5.4放射性同位素 达标检测（word解析版）

2021-2022学年粤教版（2019）选择性必修第三册
5.4放射性同位素 达标检测（解析版）
1．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
2．1.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．
3．物理学家通过对实验的深入观察和研究，获得正确的科学认知，推动物理学的发展．下列说法符合事实的是（　　）
A．卢瑟福通过粒子散射实验，证实了原子核内存在质子和中子
B．约里奥居里夫妇用粒子轰击发现了人工放射性同位素
C．普朗克提出了光子说，成功地解释了光电效应现象
D．密立根通过阴极射线在电场中和在磁场中的偏转实验发现了阴极射线是由带负电的粒子组成，并测出了该粒子的比荷
4．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
5．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
6．放射性在工农业生产和科学研究中有广泛的应用，下列关于放射性的应用与防护，说法不正确的是（ ）
A．利用射线照射食品，可以杀死使食物腐败的细菌，延长保质期
B．利用示踪原子可以研究生物大分子的结构和功能
C．利用放射线的贯穿作用，可以制成射线测厚装置
D．放射治疗利用了射线对病灶细胞的电离作用
7．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
8．医学影像诊断设备PET/CT是诊断COVID—19的一种有效手段，其原理是借助于示踪剂可以聚集到病变部位的特点来发现疾病.示踪剂常利用同位素作示踪原子标记，其半衰期仅有20min. 可由小型回旋加速器输出的高速质子流轰击获得，下列说法正确的是（ ）
A．用高速质子轰击，生成的同时释放出中子
B．用高速质子轰击，生成的同时释放出粒子
C．1g的经40min后，剩余的质量为0.75g
D．将置于回旋加速器中，其半衰期可能发生变化
9．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
10．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
11．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
12．俄罗斯“库尔斯克”号核潜艇在巴伦支海的沉没再次引起了人们对核废料与环境问题的重视，几十年来人们向巴伦支海海域倾倒了不少核废料，而核废料对海洋环境有严重的污染作用。其原因有（　　）
A．铀、钚等核废料有放射性 B．铀、钚等核废料的半衰期很长
C．铀、钚等重金属有毒性 D．铀、钚等核废料会造成爆炸
13．近段时间，日本的“核辐射”引起了全球瞩目，下列关于放射线的说法中正确的是（ ）
A．放射线可以用来进行工业探伤
B．衰变中放出电子，说明原子核内部存在电子
C．放射性同位素可以用来做示踪原子
D．天然放射性元素衰变时能够放出的三种射线是射线、射线、射线
14．下列说法正确的是（　　）
A．原子的特征谱线是原子具有核式结构的有力证据
B．考古专家测出某具骸骨1g碳样品中的含量为活着的生物体1g碳样品中含量的，已知的半衰期为5730年，则该生物死亡时距离今天约11460年
C．核泄露事故污染物能够产生对人体有害的辐射，其核反应方程式为，可以判断x为β射线
D．核反应堆利用石墨吸收中子，控制核反应速度
15．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）
16．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？
参考答案
1．A
【详解】
A．衰变的实质是核里的一个中子放出一个电子变为一个质子，反应过程中遵循质量数守恒和核电荷数守恒，故质量数不变核电荷数加一，故A正确 ；
B．探测器得到的射线变弱时，说明钢板厚度增大，应当减小热轧机两轮之间的厚度间隙，故B错误；
C．若有铱，经过74天后还有没有衰变，再过74天（即总共经历148天）还有没有衰变，故C错误；
D．放射性同位素发生衰变时，因遵循能量守恒，放出了能量出现了质量亏损，质量不守恒，故D错误；
故选A。
2．B
【详解】
A．A图是有化工物质的标志，A错误；
B．B图是放射性物质的标志，B正确；
C．C图是生物武器的标志，C错误；
D．D图是当心触电的标志，D错误。
故选B。
3．B
【详解】
A．卢瑟福通过α粒子散射实验，提出了原子核式结构模型，A错误；
B．1934年，约里奥-居里夫妇用α粒子轰击，发现了人工放射性同位素，B正确；
C．爱因斯坦提出光子说，成功解释了光电效应现象，C错误；
D．1897年，汤姆孙通过阴极射线在电场中和在磁场中的偏转实验发现了阴极射线是由带负电的粒子组成，并测出了该粒子的比荷，D错误。
故选B。
4．D
【详解】
AD.放射性元素的半衰期与周围环境无关，A正确，D错误；
B.主要是中子不带电，不受库伦斥力的作用，故更容易击中原子核，B正确；
C.放射线有电离作用，通过将空气电离从而释放机械运转中产生的静电，C正确；
故选D。
5．D
【详解】
A．衰变是放射性元素的原子核自发放出一个粒子而转变成新核的过程，其不需要其他粒子的轰击，该反应是原子核的人工转变，故A错误；
B．是衰变方程，故B错误；
C．射线是电子流，原子核内一个中子衰变成一个质子和电子，它具有中等的穿透能力，故C错误；
D．每次衰变引起质量数减少4，衰变不引起质量数的变化，由质量数的变化首先可确定衰变次数为6；而6次衰变引起核电荷数减少12，而一次衰变引起核电荷数增加1，因电荷数共减少了8，故应发生了4次衰变，故D正确。
故选D。
6．D
【详解】
A．用射线照射食品，可以杀死使食物腐败的细菌，延长保存期。故A不符合题意。
B．利用示踪原子可以研究生物大分子的结构和功能。故B不符合题意。
C．利用放射线的贯穿作用，可以制成射线测厚装置。故C不符合题意。
D．放射治疗利用了射线对病灶细胞的吸收作用。故D符合题意。
故选D。
7．D
【详解】
在放射源和计数器之间加薄铝片后，发现计数器的计数率大幅度减小，说明射线中含有穿透能力弱的粒子，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，说明剩下的粒子不带电，即为射线，因此放射源可能是和的混合放射源，故错误，正确。
故选。
8．B
【详解】
AB．根据质量数守恒和电荷数守恒知，该核反应方程为
故A错误，B正确；
C．由题意知半衰期为20min，经40min，则发生了2个半衰期；1g的的剩余的质量为
故C错误；
D．衰期与元素所处的物理环境和化学状态无关，因此其半衰期不可能变化，故D错误。
故选B。
9．C
【详解】
A．利用含有放射性碘131的油，检测地下输油管的漏油情况是将放射性碘131的油作为示踪原子使用，故A放射性同位素是作为示踪原子，选项A不符合题意；
B．把含有放射性元素的肥料施给农作物，用检测放射性的办法确定放射性元素在农作物内转移和分布情况，找出合理施肥的规律是示踪原子使用，故B放射性同位素是作为示踪原子，选项B不符合题意；
C．利用射线探伤法检查金属中的砂眼和裂纹是利用γ射线穿透能力强的特点，故C不是放射性同位素是作为示踪原子，选项C符合题意；
D．给怀疑患有甲状腺病的病人注射碘131，以判断甲状腺的器质性和功能性疾，故D放射性同位素是作为示踪原子，选项D不符合题意．
故选C。
点晴：放射性同位素可作为示踪原子，α射线的贯穿本领较小，不可以进行金属探伤，发生一次β衰变，质子数增加1，放射性元素的半衰期由原子核本身决定．
10．A
【详解】
A．放射性同位素可以作为示踪原子，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，故A正确；
B．半衰期由原子核内部本身的因素决定，跟原子所处的 物理或化学状态无关，故B错误；
C．核反应过程中如果核子的平均质量减小，根据爱因斯坦质能方程可知要释放核能，故C错误；
D．比结合能的大小反映原子核的稳定程度，比结合能越大，原子中核子结合得越牢固，原子核越稳定，故D错误。
故选A。
11．B
【详解】
A.根据质量数守恒和电荷数守恒，铀核()衰变为铅核()的过程中，设发生x次衰变，y次衰变，衰变方程为：，则：238=206+4x，解得：x=8，又：92=82+8×2-y，得：y=6，即要经过8次衰变和6次衰变，故A错误；
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，故B正确；
C.氡的半衰期为3.8天，经7.6天后，有0.75克衰变成新核，故取走的砝码小于0.75克，天平才能再次平衡．故C错误．
D.衰变所释放的电子是原子核内的中子转化成质子时产生并发射出来的电子流，故D错误．
12．ABC
【详解】
A．铀、钚等核废料有放射性，射线有危害，故A正确；
B．铀、钚等核废料的半衰期很长，短期内很难消失，故B正确；
C．铀、钚等是重金属，重金属都有毒性，故C正确；
D．铀、钚等核废料的体积小于链式反应的临界条件，不会造成爆炸，故D错误。
故选ABC。
13．ACD
【详解】
A．γ射线具有很强的穿透性，放射性探伤正是利用了这一特点，故A正确；
B．衰变反应发生在原子核内部，原子核由质子和中子组成，发生β衰变时一个中子变为质子并释放一个电子；故B错误.
C．把放射性同位素通过物理或化学反应的方式掺到其它物质中，然后用探伤测仪器进行追踪，以了解这些物质的运动、迁移情况，这种使物质带有“放射性标记”的放射性同位素就是示踪原子；故C正确．
D．衰变有衰变和衰变，分别放出三种射线为射线、射线、射线，故D正确．
故选ACD．
【点睛】
知道三种射线的实质，α射线是氦核流，β射线是电子流，γ射线是电磁波．还要了解三种射线在生活中应用．
14．BC
【详解】
A．原子的特征谱线说明原子只能处于不连续的、分立的能级上，是原子具有分立能级的有力证据，故A错误；
B．考古专家发现某具骸骨1g碳样品中的含量是活着的生物体1g碳样品中含量的，可知经历了2个半衰期，的半衰期为5730年，则确定该生物死亡时距离今天约11460年，故B正确；
C．根据电荷数守恒和质量守恒有
即的电荷数为，质量数为0，可知为电子，即为β射线，故C正确；
D．镉具有很大的中子吸收界面，所以用来吸收裂变产生的中子，而不是石墨，故D错误。
故选BC。
15．（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
【详解】
（1）由于α射线贯穿能力很弱，用一张纸放在射线前即可除去α射线．
（2）如图所示．
（3）α粒子和电子在磁场中偏转，据，
对α射线有
对β射线有
故
．
α射线穿过此磁场时，半径很大，几乎不偏转，
故与γ射线无法分离．
16．(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。
【详解】
(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)β射线起主要作用。因为α射线的穿透本领很小，一张薄纸就能把它挡住，更穿不过1mm的铝板；γ射线的穿透本领非常强，能穿透几厘米的铝板，1mm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；β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。