5.4放射性同位素同步練習(xí)2021—2022學(xué)年高中物理粵教版（2019）選擇性必修第三冊一、選擇題（共15題）1．關(guān)于放射性同位素的應(yīng)用，下列說法正確的有（　?。?/span>A．放射性改變了布料的性質(zhì)使其不再因摩擦而生電，從而達(dá)到消除有害靜電的目的B．利用γ射線的貫穿性可以為金屬探傷，也能進(jìn)行人體的透視C．用放射性照射作物種子使其DNA發(fā)生變異，其結(jié)果一定是更優(yōu)秀的品種D．用γ射線治療腫瘤時(shí)一定要嚴(yán)格控制劑量，以免對(duì)人體正常組織造成太大的傷害2．下列說法正確的是（　　）A．放射性元素?zé)o論是以單質(zhì)還是化合物的形式存在，其半衰期不變，說明元素的放射性與核外電子無關(guān)B．某種天然放射性元素及其人工放射性同位素可以有相同的半衰期C．組成原子核的核子之間存在的核力是短程力，且與電荷有關(guān)D．居里夫婦發(fā)現(xiàn)經(jīng)α粒子轟擊的鋁片中含有放射性磷，核反應(yīng)方程為：3．下列有關(guān)近代物理內(nèi)容的敘述正確的是（   ）A．α粒子散射實(shí)驗(yàn)證明原子內(nèi)是十分“空曠”的B．利用γ射線的電離作用，可檢查金屬內(nèi)部有無砂眼或裂紋C．受普朗克量子理論的啟發(fā)，玻爾于1905年為了解釋光電效應(yīng)現(xiàn)象提出了光子說D．盧瑟福提出了原子的能級(jí)結(jié)構(gòu)模型理論，成功地解釋了氫原子光譜4．物理學(xué)家通過對(duì)實(shí)驗(yàn)的深入觀察和研究，獲得正確的科學(xué)認(rèn)知，推動(dòng)物理學(xué)的發(fā)展。下列說法符合事實(shí)的是（　　）A．盧瑟福通過粒子散射實(shí)驗(yàn)，證實(shí)了原子核內(nèi)存在質(zhì)子和中子B．約里奧居里夫婦用粒子轟擊發(fā)現(xiàn)了人工放射性同位素C．普朗克提出了光子說，成功地解釋了光電效應(yīng)現(xiàn)象D．密立根通過陰極射線在電場中和在磁場中的偏轉(zhuǎn)實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)了陰極射線是由帶負(fù)電的粒子組成，并測出了該粒子的比荷5．在放射性同位素的應(yīng)用中，下列做法正確的是（　?。?/span>A．應(yīng)該用α射線探測物體的厚度B．應(yīng)該用粒子放射源制成“煙霧報(bào)警器”C．放射育種利用射線照射種子使遺傳基因發(fā)生變異D．醫(yī)院在利用放射線診斷疾病時(shí)用半衰期較長的放射性同位素6．在醫(yī)療技術(shù)中有時(shí)需要利用放射線治療腫瘤，所用的放射源必須具備以下兩個(gè)條件：（1）放出的放射線有較強(qiáng)的穿透能力，以輻射到體內(nèi)腫瘤所在處；（2）能在較長的時(shí)間內(nèi)提供比較穩(wěn)定的輻射強(qiáng)度。下表給出了四種放射性同位素的輻射線及半衰期，在表中所列的四種同位素中，最適宜做為放療使用的放射源應(yīng)是（　　）同位素釙210鍶90锝99鈷60輻射線半衰期138年28年6小時(shí)5年A．釙210 B．鍶90 C．锝99 D．鈷607．有關(guān)放射性同位素的下列說法中正確的是（     ）A．與互為同位素B．與具有不同的化學(xué)性質(zhì)C．用制成化合物后它的半衰期變短D．若磷肥中含有，則可用作為示蹤原子，觀察磷肥對(duì)植物的影響8．下列①②③④四幅圖涉及到不同的物理知識(shí)，其中說法正確的是（　?。?/span>A．①圖反映的輻射強(qiáng)度與波長關(guān)系，符合黑體輻射規(guī)律B．②圖為放射源放出的三種射線在磁場中運(yùn)動(dòng)的軌跡，射線甲為α射線C．③圖為α粒子散射實(shí)驗(yàn)示意圖，湯姆孫根據(jù)此實(shí)驗(yàn)提出了原子的核式結(jié)構(gòu)模型D．④圖是風(fēng)力發(fā)電的國際通用標(biāo)志9．下列粒子流中貫穿本領(lǐng)最強(qiáng)的是（）A．α射線   B．陰極射線  C．質(zhì)子流 D．中子流10．關(guān)于放射性同位素的應(yīng)用，下列說法中正確的是（　　）A．α射線改變了布料的性質(zhì)使其不再因摩擦而生電，因此達(dá)到了消除有害靜電的目的B．利用γ射線的貫穿性可以為金屬探傷，也能進(jìn)行人體的透視C．用射線照射作物種子能使其DNA發(fā)生變異，其結(jié)果一定是成為更優(yōu)秀的品種D．用γ射線治療腫瘤時(shí)一定要嚴(yán)格控制劑量，以免對(duì)人體正常組織造成太大的傷害11．正電子發(fā)射計(jì)算機(jī)斷層顯像（）的基本原理是：將放射性同位素注入人體，參與人體的代謝過程。在人體內(nèi)衰變放出正電子，與人體內(nèi)負(fù)電子相遇而湮滅轉(zhuǎn)化為一對(duì)光子，被探測器探測到，經(jīng)計(jì)算機(jī)處理后產(chǎn)生清晰的圖像。將放射性同位素注入人體，的主要用途是（　?。?/span>A．利用它的射線 B．作為示蹤原子C．參與人體的代謝過程 D．有氧呼吸12．下列關(guān)于放射線的說法中不正確的是   （        ）A．放射線可以用來進(jìn)行工業(yè)探傷B．放射線可以使細(xì)胞發(fā)生變異C．放射同位素可以用來做示蹤原子D．放射線對(duì)人體無害13．核廢料具有很強(qiáng)的放射性，需要妥善處理。下列說法正確的是（　?。?/span>A．放射性元素經(jīng)過兩個(gè)完整的半衰期后，將完全衰變殆盡B．原子核衰變時(shí)電荷數(shù)守恒，質(zhì)量數(shù)不守恒C．改變壓力、溫度或濃度，將改變放射性元素的半衰期D．過量放射性輻射對(duì)人體組織有破壞作用，但輻射強(qiáng)度在安全劑量內(nèi)則沒有傷害14．Th具有放射性，經(jīng)以下連續(xù)衰變過程，最后生成穩(wěn)定的Pb：Th→Ra→Ac→Th→…→Pb，下列說法正確的是A．Th和Th屬于放射性同位素，其原子核中子數(shù)相同，質(zhì)子數(shù)不同B．Ra發(fā)生β衰變后變?yōu)?/span>Ac，說明Ra原子核內(nèi)有β粒子C．Ra的半衰期約為6.7年，將該元素?fù)诫s到其他穩(wěn)定元素中，半衰期將增大D．整個(gè)衰變過程共發(fā)生6次α衰變和4次β衰變15．如圖所示，是一種放射性物質(zhì)，虛線框內(nèi)是勻強(qiáng)磁場，是厚紙板，是熒光屏，實(shí)驗(yàn)時(shí)發(fā)現(xiàn)在熒光屏的、兩點(diǎn)處有亮斑，由此可知磁場的方向、到達(dá)點(diǎn)的射線種類、到達(dá)點(diǎn)的射線種類應(yīng)屬于下表中的（　?。?/span>選項(xiàng)磁場方向到達(dá)點(diǎn)的射線到達(dá)點(diǎn)的射線A豎直向上B豎直向下C垂直紙面向里D垂直紙面向外A．A選項(xiàng) B．B選項(xiàng) C．C選項(xiàng) D．D選項(xiàng)二、填空題（共4題）16．應(yīng)用放射線對(duì)金屬探傷和測量厚度時(shí)，是利用了射線的______________；用于消除靜電時(shí)，是利用了射線的___________；用于消毒和殺菌時(shí)，是利用了射線的________。17．正電子（PET）發(fā)射計(jì)算機(jī)斷層顯像：它的基本原理是：將放射性同位素15O注入人體，參與人體的代謝過程．15O在人體內(nèi)衰變放出正電子，與人體內(nèi)負(fù)電子相遇而湮滅轉(zhuǎn)化為一對(duì)光子，被探測器探測到，經(jīng)計(jì)算機(jī)處理后產(chǎn)生清晰的圖象．根據(jù)PET原理，回答下列問題：（1）寫出15O的衰變的方程式______________________．（2）將放射性同位素15O注入人體，15O的主要用途(   )A．利用它的射線B．作為示蹤原子C．參與人體的代謝過程D．有氧呼吸（3）設(shè)電子質(zhì)量為m，電荷量為q，光速為c，普朗克常數(shù)為h，則探測到的正負(fù)電子湮滅后生成的光子的波長=__________________．（4）PET中所選的放射性同位素的半衰期應(yīng)__________．（填“長”或“短”或“長短均可”）18．1956年李政道和楊振寧提出在弱相互作用中宇稱不守恒，并由吳健雄用Co的衰變來驗(yàn)證，其核反應(yīng)方程是Co→Ni＋e＋。其中是反中微子，它的電荷量為零，靜止質(zhì)量可認(rèn)為是零。(1)在上述衰變方程中，衰變產(chǎn)物Ni的質(zhì)量數(shù)A是________，核電荷數(shù)Z是________。(2)在衰變前Co核靜止，根據(jù)云室照片可以看出，衰變產(chǎn)物Ni和e的運(yùn)動(dòng)徑跡不在一條直線上，如果認(rèn)為衰變產(chǎn)物只有Ni和e，那么衰變過程將違背________守恒定律。(3) Co是典型的γ放射源，可用于作物誘變育種。我國應(yīng)用該方法培育出了許多農(nóng)作物新品種，如棉花高產(chǎn)品種“魯棉1號(hào)”，年種植面積曾達(dá)到3 000多萬畝，在我國自己培育的棉花品種中栽培面積最大。γ射線處理作物后主要引起________，從而產(chǎn)生可遺傳的變異。19．正電子發(fā)射計(jì)算機(jī)斷層顯像（PET）的基本原理是：將放射性同位素15O注入人體，參與人體的代謝過程。15O在人體內(nèi)衰變放出正電子，與人體內(nèi)負(fù)電子相遇而湮滅轉(zhuǎn)化為一對(duì)光子，被探測器探測到，經(jīng)計(jì)算機(jī)處理后產(chǎn)生清晰的圖像。根據(jù)PET原理，回答下列問題：(1)寫出15O的衰變和正負(fù)電子湮滅的方程式。(       )(2)將放射性同位素15O注入人體，15O的主要用途是(      )A．利用它的射線       B．作為示蹤原子   C．參與人體的代謝過程        D．有氧呼吸(3)PET中所選的放射性同位素的半衰期應(yīng)______。（選填“長”“短”或“長短均可”）三、綜合題（共4題）20．舉例說明放射性同位素的應(yīng)用。21．1934年約里奧—居里夫婦用α粒子轟擊靜止的Al，發(fā)現(xiàn)了放射性磷P和另一種粒子，并因這一偉大發(fā)現(xiàn)而獲得諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)。(1)寫出這個(gè)過程的核反應(yīng)方程式；(2)若該種粒子以初速度v0與一個(gè)靜止的12C核發(fā)生碰撞，但沒有發(fā)生核反應(yīng)，該粒子碰后的速度大小為v1，運(yùn)動(dòng)方向與原運(yùn)動(dòng)方向相反，求碰撞后12C核的速度。22．圖是工廠利用放射線自動(dòng)控制鋁板厚度的裝置示意圖。(1)請你簡述自動(dòng)控制的原理。(2)如果工廠生產(chǎn)的為1mm的鋁板，在、和三種射線中，你認(rèn)為哪一種射線在的厚度控制中起主要作用，為什么？23．約里奧—居里夫婦因發(fā)現(xiàn)人工放射性而獲得了1935年的諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)，他們發(fā)現(xiàn)的放射性元素衰變成的同時(shí)會(huì)放出另一種粒子，這種粒子是何種粒子？是的同位素，被廣泛應(yīng)用于生物示蹤技術(shù)，1mg隨時(shí)間衰變的關(guān)系如圖所示，估算4mg經(jīng)多少天的衰變會(huì)剩下0.25mg？
參考答案：1．D2．A3．A4．B5．C6．D7．D8．A9．D10．D11．B12．D13．D14．D15．C16．     貫穿能力     電離作用     殺菌能力17．          B          短18．     60     28     動(dòng)量     基因突變19．     O→N＋e，e＋e→2γ     B     短20．放射性同位素的應(yīng)用是沿著利用它的射線和作為示蹤原子兩個(gè)方向發(fā)展的。例如，人體內(nèi)的癌細(xì)胞比正常細(xì)胞對(duì)射線更敏感，因此用放射線照射可以治療惡性腫瘤，這就是醫(yī)生們說的“放療”。棉花在結(jié)桃、開花的時(shí)候需要較多的磷肥，把磷肥噴在棉花葉子上，磷肥也能被吸收，但是，什么時(shí)候的吸收率最高，磷在作物體內(nèi)能存留多長時(shí)間，磷在作物體內(nèi)的分布情況等，用通常的方法很難研究，如果用磷的同位素制成肥料噴在棉花葉面上，然后每隔一定時(shí)間用探測器測量棉株各部位的放射性強(qiáng)度。再比如人體注射碘的同位素碘131，作為示蹤原子。21．(1)Al＋He→P＋n；(2)，方向與該粒子原運(yùn)動(dòng)方向相同22．(1)放射線具有穿透本領(lǐng)，如果向前運(yùn)動(dòng)的鋁板的厚度有變化，則探測器接收到的放射線的強(qiáng)度就會(huì)隨之變化，這種變化被轉(zhuǎn)化為電信號(hào)輸入到相應(yīng)裝置，進(jìn)而自動(dòng)地控制圖7中右側(cè)的兩個(gè)輪間的距離，使鋁板的厚度恢復(fù)正常。(2)射線起主要作用。因?yàn)?/span>射線的穿透本領(lǐng)很小，一張薄紙就能把它擋住，更穿不過的鋁板；射線的穿透本領(lǐng)非常強(qiáng)，能穿透幾厘米的鋁板，左右的鋁板厚度發(fā)生變化時(shí)，透過鋁板的射線強(qiáng)度變化不大；射線的穿透本領(lǐng)較強(qiáng)，能穿透幾毫米的鋁板，當(dāng)鋁板的厚度發(fā)生變化時(shí)，透過鋁板的射線強(qiáng)度變化較大，探測器可明顯地反應(yīng)出這種變化，使自動(dòng)化系統(tǒng)做出相應(yīng)的反應(yīng)。23．正電子；56天 

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高中物理粵教版 (2019)選擇性必修 第三冊電子課本

第四節(jié) 放射性同位素

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