高考物理一轮复习考点练：原子核

原子核

基础巩固

1.12024•全国甲卷］笊核可通过一系列聚变反应释放能最，总的反应效果可用6；H-

22He+号n+y；p+43.15MeV表示，式中x、），的值分别为（）

A.x=l»，=2B.x=l,y=3

C.x=2,j=2D.x=3,y=l

2.（2024•浙江6月选考］发现中子的核反应方程为:He+祖e-X+如，“玉免二号”巡视器的

核电池中杯238的衰变方程为£8puT的4U+Y,正确的是（）

A.核反应方程中的X为『C

B.衰变方程中的Y为gHc

C.中子小的质量数为零

D.杯238的衰变吸收能量

3」2023•湖南卷］2023年4月13日,中国“人造太阳”反应堆中科院环流器装置（EAST）创下

新纪录，实现403秒稳态K脉冲高约束模等离子体运行，为可控核聚变的最终实现又向前迈出

了重要的一步，下列关于核反应的说法正确的是（）

A.相同质量的核燃料，轻核聚变比重核裂变释放的核能更多

B.笊症核聚变的核反应方程为汨+汨一犯e+%e

C.核聚变的核反应燃料主要是铀235

D.核聚变反应过程中没有质量亏损

4J2024•山东卷］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.已知需Sr衰变为翡Y的半衰期约为29年淄8pu衰变为的4u

的半衰期约87年.现用相同数目的弱Sr和232pu各做一块核电池，下列说法正确的是

（）

A.猾Sr衰变为翁Y时产生a粒子

B.磊8PU衰变为卷气时产生p粒子

C.50年后,剩余的患Sr数目大于靛8pu的数目

D.87年后,剩余的耨Sr数目小于至8Pli的数目

5.［2023•浙江1月选考］宇宙射线进入地球大气层与大气作用会产生中子，中子与大气中的

氮14会产生以下核反应：/N+，T}4C+；H,产生的146c能自发进行P衰变，其半衰期为

5730年,利用碳14的衰变规律可推断古木的年代.下列说法正确的是（）

A.发生P衰变的产物是身N

B.p衰变辐射出的电子来自碳原子的核外电子

C.近年来由于地球的温室效应，引起铲C的半衰期发生微小变化

D.若测得一古木样品的34c含量为活体植物的右则该古木距今约为II460年

6.［2023•全国乙卷］2022年10月，全国众多天文设施观测到迄今最亮伽马射线暴，其中我国的

“慧眼”卫星、“极目”空间望远镜等装置在该事件观测中作出重要贡献，由观测结果推断,

该伽马射线暴在I分钟内释放的能量量级为IO48J.假设释放的能量来自物质质量的减少，则

每秒钟平均减少的质量量级为（光速为3xl（）8m/s）（）

AJO19kgB.1024kg

CJO^kgD.lO34kg

综合提升

7.如图所示，一个原子核X经图中所示的一系列a、p衰变后，生成稳定的原子核Y,在此过程

中放射出电子的总个数为（）

A.6B.8

C.I0D.14

842025•广西南宁一中模拟］核电作为清洁低碳、安全高效、稳定且可大规模发展的绿色能

源，在推动绿色发展和助力“双碳”目标实现方面发挥着重要的作用.据统计，一座百万千瓦电

功率的核电厂和燃煤电厂相比,每年可以减少二氧化碳排放600多万吨，可见核能是减排效应

较大的能源之•.下列关于核反应的说法正确的是（）

A.重核裂变过程中能释放能量而轻核聚变过程中只吸收能量

B.核反应堆中发生的核裂变方程为债U+M-grBa+里Kr+22n

14

C.核裂变产生的一个56Ba原子核中有56个质子,88个中子

D.的5u的半衰期为7亿年,10个的5U原子核经过7亿年还有5个没发生衰变

9.（多选）［2025•山东青岛模拟］一核电站年发电量约为4.5x10］。kW-h,发电效率约为34%.

已知一个铀235裂变时释放的能量约为20（）MeV,下列说法正确的是（）

A.每年需要约5x1（）28个铀235发生裂变

B.每年铀235亏损的质量约为5.3kg

C.铀235发生链式反应的条件与铀块的体积有关

D.为控制裂变反应速度，常用石墨、重水和普通水作为慢化剂

10.［2025•河北邯郸模拟］核电站铀核裂变的产物是多样的.有一种典型的铀核裂变是生成领

和筑.核反应方程是冬5u弋『短Ba+吃Kr+需n+y,已知铀核的质最为〃力.钢核的质最为

氟核的质量为"小中子的质量为"凡真空中光速为c,以下说法正确的是（）

A.核反应方程中的3-2

B.该核反应释放的核能是（61-帆2-帆3-2??14）。2

c235

92的比结合能大于怂（或喘Kr）的比结合能

D.目前部分高科技核电站已经实现可控核聚变发电

II.某静止的原子核发生核反应且放出能量Q,其核反应方程为夕XrgY+fZ.假设释放的能量

全都转化为新核Y和Z的动能，其中Z原子核的速度为】，,则以下结论正确的是（）

A.Y原子核的速度大小为%

B.Y原子核的动能与Z原子核的动能之比为D：F

C.Y原子核和Z原子核的质量之和比X原子核的质量大gc为光速）

*

D.Y原子核和Z原了•核的结合能之和一定大于X原子核的结合能

12.（多选）［2024•湖北武汉模拟］原子核的比结合能曲线如图所示.根据该曲线，卜.列判断正确

的是（）

仕匕结合能/MeV

8坦&

6

4

2

0

102()50100150200250质吊数

A.［He核的结合能约为14MeV

B.汨e核比享Li核更稳定

C.两个但核结合成《He核时释放能量

D.取5U核的比结合能比恕Kr核的大

13.（多选）［2025•山西太原模拟］有一匀强磁场，磁感应强度大小为用方向垂直纸面向外、一个

原来静止在/I处的原子核发生衰变放射出两个粒子，两个新核的运动轨迹如图所示，已知两个

相切圆半径分别为.下列说法正确的是（）

A.原子核发生a衰变,根据已知条件可以算出两个新核的质量比

B.衰变形成的两个粒子带同种电荷

C衰变过程中原子核遵循动量守恒定律

D.衰变形成的两个粒子电荷量的关系为⑺;片

拓展挑战

14.（多选）［2025•河南郑州一中模拟］太阳辐射的总功率约为4x1026w,其辐射的能量来自聚

变反应，在聚变反应中，一个质量为1876.1MeV/d（c•为真空中的光速）的笊核&H）和一个质量

为2809.5MeV/c2的福:核（汨）结合为一个质量为3728.4MeV/c2的氮核&He）,并放出一个X粒

子,同时释放大约17.6MeV的能量.下列说法正确的是（）

A.X粒子是质子

B.X粒子的质最为939.6MeV/t2

C.太阳每秒因为辐射损失的质量约为4.4x1。9kg

D.太阳每秒因为辐射损失的质量约为17.6MeV左2

15.（多选）现有两动能均为Eb=0.35MeV的在一条直线上相向运动，两个发生对撞后能

发生核反应，得到汨e和新粒子,且在核反应过程中释放的能量完全转化为汨e和新粒子的动

能.已知上的质量为2.0141说He的质量为3.016Ou,新粒子的质量为1.0087u,核反应时质

量亏损1u释放的核能约为931MeV.下列说法正确的是（如果涉及计算，结果保留整数）

（）

A.核反应方程为汨+汨一洱e+；H

B.核反应前后不满足能量守恒定律

C.新粒子的动能约为3MeV

3

2的动能约为1MeV

答案解析

LC［解析1根据反应前后质量数守恒和电荷数守恒可得6X2=2X4+X+)，,6=2X2+)，,解得

x=2,y=2,故C正确.

2.A［解析］根据核反应中质最数守恒和电荷数守恒知X的电荷数为6,质量数为12,故X为

/C,A正确;同理可知Y应为fHe,B错误;中子M的质量数为1,C错误;衰变过程中释放能量,D

错误.

3.A［解析］相同质量的核燃料，轻核聚变比重核裂变释放的核能更多,A正确;根据质量数守

恒和电荷数守恒可知，笊瓶核聚变的核反应方程为：H+汨一罚e+Jn,B错误;核聚变的核反

应燃料主要是笊核和旅核C错误;核聚变反应过程中放出大量能量,有质量亏损,D错误.

23

4.D［解析］由质量数守恒和电荷数守恒可知哉S1翡丫+注=。衰变，卷8pu92U+tHe=>a

90

衰变,A、B错误;由于38的半衰期小「豺8Pu的半衰期,所以初始数目相同的两者经过相同

时间后剩余的患Sr数目小于/8Pli的数目,C错误,D正确.

5.D［解析1根据衰变过程的质量数守恒、电荷数守恒可知，发生P衰变后质量数不变、电荷

数增加I,即产生147N.选项A错误;原子核衰变放出的电子由原子核内部的中子转化而来,

选项B错误;半衰期不受外界因素干扰,所以不会因为温室效应改变，选项C错误;若测得一古

木样品的14C含量为活体植物的;，说明经过了2个半衰期,因此大约距今时间为5730x2=11

460年，选项D止确.

6.C［解析］伽马射线暴每秒钟释放的能量量级AE=黑J,由爱因斯坦质能方程可得每秒钟

60

平均减少的质量量级加片写二fkg=2xl()29kg,故C正确.

COUXQ3X1UJ

7.A［解析］由图像可知,X的质子数为92,质量数为92+146=238,Y的质子数为82,质量数为

82+124=206,设籍X变成第6丫共发生m次a衰变和〃次0衰变,根据核反应方程满足电荷数

守,恒与质量数守'恒可得,〃乂0+〃?乂4=238-206=32/乂(-1)+〃2乂2=92-82=10,解得〃=6,〃?=&故放

出电子的总个数为6,A正物.

8.C［解析］核聚变时释放能量，质量亏损，故A错误;核反应堆中发生的核裂变方程为

B89

36Kr+3〉,故B错误;核裂变产生的一个grBa原子核中有56个质

子,144-56=88个中子，故C正确;半衰期是对大量粒子的统计规律,1()个歌5u原子核不适用半

衰期规律，故D错误.

9.BCD［解析］由，7*嵩可得〃喻二靛田磊个F.5X炉个，故A错误;

由△&)=△/〃»,可得△〃产3.6X|()28kg,每年铀235亏损的质量AM=〃•△加25.3kg,故B正确；

铀块达到临界体积才能维持链式反应持续不断进行下去，故C正确;为控制裂变反应速度，链

式反应中常用石墨、重水和普通水作为慢化剂，故D正确.

10.B［解析］根据反应过程满足质量数守恒可得235+1=144+89+旌1,可得x=3,故A错误；

根据爱囚斯坦质能方程可知，该核反应释放的核能为

222

AE=Aznc=(mi+W4-/n2-/n3-3/n4)c=(mi-m2-/M3-2M4)c,iftB正确;核反应后产物婢Ba(或弱Kr)比

反应前的ll5V更稳定，所以的5U的比结合能小于怂，Ba(或弱Kr)的比结合能，故C错误:现在

的核电站仍采用核裂变反应发电,还没有实现可控核聚变发电，故D错误.

1LD［解析］由动量守恒定律得0=。/-4所以Y原子核的速度大小/=/故A错误;Y原子

核与Z原子核的质量之比为。..匕速度之比为尸因此它们的动能之比为尸；/),故B谱误；

因为放出能量，有质量亏损，所以Y原子核和Z原子核的质量之和比X原子核的质量小.Y原

子核和Z原子核的结合能之和比X原子核的结合能大，故C错误,D正确.

12.BC［解析］汨e的比结合能为7MeV,因此它的结合能为7MeVx4=28MeV,A错误;比

结合能越大，表明原子核中核子结合得越牢固，原子核越稳定,结合题图可知B正确;两个比结

合能小的汨核结合成比结合能大的川。时，会释放能量,C正确油题图可知，修U核的比结合

能比鸵Kr核的小,D错误.

I3.BC［解析］衰变后两个新核速度方向相反，受力方向也相反,根据左手定则可判断出两个

粒子带同种电荷，所以衰变是a衰变，衰变后的新核由洛伦兹力提供向心力，有&可得

，二卓,衰变过程遵循动量守恒定律，即〃”大小相等，所以电荷量与半径成反比，有⑺

但无法求出质量比，故A、D错误,B、C正确.

14.BC［解析］由质量数守恒和电荷数守恒可知,X的质量数为1,电荷数为0,则X为中子,A

错误;根据能量关系可知，知廿二(1876.1+2809.5-3728.4-17.6)MeV,解得，〃n=939.6MeV/t2,B正

确汰阳每秒放出的能量E=P/=4x1()26J,损失的质量kg^4.4xlOykg,C正确；