17.3原子核衰变 专项训练 -2027届高考物理一轮复习100考点精练

**基本信息** 聚焦原子核衰变核心考点，通过15道高考真题及模拟题，系统覆盖衰变类型、规律、半衰期及射线性质，强化物理观念与科学推理。 **专项设计** |模块|题量/典例|题型特征|知识逻辑| |----|-----------|----------|----------| |原子核衰变综合|15道|高考真题与模拟题结合的选择题，注重概念辨析与定量计算|从衰变类型（α、β）及规律（电荷数、质量数守恒），到半衰期应用、射线性质，再到结合能与比结合能，形成概念-规律-应用的递进逻辑|

2027高考物理一轮复习100考点精练 第17章 原子物理 考点17.3 原子核衰变 【考点精练】 1．(2026高考湖南卷）关于原子核衰变，下列说法正确的是 A．原子核发生α衰变时，电荷数增大 B．原子核发生α衰变时，质量数增大 C．衰变产生的α粒子穿透能力强，可以穿透几厘米厚的铅板 D．理论研究表明，（氡核）可能在一次衰变过程中放出两个α粒子，则其衰变方程为 2. （2025届江苏泰州高三年级二模联考）核废水中的发生衰变时的核反应方程为，该反应过程中释放的核能为Q。设的结合能为E1，的结合能为E2，X的结合能为E3。则下列说法正确的是（　　） A. X为氘核 B. 的比结合能小于的比结合能 C. 该核反应过程中释放的核能 D. 衰变过程中放出的光子是由从高能级向低能级跃迁产生的 3. （河北名校联考普通高中2025届高三年级适应性演练）钷元素（Pm）是“万能之土”稀土元素家族成员之一，被誉为人工“夜明珠”。钷（Pm）可以由得到，钷（Pm）元素不稳定，可以发生如下反应，钷（Pm）元素的半衰期为2.64年。下列说法中正确的是（　　） A. X粒子为正电子 B. Y粒子为电子，是核外电子逃逸的结果 C. 钷（Pm）元素的半衰期不随温度变化而变化 D 核内有62个质子，147个中子 4. （2025学年湖北省百师联盟高三下二轮复习联考（二））来自宇宙的射线在大气中能产生放射性碳14，活的植物会持续吸收碳14，同时碳14会不断衰变，使其在体内保持一定的水平。植物死亡后停止吸收碳14，体内的碳14由于衰变而不断减少。某考古团队提取古树木制成的样品，测得该样品中碳14的含量是现代植物的1/4，已知碳14的半衰期约为5730年，则可以推算出该古树木距今约（　　） A. 2865年 B. 5730年 C. 11460年 D. 17190年 5.( 2025年5月山西青桐鸣大联考) 钷（Pm）可用作密度计、测厚仪的放射源，钷发生β衰变，生成并产生γ射线。则下列说法正确的是（ ） A. 钷发生β衰变时，释放的β射线来自核外 B. 钷发生β衰变时，释放的射线由释放 C. 比的比结合能大 D. γ射线比β射线的电离能力强 6. （2025年4月河南十校教育联盟物理）用中子轰击氮原子核生成原子核X与质子，释放的核能为E，原子核X发生β衰变后变成原子核Y，已知氮原子核的比结合能为，下列说法正确的是（　　） A. 氮原子核与原子核Y是同一种元素 B. B. 原子核Y中的中子数大于质子数 C. 原子核X发生β衰变中质量守恒 D. D. 原子核X的比结合能为 7.（湖南长郡中学2025年高考物理科目预测试卷）下列说法中正确的是（ ） A.把铀矿石放在一只玻璃管内，过几天在管内发现了氦气，是因为矿石中的铀发生了β衰变。 B.已知钍234的半衰期是24天，10 g钍234经过48天后10g物体总质量还剩2.5g。 C.用同一束单色光在同一条件下先后照射锌板和银板,都能发生光电效应，两种情况中逸出的两电子动能可能相同。 D.有些荧光物质在紫外线照射下会发出可见光，同理这些荧光物质在红外线照射下也可以发出可见光。 8. （2025年5月福建省三明市高三质量检测）1934年约里奥-居里夫妇用人工方法得到了磷的放射性同位素，的衰变方程为，则X粒子为（　　） A. B. C. D. 9. (四川雅安市高2025年4月第二次诊断)中国将在2025年开工建设全球首座商用钍基熔盐堆，预计2029年投入运行，这是核能领域又一重大突破！如图所示是不易裂变的转化为易裂变的的过程示意图。下列说法正确的是（　　） A. 衰变为是β衰变 B. 的比结合能小于的比结合能 C. 衰变为放出的电子来自原子核外电子 D. 可以通过升温、加压的方式改变核废料的半衰期 10. （2024~2025学年度苏锡常镇四市高三教学情况调研（二））某放射性元素衰变放出三种射线的穿透能力如图所示，射线2是（　　） A. 高速中子流 B. 高速电子流 C. 高速氦核粒子流 D. 波长极短的电磁波 11. （2025届信阳潢川县一高和高级中学二模联考）2024年2月26日，中国科学院高能物理研究所在《科学通报》上发表了重大研究成果：历史上首次在天鹅座恒星形成区发现了一个巨型超高能射线泡状结构，内有多个能量超过1千万亿电子伏的光子分布其中，最高达到2千万亿电子伏。关于射线，下列说法正确的是（ ） A. 电子发生轨道跃迁时可以产生射线 B. γ射线是波长很长、频率很小的光子流 C. γ射线是高频电磁波，能量越大，传播速度越大 D. γ射线在星系间传播时，不受星系磁场的影响 12. （湖南怀化名校联考联合体2025届高考考前仿真联考三）发生β衰变时可用于制测厚仪、放射性同位素电池，已知的半衰期为2.64年，则下列说法正确的是（　　） A. 用作测厚仪是利用β射线的电离本领 B. 发生β衰变后新核的电荷数为62 C. 100个原子核经过2.64年剩下50个 D. 当温度降低时，可增加同位素电池的使用时间 13. （2025年5月山东潍坊市高考三模） 钇-90具有放射性，其原子核发生衰变后能生成无辐射的（锆-90）。时钇-90的质量为，经时间t后剩余钇-90的质量为m，其图线如图所示。已知光在真空中的速度为c，下列说法正确的是（　　） A. 中的 B. 若，则 C. 的比结合能大于的比结合能 D. 质量为的钇-90在时间t内放出的核能为 14. (湖北省黄冈中学2025届高三5月第三次模拟考试)用作为放射源可以产生β射线，β射线可以用来测量板材的厚度，其工作原理是β射线透过被测物体产生的衰减与被测物体的厚度成正比，的衰变方程为，已知的半衰期为30年，下列说法正确的是（　　） A. X为电子，由于原子核内没有电子，X由Cs的核外电子电离而来 B. β射线的穿透能力比α射线穿透能力强 C. 若以化合物Cs₂O的形式存在，Cs的半衰期会变长 D. 的比结合能比的比结合能大 。 15 . （2025年葫芦岛市普通高中高三年级第二次模拟考试）我国部分航天器装载了抗干扰性强的核电池。若某核电池所用放射性物质为，已知在地球上，衰变为的半衰期约为29年，衰变方程为，则下列说法正确的是（　　） A. X为粒子 B. X为粒子 C. 58年后该核电池中的全部发生衰变 D. 在太空中，的半衰期不会发生变化 16. (2025年5月东北师大附中大练习3)近期，我国科研人员首次合成了新核素锇（）和钨（）。若锇经过1次衰变，钨经过1次衰变（放出一个正电子），则上述两新核素衰变后的新核有相同的（　　） A. 电荷数 B. 中子数 C. 质量数 D. 质子数 17 .（2024·福建高考1题NiCu＋X，则其中的X表示（　　） AHe Be Ce Dn 18.（2024·北京高考1题）已知钍234的半衰期是24天，则1 g钍234经过48天后，剩余钍234的质量为（　　） A.0 g B.0.25 g C.0.5 g D.0.75 g 19 （2024·山东高考1题）2024年是中国航天大年，神舟十八号、嫦娥六号等已陆续飞天，部分航天器装载了具有抗干扰性强的核电池。已知Sr衰变为Y的半衰期约为29年Pu衰变为U的半衰期约为87年。现用相同数目的Sr和Pu各做一块核电池，下列说法正确的是（　　） A.Sr衰变为Y时产生α粒子 BPu衰变为U时产生β粒子 C.50年后，剩余的Sr数目大于Pu的数目 D.87年后，剩余的Sr数目小于Pu的数目 20 （2025·安徽蚌埠模拟）科学家利用天然放射性元素的衰变规律，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UThHe B.由图像可知，铀238的半衰期为45亿年 C.100个铀核经过90亿年，一定有75个铀核发生衰变 D.铀238U）最终衰变形成铅206Pb），需经8次α衰变，6次β衰变 21 自然界存在的放射性元素的原子核并非只发生一次衰变就达到稳定状态，而是要发生一系列连续的衰变，最终达到稳定状态。某些原子核的衰变情况如图所示（N表示中子数，Z表示质子数），则下列说法正确的是（　　） A.由Ra到Ac的衰变是α衰变 B.已知Ra的半衰期是T，则8个Ra原子核经过2T时间后还剩2个 C.从Th到Pb共发生5次α衰变和2次β衰变 D.图中发生的α衰变和β衰变分别只能产生α和β射线 22.（2025·山东枣庄模拟）2024年4月19日起，日本开始排放第五批福岛核污染水，预计排放19天。核污染水中含有一定量的放射性核素“氚”，该核素可在生物体内富集，导致内照射，从而损害生物体的健康。已知氚的衰变方程为HHe＋X，半衰期约为12年，下列说法正确的是（　　） A.氚核发生的是α衰变 B.衰变产物X来自氚的核外电子 C.衰变产生的射线能穿透几厘米厚的铅板 D.若立即停止排放，12年后因排污导致的核辐射量会减少50％ 23.（2025·广西玉溪模拟）现代考古通过测量生物化石中放射性同位素碳14的量来确定生物的年代，质量为m0的碳14（C）发生β衰变，经过时间t后剩余碳14的质量为m，其-t图线如图所示。下列说法正确的是（　　） A.碳14放出的β粒子来自核外电子 B.碳14的半衰期为11 460年 C.碳14的衰变方程为CNe D.碳14原子发生化学反应后半衰期发生改变 24.〔多选〕（2025·河南洛阳一模）钠的放射性同位素Na经过一次衰变后产生稳定的镁Mg）。已知Na的半衰期为15 h，将一个放射强度为每秒3.2×104次的Na溶液样本注射到某病人血液中，45 h后从该病人体内抽取6 mL的血液，测得其放射强度为每秒5次。下列说法正确的是（　　） A.该衰变过程为β衰变 B. Na进入到血液后半衰期变长 C.45 h后样本放射强度变为原来的 D.该病人体内血液的总体积约为4.8 L 1 学科网（北京）股份有限公司 $ 2027高考物理一轮复习100考点精练 第17章 原子物理 考点17.3 原子核衰变 【考点精练】 1．(2026高考湖南卷）关于原子核衰变，下列说法正确的是 A．原子核发生α衰变时，电荷数增大 B．原子核发生α衰变时，质量数增大 C．衰变产生的α粒子穿透能力强，可以穿透几厘米厚的铅板 D．理论研究表明，（氡核）可能在一次衰变过程中放出两个α粒子，则其衰变方程为 答案 D 解析 原子核发生α衰变时，电荷数减少，质量数减少，AB错误；衰变产生的α粒子穿透能力弱，一张薄纸就可以挡住，C错误；可以穿透几厘米厚的铅板 理论研究表明，（氡核）可能在一次衰变过程中放出两个α粒子，根据原子核衰变规律，则其衰变方程为D正确。 2. （2025届江苏泰州高三年级二模联考）核废水中的发生衰变时的核反应方程为，该反应过程中释放的核能为Q。设的结合能为E1，的结合能为E2，X的结合能为E3。则下列说法正确的是（　　） A. X为氘核 B. 的比结合能小于的比结合能 C. 该核反应过程中释放的核能 D. 衰变过程中放出的光子是由从高能级向低能级跃迁产生的 【答案】C 【解析】设X粒子质量数为a，电荷数为b，根据核反应过程质量数守恒、电荷数守恒有，解得，可知X为氦核，故A错误； 原子核发生衰变时，衰变产物比反应物更加稳定，即衰变产物比结合能更大，故的比结合能大于的比结合能，故B错误； 核反应的生成物总的结合能大于反应物总的结合能，该核反应过程中释放的核能为 故C正确；衰变过程中放出的光子是由生成的新核 从高能级向低能级跃迁产生的，故D错误。 3. （河北名校联考普通高中2025届高三年级适应性演练）钷元素（Pm）是“万能之土”稀土元素家族成员之一，被誉为人工“夜明珠”。钷（Pm）可以由得到，钷（Pm）元素不稳定，可以发生如下反应，钷（Pm）元素的半衰期为2.64年。下列说法中正确的是（　　） A. X粒子为正电子 B. Y粒子为电子，是核外电子逃逸的结果 C. 钷（Pm）元素的半衰期不随温度变化而变化 D 核内有62个质子，147个中子 【答案】C 【解析】．设X粒子质量数为a，电荷数为b，根据质量数守恒、电荷数守恒分别有，解得，X粒子为负电子，故A错误；同理，可知Y粒子质量数为0，电荷数为-1，可知Y粒子为电子，它是原子核内的中子转化为质子时产生的，不是核外电子逃逸的结果 ，故B错误； C．半衰期是放射性元素的固有属性，由原子核内部自身的因素决定，与原子所处的化学状态和外部条件（如温度、压强等）无关，所以钷元素的半衰期不随温度变化而变化，故C正确；对于核，可知质子数为62 ，根据质量数=质子数+中子数，可得中子数为147−62=85，故D错误。 4. （2025学年湖北省百师联盟高三下二轮复习联考（二））来自宇宙的射线在大气中能产生放射性碳14，活的植物会持续吸收碳14，同时碳14会不断衰变，使其在体内保持一定的水平。植物死亡后停止吸收碳14，体内的碳14由于衰变而不断减少。某考古团队提取古树木制成的样品，测得该样品中碳14的含量是现代植物的1/4，已知碳14的半衰期约为5730年，则可以推算出该古树木距今约（　　） A. 2865年 B. 5730年 C. 11460年 D. 17190年 【答案】C 【解析】该样品中碳14的含量是现代植物的，根据衰变规律有 解得时间年，故选C。 5.( 2025年5月山西青桐鸣大联考) 钷（Pm）可用作密度计、测厚仪的放射源，钷发生β衰变，生成并产生γ射线。则下列说法正确的是（ ） A. 钷发生β衰变时，释放的β射线来自核外 B. 钷发生β衰变时，释放的射线由释放 C. 比的比结合能大 D. γ射线比β射线的电离能力强 【答案】B 【解析】．钷发生β衰变时，释放的β射线来自原子核内，故A错误； 钷发生β衰变时，释放的γ射线由处于激发态的释放，故B正确； 衰变过程释放能量，所以比的比结合能小，故C错误； γ射线不带电，比β射线的电离能力弱，故D错误。 6. （2025年4月河南十校教育联盟物理）用中子轰击氮原子核生成原子核X与质子，释放的核能为E，原子核X发生β衰变后变成原子核Y，已知氮原子核的比结合能为，下列说法正确的是（　　） A. 氮原子核与原子核Y是同一种元素 B. B. 原子核Y中的中子数大于质子数 C. 原子核X发生β衰变中质量守恒 D. D. 原子核X的比结合能为 【答案】A 【解析】．用中子轰击氮原子核的核反应方程为 则原子核X为，原子核X发生β衰变的核反应方程为 则原子核Y，氮原子核与原子核Y是同一种元素，质子数与中子数相等均为7，故A正确，B错误； 原子核发生α或β衰变中质量数守恒，质量亏损，释放核能，故C错误； 设原子核X的比结合能为，则有 则有，故D错误。 7.（湖南长郡中学2025年高考物理科目预测试卷）下列说法中正确的是（ ） A.把铀矿石放在一只玻璃管内，过几天在管内发现了氦气，是因为矿石中的铀发生了β衰变。 B.已知钍234的半衰期是24天，10 g钍234经过48天后10g物体总质量还剩2.5g。 C.用同一束单色光在同一条件下先后照射锌板和银板,都能发生光电效应，两种情况中逸出的两电子动能可能相同。 D.有些荧光物质在紫外线照射下会发出可见光，同理这些荧光物质在红外线照射下也可以发出可见光。 答案： C 【解析】把铀矿石放在一只玻璃管内，过几天在管内发现了氦气，是因为矿石中的铀发生了α衰变，A错误；钍234的半衰期是24天，10 g钍234经过48天后10g物体中的铀还剩2.5g钍，物体总质量大于2.5g，B错误；由于锌板和银板的逸出功不同，用同一束单色光在同一条件下先后照射锌板和银板时逸出的电子最大出初动能不同，但电子动能可能会相同，C正确；荧光物质在紫外线照射下会发出可见光的本质是物质吸收光子的能量跃迁到较高能级，而较高能级又向低能级跃迁从而释放新的光子，产生可见光，第二次跃迁时释放的能量不可能大于第一次跃迁时吸收的能量，红外线的能量低于可见光的能量，不可能产生可见光，D错误。 8. （2025年5月福建省三明市高三质量检测）1934年约里奥-居里夫妇用人工方法得到了磷的放射性同位素，的衰变方程为，则X粒子为（　　） A. B. C. D. 【答案】D 【解析】设X的质量数为A，电荷数为z，根据核反应中质量数守恒和电荷数守恒可知：； 解得：，，X为。 故选D。 9. (四川雅安市高2025年4月第二次诊断)中国将在2025年开工建设全球首座商用钍基熔盐堆，预计2029年投入运行，这是核能领域又一重大突破！如图所示是不易裂变的转化为易裂变的的过程示意图。下列说法正确的是（　　） A. 衰变为是β衰变 B. 的比结合能小于的比结合能 C. 衰变为放出的电子来自原子核外电子 D. 可以通过升温、加压的方式改变核废料的半衰期 【答案】AB 【解析】．衰变为满足质量数守恒和电荷数守恒，可知生成物为电子，则为β衰变，故A正确； 衰变为释放出能量，则生成物比反应物更稳定，即生成物的比结合能大于反应物的比结合能，故B正确； β衰变的实质是原子核内的中子变成质子和电子，则放出的电子来源于原子核内，故C错误； 放射性元素的半衰期由原子核决定，与外界的温度、压强无关，与化学状态也无关，故D错误。 10. （2024~2025学年度苏锡常镇四市高三教学情况调研（二））某放射性元素衰变放出三种射线的穿透能力如图所示，射线2是（　　） A. 高速中子流 B. 高速电子流 C. 高速氦核粒子流 D. 波长极短的电磁波 【答案】B 【解析】射线2能穿透铝板但是不能穿透铅板，穿透能力介于1、3之间，可知该射线为β射线，为高速电子流。故选B。 11. （2025届信阳潢川县一高和高级中学二模联考）2024年2月26日，中国科学院高能物理研究所在《科学通报》上发表了重大研究成果：历史上首次在天鹅座恒星形成区发现了一个巨型超高能射线泡状结构，内有多个能量超过1千万亿电子伏的光子分布其中，最高达到2千万亿电子伏。关于射线，下列说法正确的是（ ） A. 电子发生轨道跃迁时可以产生射线 B. γ射线是波长很长、频率很小的光子流 C. γ射线是高频电磁波，能量越大，传播速度越大 D. γ射线在星系间传播时，不受星系磁场的影响 【答案】D 【解析】．γ射线是因核能级间的跃迁而产生，原子核衰变和核反应均可产生射线；X射线是原子内层电子跃迁时产生的，紫外线、可见光、红外线是原子外层电子跃迁时产生的，故A错误； γ射线是波长很短、频率很高的光子流，故B错误； γ射线属于高频电磁波，它们在真空中的传播速度是相等的，故C错误； γ射线不带电，在磁场中不发生偏转，在星系间传播时，不受星系磁场的影响，故D正确。 12. （湖南怀化名校联考联合体2025届高考考前仿真联考三）发生β衰变时可用于制测厚仪、放射性同位素电池，已知的半衰期为2.64年，则下列说法正确的是（　　） A. 用作测厚仪是利用β射线的电离本领 B. 发生β衰变后新核的电荷数为62 C. 100个原子核经过2.64年剩下50个 D. 当温度降低时，可增加同位素电池的使用时间 【答案】B 【解析】．用作测厚仪是利用β射线的贯穿本领，故A错误； 发生β衰变放出一个电子，由衰变前后电荷数守恒可知新核的电荷数为62，故B正确； 半衰期是对大量原子核统计的结果，对部分原子核不成立，故C错误； 半衰期是由原子核本身决定的，温度的高低不会影响半衰期，故D错误。 13. （2025年5月山东潍坊市高考三模） 钇-90具有放射性，其原子核发生衰变后能生成无辐射的（锆-90）。时钇-90的质量为，经时间t后剩余钇-90的质量为m，其图线如图所示。已知光在真空中的速度为c，下列说法正确的是（　　） A. 中的 B. 若，则 C. 的比结合能大于的比结合能 D. 质量为的钇-90在时间t内放出的核能为 【答案】B 【解析】．原子核发生衰变的方程为 根据电荷数和质量数守恒可得z=40，故A错误； 由图可知，从到恰好衰变一半，根据半衰期的定义可得半衰期 若，根据半衰期公式有 变形得 解得 故B正确； 衰变过程中会释放能量，原子核变得更稳定，比结合能越大的原子核越稳定，所以的比结合能小于的比结合能，故C错误； 根据质能方程 其中 解得 但这部分质量亏损对应的核能并不是全部放出，因生成的新核也需要一定的能量，所以在时间t内放出的核能小于，故D错误。 14. (湖北省黄冈中学2025届高三5月第三次模拟考试)用作为放射源可以产生β射线，β射线可以用来测量板材的厚度，其工作原理是β射线透过被测物体产生的衰减与被测物体的厚度成正比，的衰变方程为，已知的半衰期为30年，下列说法正确的是（　　） A. X为电子，由于原子核内没有电子，X由Cs的核外电子电离而来 B. β射线的穿透能力比α射线穿透能力强 C. 若以化合物Cs₂O的形式存在，Cs的半衰期会变长 D. 的比结合能比的比结合能大 【答案】B 【解析】．衰变方程为 由电荷数守恒和质量数守恒可知X为，故 X为电子，它由原子核内一个中子变成一个质子而来，方程式为 故A错误； 射线的穿透能力比射线穿透能力强，故B正确； 半衰期是由放射性原子核自身内部结构决定，与其他因素无关，故C错误； ，自发衰变产生，因此比更稳定，比结合能更大，故D错误。 。 15 . （2025年葫芦岛市普通高中高三年级第二次模拟考试）我国部分航天器装载了抗干扰性强的核电池。若某核电池所用放射性物质为，已知在地球上，衰变为的半衰期约为29年，衰变方程为，则下列说法正确的是（　　） A. X为粒子 B. X为粒子 C. 58年后该核电池中的全部发生衰变 D. 在太空中，的半衰期不会发生变化 【答案】BD 【解析】．根据核反应过程中电荷数和质量数守恒可以知道电子流，即为粒子，故A错误，B正确；58年后，剩余原来的，并没有全部发生衰变，故C错误； 半衰期是原子核的固有属性，与所处环境无关，故D正确。 16. (2025年5月东北师大附中大练习3)近期，我国科研人员首次合成了新核素锇（）和钨（）。若锇经过1次衰变，钨经过1次衰变（放出一个正电子），则上述两新核素衰变后的新核有相同的（　　） A. 电荷数 B. 中子数 C. 质量数 D. 质子数 【答案】C 【解析】锇—160经过1次衰变后产生的新核素质量数为156，质子数为74，钨—156经过1次衰变后质量数为156，质子数为73，可知两新核素衰变后的新核有相同的质量数。 故选C。 17 .（2024·福建高考1题NiCu＋X，则其中的X表示（　　） AHe Be Ce Dn 答案 B 解析：　根据质量数守恒和电荷数守恒可知，X的质量数为0，电荷数为－1，则X为e。故选B。 18.（2024·北京高考1题）已知钍234的半衰期是24天，则1 g钍234经过48天后，剩余钍234的质量为（　　） A.0 g B.0.25 g C.0.5 g D.0.75 g 答案 B 解析：　48天为2个半衰期，则钍234经过48天后剩余质量为m＝m0＝1× g＝0.25 g，B正确，A、C、D错误。 19 （2024·山东高考1题）2024年是中国航天大年，神舟十八号、嫦娥六号等已陆续飞天，部分航天器装载了具有抗干扰性强的核电池。已知Sr衰变为Y的半衰期约为29年Pu衰变为U的半衰期约为87年。现用相同数目的Sr和Pu各做一块核电池，下列说法正确的是（　　） A.Sr衰变为Y时产生α粒子 BPu衰变为U时产生β粒子 C.50年后，剩余的Sr数目大于Pu的数目 D.87年后，剩余的Sr数目小于Pu的数目 答案：D 解析：质量数守恒电荷数守恒 半衰期＜＜，C错误，D正确。 20 （2025·安徽蚌埠模拟）科学家利用天然放射性元素的衰变规律，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UThHe B.由图像可知，铀238的半衰期为45亿年 C.100个铀核经过90亿年，一定有75个铀核发生衰变 D.铀238U）最终衰变形成铅206Pb），需经8次α衰变，6次β衰变 答案：BD 解析：铀238发生α衰变的方程为UThHe，选项A错误；根据半衰期的定义，结合图像可知，铀238的半衰期为45亿年，选项B正确；半衰期是大量原子核衰变的统计规律，对少数的原子核衰变不适用，选项C错误；铀238U）最终衰变形成铅206Pb），α衰变的次数＝8次，β衰变的次数82＋2×8－92＝6次，选项D正确。 21 自然界存在的放射性元素的原子核并非只发生一次衰变就达到稳定状态，而是要发生一系列连续的衰变，最终达到稳定状态。某些原子核的衰变情况如图所示（N表示中子数，Z表示质子数），则下列说法正确的是（　　） A.由Ra到Ac的衰变是α衰变 B.已知Ra的半衰期是T，则8个Ra原子核经过2T时间后还剩2个 C.从Th到Pb共发生5次α衰变和2次β衰变 D.图中发生的α衰变和β衰变分别只能产生α和β射线 答案 C 解析：　由Ra到Ac，放出电子，此衰变是β衰变，选项A错误；半衰期是大量原子核衰变的统计规律，对少数的原子核不适用，选项B错误Th变为Pb，根据电荷数守恒和质量数守恒可知，共发生5次α衰变和2次β衰变，故C正确；发生α衰变和β衰变时，除分别会产生α和β射线外，还会产生γ射线，故D错误。 22.（2025·山东枣庄模拟）2024年4月19日起，日本开始排放第五批福岛核污染水，预计排放19天。核污染水中含有一定量的放射性核素“氚”，该核素可在生物体内富集，导致内照射，从而损害生物体的健康。已知氚的衰变方程为HHe＋X，半衰期约为12年，下列说法正确的是（　　） A.氚核发生的是α衰变 B.衰变产物X来自氚的核外电子 C.衰变产生的射线能穿透几厘米厚的铅板 D.若立即停止排放，12年后因排污导致的核辐射量会减少50％ 答案 D 解析：　根据核反应的质量数守恒和电荷数守恒可知，X的质量数为0，电荷数为－1，则X为电子e，则氚核发生的是β衰变，选项A错误；衰变产物X来自氚核内的中子转化为质子时放出的电子，选项B错误；β射线的穿透能力较弱，不能穿透几厘米厚的铅板，选项C错误；若立即停止排放，12年后即经过一个半衰期，会有一半氚核发生衰变，即因排污导致的核辐射量会减少50％，选项D正确。 23.（2025·广西玉溪模拟）现代考古通过测量生物化石中放射性同位素碳14的量来确定生物的年代，质量为m0的碳14（C）发生β衰变，经过时间t后剩余碳14的质量为m，其-t图线如图所示。下列说法正确的是（　　） A.碳14放出的β粒子来自核外电子 B.碳14的半衰期为11 460年 C.碳14的衰变方程为CNe D.碳14原子发生化学反应后半衰期发生改变 答案 C 解析：　碳14放出的β粒子来自于原子核内的中子转化为质子时产生的，故A错误；放射性元素的原子核有半数发生衰变时所需要的时间，叫半衰期。由-t图像知，碳14的半衰期为5 730年，故B错误；根据衰变过程满足质量数守恒和电荷数守恒可知，碳14的衰变方程为CNe，故C正确；碳14原子发生化学反应后半衰期不发生改变，故D错误。 24.〔多选〕（2025·河南洛阳一模）钠的放射性同位素Na经过一次衰变后产生稳定的镁Mg）。已知Na的半衰期为15 h，将一个放射强度为每秒3.2×104次的Na溶液样本注射到某病人血液中，45 h后从该病人体内抽取6 mL的血液，测得其放射强度为每秒5次。下列说法正确的是（　　） A.该衰变过程为β衰变 B. Na进入到血液后半衰期变长 C.45 h后样本放射强度变为原来的 D.该病人体内血液的总体积约为4.8 L 答案 AD 解析：　衰变方程为NaMge，故该衰变过程为β衰变，A正确；半衰期不会因为物理状态、化学状态的改变而改变，B错误；45 h为三个半衰期，故45 h后样本放射强度变为原来的，C错误；45 h后样本放射强度变为每秒3.2×104×次＝4×103次，设该病人体内血液的总体积约为V，则有＝，解得V＝4.8 L，D正确。 1 学科网（北京）股份有限公司 $