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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（
1
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）
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
2
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大气中的氮14 会产生以下核反应：❑7
14 N +0
1n→6
14C+1
1H，产生的❑6
14C能自发进行β衰变，
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．❑6
14C发生β衰变的产物是❑7
15 N
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❑6
14C的半衰期发生微小变化
D．若测得一古木样品的❑6
14C含量为活体植物的1
4
，则该古木距今约为11460 年
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
❑1
3 H →X +-1
0 e ,已知氚的半衰期约为12.5 年，下列说法正确的是
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m1，铅(
)核的质量为m2，真空中的光速为c。
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
3
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D. 通过增大压强，可以使
的半衰期增大
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
4
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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PuO2作为燃料，PuO2
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
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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α 衰变、2 次β 衰变
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
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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
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
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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
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
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