3. 核力与结合能（培优考点练）物理人教版选择性必修第三册

3.核力与结合能 目录 题型分组练 1 题型01 结合能和比结合能 1 题型02 核力、四种基本相互作用 4 题型03 质能方程 6 创新拓展练 10 新题速递 12 题型分组练 题型01 结合能和比结合能 1．（2026·江西九江·二模）当太阳内部氦资源消耗殆尽时，将出现“氦闪”现象，同时释放巨大的核能，科幻片《流浪地球2》就是描述此情景的。“氦闪”现象的本质是氦核聚变，其核反应方程为。已知一个氦核的质量为，一个X核的质量为，一个质子的质量为，一个中子的质量为，真空中的光速为c，下列说法正确的是（　　） A．该核反应方程中的X是氮核 B．X核的结合能为 C．核的比结合能小于X核的比结合能 D．该聚变反应释放的核能为 【答案】C 【详解】根据核反应电荷数守恒、质量数守恒 故X是碳核，故A错误； B．原子核的结合能是将其拆为自由核子所需的能量，X核有6个质子、6个中子，结合能为，而是该核反应释放的核能，不是X的结合能，故B错误； C．核聚变反应释放能量，说明生成物X核比反应物核更稳定，而比结合能越大原子核越稳定，因此核的比结合能小于X核的比结合能，故C正确； D．该反应质量亏损，根据质能方程，释放的核能为，故D错误。 故选C。 2．（25-26高三下·天津红桥·阶段性质量检测（一））在家庭装修中一般要尽量减少石材的使用，这主要是因为其中含有放射性元素氡，氡核（）发生一次衰变后生成新核钋（）和一个粒子X，氡核的半衰期为3.8天。下列说法正确的是（　　） A．氡核发生的是衰变 B．粒子X的电离能力很强 C．若有40个氡原子核，经过7.6天一定还剩下10个氡原子核 D．钋核（）比氡核（）的比结合能小 【答案】B 【详解】首先根据核反应质量数、电荷数守恒，可得衰变方程为 可知粒子X为α粒子，该衰变为α衰变。 A．该衰变放出α粒子，属于α衰变，故A错误； B．X为α粒子，α粒子的电离能力是三种衰变射线中最强的，故B正确； C．半衰期是对大量原子核衰变的统计规律，对少量原子核无意义，40个氡核数量太少，无法确定衰变后剩余的准确数量，故C错误； D．衰变过程释放能量，生成的新核更稳定，比结合能更大，因此钋核的比结合能比氡核大，故D错误。 故选B。 3．（2026·甘肃兰州贺阳高级中学·二诊）“烛龙一号”是由无锡贝塔医药科技有限公司联合西北师范大学科研团队研发的国内首款C-14核电池，其工作原理基于放射性同位素C-14的衰变，通过换能器件可以直接将射线粒子的动能转化为电流。对此，下列说法正确的是（　　） A．该衰变为衰变 B．衰变释放的射线粒子来源于核外电子 C．随着温度的升高，C-14的半衰期不变 D．的比结合能比的比结合能小 【答案】C 【详解】A．据质量数和电荷数守恒,该衰变为衰变，故A错误； B．衰变的实质是原子核内的一个中子转变成一个质子时放出了一个电子，故B错误； C．半衰期是原子核本身的属性决定，跟物理条件和化学状态无关，即温度的升高，C-14的半衰期不变，故C正确； D．比结合能越大，原子核越稳定，即的比结合能比的比结合能大，故D错误。 故选C。 4．（2026·内蒙古乌兰察布·二模）2025年底我国的可控核聚变取得了重大突破，主要的反应物是、，在高温条件下生成同时释放一个X粒子。已知、、以及X粒子的质量分别为、、、，、、的比结合能分别为、、，真空中光速为c。下列说法正确的是（　　） A．X粒子是电子 B． C．该反应释放的核能为 D．该反应释放的核能为 【答案】C 【详解】A．根据核反应电荷数、质量数守恒，X粒子的电荷数为，质量数为，因此X是中子，不是电子，故A错误； B．该聚变反应释放能量，存在质量亏损，因此反应前总质量大于反应后总质量，即，故B错误； C．根据爱因斯坦质能方程，释放的核能等于质量亏损乘以，即，故C正确； D．反应释放的核能等于反应后总的结合能减去反应前总的结合能，又知中子的结合能为0，因此，计算结果与D选项中的表达式符号相反，故D错误。 故选C。 5．铀238是一种常见的放射性元素，是核燃料的重要组成部分。铀238衰变的方程之一，其中生成的新核仍然具有放射性，其衰变方程为。下列说法正确的是（　　） A．两个衰变均为衰变 B．X粒子的穿透能力比Y粒子强 C．16个经过两个半衰期剩余4个 D．、、核中的比结合能最大 【答案】D 【详解】A．根据核反应电荷数守恒、质量数守恒可得：X为（α粒子），第一个反应为α衰变；Y为（电子），第二个反应为β衰变，故A错误； B．α粒子的穿透能力弱于β粒子，即X粒子穿透能力比Y粒子弱，故B错误； C．半衰期是针对大量原子核衰变的统计规律，少量原子核的衰变不满足该规律，不能用半衰期计算16个钍核的剩余数量，故C错误； D．比结合能越大，原子核越稳定，衰变的生成物比反应物更稳定，因此三种核中最稳定，比结合能最大，故D正确。 故选D。 题型02 核力、四种基本相互作用 6．（2026·浙江金华十校·模拟）如图，一块剖面为三角形的有机玻璃压在另一块有机玻璃上，当白色的偏振光通过三角形有机玻璃不同部位时，产生的干涉花纹会随着压力的变化而变化，利用特殊仪器可以清晰看到这种差异。则（　　） A．该实验中压力来源于核子间的强相互作用 B．该实验中白炽灯可充当光源直接照射有机玻璃 C．该实验只能观察有机玻璃发生的较大形变 D．该实验可用于推测有机玻璃各部位的受力情况 【答案】D 【详解】A．该实验中压力为弹力，从微观角度，弹力来源于电磁相互作用，故A错误。 B．实验利用了光的干涉，白炽灯不是相干光源，频率不相同，可知不会发生干涉，不能充当光源直接照射有机玻璃，故B错误； C．该实验利用了微小量放大法，将微小形变转换成易观察的光学量，可知能观察有机玻璃发生的较小形变，故C错误； D．不同部位的干涉花纹不同，故可以利用该现象推测有机玻璃各部位的形变情况，故D正确。 故选D。 7．（25-26高三上·贵州凯里一中·期中）年，卢瑟福用镭放射出的粒子轰击氮原子核，从氮原子核中打出了一种新的粒子，如图所示。下列说法不正确的是（　　） A．新的粒子是质子 B．粒子具有波粒二象性 C．若提高粒子源所处环境温度，放射出的粒子数会增加 D．在氮原子核中，两个粒子之间的核力比它们之间的万有引力和库仑力都要大得多 【答案】C 【详解】A．核反应方程需要满足质量数守恒和核电荷数守恒 所以为质子，故A正确，不符合题意； B．任何实物粒子，都具有波粒二象性，故B正确，不符合题意； C．粒子源的半衰期由粒子自身的原子结构决定，放射出的粒子数与环境温度无关，故C错误，符合题意； D．在原子核中，两个相邻质子间的核力比万有引力和库仑力大得多，故D正确，不符合题意。 故选C。 8．已知铀核发生衰变的方程为，下列分析正确的是（　　） A．该衰变属于衰变，衰变过程中原子核内一个中子转化为质子 B．衰变后钍核内的核力比铀核内的核力弱 C．钍核的比结合能比铀核的比结合能大 D．衰变过程中原子核的总质量增加，遵循能量守恒定律 【答案】C 【详解】A．该衰变释放的是粒子（氦核），属于衰变，故A错误； B．钍核的核子数比铀核少，但核力强弱无法直接通过核子数简单比较，故B错误； C．比结合能越大，原子核越稳定。铀核发生衰变后生成的钍核比铀核更稳定，因此钍核的比结合能比铀核的比结合能大，故C正确； D．衰变过程中存在质量亏损，总质量减少，减少的质量以能量的形式辐射出去，但总能量守恒，故D错误。 故选C。 9．下列关于原子核中质子和中子的说法，正确的是（　　） A．原子核中质子数和中子数一定相等 B．原子序数大的原子核里，质子数比中子数多 C．质子和中子之间有库仑力 D．由于核力的作用范围是有限的，不可能无节制地增大原子核而使其仍稳定存在 【答案】D 【详解】A．原子核中质子数和中子数不一定相等。例如，氢原子核（1H）仅含1个质子，不含中子；碳-14（14C）含6个质子和8个中子，中子数多于质子数。故A错误； B．原子序数大的原子核中，中子数通常多于质子数。例如，铀-238（238U）含92个质子和146个中子，中子数明显更多。故B错误； C．质子带正电，中子不带电，库仑力仅存在于带电粒子之间，因此质子和中子之间无库仑力。核子间的作用力为核力（强相互作用）。故C错误； D．核力是短程力，而质子间的库仑斥力是长程力。当原子核增大时，所有质子间的库仑斥力总和不断增大，而核力具有饱和性，当库仑斥力的累积效应超过核力时，原子核变得不稳定。故D正确。 故选D。 10．钚（）裂变速度快，有些核性能比铀好，其裂变的一种反应为，则下列说法正确的是（　　） A． B． C．射线有很强的电离能力 D．核反应前后原子核质量数发生亏损 【答案】B 【详解】A．核反应满足电荷数守恒，左边总电荷数为 因此 解得，故A错误； B．核反应满足质量数守恒，左边总质量数为 因此 解得，故B正确； C．射线是高频电磁波，电离能力极弱，穿透能力极强，故C错误； D．核反应前后放出能量会发生质量亏损，并非质量数发生亏损，故D错误。 故选B。 题型03 质能方程 11．在磁感应强度为B的匀强磁场中，一个静止的放射性原子核（）发生了一次α衰变。放射出的α粒子（He）在与磁场垂直的平面内做圆周运动，其轨道半径为R。以m、q分别表示α粒子的质量和电荷量，生成的新核用Y表示。下面说法不正确的是（　　） A．发生衰变后产生的α粒子与新核Y在磁场中运动的轨迹正确的是图丙 B．新核Y在磁场中做圆周运动的半径为RY＝R C．α粒子的圆周运动可以等效成一个环形电流，且电流大小为I＝ D．若衰变过程中释放的核能都转化为α粒子和新核的动能，则衰变过程中的质量亏损为Δm＝ 【答案】A 【详解】A．由动量守恒可知，衰变后α粒子与新核Y运动方向相反，所以轨迹圆应外切，由洛伦兹力提供向心力 可得圆周运动的半径 可知，α粒子半径大，由左手定则可知两粒子圆周运动方向相同，丁图正确，故A错误； B．由 可知 则，故B正确； C．圆周运动周期 环形电流，故C正确； D．对α粒子，由洛伦兹力提供向心力 可得 由质量关系可知，衰变后新核Y质量为 由衰变过程动量守恒可得Mv′－mv＝0 解得 系统增加的能量为 由质能方程得ΔE＝Δmc2 联立得Δm＝，故D正确。 本题选不正确的，故选A。 12．（2026·宁夏银川·质量检测）2025年6月，我国秦山核电“和福一号”技术品牌实现了医用同位素钇-90（）的批量化生产，为肝癌精准治疗提供了核心原料。钇-90生产过程是通过锶-90衰变而得，衰变方程为，已知锶核（）的半衰期为28.8年，单个原子核、原子核、粒子X的质量分别为、、，真空中光速为，则下列说法正确的是（　　） A．X为 B．温度越高，原子核的半衰期越短 C．单个原子核衰变释放的能量为 D．10个原子核经过28.8年后剩余5个原子核未衰变 【答案】C 【详解】A．据衰变过程的电荷数守恒、质量数守恒，X的质量数为，电荷数为，因此X是电子，不是质子，故A错误； B．半衰期是原子核本身的固有属性，仅由原子核内部因素决定，与外界温度、压强等环境条件无关，故B错误； C．该衰变过程的质量亏损，根据质能方程，单个原子核衰变释放的能量为，故C正确； D．半衰期是统计规律，仅对大量原子核的衰变行为成立，对少量原子核无法准确预测衰变剩余数量，故D错误。 故选C。 13．钇90是医院给病人治疗用的放射性同位素，其半衰期约为2.67天，一个钇90核衰变释放的能量可达，相当于，结合以上信息，下列说法正确的是（    ） A．钇90注入人体后，人的体温会影响其半衰期 B．若有100个钇90原子核，则经过2.67天后，还剩下50个未衰变 C．钇90注入人体后，经过8天，约87.5％的钇90发生衰变 D．一个钇90核衰变的质量亏损为 【答案】C 【详解】A．半衰期是原子核的固有属性，由核内部结构决定，与外界温度、压强、化学状态等均无关，人体体温不会改变其半衰期，故A错误； B．半衰期是对大量原子核衰变的统计规律，仅适用于大量原子核的统计分析，100个属于少量原子核，无法准确预测衰变后的剩余数量，故B错误； C．8天约等于3个半衰期（），剩余未衰变的原子核占原总量的，因此发生衰变的比例为，故C正确； D．根据质能方程，可得质量亏损，不是，故D错误。 故选C。 14．（2026·广东东莞·一模）1956年李政道和杨振宁提出在弱相互作用中宇称不守恒，吴健雄用对此进行了实验验证。的衰变方程是：，其中是反电子中微子，电荷为零，静止质量可视为零。下列说法正确的是（    ） A．核反应中的X是中子 B．的比结合能大于的比结合能 C．衰变产物的质量数与相同，因此该过程不释放能量 D．若衰变前静止，则衰变后、X和反电子中微子的总动量为零 【答案】D 【详解】A．根据电荷数和质量数守恒可知的电荷数 质量数 所以为电子，故A错误； B．衰变释放能量，生成核比反应核更加稳定，原子核越稳定，比结合能越大，即的比结合能比的大，故B错误； C．核反应遵循质量数守恒，但反应过程存在质量亏损，满足，因此该过程释放能量，故C错误； D．核反应过程遵循动量守恒，若衰变前静止，则衰变后、和反电子中微子的总动量为零，故D正确。 故选D。 15．（2026·大连二十四中·二模）下列物理学的常识中，说法正确的是（　　） A．J.J.汤姆孙发现电子说明原子核内部有结构 B．法拉第引入了电场的概念并用电场线表示电场 C．电动势反映的是将其他形式的能转化为电能的本领，转化的能量越多，电源的电动势就越大 D．爱因斯坦质能方程说明质量可以转化为能量 【答案】B 【详解】A．J.J.汤姆孙发现电子说明原子是可分的、原子内部存在结构，天然放射现象才证明原子核内部有复杂结构，故A错误； B．法拉第最早引入电场的概念，并用电场线形象地描述电场，故B正确； C．电动势公式为，其大小等于非静电力移送1C正电荷时转化的能量，仅由电源本身性质决定，和转化的总能量多少无直接关系，故C错误； D．质能方程说明质量和能量存在对应关系，并不是质量直接转化为能量，故D错误。 故选B。 创新拓展练 16．（25-26高二下·浙江开化中学·期中）下列说法正确的是（　　） A．电子的动量越大，电子的物质波波长越长 B．黑体不反射电磁波，也不会向外辐射电磁波 C．高速运动的子寿命变长的现象，用经典理论无法解释 D．铯原子核（）的结合能小于铅原子核（）的结合能 【答案】CD 【详解】A．根据物质波公式，物质波波长与动量成反比，电子动量越大，物质波波长越短，故A错误； B．黑体的定义是：完全吸收入射的电磁波，不反射电磁波，但黑体自身会向外辐射电磁波，黑体辐射正是对该性质的研究，故B错误； C．高速运动的子寿命变长是狭义相对论的时间膨胀效应，经典物理学持绝对时空观，认为时间与运动状态无关，无法解释该现象，故C正确； D．原子核的总结合能随核子数增加而增大，铯原子核核子数为133，铅原子核核子数为208，铅的核子数更多，总结合能更大，因此铯原子核的结合能小于铅原子核的结合能，故D正确。 故选CD。 17．（2026·浙江嘉兴·二模）下列说法正确的是（　　） A．质量亏损表明的确存在着原子核的结合能 B．不可能从单一热库吸收热量使之完全变成功 C．X射线是原子内层电子跃迁时发射的电磁波 D．高速运动的子寿命变短是相对论时空观的证据之一 【答案】AC 【详解】A．核子结合成原子核时，总质量小于核子单独存在时的总质量，减少的这部分质量就是质量亏损，质量亏损对应的这部分能量就是原子核的结合能，故质量亏损表明的确存在着原子核的结合能，故A正确； B．根据热力学第二定律：不可能从单一热库吸收热量使之完全变成功，而不产生其他影响，B选项表述不完整，故B错误； C．X射线是原子内层电子跃迁时发射的波长很短的电磁波，故C正确； D．高速运动的子寿命变长是相对论时空观的证据之一，故D错误。 故选AC。 18．（2026·贵州·适应性测试）在恒星内部的氦燃烧过程中，通常是先由两个氦核结合成不稳定的铍核，核反应方程为，紧接着铍核再捕获第三个氦核生成碳核，核反应方程为。相关原子核的质量如表所示，则（　　） 原子核 质量 A．在核反应中，质量亏损 B．在核反应中，中子数不守恒 C．在核反应中，会释放出核能 D．的比结合能大于的比结合能 【答案】AD 【详解】AD．在核反应中，质量亏损，故该核反应释放核能，生成的原子核比原来的原子核更加稳定，故的比结合能大于的比结合能，故AD正确； B．在核反应中，每个含有的中子数为，含有的中子数为，反应前的中子数等于反应后的中子数，中子数守恒，故B错误； C．由于，所以，在核反应中，会吸收能量，故C错误。 故选AD。 19．（2026·遵义航天高级中学·六模）许多放射性元素要经过多次衰变才能达到稳定，衰变过程中既有衰变也有衰变。下列说法正确的是（　　） A．元素发生衰变后质量数减少 B．衰变过程中存在质量亏损 C．低温会增大放射性元素的半衰期 D．衰变说明原子核内存在电子 【答案】AB 【详解】A．α衰变会释放出氦核，母核质量数减少4，故A正确； B．衰变释放能量，根据质能方程，总质量减少（质量亏损），故B正确； C．半衰期由核内部结构决定，与温度无关，故C错误； D．β衰变的电子是中子转化为质子时产生的，并非核内原有电子，故D错误。 故选AB。 20．下列判断正确的是（　　） A．比结合能越大的原子核越稳定 B．放射性元素经过个半衰期还剩的元素没有发生衰变 C．红外线和射线都是电磁波，在真空中传播的速度相等 D．一个系统把所吸收的热量全部用来对外做功是不可能的 【答案】AC 【详解】A．比结合能越大，即核子结合成原子核时平均每个核子释放的能量越多，原子核结合越牢固，故A正确； B．放射性元素经过4个半衰期还剩的元素没有发生衰变，故B错误； C．红外线和射线都是电磁波，在真空中传播的速度相等，故C正确； D．在气体等温膨胀时，所吸收的热量全部用来对外做功，故D错误。 故选AC。 新题速递 21．一个质子和一个中子聚变结合成一个氘核，同时辐射一个光子。已知质子、中子、氘核的质量分别为、、，普朗克常量为，真空中的光速为，若产生的核能全部被光子带走。下列说法正确的是（　　） A．核反应方程是 B．聚变反应中的质量亏损 C．辐射出光子的能量 D．光子的波长 【答案】BD 【详解】A．该核反应方程质量数不守恒，故A错误； B．聚变反应中的质量亏损，故B正确； C．聚变反应中亏损的质量转化为能量以光子的形式放出，故光子能量为，故C错误； D．根据，得光子的波长为，故D正确。 故选BD。 22．（25-26高三上·辽宁辽阳·期末）伽马刀虽然名为“刀”，但实际上是一种精准放射治疗系统，通过聚焦γ射线去除病变组织。其主要利用Co衰变获得所需的射线，Co发生衰变后产生的新核用X表示，已知X比多一个质子，Co的半衰期约为5.3年，下列说法正确的是（　　） A．发生了β衰变 B．X的质量数与的质量数的差等于1 C．X的比结合能比的要大 D．伽马刀中特定的200个原子，经过5.3年后仍有100个未发生衰变 【答案】AC 【详解】A．伽马刀中使用的是（质量数60，原子序数27），衰变后X的质子数增加1，符合β⁻衰变特征，故A正确。 B．的质量数为60，衰变后X（）的质量数也为60，质量数差为0，不是1，故B错误。 C．自发β⁻衰变为，释放能量，表明比更稳定，比结合能更大，故C正确。 D． “特定的200个原子”和“仍有100个未发生衰变”与半衰期不符合，半衰期是统计概念，对于有限原子数，未衰变原子数期望值为100，但实际值存在随机波动，并非精确100个，故D错误。 故选AC。 23．月球夜晚温度低至－180℃，“玉兔二号”月球车携带的放射性同位素钚238（）会不断发生衰变，释放能量为仪器设备供热。可以通过以下反应过程得到，，，下列说法正确的是（　　） A．k＝1 B．X为电子 C．到月球上半衰期变大 D．的比结合能比的比结合能小 【答案】BD 【详解】AB．根据质量数和核电荷数守恒可知，X为，即电子，故A错误，B正确； C．半衰期只与元素本身的性质有关，与元素所处的物理、化学状态及周围的环境均无关，故C错误； D．的衰变方程为 衰变过程中释放核能，更稳定，因此的比结合能比的比结合能小，故D正确。 故选BD。 24．（25-26高三上·广东中山纪念中学·期中）以下说法正确的是（   ） A．单晶体在不同方向上物质微粒的排列情况不同，因此单晶体具有各向异性 B．在农业中，可以通过锄松地面的土壤，来保存地下的水分 C．根据放射性元素的半衰期，可以确定某一个原子核衰变的时间 D．核反应，的结合能小于的结合能 【答案】AB 【详解】A．单晶体是组成物质的微粒按照一定的规则有序排列的固体，因此单晶体具有各向异性的特征，故A正确； B．农业生产中，锄松地面土壤目的是增加土壤空气、破坏土壤毛细现象保温和保湿、除草三个主要作用，所以可以通过锄松地面的土壤，来保存地下的水分叙述是正确的，故B正确； C．放射性元素的半衰期是对大量原子核衰变的统计规律，不能描述一个原子核的衰变，故C错误； D．235U的核子数多于144Ba，则235U总结合能大于144Ba的总结合能，故D错误。 故选AB。 25．钚的一种同位素Pu衰变时释放巨大能量，如图所示，其衰变方程为Pu→U＋He＋γ，则（　　） A．核反应中γ的能量就是Pu的结合能 B．核燃料总是利用平均结合能小的核 C．U核比Pu核更稳定，说明U的结合能大 D．该衰变过程是α衰变 【答案】BD 【详解】A．核反应中γ的能量是结合能中的一小部分，故A错误； B．核燃料在衰变过程中要释放巨大能量，所以总是要利用平均结合能小的核，才更容易实现，故B正确； C．U的比结合能大，更稳定，故C错误； D．该反应产生He，故该衰变过程是α衰变，故D正确。 故选BD。 1 / 2 学科网（北京）股份有限公司 $ 3.核力与结合能 目录 题型分组练 1 题型01 结合能和比结合能 1 题型02 核力、四种基本相互作用 2 题型03 质能方程 3 创新拓展练 5 新题速递 6 题型分组练 题型01 结合能和比结合能 1．（2026·江西九江·二模）当太阳内部氦资源消耗殆尽时，将出现“氦闪”现象，同时释放巨大的核能，科幻片《流浪地球2》就是描述此情景的。“氦闪”现象的本质是氦核聚变，其核反应方程为。已知一个氦核的质量为，一个X核的质量为，一个质子的质量为，一个中子的质量为，真空中的光速为c，下列说法正确的是（　　） A．该核反应方程中的X是氮核 B．X核的结合能为 C．核的比结合能小于X核的比结合能 D．该聚变反应释放的核能为 2．（25-26高三下·天津红桥·阶段性质量检测（一））在家庭装修中一般要尽量减少石材的使用，这主要是因为其中含有放射性元素氡，氡核（）发生一次衰变后生成新核钋（）和一个粒子X，氡核的半衰期为3.8天。下列说法正确的是（　　） A．氡核发生的是衰变 B．粒子X的电离能力很强 C．若有40个氡原子核，经过7.6天一定还剩下10个氡原子核 D．钋核（）比氡核（）的比结合能小 3．（2026·甘肃兰州贺阳高级中学·二诊）“烛龙一号”是由无锡贝塔医药科技有限公司联合西北师范大学科研团队研发的国内首款C-14核电池，其工作原理基于放射性同位素C-14的衰变，通过换能器件可以直接将射线粒子的动能转化为电流。对此，下列说法正确的是（　　） A．该衰变为衰变 B．衰变释放的射线粒子来源于核外电子 C．随着温度的升高，C-14的半衰期不变 D．的比结合能比的比结合能小 4．（2026·内蒙古乌兰察布·二模）2025年底我国的可控核聚变取得了重大突破，主要的反应物是、，在高温条件下生成同时释放一个X粒子。已知、、以及X粒子的质量分别为、、、，、、的比结合能分别为、、，真空中光速为c。下列说法正确的是（　　） A．X粒子是电子 B． C．该反应释放的核能为 D．该反应释放的核能为 5．铀238是一种常见的放射性元素，是核燃料的重要组成部分。铀238衰变的方程之一，其中生成的新核仍然具有放射性，其衰变方程为。下列说法正确的是（　　） A．两个衰变均为衰变 B．X粒子的穿透能力比Y粒子强 C．16个经过两个半衰期剩余4个 D．、、核中的比结合能最大 题型02 核力、四种基本相互作用 6．（2026·浙江金华十校·模拟）如图，一块剖面为三角形的有机玻璃压在另一块有机玻璃上，当白色的偏振光通过三角形有机玻璃不同部位时，产生的干涉花纹会随着压力的变化而变化，利用特殊仪器可以清晰看到这种差异。则（　　） A．该实验中压力来源于核子间的强相互作用 B．该实验中白炽灯可充当光源直接照射有机玻璃 C．该实验只能观察有机玻璃发生的较大形变 D．该实验可用于推测有机玻璃各部位的受力情况 7．（25-26高三上·贵州凯里一中·期中）年，卢瑟福用镭放射出的粒子轰击氮原子核，从氮原子核中打出了一种新的粒子，如图所示。下列说法不正确的是（　　） A．新的粒子是质子 B．粒子具有波粒二象性 C．若提高粒子源所处环境温度，放射出的粒子数会增加 D．在氮原子核中，两个粒子之间的核力比它们之间的万有引力和库仑力都要大得多 8．已知铀核发生衰变的方程为，下列分析正确的是（　　） A．该衰变属于衰变，衰变过程中原子核内一个中子转化为质子 B．衰变后钍核内的核力比铀核内的核力弱 C．钍核的比结合能比铀核的比结合能大 D．衰变过程中原子核的总质量增加，遵循能量守恒定律 9．下列关于原子核中质子和中子的说法，正确的是（　　） A．原子核中质子数和中子数一定相等 B．原子序数大的原子核里，质子数比中子数多 C．质子和中子之间有库仑力 D．由于核力的作用范围是有限的，不可能无节制地增大原子核而使其仍稳定存在 10．钚（）裂变速度快，有些核性能比铀好，其裂变的一种反应为，则下列说法正确的是（　　） A． B． C．射线有很强的电离能力 D．核反应前后原子核质量数发生亏损 题型03 质能方程 11．在磁感应强度为B的匀强磁场中，一个静止的放射性原子核（）发生了一次α衰变。放射出的α粒子（He）在与磁场垂直的平面内做圆周运动，其轨道半径为R。以m、q分别表示α粒子的质量和电荷量，生成的新核用Y表示。下面说法不正确的是（　　） A．发生衰变后产生的α粒子与新核Y在磁场中运动的轨迹正确的是图丙 B．新核Y在磁场中做圆周运动的半径为RY＝R C．α粒子的圆周运动可以等效成一个环形电流，且电流大小为I＝ D．若衰变过程中释放的核能都转化为α粒子和新核的动能，则衰变过程中的质量亏损为Δm＝ 12．（2026·宁夏银川·质量检测）2025年6月，我国秦山核电“和福一号”技术品牌实现了医用同位素钇-90（）的批量化生产，为肝癌精准治疗提供了核心原料。钇-90生产过程是通过锶-90衰变而得，衰变方程为，已知锶核（）的半衰期为28.8年，单个原子核、原子核、粒子X的质量分别为、、，真空中光速为，则下列说法正确的是（　　） A．X为 B．温度越高，原子核的半衰期越短 C．单个原子核衰变释放的能量为 D．10个原子核经过28.8年后剩余5个原子核未衰变 13．钇90是医院给病人治疗用的放射性同位素，其半衰期约为2.67天，一个钇90核衰变释放的能量可达，相当于，结合以上信息，下列说法正确的是（    ） A．钇90注入人体后，人的体温会影响其半衰期 B．若有100个钇90原子核，则经过2.67天后，还剩下50个未衰变 C．钇90注入人体后，经过8天，约87.5％的钇90发生衰变 D．一个钇90核衰变的质量亏损为 14．（2026·广东东莞·一模）1956年李政道和杨振宁提出在弱相互作用中宇称不守恒，吴健雄用对此进行了实验验证。的衰变方程是：，其中是反电子中微子，电荷为零，静止质量可视为零。下列说法正确的是（    ） A．核反应中的X是中子 B．的比结合能大于的比结合能 C．衰变产物的质量数与相同，因此该过程不释放能量 D．若衰变前静止，则衰变后、X和反电子中微子的总动量为零 15．（2026·大连二十四中·二模）下列物理学的常识中，说法正确的是（　　） A．J.J.汤姆孙发现电子说明原子核内部有结构 B．法拉第引入了电场的概念并用电场线表示电场 C．电动势反映的是将其他形式的能转化为电能的本领，转化的能量越多，电源的电动势就越大 D．爱因斯坦质能方程说明质量可以转化为能量 创新拓展练 16．（25-26高二下·浙江开化中学·期中）下列说法正确的是（　　） A．电子的动量越大，电子的物质波波长越长 B．黑体不反射电磁波，也不会向外辐射电磁波 C．高速运动的子寿命变长的现象，用经典理论无法解释 D．铯原子核（）的结合能小于铅原子核（）的结合能 17．（2026·浙江嘉兴·二模）下列说法正确的是（　　） A．质量亏损表明的确存在着原子核的结合能 B．不可能从单一热库吸收热量使之完全变成功 C．X射线是原子内层电子跃迁时发射的电磁波 D．高速运动的子寿命变短是相对论时空观的证据之一 18．（2026·贵州·适应性测试）在恒星内部的氦燃烧过程中，通常是先由两个氦核结合成不稳定的铍核，核反应方程为，紧接着铍核再捕获第三个氦核生成碳核，核反应方程为。相关原子核的质量如表所示，则（　　） 原子核 质量 A．在核反应中，质量亏损 B．在核反应中，中子数不守恒 C．在核反应中，会释放出核能 D．的比结合能大于的比结合能 19．（2026·遵义航天高级中学·六模）许多放射性元素要经过多次衰变才能达到稳定，衰变过程中既有衰变也有衰变。下列说法正确的是（　　） A．元素发生衰变后质量数减少 B．衰变过程中存在质量亏损 C．低温会增大放射性元素的半衰期 D．衰变说明原子核内存在电子 20．下列判断正确的是（　　） A．比结合能越大的原子核越稳定 B．放射性元素经过个半衰期还剩的元素没有发生衰变 C．红外线和射线都是电磁波，在真空中传播的速度相等 D．一个系统把所吸收的热量全部用来对外做功是不可能的 新题速递 21．一个质子和一个中子聚变结合成一个氘核，同时辐射一个光子。已知质子、中子、氘核的质量分别为、、，普朗克常量为，真空中的光速为，若产生的核能全部被光子带走。下列说法正确的是（　　） A．核反应方程是 B．聚变反应中的质量亏损 C．辐射出光子的能量 D．光子的波长 22．（25-26高三上·辽宁辽阳·期末）伽马刀虽然名为“刀”，但实际上是一种精准放射治疗系统，通过聚焦γ射线去除病变组织。其主要利用Co衰变获得所需的射线，Co发生衰变后产生的新核用X表示，已知X比多一个质子，Co的半衰期约为5.3年，下列说法正确的是（　　） A．发生了β衰变 B．X的质量数与的质量数的差等于1 C．X的比结合能比的要大 D．伽马刀中特定的200个原子，经过5.3年后仍有100个未发生衰变 23．月球夜晚温度低至－180℃，“玉兔二号”月球车携带的放射性同位素钚238（）会不断发生衰变，释放能量为仪器设备供热。可以通过以下反应过程得到，，，下列说法正确的是（　　） A．k＝1 B．X为电子 C．到月球上半衰期变大 D．的比结合能比的比结合能小 24．（25-26高三上·广东中山纪念中学·期中）以下说法正确的是（   ） A．单晶体在不同方向上物质微粒的排列情况不同，因此单晶体具有各向异性 B．在农业中，可以通过锄松地面的土壤，来保存地下的水分 C．根据放射性元素的半衰期，可以确定某一个原子核衰变的时间 D．核反应，的结合能小于的结合能 25．钚的一种同位素Pu衰变时释放巨大能量，如图所示，其衰变方程为Pu→U＋He＋γ，则（　　） A．核反应中γ的能量就是Pu的结合能 B．核燃料总是利用平均结合能小的核 C．U核比Pu核更稳定，说明U的结合能大 D．该衰变过程是α衰变 1 / 2 学科网（北京）股份有限公司 $西学科网·上好课 www zxxk.com 上好每一堂课 3核力与结合能 1 2 3 4 5 6 > 9 10 C B C C B D C C D B 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 A C C D B CD AC AD AB AC 21 22 23 24 25 AD AC BD AB BD 1/1