文档内容
2024 高考物理二轮复习 80 热点模型
最新高考题模拟题专项训练
模型84 原子核衰变模型
最新高考题
1．（2023年6月高考浙江选考科目）“玉兔二号”装有核电池，不惧漫长寒冷的月夜。
核 电 池 将 衰 变 释 放 的 核 能 一 部 分 转 换 成 电 能 。 的 衰 变 方 程 为
，则（ ）
A．衰变方程中的X等于233
B． 的穿透能力比γ射线强
C． 比 的比结合能小
D．月夜的寒冷导致 的半衰期变大
2. （2023学业水平等级考试上海卷）单光子能量为8eV的一种光的波长是 ；下
一代超高精度原子钟中，发生如下核反应： U→ Th+ 。已知普朗克常数
h=6.63×10-34Js，e=1.6×10-19C。
3.（2023高考海南卷） 钍元素衰变时会放出β粒子，其中β粒子是（ ）
A. 中子 B. 质子 C. 电子 D. 光子
4. （2022新高考福建卷）2011年3月，日本发生的大地震造成了福岛核电站核泄漏。在泄
露的污染物中含有大量放射性元素 ，其衰变方程为 ，半衰期为8天，
已知 ， ， ，则下列说法正确的是（）
A. 衰变产生的 射线来自于 原子的核外电子
B. 该反应前后质量亏损
C. 放射性元素 发生的衰变为 衰变
D. 经过16天，75%的 原子核发生了衰变
最新模拟题
1. （2024黑龙江大庆第一次质检）某考古队发现，一古生物遗骸中14C的含量是现代生物
的一半，已知14C，的半衰期为5730年，下列说法正确的是（ ）
A. 该生物于5730年前死亡
B. 该生物于11460年前死亡
C. 古生物遗骸中14C的含量越少，死亡时间越早
D. 古生物遗骸中14C的含量越少，死亡时间越晚
2. （2024辽宁十校联合体）2023年8月24日，日本政府正式向海洋排放福岛第一核电站
的核废水。核废水中的 发生衰变时的核反应方程为 ，该核反应过
程中放出的能量为Q。设 的比结合能为 ， 的比结合能为 ，X的比结合能
为 ，已知光在真空中的传播速度为c，则下列说法正确的是（ ）
A. 在该核反应方程中，X表示e粒子
B. 该核反应过程中放出的能量
C. 该核反应过程中的质量亏损可以表示为
D. 若把X粒子射入匀强磁场中，它一定受到洛伦兹力作用
3．(2024江苏盐城期初摸底质检)宇宙射线进入地球大气层与大气作用会产生中子，中子与大气中的氮14会产生以下核反应： ，产生的 能自发进行 衰变，
❑ 14N+1n→14C+1H ❑ 14C β
7 0 6 1 6
其半衰期为5730年，利用碳14的衰变规律可推断古木的年代．下列说法正确的是
（ ）
A． 发生 衰变的产物是
❑ 14C β ❑ 15N
6 7
B．β衰变辐射出的电子来自于碳原子的核外电子
C．近年来由于地球的温室效应，引起 的半衰期发生微小变化
❑
14C
6
1
D．若测得一古木样品的❑ 14C含量为活体植物的 ，则该古木距今约为11460年
6 4
4. （2023年7月河南洛阳创新发展联盟期末）心脏起搏器使用“氚电池”
供电，利用的是氚核{H 发生 β 衰变过程中释放的能量，衰变方程为
已知氚的半衰期约为12.5年，下列说法正确的是
❑ 3H→X+0 e,
1 −1
A.新核X是He
B.新核X的比结合能大于氚核的比结合能
C.β射线的电离作用弱于α射线、穿透能力弱于γ射线
D.对于起搏器中特定的 160个氚核而言，经过 25年还有40个没有发生衰
变
5. （2023山东泰安高二期末）放射源钋( )发生α衰变变成铅( )，同时释放的核
能为 。已知钋( )核的质量为m，铅( )核的质量为m，真空中的光速为c。
1 2
则下列说法正确的是（ ）
A. 释放的α粒子的质量为
B. 释放的α粒子的质量为
C. 通过增大压强，可以使 的半衰期减小D. 通过增大压强，可以使 的半衰期增大
的
6. . (2023北京海淀二模)在范围足够大 匀强磁场中，静止在P点的 核发生一次β衰
变，衰变产生的 核与电子恰好在纸面内做匀速圆周运动。下列说法正确的是（ ）
A. 该β衰变过程反映了 核中至少含有1个电子
B. 电子在磁场中做匀速圆周运动的半径较小
C. 电子与 核形成的等效电流可能均沿逆时针方向
D. 电子第一次回到P点时 核也恰好到达P点
7．（2023武汉武昌区5月质检）为了避免仪器在月球夜晚极端低温的环境下遭到损坏，
我国自主研发的“玉兔二号”月球车内采用了同位素热源进行保温。该同位素热源是利用
钚238在衰变过程中释放热量，衰变方程是 ，其半衰期是88年。下列
说法正确的是（ ）
A．衰变方程中的X是 粒子
B．衰变中释放出的X粒子流比 射线的电离作用强
C．一个钚238原子一定会在88内年发生衰变
D．钚238的半衰期会因在月球极低温的环境下而发生改变
3.（2023河北师大附中质检） “心脏灌注显像”的检测技术是将含放射性元素锝（Tc）的
注射液注入被检测者的动脉中，经40分钟后，对被检测者的心脏进行造影，血管被堵塞的
部分由于无放射性物质到达而无放射线射出。医生根据显像情况判断被检测者的心脏血管
有无病变。若检测用的Tc是表中的一种，则可能是（ ）
同位素 半衰期
95mTc 61天
96Tc 4.3天
97mTc 91天
99mTc 6.01小时A. 95mTc B. 96Tc C. 97mTc D. 99mTc
8．（2023湖北荆门三校5月联考）我国的火星探测车用放射性材料PuO 作为燃料，PuO
2 2
中的Pu元素是 。 发生衰变的方程为 ， 的半衰期为87.7年，
则（ ）
A．方程中X是电子
B．衰变过程质量数减小
C．放出的射线是 射线，它的电离能力很强
D．100个 原子核经过87.7年后还有50个未衰变
9. . (2023湖南名校5月质检)科学家利用天然放射性的衰变规律，通过对目前发现的古老
岩石中铀含量来推算地球的年龄，铀238的相对含量随时间的变化规律如图所示，下列说
法正确的是（ ）
A. 铀238发生α衰变的方程为
B. 2000个铀核经过90亿年，一定还有500个铀核未发生衰变
C. 铀238（ ）最终衰变形成铅206（ ），需经8次α衰变，6次β衰变
D. 测得某岩石中现含有的铀是岩石形成初期时的一半，可推算出地球的年龄约为90亿年
10.（2023山东青岛二中下学期期中） 核能作为一种新能源在现代社会中已不可缺少，我
国在完善核电安全基础上将加大核电站建设。核泄漏中的钚（Pu）是一种具有放射性的超
铀元素，它可破坏细胞基因，提高患癌的风险。已知钚的一种同位素 的衰变方程为：
，半衰期为24100年，则下列说法中正确的是（ ）
A. 衰变时发出的 射线是波长很短的实物粒子，穿透能力很强
B. X原子核中含有143个中子C. 10个 经过24100年后一定还剩余5个
D. 的质量和衰变后的X原子核与 的总质量相等
11.（2023河北衡水中学一模） 花岗岩、砖砂、水泥及深层地下水等物质会释放氡气。氡
气被吸入人体后会形成内照射，对人体的危害很大。氡的同位素中对人体危害最大的是氡(
)及其衰变产物，氡( )的衰变反应链为
，其中氡( )的半衰期为3.8天。关于氡( )的衰变反应，下列说法正
确的是（ ）
A. 温度升高，氡的衰变速度会变快
B. ④过程只发生了a衰变
C. 一个氡核( Rn)经过一个衰变链，共发生了3次 衰变、2次 衰变
α β
的
D. 每经过3.8天，将有半数 氡( Rn)衰变为铅( Pb)
12. （2023四川成都石室中学二诊）植物通过光合作用和呼吸作用与环境交换碳元素，体
内碳14的比例与大气中的相同。植物枯死后，遗体内的碳14仍在发生衰变，不断减少，
但不能得到补充。现测得甲、乙两种古木样品中碳14的含量分别是现代植物的 和 ，由
此可以推断甲、乙两种古木的年龄之比大约为（ ）
A. 1∶2 B. 2∶1 C. 1∶4 D. 4∶1
13. （2023辽宁鞍山一模）幽门螺杆菌在胃中产生的尿素酶，可将服用的碳14标记的尿素
分解为氨和含碳14标记的 。通过分析呼气中标记的 的含量即可判断胃中幽门螺
杆菌的存在。已知碳14（ ）的半衰期为5730年，则（ ）
A. 改变胃部的酸碱度可以改变 衰变快慢B. 改变胃部温度不能改变 衰变快慢
C. 含 的化合物比单质 衰变得可能要慢一些
D. 20个 经过5730年有10个发生衰变
14. （2023河北唐山一模）在很多矿物质中，都不同程度地含有放射性元素，下列说法正
确的是（ ）
A. α射线、β射线和γ射线都是电磁波
B. 在α、β、γ三种射线中，γ射线的穿透能力最强
的
C. 放射性元素发生β衰变时所释放 电子是原子核外的电子
D. 氡的半衰期为3.8天，矿物中氡原子核经过7.6天后全部消失
15. （2023浙江台州二模）一个静止的铀核 经 衰变后产生一个新核X，已知 、
X、 的原子质量分别为232.0372u、228.0287u、4.0026u，1u相当于931.5MeV的能量，
则（ ）
A. 新核的中子数为90
B. 释放出的核能约为5.5MeV
C. 反应物的结合能之和大于生成物的结合能之和
D. 若释放的核能全部转化动能，则新核X的动能约为0.1MeV
16. （2023辽宁大连金州高中三模）陶寺遗址是尧的都城，是最早的“中国”，在发掘中采
用了碳十四测年技术等多项科技手段来判断陶寺文化的绝对年代。 的衰变方程为。
，下列说法正确的是（ ）
A. 衰变方程中的X是中子
B. 需吸收能量才能发生衰变
C. 随着 的不断衰变，其半衰期会逐渐变长D. 与X的质量之和小于 的质量
。
17 （2023重庆沙家坝重点中学质检） 上世纪四十年代初，我国科学家王淦昌先生首先提
出证明中微子存在的实验方案：如果静止原子核 俘获核外K层电子e，可生成一个新
原子核X，并放出中微子 ，即 。根据核反应后原子核X的动能和动
量，可以间接测量中微子的能量和动量，进而确定中微子的存在，若原子核X的半衰期为
，平均核子质量大于 ，则（ ）
A. X是
B. X的比结合能小于
的
C. 中微子 能量由质子数减少转变而来
D. 再经过 ，现有的原子核X全部衰变
18.（2023陕西师大附中期初检测） 钴，银白色铁磁性金属，元素符号Co，早期的中国就
已知并用于陶器釉料； 衰变的核反应方程为 ，其半衰期为 ，
、 、 的质量分别为 、 、 ，下列说法正确的是（ ）
A. 经过 的时间，10个 核中有5个已经发生了衰变
B. 射线的穿透本领比 粒子弱
C. 该核反应中释放的能量为
D. 粒子是 核外的电子电离形成的
