5.4放射性同位素同步练习(Word版含答案)

5.4放射性同位素同步练习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．放射性同位素发出的射线在科研、医疗、生产等诸多方面得到了广泛的应用，下列有关放射线应用的说法中正确的有(　 　)
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
2．下列有关放射性同位素的说法，正确的是（　　）
A．与互为同位素
B．与有相同的化学性质
C．用制成化合物后它的半衰期变长
D．含有的磷肥释放正电子，可用作示踪原子，观察磷肥对植物的影响
3．贝克勒尔在120多年前首先发现了天然放射现象，如今原子核的放射性在众多领域中有着广泛应用．下列属于重核裂变的是（　　）
A． B．
C． D．
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．在放射性同位素的应用中，下列做法正确的是（　　）
A．应该用α射线探测物体的厚度
B．应该用粒子放射源制成“烟雾报警器”
C．放射育种利用射线照射种子使遗传基因发生变异
D．医院在利用放射线诊断疾病时用半衰期较长的放射性同位素
6．关于原子结构和原子核的结构，经过不断的实验探索，我们已经有了一定的认识，对于这个探索的过程，下列描述错误的是 （ ）
A．卢瑟福根据α粒子轰击金箔时发生散射，提出了原子的核式结构模型
B．为了解释原子的稳定性和辐射光谱的不连续性，波尔提出了氢原子结构模型
C．卢瑟福通过利用α粒子轰击铍原子核，最终发现了中子
D．人类第一次实现的原子核的人工转变核反应方程是
7．、和射线穿透物质的能力是不同的，为把辐射强度减到一半所需铝板的厚度分别为0.005cm、0.05cm和8cm，工业部门可以使用射线来测厚度，如图所示，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，轧出的钢板越厚，透过的射线越弱。因此，将射线测厚仪接收到的信号输入计算器，就可以对钢板的厚度进行自动控制。如果钢板的的厚度需要控制为5cm，请推测测厚仪使用的射线是（ ）
A．射线 B．射线 C．射线 D．可见光
8．曾任美国总统的老布什曾让医生们虚惊了一场，那是在访日宴会上他突然昏厥，美国政府急忙将他送回国，医生用进行诊断，通过体外跟踪，迅速查出了病因的特性是（ ）
A．半衰期长，并迅速从体内清除
B．半衰期长，并缓慢从体内清除
C．半衰期短，并迅速从体内清除
D．半衰期短，并缓慢从体内清除
9．下列说法正确的是
A．氢原子辐射出一个光子后，根据玻尔理论可知，氢原子的电势能减少，核外电子的运动的加速度增大，动能减小，原子能量减少
B．在衰变中会伴随着射线的产生，衰变方程为，其中射线是镤原子核放出的
C．是衰变方程
D．卢瑟福通过对阴极射线的研究提出了原子核式结构模型
10．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
11．放射性在技术上有很多应用，不同的放射源可用于不同目的．下表列出了一些放射性元素的半衰期和可供利用的射线．
元素 射线 半衰期
钋210 138天
氡222 3.8天
锶90 28天
铀238 、、 年
某塑料公司生产聚乙烯薄膜，方法是让厚的聚乙烯膜通过轧辊把聚乙烯膜轧薄，利用适当的放射线来测定通过轧辊后的薄膜厚度是否均匀，可利用的元素是（ ）A．钋210 B．氡222 C．锶90 D．铀238
12．下列说法正确的是
A．原子核的结合能是组成原子核的所有核子的能量总和
B．γ射线的穿透能力很强，甚至能穿透几厘米厚的铅板
C．在天然放射现象中放出的β射线是原子的内层电子受激后辐射出来的
D．镭226衰变为氡222的半衰期是1620年，也就是说100个镭核经过1620年后一定还剩下50个镭226没有发生衰变
13．下列说法正确的是
A．普朗克在研究黑体辐射问题时提出了光子说
B．康普顿在研究石墨中的电子对X射线的散射时发现，有些散射波的波长比入射波的波长略大
C．由可知，在密闭容器中混合存放一定比例的氦气和N2，几天后将有O2生成
D．由可知，用能量等于2.2MeV的光子照射静止氘核时，氘核将分解为一个质子和一个中子
14．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（　　）
选项 磁场方向 到达点的射线 到达点的射线
A 竖直向上
B 竖直向下
C 垂直纸面向里
D 垂直纸面向外
A．A选项 B．B选项 C．C选项 D．D选项
15．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
二、填空题（共4题）
16．正电子（PET）发射计算机断层显像：它的基本原理是：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象．根据PET原理，回答下列问题：
（1）写出15O的衰变的方程式______________________．
（2）将放射性同位素15O注入人体，15O的主要用途( )
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）设电子质量为m，电荷量为q，光速为c，普朗克常数为h，则探测到的正负电子湮灭后生成的光子的波长=__________________．
（4）PET中所选的放射性同位素的半衰期应__________．（填“长”或“短”或“长短均可”）
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．辐射与安全
（1）人类一直生活在放射性的环境中。
（2）过量的射线对人体组织有____作用。在使用放射性同位素时，必须严格遵守操作规程，注意人身安全，同时，要防止_______对水源、空气、用具等的污染。
19．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．
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．举例说明放射性同位素的应用。
22．1934年约里奥—居里夫妇用α粒子轰击静止的Al，发现了放射性磷P和另一种粒子，并因这一伟大发现而获得诺贝尔物理学奖。
(1)写出这个过程的核反应方程式；
(2)若该种粒子以初速度v0与一个静止的12C核发生碰撞，但没有发生核反应，该粒子碰后的速度大小为v1，运动方向与原运动方向相反，求碰撞后12C核的速度。
23．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？
试卷第1页，共3页
参考答案：
1．D
2．D
3．B
4．D
5．C
6．C
7．C
8．C
9．B
10．C
11．C
12．B
13．B
14．C
15．B
16． B 短
17． 错 对 对 错
18． 破坏 放射性物质
19． 贯穿 电离
20．，，
21．
放射性同位素的应用是沿着利用它的射线和作为示踪原子两个方向发展的。例如，人体内的癌细胞比正常细胞对射线更敏感，因此用放射线照射可以治疗恶性肿瘤，这就是医生们说的“放疗”。棉花在结桃、开花的时候需要较多的磷肥，把磷肥喷在棉花叶子上，磷肥也能被吸收，但是，什么时候的吸收率最高，磷在作物体内能存留多长时间，磷在作物体内的分布情况等，用通常的方法很难研究，如果用磷的同位素制成肥料喷在棉花叶面上，然后每隔一定时间用探测器测量棉株各部位的放射性强度。再比如人体注射碘的同位素碘131，作为示踪原子。
22．(1)Al＋He→P＋n；(2)，方向与该粒子原运动方向相同
23．(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。
答案第1页，共2页