绵阳市普明中学2019-2020学年高中物理教科版选修3-5：3.3放射性的应用、危害与防护 课时训练（含解析）

3.3放射性的应用、危害与防护
1．关于原子结构及原子核的知识，下列判断正确的是(　　)
A．处于n＝3的一个氢原子回到基态时一定会辐射三种频率的光子
B．α射线的穿透能力比γ射线强
C．氢原子核外电子从半径较小的轨道跃迁到半径较大的轨道时，原子的总能量增大，电子的动能也增大
D．放射性元素的半衰期与压力、温度无关
2．关于原子与原子核，下列说法正确的是
A．将温度升高，放射性元素的半衰期变短
B．核电站要建很厚的水泥防护层，目的是阻隔γ射线
C．对于甲状腺病人，可以用放射性同位素碘131来治疗
D．在α、β、γ三种射线中，β射线的电离本领最强
3．关于、、三种射线，下列说法正确的是
A．射线是一种波长很短的电磁波 B．射线是一种波长很短的电磁波
C．射线的电离能力最强 D．射线的电离能力最强
4．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
5．下列应用中把放射性同位素作为示踪原子的是
A．射线探伤仪
B．射线用来消除静电
C．利用钴60治疗肿瘤等疾病
D．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农作物内转移和分布情况，找出合理施肥的规律
6．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
7．我国科学家在1965年9月首先用人工方法合成了牛胰岛素．为了证明人工合成的牛胰岛素与天然胰岛素是否为同一物质，在人工合成牛胰岛素过程中掺了放射性，然后将人工合成的牛胰岛素与天然胰岛素混合得到了放射性分布均匀的结晶物，从而证明了两者是同一物质，为我国在国际上首先合成具有生物活性牛胰岛素提供了有力证据．在人工合成过程中掺入放射性的用途是（ ）
A．催化剂 B．媒介质
C．组成元素 D．示踪原子
8．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
9．下列哪些应用是把放射性同位素作为示踪原子的（ ）
A．射线探伤
B．利用含有放射性同位素碘131的油，检测地下输油管的漏油情况
C．利用钴60治疗肿瘤等疾病
D．把含有放射性同位素的肥料施给农作物用以检测农作物吸收养分的规律
10．关于原子、原子核，下列说法正确的是（?? ）
A．卢瑟福的原子结构模型很好的解释了α粒子散射实验
B．β衰变中产生的β射线是原子核外电子挣脱原子核束缚后形成的
C．某放射性元素的4个原子核经过一个半衰期后不一定还剩下2个没有发生衰变
D．利用射线可以消除静电
11．如图所示，x为放射源，L为一纸板，纸板与计数器之间有强磁场B．当强磁场移开时，计数器的计数率不变，说明放射源中没有 （选填“α”、“β”或“γ”）粒子；将纸板L移开，计数器计数率大幅度上升，这表明放射源中有 （选填“α”、“β”或“γ”）粒子．
12．完成下列核反应方程，并指出其中哪个是发现质子的核反应方程，哪个是发现中子的核反应方程。
（1）______。
（2）______。
（3）______。
（4）______。
（5）______。
13．一个静止的氮核（）俘获一个中子生成复核A，中子的入射速度为2.3107m/s，此后A又衰变成两个新核C、B，设B、C的速度方向与中子的速度方向相同，B的质量数为11，速度为1.0106m/s，B、C在同一匀强磁场中做匀速圆周运动的半径比为rB:rC11:30，此过程无光子产生。求：
（1）C核的速度大小。
（2）写出核反应方程式。
参考答案
1．D
【解析】
处于n＝3的一个氢原子回到基态时最多会辐射2种频率的光子，选项A错误；α射线的穿透能力比γ射线弱，选项B错误； 氢原子核外电子从半径较小的轨道跃迁到半径较大的轨道时，原子的总能量增大，电子的动能减小，选项C错误； 放射性元素的半衰期与压力、温度无关，选项D正确；故选D.
2．B
【解析】
将温度升高，放射性元素的半衰期不会改变，选项A错误；水泥防护层的作用是为了阻隔γ射线，避免放射性危害，选项B正确；诊断甲状腺疾病时，注入的放射性同位素碘131作为示踪原子，而不是用碘131来治疗，选项C错误；在α、β、γ，这三种射线中，α射线的电离能力最强，选项D错误．
3．B
【解析】
A、射线电离本领最大，贯穿本领最小，但不属于电磁波，故A错误；
B、射线是原子核在发生衰变和衰变时产生的能量以光子的形式释放，是高频电磁波，波长很短，故B正确；
C、射线是具有放射性的元素的原子核中的一个中子转化成一个质子同时释放出一个高速电子即粒子，但电离能力没有射线强，故C错误；
D、射线不带电，没有电离能力，故D错误．
故选B．
【点睛】
解决本题的关键知道α、β、γ三种射线的实质，以及三种射线的穿透能力强弱和电离能力强弱．
4．B
【解析】
同位素具有相同的质子数，不同的中子数，故B正确。
故选B。
5．D
【解析】
A．γ射线探伤仪是利用γ射线的穿透性，故A错误；
B．射线用来消除静电利用的是电离能力，故B错误；
C．利用钴60治疗肿瘤等疾病是利用它的射线对生命物质具有破坏性，故C错误；
D．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D正确。
故选D。
6．A
【解析】
AB．由于射线穿透本领最强，所以射线用来检查金属内部有没有裂缝，故A正确，B错误；
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，故C错误；
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电离本领，故D错误。
故选A。
7．D
【解析】
放射性在这里是作为示踪原子，故D正确；
故选D。
8．D
【解析】
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。
9．BD
【解析】
A．射线探伤是利用了射线的穿透性。故A错误。
BD．放射性同位素检测地下输油管的漏油情况和施放射性同位素的肥料是把放射性同位素作为示踪原子。故BD正确。
C．利用钴60治疗肿瘤等疾病是利用了射线的生物作用。故C错误。
故选BD。
10．ACD
【解析】
卢瑟福的原子结构模型很好的解释了α粒子散射实验，选项A正确；β衰变中产生的β射线是原子核内的中子转化为质子时放出的电子，选项B错误；半衰期是大量原子核衰变的统计规律，对少数原子核的衰变不适应，即某放射性元素的4个原子核经过一个半衰期后不一定还剩下2个没有发生衰变，故C正确；α射线的电离作用很强，α射线可以使空气电离从而把静电导走，利用射线可以消除静电，故D正确；故选ACD.
点睛：本题考查了选项3-5的内容，考查的知识点比较多，但难度不大，掌握基础知识即可解题，平时要注意基础知识的学习与掌握．
11．
【解析】
试题分析：将磁铁移开后，计数器所得计数率保持不变，说明穿过纸板的粒子中无带电粒子，故没有射线；将薄纸板L移开，计数率大幅上升，说明射线中有穿透力很弱的粒子，因此放射源有．
12．
【解析】
根据电荷数守恒、质量数守恒得：
（1）[1]；
（2）[2]，是发现质子的核反应方程；
（3）[3]；
（4）[4]，是发现中子的核反应方程；
（5）[5]。
13．（1）（2）与
【解析】
（1）根据电荷数守恒、质量数守恒得，B、C电荷数之和为7，因为B的质量数为11，则C的质量数为4，所以C为粒子．根据动量守恒得： ，代入数据： 。
（2）根据质量数守恒和电荷数守恒知： ，所以，即：与。