高中物理粤教版 (2019)选择性必修 第三册第五章 原子与原子核第四节 放射性同位素当堂达标检测题

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．关于同位素，下列说法中正确的是

A．质子数相同，中子数也相同的原子

B．质子数相同，中子数不同的原子

C．质子数不同，中子数相同的原子

D．质子数不同，中子数也不同的原子

2．为了研究放射线的穿透能力，将α、β、γ三种射线射向前后依次排列在同一直线上的纸、铝板、铅板，穿透情况如图所示，则

A．射线1是γ射线

B．射线2是β射线

C．射线3是α射线

D．工业上使用射线2来探查金属内部是否存在缺陷或裂纹

3．如图所示，为未知的放射源，为薄铝片，若在放射源和计数器之间加上后，计数器的计数率大幅度减小，在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，则可能是（　　）

A．射线和射线的混合放射源 B．纯射线放射源

C．纯射线放射源 D．射线和射线的混合放射源

4．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

5．下列说法正确的是

A．诊断甲状腺疾病时，给病人注射放射性同位素的目的是将其作为示踪原子

B．U的半衰期约为7亿年，随着地球温度的升高，其半衰期将变短

C．核反应过程中如果核子的平均质量减小，则要吸收能量

D．结合能越大，原子中核子结合得越牢固，原子核越稳定

6．关于原子核和原子的变化，下列说法正确的是

A．维系原子核稳定的力是核力，核力可以是吸引力，也可以是排斥力

B．原子序数小于83的元素的原子核不可能自发衰变

C．重核发生裂变反应时，生成新核的比结合能变小

D．卢瑟福最早实线人工转变，第一次通过核反应生成了人工放射性同位素磷

7．下列应用中把放射性同位素不作为示踪原子的是（  ）

A．利用含有放射性碘131的油，检测地下输油管的漏油情况

B．把含有放射性元素的肥料施给农作物，利用探测器的测量，找出合理的施肥规律

C．利用射线探伤法检查金属中的砂眼和裂纹

D．给怀疑患有甲状腺的病人注射碘131，诊断甲状腺的器质性和功能性疾病

8．实验中发现一种未知特性的由X粒子组成的射线，测试后得到如下结果：

①X粒子在磁场中的偏转方向与粒子相同；

②X粒子的荷质比是粒子荷质比的。

下列符号对X粒子最合适的是（　　）

A． B． C． D．

9．下表给出了四种放射性同位素的辐射线和半衰期．

在医疗技术中，常用放射线治疗肿瘤，其放射线必须满足：①具有较强的穿透能力，以辐射到体内的肿瘤处；②在较长时间内具有相对稳定的辐射强度．为此所选择的放射源应为(       )

A．钋210 B．锝99 C．钴60 D．锶90

10．下列说法正确的是（　　）

A．玻尔通过对氢原子光谱的研究提出了原子的核式结构模型

B．核反应完成后产生的核废料是绿色无污染的

C．天然放射现象中产生的射线都能在电场或磁场中发生偏转

D．是重核的裂变

11．下列说法正确的是（     ）

A．射线是电子流，是原子的外层电子受激发而辐射产生的

B．放射性元素的半衰期与外界的温度、压强、体积、是否化合态都无关

C．一个处于量子数为4能级的原子向各较低能级跃时可释放6种不同频率的光子

D．、和三种射线中，射线的穿透能力最强

12．如图所示，是一种放射性物质，虚线框内是匀强磁场，是厚纸板，是荧光屏，实验时发现在荧光屏的、两点处有亮斑，由此可知磁场的方向、到达点的射线种类、到达点的射线种类应属于下表中的（　　）

A．A选项 B．B选项 C．C选项 D．D选项

13．如图是工业上利用射线的穿透性来检查钢板内部伤痕的示意图，则检查利用的射线是（     ）

A．α射线 B．β射线 C．γ射线 D．β和γ射线

14．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

15．放射性同位素在实际生产和生活中有广泛的应用，往往同位素在核衰变时会放出核能，如核衰变会放出核能，其核反应方程为→＋＋，已知光在真空中的速度为c．则下列判断正确的是

A．X是，一个核衰变时质量亏损为

B．X是，一个核衰变时质量亏损为

C．X是，一个核衰变时质量亏损为

D．X是，一个核衰变时质量亏损为

二、填空题（共4题）

16．（1）一病人突然昏厥，医生用碘123进行诊断，通过体外跟踪，迅速查出病因这是利用碘123所放出的(       )

A．热量        B．射线        C．射线          D．射线

（2）医生用碘123对病人进行诊断，使其很快恢复健康，碘123的特性是(       )

A．半衰期长，并能迅速从体内清除

B．半衰期长，并能缓慢从体内清除

C．半衰期短，并能迅速从体内清除

D．半衰期短，并能缓慢从体内清除

17．判断下列说法的正误。

（1）用α粒子轰击氮原子核产生氧17和中子的过程是α衰变。(      )

（2）衰变和原子核的人工转变均满足质量数守恒和电荷数守恒。(      )

（3）用γ射线照射食品可以杀死使食物腐败的细菌，抑制蔬菜发芽，延长保存期。(      )

（4）任何放射性物质都可以作为示踪原子使用。(      )

18．1956年李政道和杨振宁提出在弱相互作用中宇称不守恒，并由吴健雄用Co的衰变来验证，其核反应方程是Co→Ni＋e＋。其中是反中微子，它的电荷量为零，静止质量可认为是零。

(1)在上述衰变方程中，衰变产物Ni的质量数A是________，核电荷数Z是________。

(2)在衰变前Co核静止，根据云室照片可以看出，衰变产物Ni和e的运动径迹不在一条直线上，如果认为衰变产物只有Ni和e，那么衰变过程将违背________守恒定律。

(3) Co是典型的γ放射源，可用于作物诱变育种。我国应用该方法培育出了许多农作物新品种，如棉花高产品种“鲁棉1号”，年种植面积曾达到3 000多万亩，在我国自己培育的棉花品种中栽培面积最大。γ射线处理作物后主要引起________，从而产生可遗传的变异。

19．2011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____________________

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．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1mm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？

22．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．

23．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）

参考答案：

1．B

2．B

3．D

4．D

5．A

6．A

7．C

8．D

9．C

10．D

11．B

12．C

13．C

14．C

15．B

16．     D     C

17．     错     对     对     错

18．     60     28     动量     基因突变

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

20．，，

21．(1)放射线具有穿透本领，如果向前运动的铝板的厚度有变化，则探测器接收到的放射线的强度就会随之变化，这种变化被转化为电信号输入到相应装置，进而自动地控制图7中右侧的两个轮间的距离，使铝板的厚度恢复正常。

(2)射线起主要作用。因为射线的穿透本领很小，一张薄纸就能把它挡住，更穿不过的铝板；射线的穿透本领非常强，能穿透几厘米的铝板，左右的铝板厚度发生变化时，透过铝板的射线强度变化不大；射线的穿透本领较强，能穿透几毫米的铝板，当铝板的厚度发生变化时，透过铝板的射线强度变化较大，探测器可明显地反应出这种变化，使自动化系统做出相应的反应。

22．(1) .       (2) . (3)利用射线辐射育种，作为示踪原子，检查管道等

23．（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