2025年苏教版高三物理【核技术安保应用】专题试卷（含完整解析）

2025年苏教版高三物理【核技术安保应用】专题试卷（含完整解析）2025年苏教版高三物理【核技术安保应用】专题试卷（含完整解析）适用：江苏新高考、苏教版选择性必修3原子核专题，融合核辐射探测、安检、核安保、辐射防护情景命题，贴合江苏高考命题风格

总分：100分时间：60分钟一、单项选择题（每题4分，共40分）机场、高铁站X射线安检仪广泛用于行李安保筛查，关于安检X射线说法正确的是（）

A.旅客需要穿过X射线通道接受全身扫描

B.X射线属于原子核衰变自发产生的射线

C.X射线穿透能力较强，可区分行李不同材质

D.安检仪持续向外大量泄漏X射线，近距离长期站立有严重危险α、β、γ三种射线常用于放射性物质安保监测，下列关于三种射线性质与防护描述正确的是（）

A.α射线电离最弱、穿透最强，一张纸无法阻挡

B.β射线能穿透铝板，不能用有机玻璃防护

C.γ射线电离最弱、穿透能力最强，核安保辐射屏蔽常用铅、混凝土

D.γ衰变过程原子核电荷数、质量数均发生变化核安保场景常利用放射性同位素示踪、泄漏监测。关于放射性同位素半衰期，正确的是（）

A.升高温度、增大压强，半衰期缩短

B.采用化学化合方式可以改变原子核半衰期

C.半衰期是单个原子核发生衰变所需时间

D.半衰期由原子核自身内部结构决定，外界条件无法改变典型铀裂变核反应：A92235A2922235U+A01核安保三大基础防护原则：时间防护、距离防护、屏蔽防护。原理对应的物理逻辑是（）

A.辐射剂量与停留时间成反比

B.辐射强度近似与到放射源距离平方成正比

C.增加放射源与人距离，可以有效降低接收辐射剂量

D.厚钢板对γ射线屏蔽效果一定优于同等厚度铅板放射性物质非法贩运安保探测中，β衰变本质为A01A2021n→关于核安全（事故预防）与核安保（防范恶意盗取、破坏）认识，错误的是（）

A.核安保侧重防范人为恶意活动盗取放射性源

B.核电站安全壳主要用于防止放射性物质意外泄漏，属于核安全设施

C.安保监测仪探测γ射线，是利用射线电离效应

D.α射线适合远距离放射性源监测安保预警碳14常用于文物年代鉴定，也是核环境监测重要同位素，A614A26214下列核反应属于人工核转变，可应用于工业无损探伤、安保放射性探测源制备的是（）

A.A92238A2922238U→A安检探测设备利用射线电离气体产生电信号实现报警。下列说法错误的是（）

A.α射线电离作用最强，适合密闭式放射源探测

B.γ射线电离弱，更多依靠穿透成像探测

C.射线电离空气产生正负离子，在外电场形成微弱电流

D.电离过程改变原子核内部结构二、多项选择题（每题5分，共20分；漏选得2分，错选0分）核技术在安防、工业检测广泛应用，结合能与比结合能知识判断正确的有（）

A.比结合能越大，原子核越稳定

B.重核裂变、轻核聚变均生成比结合能更大原子核，释放能量

C.裂变产物总结合能小于反应前铀核结合能

D.安保探伤使用钴60放射源发生衰变释放能量，存在质量亏损放射源运输安保规范中辐射屏蔽材料选择合理的是（）

A.α放射源：薄塑料、纸张即可有效屏蔽

B.β放射源：优先选用有机玻璃，避免产生轫致辐射

C.γ放射源：铅板、高密度混凝土作为屏蔽主体

D.中子源防护：直接使用纯铅板就能充分阻挡中子下列情景与核安保、辐射监测直接相关，说法符合物理规律的是（）

A.海关放射性探测门监测出入境车辆，捕捉放射源释放γ射线

B.若放射性源丢失，首要措施是增大人员与放射源距离

C.γ射线可以用来透视金属包裹内部，代替炸药X光安检

D.半衰期短的放射性危险品，长时间存放后放射性会显著减弱关于质能方程与核反应能量，说法正确的是（）

A.质能方程表明质量和能量可以相互转化

B.核反应ΔE=Δmc2，Δ三、计算题（共40分）15.（12分）某安保监测所用钴-60（A2760A227260Co）发生β衰变生成镍核A2860A16.（14分）某非法放射源应急安保处置：放射性物质半衰期T=8天，初始放射性活度A0。

(1)写出剩余活度随时间衰变公式；

(2)经过24天，剩余活度为初始值多少；

(3)安保人员远距离监测，测得辐射强度与活度成正比。若安全辐射上限对应活度为A17.（14分）典型裂变反应

A92235A2922235U+A01A2参考答案与详细解析一、单选（4×10=40分）C

解析：

A：旅客不穿过X射线通道，人身安检使用毫米波，行李过X光；

B：X射线由高速电子撞击金属靶产生，并非原子核自发衰变；

D：正规安检仪有严密屏蔽，正常使用不会大量泄漏。C

解析：α电离最强、穿透最弱；β射线可用有机玻璃屏蔽；γ衰变原子核电荷数、质量数不变。D

解析：半衰期由原子核内部结构决定，温度、压强、化学反应均不能改变。B

解析：由守恒算出x=3；属于裂变；质能方程E=ΔC

解析：辐射剂量与时间成正比；强度近似与距离平方反比；同等厚度铅屏蔽γ优于钢板。B

解析：β⁻衰变：中子→质子+电子，质子数+1，中子数−1。β粒子是核内新生电子，不是核外电子。D

解析：α射线穿透极弱，无法远距离探测，远距离安保监测依靠γ射线。B

解析：12n=B

Aα衰变；C核裂变；D核聚变；B卢瑟福人工核转变，用于人工制备放射性同位素源。D

解析：射线电离空气只是使气体分子得失电子，不改变原子核结构。二、多选（5×4=20分）ABD

解析：裂变产物更稳定、比结合能更大，总结合能更大，C错误。ABC

解析：中子不能被铅有效阻挡，需要含氢材料（水、石蜡）慢化中子，D错误。ABD

解析：X光安检适合小件包裹，γ射线辐射更强，一般不替代常规X光安检，C错误。BC

解析：A表述错误，质量亏损对应能量释放，不能简单理解“互相转化”；化学反应依然满足质能方程，只是质量亏损极小无法测量，D错误。三、计算题15.(1)A2760A227216.(1)衰变规律：A=A012tT

(2)t=24d17.(1)反应前总