本题导读

本题考查指数函数的导数,以及导数的物理意义与瞬时变化率。

📌【题干】

Question

(2011年湖北卷(理)) 放射性元素由于不断有原子放出微粒子而变成其他元素,其含量不断减少,这种现象称为衰变. 假设在放射性同位素铯 137 的衰变过程中,其含量 (单位:太贝克)与时间 (单位:年)满足函数关系:,其中 为 时铯 137 的含量. 已知 时,铯 137 含量的变化率是 (太贝克/年),则 ()

A. 5 太贝克 B. 太贝克 C. 太贝克 D. 150 太贝克

🔍【思路分析】

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  1. 对函数 求导,求出导函数 。
  2. 利用 建立方程,解出初始含量 。
  3. 将 代入函数求得 的值。

✅【答案】

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D

✍【详细解析】

Abstract

对 关于 求导: 。

由题意,当 时: 。 已知 ,得: 。

当 时: (太贝克)。 故选 D

💡【考点归纳与避坑指南】

Danger

  • 核心考点: 的求导法则、瞬时变化率的导数本质。
  • 核心方法:求导代值求参,代入求值。
  • 避坑指南:求导时容易漏掉链式法则中的内层导数 或常数 。

📖【试题探源与推广】

Tip

  • 试题探源:源自核物理中的放射性半衰期模型,对应的微分方程为 。
  • 结论推广:放射性衰变定律满足 ,其变化率 ,变化率与瞬时剩余量始终成正比。

🔗【关联脉络】

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