物理选择性必修 第三册第四节 放射性同位素课堂检测

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．为了保护人身安全，某些场所能看到以下标志，有放射线危险的标志是（　　）

A． B． C． D．

2．医学界通过14C标记的C60发现一种C60的羧酸衍生物，在特定条件下可以通过断裂DNA抑制艾滋病病毒的繁殖，则14C的用途是（　　）

A．示踪原子 B．电离作用 C．催化作用 D．贯穿作用

3．如图，轧钢厂的热轧机上可以安装射线测厚仪，仪器探测到的射线强度与钢板的厚度有关。已知某车间采用放射性同位素依-192作为放射源，其化学符号是，原子序数，通过衰变放出射线，半衰期为天，适合透照钢板厚度，下列说法正确的是（　　）

A．衰变产生的新核用X表示，铱的衰变方程为份

B．若已知钢板厚度标准为，探测器得到的射线变弱时，说明钢板厚度大于，应当增大热轧机两轮之间的厚度间隙

C．若有铱，经过天有没有衰变

D．放射性同位素发生衰变时，遵循能量守恒和质量守恒

4．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

5．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

6．1934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

7．PET（正电子发射型计算机断层显像）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。根据PET原理，下列说法不正确的是（　　）

A．衰变的方程式为→

B．将放射性同位素注入人体，其作用为示踪原子

C．一对正负电子湮灭后也可能只生成一个光子

D．PET所选的放射性同位素的半衰期应小于人体的代谢周期

8．下列说法正确的是（　　）

A．是衰变方程

B．是核裂变反应方程

C．射线是原子核外电子电离形成的，它具有中等的穿透能力

D．经过6次衰变4次衰变后变化为

9．下列说法正确的是（）

A．图甲是氡衰变图，由图可知：氡的半衰期为3. 8天.若取8个氡原子核，经7. 6天后就一定剩下2个原子核了

B．图乙是利用射线进行铝板厚度测量的装置，为了能够准确测量铝板的厚度，探测射线应该用α射线，探测器探测到的射线越强说明厚度越薄

C．图丙是电子束穿过铝箔后的衍射图样，有力说明了德布罗意波的存在，证明了实物粒子也具有波动性

D．图丁是康普顿利用光子去碰撞电子发生散射的实验模型，碰撞后的光子的频率v'比原来光子的频率v大

10．下列有关近代物理内容的叙述正确的是（   ）

A．α粒子散射实验证明原子内是十分“空旷”的

B．利用γ射线的电离作用，可检查金属内部有无砂眼或裂纹

C．受普朗克量子理论的启发，玻尔于1905年为了解释光电效应现象提出了光子说

D．卢瑟福提出了原子的能级结构模型理论，成功地解释了氢原子光谱

11．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

12．放射性元素钋发生衰变时，会产生和一种未知粒子，并放出射线，其核反应方程为，则（　　）

A．原子核的中子数为206

B．利用射线能杀伤癌细胞或阻止癌细胞分裂，所以人体可以经常照射

C．射线的电离作用很强，可用来消除有害静电

D．为防止射线泄漏，可将放射性元素钋密封于铅盒中

13．下列说法正确的是(　　)

A．给农作物施肥时，在肥料里放一些放射性同位素，是因为农作物吸收放射性同位素后生长更好

B．输油管道漏油时，可以在输的油中放一些放射性同位素探测其射线，确定漏油位置

C．天然放射元素也可以作为示踪原子加以利用，只是较少，经济上不划算

D．放射性元素被植物吸收，其放射性将发生改变

14．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

15．下列有关核反应的描述正确的是（　　）

A．卢瑟福发现质子的核反应方程是

B．贝克勒尔发现正电子的核反应方程是

C．查德威克发现中子的核反应方程是

D．约里奥·居里夫妇发现放射性同位素的核反应方程是

二、填空题（共4题）

16．应用放射线对金属进行探伤，是利用了射线的_________能力；用于消除静电，是利用了射线的_________作用．

17．2011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____________________

18．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

19．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”）

三、综合题（共4题）

20．放射线对人体有伤害作用。在用作示踪原子时，应该选用半衰期较长的放射性元素，还是半衰期较短的放射性元素，为什么。

21．茫茫宇宙空间存在大量的宇宙射线，对宇航员构成了很大的威胁．现有一束射线（含有、、三种射线），

（1）在不影响和射线的情况下，如何用最简单的方法除去射线？

（2）余下的这束和射线经过如图所示的一个使它们分开的磁场区域，请画出和射线进入磁场区域后轨迹的示意图．（画在图上）

（3）用磁场可以区分和射线，但不能把射线从射线束中分离出来，为什么？（已知粒子的质量约是粒子质量的8000倍，射线速度约为光速的十分之一，射线速度约为光速）

22．如图是工厂利用放射线自动控制铝板厚度的装置示意图．

​       

（1）请你简述自动控制的原理．       

（2）如果工厂生产的为的铝板，在、和三种射线中，你认为哪一种射线在的厚度控制中起主要作用，为什么？

23．同位素原子在许多方面有着广泛的应用，1934年，科学家在用α粒子轰击铝箔时，除探测到预料中的中子外，还探测到了正电子，更意外的是，拿走α放射源时，铝箔虽不再发射中子，但仍能继续发射正电子，而且这种放射性随时间衰减的规律跟天然放射性一样，也有一定的半衰期.

(1)写出α粒子轰击铝产生中子的核反应方程式；

(2)上述产生的具有放射性的同位素叫做放射性同位素，写出其产生正电子的核反应方程式；

(3)简要说明放射性同位素的应用，并至少举出两个实际应用的例子．

参考答案：

1．B

2．A

3．A

4．B

5．B

6．D

7．C

8．D

9．C

10．A

11．A

12．D

13．B

14．D

15．D

16．     贯穿     电离

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

18．CD

19．     O→N＋e，e＋e→2γ     B     短

20．

应该选用半衰期较短的放射性元素作为示踪原子；因为这样，放射性元素的放射性强度可以很快减弱，从而减少对人体的伤害。

21．（1）用一张纸放在射线前即可除去α射线．（2）（3）α射线的圆周运动的半径很大，几乎不偏转，故与γ射线无法分离

22．（1）根据穿过铝板射线的强度大小来调节两轮间距，从而控制铝板厚度        （2）α射线的穿透本领很小，穿不透铝板，而γ射线穿透本领又太强，在厚度变化在毫米级是几乎不受影响，所以β射线起主要作用．

23．(1) .       (2) . (3)利用射线辐射育种，作为示踪原子，检查管道等