第十二章 第三讲　放射性元素的衰变　核能-（达标训练）【导学教程】2024旧教材老高考物理新编大一轮总复习（人教版）

一、单项选择题 1．(2022·佛山二模)通过检测发现三星堆遗址出土的文物，年代从公元前3 000年延续至公元前1 200年，跨越了近2 000年，用实物展示了连绵5 000年的中华文化。考古通常用C年代检测法推算出土文物的年代。C的衰变方程为C→N＋X，下列说法正确的是(　　) A．衰变方程中的X是中子 B.C需吸收能量才能发生衰变 C．随着C的不断衰变，其半衰期会逐渐变长 D.N与X的质量之和小于C的质量 解析　根据质量数、电荷数守恒可补全该衰变方程有C→N＋e，可知X为电子，A错误；衰变是可以自发发生的且在衰变过程中会释放能量，B错误；某种元素的半衰期长短由其本身因素决定，与它所处的物理、化学状态无关，C错误；由于在衰变过程中要释放能量，质量要亏损，则N与X的质量之和小于C的质量，D正确。 答案　D 2．(2022·昭通质检)下列说法正确的是(　　) A．大量氢原子从n＝4能级跃迁到基态最多能发出6种不同频率的光 B．通过加压或降温的方法，可以改变放射性元素的半衰期 C．根据玻尔理论可知，电子可以绕原子核沿任意轨道做匀速圆周运动 D.Th的半衰期是24天，32个Th核经过72天后一定剩下4个Th核 解析　大量氢原子从n＝4能级跃迁到基态最多能发出C＝6种不同频率的光，A项正确；放射性元素的半衰期由原子核本身的性质决定，用加压或降温的方法不能改变其半衰期，B项错误；由玻尔理论可知，电子只能绕原子核在特定的轨道上做匀速圆周运动，C项错误；半衰期是对大量放射性原子核的统计规律，对少数原子核不成立，D项错误。 答案　A 3．(2022·浙江卷)秦山核电站生产C的核反应方程为N＋n→C＋X，其产物C的衰变方程为C→N＋e。下列说法正确的是(　　) A．X是H B.C可以用作示踪原子 C.e来自原子核外 D．经过一个半衰期，10个C将剩下5个 解析　根据质量数守恒和电荷数守恒可知，X的质子数为1，中子数为1，即为H，故A正确；常用的示踪原子有：C，O，H，故B正确；e由原子核内的一个中子转化为一个质子和一个电子，电子被释放出来，所以e来自原子核内，故C错误；半衰期是一个统计规律，对于大量原子核衰变是成立的，个数较少时规律不成立，故D错误。故选AB。 答案　AB 4．(2022·沈阳期中)由上海航天局联合国内数十家科研机构研制的月球车，是我国探月工程中的重要部分。月球车进入休眠期时可采用同位素Pu238电池为其保暖供电。Pu238是人工放射性元素，可用Np吸收一个中子得到。Pu238衰变时只放出α射线，其半衰期为88年。下列说法正确的是(　　) A．Np237转变成Pu238的核反应方程为Np＋n→Pu＋e B．α衰变时原子核中的一个中子转变为一个质子和一个电子 C．若有4个Pu238原子核，经过88年一定只剩下2个Pu238原子核 D．在月球环境下Pu238的半衰期可能会发生变化 解析　Np237转变成Pu238的过程遵守质量数守恒和电荷数守恒，A项正确；α衰变时原子核释放出由两个质子和两个中子组成的α粒子，B项错误；半衰期是对大量放射性原子核发生衰变的统计规律，少量的原子核发生衰变时，该规律不成立，C项错误；半衰期是原子核本身的性质，不受外界环境的影响，D项错误。 答案　A 5．(2022·嘉兴质检)1926年首次结合放射性氡应用了示踪技术，后来又进行了多领域的生理、病理和药理研究。氡的放射性同位素最常用的是Rn。Rn经过m次α衰变和n次β衰变后变成稳定的Pb。则(　　) A．式子中的m＝4，n＝2 B．核反应方程为Rn→He＋Pb C.Rn的比结合能小于Pb的比结合能 D．通过改变温度等外部条件，可以控制放射性氡的半衰期 解析　根据α衰变规律和β衰变规律可得，m＝(222－206)÷4＝4，n＝m×2－(86－82)＝4，选项A错误；核反应方程为Rn→4He＋4e＋Pb，选项B错误；根据比结合能越大原子核越稳定可知，衰变生成物的比结合能较大，则Rn的比结合能小于Pb的比结合能，选项C正确；半衰期与放射性元素所处的外部条件和化学状态无关，选项D错误。 答案　C 6．(2022·漳州一模)被誉为“20世纪人类最伟大的考古发现之一”的三星堆遗址考古新发现让古蜀文明一醒惊天下。考古学家利用放射性元素C的半衰期可以确定文物的年代。C能自发释放β射线，其半衰期约为5 730年。下列关于C衰变的说法正确的是(　　) A.C衰变的实质是碳原子失去核外电子 B.C衰变释放β射线时，生成的新核的核电荷数增加1 C．假设某文物中原有100个C，则经历一个半衰期，文物中还有50个C没有衰变 D．随着文物的出土，文物所在环境温度升高，C衰变速度也会增大 解析　β衰变的实质是原子核内中子转变为质子时释放电子的过程，质子数增加1，即核电荷数增加1，B正