课时测评23 放射性同位素-【金版新学案】2025-2026学年高中物理选择性必修第三册同步课堂高效讲义配套练习（粤教版）

课时测评23　放射性同位素 (时间：30分钟　满分：60分) (本栏目内容，在学生用书中以独立形式分册装订！) (选择题1－12题，每题5分，共60分) 1.同位素有相同的(　　) A．中子数 B．质子数 C．核子数 D．质量数 答案：B 解析：同位素具有相同的质子数，不同的中子数，所以核子数和质量数不同。故选B。 2．(多选)下列有关放射性同位素P的说法，正确的是(　　) A.P与X互为同位素 B．P与其同位素有相同的化学性质 C．用P制成化合物后它的半衰期变长 D．P能释放正电子，可用作示踪原子观察磷肥对植物的影响 答案：BD 解析：同位素有相同的质子数，不同的质量数，故A错误；同位素有相同的化学性质，故B正确；半衰期由原子核内部自身的因素决定，与所处的物理状态、化学状态无关，故C错误；P为放射性同位素，能释放正电子，可用作示踪原子观察磷肥对植物的影响，故D正确。 3.如图是工业上利用射线的穿透性来检查钢板内部伤痕的示意图，则检查利用的射线是(　　) A．α射线 B．β射线 C．γ射线 D．β和γ射线 答案：C 解析：α射线的穿透能力较弱，在空气中只能前进几厘米；β射线的穿透能力比α射线强，能够穿透几毫米厚的铝板；γ射线的穿透能力很强，能够穿透几厘米厚的铅板和几十厘米厚的混凝土，在工业上可用于检查钢板内部伤痕，故C正确。 4．关于放射性同位素的应用，下列说法中正确的是(　　) A．利用γ射线使空气电离，消除静电 B．利用α射线照射植物的种子，使产量显著增加 C．利用β射线来治疗肺癌、食道癌 D．利用放射性同位素跟它的非放射性同位素的化学性质相同，可以作为示踪原子 答案：D 解析：γ射线的电离作用很弱，α粒子电离作用很强，应利用α射线的电离作用使空气电离，把静电荷除去，选项A错误；α射线穿透本领太弱，不适合用来辐射育种，γ射线可以用来治疗肺癌、食道癌等，选项B、C错误；放射性同位素跟它的非放射性同位素的化学性质相同，可以作为示踪原子，选项D正确。 5．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γ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 答案：D 解析：用γ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正确；利用示踪原子可以研究生物大分子的结构和功能，故B正确；利用射线的贯穿作用，可以制成射线测厚装置，故C正确；放射治疗利用了射线对病灶细胞的破坏作用，故D错误。 6．(多选)防止放射性污染的防护措施有(　　) A．将废弃的放射性物质进行深埋 B．将废弃的放射性物质倒在下水道里 C．接触放射性物质的人员穿上铅防护服 D．严格和准确控制放射性物质的放射剂量 答案：ACD 解析：防止放射性污染的防护措施有：将废弃的放射性物质进行深埋、接触放射性物质的人员穿上铅防护服、严格和准确控制放射性物质的放射剂量；将废弃的放射性物质倒在下水道里很危险。故选ACD。 7.实验观察到，静止在匀强磁场中A点的原子核发生β衰变，衰变产生的新核与电子恰在纸面内做匀速圆周运动，运动方向和轨迹示意图如图所示。则(　　) A．轨迹1是电子的，磁场方向垂直纸面向外 B．轨迹2是电子的，磁场方向垂直纸面向外 C．轨迹1是新核的，磁场方向垂直纸面向里 D．轨迹2是新核的，磁场方向垂直纸面向里 答案：D 解析：由动量守恒定律得meve－m核v核＝0，粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动，由qvB＝可得半径r＝，因为qe<q核，所以re>r核，故轨迹1是电子的，轨迹2是新核的，根据左手定则可判定磁场方向垂直纸面向里，故D正确。 8．(多选)核辐射会向外释放3种射线：α射线带正电，β射线带负电，γ射线不带电。现有甲、乙两个原子核，原来都静止在同一匀强磁场中，其中一个核放出一个α粒子，另一个核放出一个β粒子，得出图乙所示的4条径迹，则(　　) A．磁场的方向一定垂直于纸面向里 B．甲核放出的是α粒子，乙核放出的是β粒子 C．a为α粒子的径迹，d为β粒子的径迹 D．b为α粒子的径迹，c为β粒子的径迹 答案：BD 解析：由于不知粒子的运动方向，故磁场的方向不能确定，A错误；衰变过程满足动量守恒定律，粒子与新核的动量大小相等、方向相反，根据带电粒子在磁场中的运动分析可知，若轨迹为外切圆，则为α衰变，所以甲核放出的是α粒子，若轨迹为内切圆，则为β衰变，所以乙核放出的是β粒子，B正确；由于衰变过程动量守恒，初状态总动量为零，所以末状态两粒子动量大小相等，又由R＝可知半径与电量成反比，所以b为α粒子的径迹，c为β粒子的径迹，C错误，D正确。 9.(2025·广东佛山高二期末)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。已知某车间采用放射性同位素铱192作为放射源，其化学符号是Ir，原子序数为77，通过β衰变放出γ射线，半衰期为74天，适合透照钢板厚度10～100 mm，下列说法正确的是(　　) A．衰变产生的新核用X表示，铱192的衰变方程为Ir→X＋e B．若已知钢板厚度标准为30 mm，探测器得到的射线变弱时，说明钢板厚度大于30 mm，应当增大热轧机两轮之间的厚度间隙 C．若有2 g铱192，经过148天，有1 g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 答案：A 解析：β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，则生成的新核质量数不变，核电荷数加1，故A正确；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；若有2 g铱192，则经过74天后还有1 g没有衰变，再过74天(即总共经历148天)还有0.5 g没有衰变，故C错误；放射性同位素发生衰变时，因遵循能量守恒，放出能量出现了质量亏损，质量不守恒，故D错误。 10．(多选) (2025·广东清远高二下期末)居里夫人是世界上第一位两次获得诺贝尔奖的人。1934年，居里夫人用α粒子轰击铝箔获得具有放射性的P，P发生衰变生成Si和另一种粒子Y。下列说法正确的是(　　) A．磷肥中若含有P，则P可用作示踪原子来观察磷肥对植物的影响 B．该反应的核反应方程为Al＋He→P＋H C．粒子Y是正电子 D．Si的比结合能比P的小 答案：AC 解析：放射性同位素可作为示踪原子，磷肥中的P可用作示踪原子来观察磷肥对植物的影响，故A正确；根据质量数守恒和电荷数守恒，可知核反应方程为Al＋He→P＋n，故B错误；根据质量数守恒和电荷数守恒，可知P发生衰变时的方程为P→Si＋e，则粒子Y是正电子，故C正确；P自发地衰变为Si，放出能量，比结合能增大，因此P的比结合能比Si的小，故D错误。故选AC。 11．(多选)在足够大的匀强磁场中，静止的钠的同位素Na发生衰变，沿与磁场垂直的方向释放出一个粒子后，变为一个新核，新核与放出粒子在磁场中运动的轨迹均为圆，如图所示，下列说法正确的是(　　) A．新核为Mg B．轨迹2是新核的运动轨迹 C．Na发生的是α衰变 D．新核沿顺时针方向旋转 答案：AB 解析：根据动量守恒可知，放出的粒子与新核的速度方向相反，由左手定则判断可知，放出的粒子应带负电，是β粒子，所以发生的是β衰变，根据电荷数守恒和质量数守恒可知，衰变方程为Na→Mg＋e，可知新核为Mg，故A正确，C错误；由题意，静止的Na发生衰变时动量守恒，释放出的粒子与新核的动量大小相等，两个粒子在匀强磁场中都做匀速圆周运动，因为新核的电荷量大于放出粒子的电荷量，由半径公式r＝可知，新核的运动轨迹半径小于放出粒子的运动轨迹半径，所以轨迹2是新核的运动轨迹，故B正确；根据洛伦兹力提供向心力，由左手定则判断可知，新核要沿逆时针方向旋转，故D错误。 12．静止的氡核Rn放出α粒子后变成钋核Po，α粒子动能为Ekα。若衰变放出的能量全部变为反冲核和α粒子的动能，真空中的光速为c，则该反应中的质量亏损为(　　) A．· B．0 C．· D．· 答案：C 解析：核反应中动量守恒，钋核与α粒子动量大小相等，由p＝可求出钋核动能EkPo＝，ΔE＝EkPo＋Ekα＝Ekα，根据ΔE＝Δmc2可知Δm＝·，A、B、D错误，C正确。 学科网（北京）股份有限公司 $