全優(yōu)課堂·物理·選擇性必修第三冊(粵教版) 課后提升訓練 試題及答案 第5章　第4節(jié)

第五章第四節(jié)基礎(chǔ)對點練考點1放射性同位素1．同位素是指()A．核子數(shù)相同而質(zhì)子數(shù)不同的原子B．核子數(shù)相同而中子數(shù)不同的原子C．質(zhì)子數(shù)相同而核子數(shù)不同的原子D．中子數(shù)相同而核子數(shù)不同的原子【答案】C2．1934年，約里奧·居里夫婦用α粒子轟擊鋁箔，首次產(chǎn)生了人工放射性同位素X，反應(yīng)方程為eq\o\al(4,2)He＋eq\o\al(27,13)Al→X＋eq\o\al(1,0)n．X會衰變成原子核Y，衰變方程為X→Y＋eq\o\al(0,1)e，則()A．X的質(zhì)量數(shù)比Y的質(zhì)量數(shù)少1B．X的電荷數(shù)比Y的電荷數(shù)少1C．X的質(zhì)量數(shù)與eq\o\al(27,13)Al的質(zhì)量數(shù)相等D．X的電荷數(shù)比eq\o\al(27,13)Al的電荷數(shù)多2【答案】D【解析】根據(jù)衰變方程的質(zhì)量數(shù)守恒可知，X的質(zhì)量數(shù)等于Y的質(zhì)量數(shù)，A錯誤；根據(jù)衰變方程的電荷數(shù)守恒可知，X的電荷數(shù)比Y的電荷數(shù)多1，B錯誤；根據(jù)人工核反應(yīng)方程的質(zhì)量數(shù)守恒可知，X的質(zhì)量數(shù)為4＋27－1＝30，則X的質(zhì)量數(shù)比eq\o\al(27,13)Al的質(zhì)量數(shù)多3，C錯誤；根據(jù)人工核反應(yīng)方程的電荷數(shù)守恒可知，X的電荷數(shù)為2＋13＝15，則X的電荷數(shù)比eq\o\al(27,13)Al的電荷數(shù)多2，D正確．3．下表給出了四種放射性同位素的輻射線和半衰期．同位素釙210锝99鈷60鍶90輻射線αγγβ半衰期138天6小時5年28年在醫(yī)療技術(shù)中，常用放射線治療腫瘤，其放射線必須滿足：①具有較強的穿透能力，以輻射到體內(nèi)的腫瘤處；②在較長時間內(nèi)具有相對穩(wěn)定的輻射強度．為此所選擇的放射源應(yīng)為()A．釙210 B．锝99 C．鈷60 D．鍶90【答案】C【解析】釙釋放α射線，穿透能力弱，A錯誤；锝釋放γ射線，具有較強的穿透能力，但半衰期太短，不能在較長時間內(nèi)具有相對穩(wěn)定的輻射強度，B錯誤；鈷釋放γ射線，具有較強的穿透能力，且半衰期較長，在較長時間內(nèi)具有相對穩(wěn)定的輻射強度，C正確；鍶釋放β射線，穿透能力較弱，D錯誤．4．(多選)關(guān)于人工放射性同位素，下列說法正確的是()A．人工放射性同位素的半衰期比天然放射性物質(zhì)的半衰期長很多B．人工放射性同位素的放射強度容易控制C．人工放射性同位素的γ射線能進行金屬探傷D．使用人工放射性同位素也要遵守操作規(guī)程，防止對空氣、水源、用具等的污染【答案】BCD【解析】人工放射性同位素的半衰期比天然放射性物質(zhì)的短，A錯誤；人工放射性同位素的放射強度容易控制，B正確；人工放射性同位素的γ射線能進行金屬探傷，C正確；使用人工放射性同位素也要遵守操作規(guī)程，防止對空氣、水源、用具等的污染，D正確．考點2射線的危害和防護5．(多選)關(guān)于放射性同位素的應(yīng)用，下列說法中正確的是()A．放射線改變了布料的性質(zhì)使其不再因摩擦而生電，因此達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C．用放射線照射農(nóng)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射線治療腫瘤時一定要嚴格控制劑量，以免對人體正常組織造成太大的傷害【答案】BD【解析】利用放射線消除有害靜電是利用α射線的電離性，使空氣分子電離，將靜電泄出，A錯誤；利用γ射線的貫穿性可以為金屬探傷，γ射線對人體細胞傷害太大，在用于治療腫瘤時要嚴格控制劑量，B、D正確；DNA變異并不一定都是有益的，C錯誤．6．(2024年徐州期末)碳14具有放射性，會自發(fā)衰變成為氮．在醫(yī)學上碳14常用來檢測幽門螺桿菌，服用碳14標記的尿素后，感染者胃中的尿素酶可將尿素分解為氨和碳14標記的CO2．定時收集呼出的氣體，通過分析呼氣中碳14標記的CO2的含量即可判斷是否感染．下列說法正確的是()A．呼氣試驗主要利用碳14作為示蹤原子的特點B．通過高溫高壓可改變碳14的半衰期C．強相互作用是引起碳14衰變的主要原因D．經(jīng)過兩個半衰期，100個碳14有75個發(fā)生了衰變【答案】A【解析】碳14具有放射性，呼氣試驗主要利用碳14作為示蹤原子的特點，A正確；半衰期只有原子核自身決定，通過高溫、高壓不可以改變碳14的半衰期，B錯誤；弱相互作用是引起碳14衰變的主要原因，C錯誤；半衰期只適用于大量原子核衰變，則經(jīng)過兩個半衰期，100個碳14不一定有75個發(fā)生了衰變，D錯誤．7．鈷60(eq\o\al(60,27)Co)是金屬元素鈷的放射性同位素之一，其半衰期為5.27年．它發(fā)生β衰變變成鎳60(eq\o\al(60,28)Ni)同時放出能量高達315keV的高速電子和兩束γ射線．鈷60的應(yīng)用非常廣泛，幾乎遍及各行各業(yè)．在農(nóng)業(yè)上，常用于輻射育種、食品輻射儲藏與保鮮等；在工業(yè)上，常用于無損探傷、輻射消毒、輻射加工、輻射處理廢物以及自動控制等；在醫(yī)學上，常用于人體腫瘤的放射治療．關(guān)于鈷60，下列說法正確的是()A．發(fā)生β衰變的衰變方程為eq\o\al(60,27)Co→eq\o\al(60,28)Ni＋eq\o\al(0,－1)eB．將鈷60放入高溫、高壓環(huán)境中可以加快其衰變C．鈷60可以作為示蹤原子研究人體對藥物的吸收D．10g鈷60經(jīng)過10.54年全部發(fā)生衰變【答案】A【解析】根據(jù)電荷數(shù)守恒、質(zhì)量數(shù)守恒，知鈷60發(fā)生β衰變的衰變方程為eq\o\al(60,27)Co→eq\o\al(60,28)Ni＋eq\o\al(0,－1)e，A正確；放射性元素衰變的快慢由核自身的因素決定，與所處的外部環(huán)境無關(guān)，B錯誤；鈷60半衰期太長，且衰變放出的高能粒子對人體傷害太大，不能作為藥品的示蹤原子，C錯誤；10.54年為兩個半衰期，則剩下的鈷60為原來的eq\f(1,4)，沒有全部衰變，D錯誤．8．(多選)有一種新型鎳銅長效電池，它是采用半衰期長達100年的放射性同位素鎳63(eq\o\al(63,28)Ni)和銅兩種金屬作為長壽命電池的材料，利用鎳63發(fā)生β衰變時釋放電子給銅片，把鎳63和銅片作電池兩極，為外接負載提供電能．下面有關(guān)該電池的說法正確的是()A．鎳63的衰變方程是eq\o\al(63,28)Ni→eq\o\al(63,29)Cu＋eq\o\al(0,－1)eB．鎳63的衰變方程是eq\o\al(63,28)Ni→eq\o\al(63,27)Cu＋eq\o\al(0,1)eC．外接負載時鎳63的電勢比銅片高D．該電池內(nèi)電流方向是從鎳片到銅片【答案】AC【解析】鎳63的衰變方程為eq\o\al(63,28)Ni→eq\o\al(0,－1)e＋eq\o\al(63,29)Cu，A正確，B錯誤．電流方向為正電荷定向移動方向，在電池內(nèi)部電流從銅片到鎳片，鎳片電勢高，C正確，D錯誤．9．如圖，軋鋼廠的熱軋機上可以安裝射線測厚儀，儀器探測到的射線強度與鋼板的厚度有關(guān)．已知某車間采用放射性同位素銥－192作為放射源，其化學符號是Ir，原子序數(shù)77，通過β衰變放出γ射線，半衰期為74天，適合透照鋼板厚度10～100mm，下列說法正確的是()A．衰變產(chǎn)生的新核用X表示，則銥－192的衰變方程為eq\o\al(192,77)Ir→eq\o\al(192,78)X＋eq\o\al(0,－1)e＋γB．若已知鋼板厚度標準為30mm，探測器得到的射線變?nèi)鯐r，說明鋼板厚度大于30mm，應(yīng)當增大熱軋機兩輪之間的厚度間隙C．若有2g銥－192，經(jīng)過148天則有1g沒有衰變D．放射性同位素發(fā)生衰變時，遵循能量守恒和質(zhì)量守恒規(guī)律【答案】A【解析】β衰變的實質(zhì)是核里的一個中子放出一個電子變?yōu)橐粋€質(zhì)子，反應(yīng)過程中遵循質(zhì)量數(shù)守恒和核電荷數(shù)守恒，故質(zhì)量數(shù)不變核電荷數(shù)加1，A正確；探測器得到的射線變?nèi)鯐r，說明鋼板厚度增大，應(yīng)當減小熱軋機兩輪之間的厚度間隙，B錯誤；若有2g銥－192，經(jīng)過74天后還有1g沒有衰變，再過74天(即總共經(jīng)歷148天)還有0.5g沒有衰變，C錯誤；放射性同位素發(fā)生衰變時，因遵循能量守恒，放出了能量出現(xiàn)了質(zhì)量虧損，質(zhì)量不守恒，D錯誤．10．某校學生在進行社會綜合實踐活動時，收集列出了一些放射性同位素的半衰期和可供利用的射線(見下表)，并總結(jié)出它們的幾種用途．放射性同位素放射線半衰期釙210α138天鍶90β28年鈷60γ5年镅241β433天锝99γ6小時氡222α3.8天根據(jù)上表請你分析，判斷下面結(jié)論正確的是()A．塑料公司生產(chǎn)聚乙烯薄膜，方法是讓較厚的聚乙烯膜通過軋輥后變薄，利用α射線來測定通過軋輥后的薄膜厚度是否均勻B．鈷60的半衰期為5年，若取4個鈷60原子核，經(jīng)10年后就一定剩下一個原子核C．把放射性元素釙210摻雜到其他穩(wěn)定元素中，放射性元素的半衰期發(fā)生變化D．用锝99可以作示蹤原子，用來診斷人體內(nèi)的器官是否正常．方法是給被檢查者注射或口服附有放射性同位素的元素的某些物質(zhì)，當這些物質(zhì)的一部分到達到檢查的器官時，可根據(jù)放射性同位素的射線情況分析器官正常與否【答案】D【解析】因為α射線不能穿透薄膜，無法測量薄膜的厚度，A錯誤；鈷60的半衰期為5年是指大量鈷60原子核因衰變而減少到它原來數(shù)目的一半所需要的時間，B、C錯誤；檢查時，要在人體外探測到體內(nèi)輻射出來的射線，而又不能讓放射性物質(zhì)長期留在體內(nèi)，所以應(yīng)選取锝99作為放射源，D正確．綜合提升練11．(多選)國家環(huán)境保護機構(gòu)高度重視對進口廢物放射性污染的控制，放射性元素钚(eq\o\al(210,84)Po)發(fā)生衰變時，會產(chǎn)生eq\o\al(4,2)He和－種未知粒子，并放出γ射線，其核反應(yīng)方程為eq\o\al(210,84)Po→X＋eq\o\al(4,2)He＋γ，下列說法正確的是()A．X中含有124個中子，82個質(zhì)子B．上述核反應(yīng)為β衰變，eq\o\al(4,2)He的穿透能力比γ射線強C．半衰期表示放射性元素衰變快慢，它和外界的溫度、壓強有關(guān)D．由于衰變時釋放巨大能量，根據(jù)ΔE＝mc2，衰變過程總質(zhì)量減小【答案】AD【解析】根據(jù)質(zhì)量數(shù)電荷數(shù)守恒知，X中的質(zhì)量數(shù)為206，電荷數(shù)為82，則中子數(shù)為206－82＝124，質(zhì)子數(shù)為82，A正確；該核反應(yīng)放出α粒子，是α衰變，eq\o\al(4,2)He的穿透能力比γ射線弱，B錯誤；半衰期的大小反映衰變的快慢，與所處的物理環(huán)境和化學狀態(tài)無關(guān)，C錯誤；由于衰變時釋放巨大能量，根據(jù)ΔE＝mc2，衰變過程總質(zhì)量減小，D正確．12．靜止的鋰核(eq\o\al(6,3)Li)俘獲一個速度為7.7×106m/s的中子，發(fā)生核反應(yīng)后若只產(chǎn)生兩個新粒子，其中一個粒子為氦核(eq\o\al(4,2)He)，它的速度大小是8.0×106m/s，方向與反應(yīng)前的中子速度方向相同．(1)寫出此核反應(yīng)的方程式；(2)求反應(yīng)后產(chǎn)生的另一個粒子的速度大小及方向．解：(1)eq