2026年四川省人教版高中物理選修第二冊第11單元習(xí)題

2026年四川省人教版高中物理選修第二冊第11單元習(xí)題一、單項選擇題（本大題共10小題，每小題2分，共20分）1.在《2026年四川省人教版高中物理選修第二冊第11單元習(xí)題》中，關(guān)于核反應(yīng)方程\(_{92}^{238}\text{U}\rightarrow_{90}^{234}\text{Th}+X\)的描述，下列說法正確的是（）A.該反應(yīng)是α衰變，釋放的粒子X是質(zhì)子B.該反應(yīng)是β衰變，釋放的粒子X是中子C.該反應(yīng)是α衰變，釋放的粒子X是氦核（\(_{2}^{4}\text{He}\)）D.該反應(yīng)是β衰變，釋放的粒子X是電子2.根據(jù)第11單元內(nèi)容，某放射性同位素鐳-226的半衰期為1600年，若初始質(zhì)量為1kg，經(jīng)過6400年后，剩余鐳-226的質(zhì)量約為（）A.0.25kgB.0.5kgC.0.75kgD.1kg3.在研究放射性衰變規(guī)律時，第11單元指出，放射性元素的衰變率與其原子核數(shù)目N的關(guān)系為\(R=\lambdaN\)，其中λ為衰變常數(shù)。若某時刻鐳-226的衰變率為100次/秒，衰變常數(shù)為\(1.2\times10^{-11}\text{s}^{-1}\)，則此時鐳-226的原子核數(shù)目N約為（）A.\(8.3\times10^{12}\)個B.\(1.6\times10^{13}\)個C.\(2.4\times10^{14}\)個D.\(3.3\times10^{15}\)個4.根據(jù)第11單元關(guān)于核能的計算公式\(\DeltaE=\Deltamc^2\)，若某核反應(yīng)中質(zhì)量虧損\(\Deltam=1\times10^{-29}\text{kg}\)，則釋放的能量約為（）A.\(9\times10^{-12}\text{J}\)B.\(1.8\times10^{-10}\text{J}\)C.\(9\times10^{-8}\text{J}\)D.\(1.8\times10^{-6}\text{J}\)5.在核反應(yīng)堆中，第11單元介紹了中子慢化劑的作用。下列材料中，最適合作為中子慢化劑的是（）A.鈾-235B.重水（\(\text{D}_2\text{O}\)）C.鋁-27D.石墨6.根據(jù)第11單元關(guān)于核裂變的描述，鈾-235發(fā)生鏈?zhǔn)椒磻?yīng)的條件之一是裂變產(chǎn)生的中子能夠引發(fā)新的鈾-235裂變。下列說法正確的是（）A.鈾-235裂變時只釋放α粒子B.鈾-235裂變時釋放的中子能量越高，鏈?zhǔn)椒磻?yīng)越容易發(fā)生C.鏈?zhǔn)椒磻?yīng)的發(fā)生與裂變碎片的質(zhì)量分布有關(guān)D.鈾-235裂變時不會產(chǎn)生新的放射性核素7.在研究核聚變時，第11單元指出，氘核（\(_{1}^{2}\text{H}\)）和氚核（\(_{1}^{3}\text{H}\)）發(fā)生聚變時，可能釋放的核反應(yīng)方程為\(_{1}^{2}\text{H}+_{1}^{3}\text{H}\rightarrow_{2}^{4}\text{He}+_{0}^{1}\text{n}+\DeltaE\)。下列說法正確的是（）A.該反應(yīng)釋放的能量比核裂變更大B.該反應(yīng)需要極高的溫度和壓力條件C.該反應(yīng)產(chǎn)生的氦-4是穩(wěn)定的核素D.該反應(yīng)是自然界中太陽輻射的主要能量來源8.根據(jù)第11單元關(guān)于放射性同位素應(yīng)用的描述，下列應(yīng)用中，利用了放射性同位素射線穿透性的例子是（）A.利用放射性同位素進(jìn)行醫(yī)學(xué)診斷B.利用放射性同位素進(jìn)行工業(yè)探傷C.利用放射性同位素進(jìn)行食品保鮮D.利用放射性同位素進(jìn)行地質(zhì)勘探9.在核反應(yīng)方程\(_{92}^{235}\text{U}+_{0}^{1}\text{n}\rightarrow_{56}^{141}\text{Ba}+_{36}^{92}\text{Kr}+X\)中，根據(jù)第11單元關(guān)于核反應(yīng)守恒的規(guī)律，粒子X的性質(zhì)是（）A.質(zhì)子（\(_{1}^{1}\text{H}\)）B.中子（\(_{0}^{1}\text{n}\)）C.α粒子（\(_{2}^{4}\text{He}\)）D.β粒子（電子，\(_{-1}^{0}\text{e}\)）10.根據(jù)第11單元關(guān)于核輻射防護的描述，下列措施中，能夠有效減少放射性物質(zhì)對人體的外照射的是（）A.增加與放射性物質(zhì)的接觸時間B.使用鉛板或混凝土屏蔽輻射C.提高放射性物質(zhì)的濃度D.穿戴普通衣物防護輻射二、填空題（本大題共10小題，每小題2分，共20分）1.根據(jù)第11單元內(nèi)容，某放射性同位素的半衰期為50天，若初始有1000個原子核，經(jīng)過150天后，剩余的原子核數(shù)目約為______個。2.在核反應(yīng)方程\(_{92}^{238}\text{U}\rightarrow_{90}^{234}\text{Th}+X\)中，粒子X的符號為______，該反應(yīng)屬于______衰變。3.根據(jù)第11單元關(guān)于質(zhì)能方程\(\DeltaE=\Deltamc^2\)的描述，若質(zhì)量虧損\(\Deltam=2\times10^{-30}\text{kg}\)，則釋放的能量約為______J（保留兩位有效數(shù)字）。4.在核反應(yīng)堆中，中子慢化劑的作用是______，常用的中子慢化劑有______和______。5.根據(jù)第11單元關(guān)于核裂變的描述，鈾-235發(fā)生鏈?zhǔn)椒磻?yīng)的條件之一是裂變產(chǎn)生的中子能夠______新的鈾-235原子核。6.根據(jù)第11單元關(guān)于核聚變的描述，氘核和氚核發(fā)生聚變時，可能釋放的核反應(yīng)方程為______。7.在研究放射性同位素應(yīng)用時，第11單元指出，利用放射性同位素射線穿透性進(jìn)行工業(yè)探傷的原理是______。8.根據(jù)第11單元關(guān)于核反應(yīng)守恒的規(guī)律，核反應(yīng)方程\(_{92}^{235}\text{U}+_{0}^{1}\text{n}\rightarrow_{56}^{141}\text{Ba}+_{36}^{92}\text{Kr}+X\)中，粒子X的質(zhì)量數(shù)為______，電荷數(shù)為______。9.根據(jù)第11單元關(guān)于核輻射防護的描述，能夠有效減少放射性物質(zhì)對人體的外照射的措施是______，常用的屏蔽材料有______和______。10.根據(jù)第11單元關(guān)于放射性同位素衰變規(guī)律的內(nèi)容，若某放射性同位素的衰變常數(shù)為\(0.01\text{年}^{-1}\)，則其半衰期約為______年。三、判斷題（本大題共10小題，每小題2分，共20分）1.根據(jù)第11單元內(nèi)容，放射性同位素的半衰期與其原子核數(shù)目有關(guān)，原子核數(shù)目越多，半衰期越長。2.在核反應(yīng)方程\(_{92}^{238}\text{U}\rightarrow_{90}^{234}\text{Th}+X\)中，粒子X是氦核（\(_{2}^{4}\text{He}\)），該反應(yīng)屬于α衰變。3.根據(jù)第11單元關(guān)于質(zhì)能方程\(\DeltaE=\Deltamc^2\)的描述，核反應(yīng)中質(zhì)量虧損越大，釋放的能量越多。4.在核反應(yīng)堆中，控制棒的作用是吸收中子，調(diào)節(jié)鏈?zhǔn)椒磻?yīng)的速率。5.根據(jù)第11單元關(guān)于核裂變的描述，鈾-235裂變時只產(chǎn)生一種裂變碎片。6.根據(jù)第11單元關(guān)于核聚變的描述，核聚變是自然界中太陽輻射的主要能量來源。7.在研究放射性同位素應(yīng)用時，第11單元指出，利用放射性同位素進(jìn)行醫(yī)學(xué)診斷的原理是利用其射線對組織的殺傷作用。8.根據(jù)第11單元關(guān)于核反應(yīng)守恒的規(guī)律，核反應(yīng)方程\(_{92}^{235}\text{U}+_{0}^{1}\text{n}\rightarrow_{56}^{141}\text{Ba}+_{36}^{92}\text{Kr}+X\)中，粒子X是中子（\(_{0}^{1}\text{n}\)）。9.根據(jù)第11單元關(guān)于核輻射防護的描述，能夠有效減少放射性物質(zhì)對人體的內(nèi)照射的措施是佩戴防護口罩。10.根據(jù)第11單元關(guān)于放射性同位素衰變規(guī)律的內(nèi)容，若某放射性同位素的衰變常數(shù)為\(0.02\text{年}^{-1}\)，則其半衰期約為35年。四、簡答題（本大題共8小題，每小題2分，共16分）1.根據(jù)第11單元內(nèi)容，簡述放射性衰變的規(guī)律及其應(yīng)用。2.在核反應(yīng)堆中，中子慢化劑的作用是什么？常用的中子慢化劑有哪些？3.根據(jù)第11單元關(guān)于核裂變的描述，簡述鈾-235發(fā)生鏈?zhǔn)椒磻?yīng)的條件。4.根據(jù)第11單元關(guān)于核聚變的描述，簡述核聚變與核裂變的主要區(qū)別。5.在研究放射性同位素應(yīng)用時，第11單元指出，利用放射性同位素進(jìn)行工業(yè)探傷的原理是什么？6.根據(jù)第11單元關(guān)于核反應(yīng)守恒的規(guī)律，簡述核反應(yīng)方程中質(zhì)量數(shù)和電荷數(shù)守恒的原理。7.根據(jù)第11單元關(guān)于核輻射防護的描述，簡述減少放射性物質(zhì)對人體的外照射和內(nèi)照射的措施。8.根據(jù)第11單元關(guān)于放射性同位素衰變規(guī)律的內(nèi)容，簡述衰變常數(shù)與半衰期之間的關(guān)系。五、應(yīng)用題（本大題共8小題，每小題4分，共24分）1.某放射性同位素的半衰期為10天，初始有100g，經(jīng)過30天后，剩余多少克？2.在核反應(yīng)堆中，鈾-235發(fā)生鏈?zhǔn)椒磻?yīng)時，每次裂變釋放2.5個中子。若初始有1個中子，經(jīng)過4次裂變后，總共釋放了多少個中子？3.根據(jù)第11單元關(guān)于核能的計算公式\(\DeltaE=\Deltamc^2\)，若某核反應(yīng)中質(zhì)量虧損\(\Deltam=3\times10^{-29}\text{kg}\)，則釋放的能量約為多少焦耳？4.在核反應(yīng)方程\(_{92}^{235}\text{U}+_{0}^{1}\text{n}\rightarrow_{56}^{141}\text{Ba}+_{36}^{92}\text{Kr}+X\)中，粒子X的性質(zhì)是什么？5.根據(jù)第11單元關(guān)于核聚變的描述，簡述氘核和氚核發(fā)生聚變的可能核反應(yīng)方程及其能量釋放情況。6.在研究放射性同位素應(yīng)用時，第11單元指出，利用放射性同位素進(jìn)行工業(yè)探傷的原理是什么？舉例說明其應(yīng)用場景。7.根據(jù)第11單元關(guān)于核輻射防護的描述，簡述減少放射性物質(zhì)對人體的外照射和內(nèi)照射的措施，并舉例說明。8.根據(jù)第11單元關(guān)于放射性同位素衰變規(guī)律的內(nèi)容，若某放射性同位素的衰變常數(shù)為\(0.05\text{年}^{-1}\)，則其半衰期約為多少年？【標(biāo)準(zhǔn)答案及解析】一、單項選擇題1.C解析：根據(jù)核反應(yīng)方程\(_{92}^{238}\text{U}\rightarrow_{90}^{234}\text{Th}+X\)，質(zhì)量數(shù)守恒：238=234+A，得A=4；電荷數(shù)守恒：92=90+Z，得Z=2。因此，粒子X是氦核（\(_{2}^{4}\text{He}\)），該反應(yīng)屬于α衰變。2.B解析：半衰期公式為\(N=N_0(\frac{1}{2})^{t/T}\)，其中\(zhòng)(N_0=1\text{kg}\)，t=6400年，T=1600年。代入計算：\(N=1\times(\frac{1}{2})^{6400/1600}=0.5\text{kg}\)。3.A解析：衰變率公式為\(R=\lambdaN\)，其中\(zhòng)(R=100\text{次/秒}\)，λ=\(1.2\times10^{-11}\text{s}^{-1}\)。代入計算：\(N=\frac{R}{\lambda}=\frac{100}{1.2\times10^{-11}}\approx8.3\times10^{12}\text{個}\)。4.B解析：質(zhì)能方程為\(\DeltaE=\Deltamc^2\)，其中\(zhòng)(\Deltam=1\times10^{-29}\text{kg}\)，c≈\(3\times10^8\text{m/s}\)。代入計算：\(\DeltaE=1\times10^{-29}\times(3\times10^8)^2=9\times10^{-12}\text{J}\)。5.B解析：中子慢化劑的作用是減速中子，使其更容易引發(fā)鈾-235裂變。重水（\(\text{D}_2\text{O}\)）和石墨是常用的中子慢化劑，其中重水效果更好但成本較高。6.C解析：鈾-235裂變時產(chǎn)生多種裂變碎片，如鋇-141和氪-92。鏈?zhǔn)椒磻?yīng)的條件之一是裂變碎片的質(zhì)量分布有利于釋放中子，且中子能夠引發(fā)新的鈾-235裂變。7.B解析：核聚變需要極高的溫度和壓力條件（如數(shù)百萬度），才能克服原子核之間的庫侖斥力。氘核和氚核發(fā)生聚變時，可能釋放的核反應(yīng)方程為\(_{1}^{2}\text{H}+_{1}^{3}\text{H}\rightarrow_{2}^{4}\text{He}+_{0}^{1}\text{n}+\DeltaE\)。8.B解析：利用放射性同位素射線穿透性進(jìn)行工業(yè)探傷的原理是利用其射線能夠穿透金屬等材料，通過檢測射線透射后的強度變化來發(fā)現(xiàn)材料內(nèi)部的缺陷。9.D解析：根據(jù)核反應(yīng)守恒，質(zhì)量數(shù)守恒：235+1=141+92+A，得A=3；電荷數(shù)守恒：92+0=56+36+Z，得Z=-4。因此，粒子X是電子（\(_{-1}^{0}\text{e}\)）。10.B解析：減少放射性物質(zhì)對人體的外照射的措施是使用屏蔽材料，如鉛板或混凝土，以吸收輻射。二、填空題1.250解析：半衰期公式為\(N=N_0(\frac{1}{2})^{t/T}\)，其中\(zhòng)(N_0=1000\)，t=150天，T=50天。代入計算：\(N=1000\times(\frac{1}{2})^{150/50}=1000\times(\frac{1}{2})^3=250\text{個}\)。2.\(_{2}^{4}\text{He}\)，α解析：根據(jù)核反應(yīng)方程\(_{92}^{238}\text{U}\rightarrow_{90}^{234}\text{Th}+X\)，質(zhì)量數(shù)守恒：238=234+4，得A=4；電荷數(shù)守恒：92=90+2，得Z=2。因此，粒子X是氦核（\(_{2}^{4}\text{He}\)），該反應(yīng)屬于α衰變。3.5.4×10?12解析：質(zhì)能方程為\(\DeltaE=\Deltamc^2\)，其中\(zhòng)(\Deltam=2\times10^{-30}\text{kg}\)，c≈\(3\times10^8\text{m/s}\)。代入計算：\(\DeltaE=2\times10^{-30}\times(3\times10^8)^2=1.8\times10^{-12}\text{J}\)，保留兩位有效數(shù)字為5.4×10?12J。4.減速中子，重水，石墨解析：中子慢化劑的作用是減速中子，使其更容易引發(fā)鈾-235裂變。常用的中子慢化劑有重水（\(\text{D}_2\text{O}\)）和石墨。5.引發(fā)解析：鈾-235發(fā)生鏈?zhǔn)椒磻?yīng)的條件之一是裂變產(chǎn)生的中子能夠引發(fā)新的鈾-235原子核。6.\(_{1}^{2}\text{H}+_{1}^{3}\text{H}\rightarrow_{2}^{4}\text{He}+_{0}^{1}\text{n}+\DeltaE\)解析：氘核和氚核發(fā)生聚變時，可能釋放的核反應(yīng)方程為\(_{1}^{2}\text{H}+_{1}^{3}\text{H}\rightarrow_{2}^{4}\text{He}+_{0}^{1}\text{n}+\DeltaE\)。7.利用射線穿透金屬等材料，檢測射線透射后的強度變化解析：利用放射性同位素射線穿透性進(jìn)行工業(yè)探傷的原理是利用其射線能夠穿透金屬等材料，通過檢測射線透射后的強度變化來發(fā)現(xiàn)材料內(nèi)部的缺陷。8.3，-4解析：根據(jù)核反應(yīng)守恒，質(zhì)量數(shù)守恒：235+1=141+92+A，得A=3；電荷數(shù)守恒：92+0=56+36+Z，得Z=-4。9.使用屏蔽材料，鉛板，混凝土解析：減少放射性物質(zhì)對人體的外照射的措施是使用屏蔽材料，如鉛板或混凝土，以吸收輻射。10.22.3解析：半衰期公式為\(T=\frac{\ln2}{\lambda}\)，其中\(zhòng)(\lambda=0.01\text{年}^{-1}\)。代入計算：\(T=\frac{0.693}{0.01}\approx22.3\text{年}\)。三、判斷題1.×解析：放射性同位素的半衰期與其原子核數(shù)目無關(guān)，半衰期是原子核固有的屬性。2.√解析：根據(jù)核反應(yīng)方程\(_{92}^{238}\text{U}\rightarrow_{90}^{234}\text{Th}+X\)，質(zhì)量數(shù)守恒：238=234+4，得A=4；電荷數(shù)守恒：92=90+2，得Z=2。因此，粒子X是氦核（\(_{2}^{4}\text{He}\)），該反應(yīng)屬于α衰變。3.√解析：核反應(yīng)中質(zhì)量虧損越大，釋放的能量越多，根據(jù)質(zhì)能方程\(\DeltaE=\Deltamc^2\)。4.√解析：控制棒的作用是吸收中子，調(diào)節(jié)鏈?zhǔn)椒磻?yīng)的速率。5.×解析：鈾-235裂變時產(chǎn)生多種裂變碎片，如鋇-141和氪-92。6.√解析：核聚變是自然界中太陽輻射的主要能量來源。7.×解析：利用放射性同位素進(jìn)行醫(yī)學(xué)診斷的原理是利用其射線對組織的顯影作用，而非殺傷作用。8.×解析：根據(jù)核反應(yīng)守恒，質(zhì)量數(shù)守恒：235+1=141+92+A，得A=3；電荷數(shù)守恒：92+0=56+36+Z，得Z=-4。因此，粒子X是電子（\(_{-1}^{0}\text{e}\)）。9.×解析：減少放射性物質(zhì)對人體的內(nèi)照射的措施是避免攝入或吸入放射性物質(zhì)，而非佩戴防護口罩。10.√解析：半衰期公式為\(T=\frac{\ln2}{\lambda}\)，其中\(zhòng)(\lambda=0.02\text{年}^{-1}\)。代入計算：\(T=\frac{0.693}{0.02}\approx35\text{年}\)。四、簡答題1.放射性衰變的規(guī)律是原子核自發(fā)地放射出α粒子、β粒子或γ射線，轉(zhuǎn)變?yōu)榱硪环N原子核的過程。其應(yīng)用包括：醫(yī)學(xué)診斷（如放射性碘治療甲狀腺疾病）、工業(yè)探傷（如利用放射性同位素射線穿透金屬檢測缺陷）、地質(zhì)勘探（如利用放射性同位素測定巖石年齡）等。2.中子慢化劑的作用是減速中子，使其更容易引發(fā)鈾-235裂變。常用的中子慢化劑有重水（\(\text{D}_2\text{O}\)）和石墨。3.鈾-235發(fā)生鏈?zhǔn)椒磻?yīng)的條件包括：裂變產(chǎn)生的中子能夠引發(fā)新的鈾-235原子核、中子慢化劑能夠?qū)⒖熘凶訙p速為熱中子、控制棒能夠調(diào)節(jié)中子數(shù)目以維持反應(yīng)的穩(wěn)定性。4.核聚變與核裂變的主要區(qū)別：核聚變是輕原子核結(jié)合成重原子核的過程，釋放的能量更大，但需要極高的溫度和壓力條件；核裂變是重原子核分裂成輕原子核的過程，條件相對較低，但產(chǎn)生的放射性廢物較多。5.利用放射性同位素射線穿透性進(jìn)行工業(yè)探傷的原理是利用其射線能夠穿透金屬等材料，通過檢測射線透射后的強度變化來發(fā)現(xiàn)材料內(nèi)部的缺陷。例如，在石油勘探中，利用放射性同位素射線檢測地下管道的泄漏。6.核反應(yīng)方程中質(zhì)量數(shù)和電荷數(shù)守恒的原理是：在核反應(yīng)過程中，反應(yīng)前后的質(zhì)量數(shù)和電荷數(shù)保持不變。質(zhì)量數(shù)守恒意味著反應(yīng)前后的原子核質(zhì)量數(shù)之和相等；電荷數(shù)守恒意味著反應(yīng)前后的原子核電荷數(shù)之和相等。7.減少放射性物質(zhì)對人體的外照射的措施是使用屏蔽材料，如鉛板或混凝土，以吸收輻射。減少內(nèi)照射的措施是避免攝入或吸入放射性物質(zhì)，如加強通風(fēng)、佩戴防護口罩等。8.衰變常數(shù)與半衰期之間的關(guān)系是：半衰期是放射性同位素衰變到一半所需的時間，衰變常數(shù)是描述衰變快慢的參數(shù)。兩者之間的關(guān)系為\(T=\frac{\ln2}{\lambda}\)，其中\(zhòng)(T\)為半衰期，\(\lambda\)為衰變常數(shù)。五、應(yīng)用題1.解：半衰期公式為\(N=N_0(\frac{1}{2})^{t/T}\)，其中\(zhòng)(N_0=100\text