e＋e→2γ    B    短   

18．电磁波    机械    核    内    机械    电    裂变    内    化学    污染空气    污染水   

19．

20．，，

21．

和的质子数相同，中子数不同，是同位素；和质量数相同，但质子数和中子数均不同，是不同原子核。

22．，；

23．正电子；56天