2026届高考物理一轮复习讲义：原子核物理三大考点：三种射线、核裂变与核聚变

该高中物理讲义围绕原子核物理三大高考核心考点，即三种射线的本质与特性、核衰变及半衰期、核裂变与核聚变，按基础认知—规律应用—综合拓展的逻辑架构整合知识，通过考点梳理、方法指导、真题精讲环节，帮助学生系统掌握知识内在联系并突破高频难点。 资料突出科学思维与科学态度培养，设计三种射线电离/穿透能力对比表强化模型建构，结合“烛龙一号”核电池等新情境真题训练守恒定律应用，通过半衰期影响因素辨析、核反应类型判断等策略，高效提升学生知识迁移能力，为教师精准把控复习节奏提供实用指导。

高考物理：原子核物理三大考点：三种射线、核裂变与核聚变 一、考情分析 ①三种射线的本质（α—氦核流、β—电子流、γ—光子流）和特性（电离能力、穿透能力）仍将是基础考查重点。 ②与核反应方程、衰变、半衰期结合的综合题预计会继续出现。 ③以新情境（如航天、医疗、核电池等）为载体的题目将进一步考查学生对射线特性的理解和应用。 ④电场、磁场中射线偏转的判断可能成为选择题或实验题的命题方向 2、 三种射线的比较 其中，对空气的电离作用即射线使原子中的电子脱离核的束缚成为自由电子的过程 三、半衰期 ①定义：用来表示放射性元素衰变的快慢，放射性元素原子核有半数发生衰变所需的时间，叫作这种元素的半衰期 ②半衰期只跟原子核自身因素相关，与其化学状态以及外部环境无关 ③半衰期越大，衰变越慢；半衰期越小，衰变越快，每种放射性元素都有自己特定的半衰期 ④计算公式： 若最初的原子核数量为，则剩余的原子核数，T为半衰期，t为经历的时间。 若最初的放射性元素质量为，则剩余的放射性元素质量 衰变掉的质量=【1-】 ⑤对半衰期的理解（常考） 放射性元素衰变的快慢由原子核内部本身决定，与以下因素无关：温度高低，压强大小，单质或者化合物，物理状态等 半衰期是大量原子核的集体行为，对于单个或者少数几个原子核，是无法运用半衰期公式来计算的，也不能说这个原子核经过多少时间就一定衰变，这是错误的表述 放射性元素衰变后，一部分质量变成了新核，一部分以射线形式释放出去，衰变的那一部分不等于消失了，而是变成了新的元素和射线粒子 例1：（2025年云南高考改编）2025年3月，我国科学家研制的碳-14核电池原型机“烛龙一号”发布，标志着我国在核能技术领域与微型核电池领域取得突破，碳-14的衰变方程为→，则（） A、 X为电子，是在核内中子转变为质子的过程中产生的 B、 X的穿透能力比γ射线弱 C、 X为质子，是由核内中子转化而来的 D.提高所处环境温度，则其半衰期变小 解析： AC选项：由质量数守恒，电荷数守恒有→，即X为电子，电子是在核内中子转变为质子的过程中产生的，A选项正确，C选项错误 B选项：由A选项有X为电子，且β射线—电子流穿透能力大于γ射线，因此B选项错误 D选项：半衰期只跟原子核自身因素相关，与其化学状态以及外部环境无关，因此D选项错误 例2：关于原子核衰变，下列说法正确的是（    ） A．原子核衰变后生成新核并释放能量，新核总质量等于原核质量 B．大量某放射性元素的原子核有半数发生衰变所需时间，为该元素的半衰期 C．放射性元素的半衰期随环境温度升高而变长 D． 采用化学方法可以有效改变放射性元素的半衰期 解析：【解析】 A．原子核衰变时释放能量，根据质能方程，总质量会减少，新核总质量小于原核质量，故 A 错误； B．半衰期定义为大量放射性原子核半数发生衰变所需的时间，题干中强调“大量”，符合定义，故 B 正确； C．半衰期由原子核内部结构决定，与温度无关，故 C 错误； D．半衰期不受化学方法影响，因化学变化不改变原子核性质，故 D 错误。 故此题答案选择B选项。 四、核裂变&核聚变 ①核裂变：德国物理学家哈恩和他的助手斯特拉斯曼在用中子轰击铀核的实验中发现 定义：使重核分裂成中等质量的原子核的核反应叫核裂变，有质量亏损，同时产生巨大能量 产生条件：核裂变只发生在人为控制的核反应中，自然界不会自发地产生，而是衰变 典型核裂变：→ （铀核＋中子的反应肯定是核裂变） 特点：释放的能量巨大，裂变产物具有多样性，放射性，产生多个中子 例3： 1.根据近代物理知识，你认为下列说法中正确的是（） A.在原子核中，结合能越大表示原子核中的核子结合得越牢固 B.→是核裂变反应 C.氡的半衰期为3.8天，现有16个氢原子核，经过7.6天后剩下4个氡原子核 D.一个氢原子从n=4的激发态向低能级跃迁时，最多能辐射出6种不同频率的光子 解析： A选项：比结合能越大，原子核越牢固，因此A选项错误 B选项：核裂变产生的裂变产物具有多样性，且产生多个中子，因此B选项正确 C选项：半衰期是大量原子核的集体行为，对于单个或者少数几个原子核，是无法运用半衰期公式来计算的，也不能说这个原子核经过多少时间就一定衰变，这是错误的表述，则C选项错误 D选项：一个氢原子从高能级跃迁到低能级，最多辐射的不同频率的光子种类为：n-1种，即从n=4跃迁，最多能辐射出三种不同频率光子，D选项错误 综上，此题选择B选项 ②核聚变 定义：两个轻核结合成质量较大的核，这样的核反应叫作核聚变。 典型核聚变：→ 且有质量亏损 核聚变释放的能量比核裂变大得多，且要在很高的温度下才能发生 例4:2023年4月13日，中国“人造太阳”反应堆中国科学院环流器装置EAST创下新纪录，实现403秒稳态长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.氙氙核聚变的核反应方程为→ 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 解析： A选项，相同质量的核燃料，核聚变释放的能量比核裂变大得多，则A选项正确 B选项：质量数，电荷数不守恒，B选项错误 C选项：核聚变的核反应燃料主要是不是铀，则C选项错误 D选项：核聚变反应过程是有质量亏损的，因此D选项也错误 综上此题选择A选项 对于核聚变与核裂变有一点辨析需要记住：可控核裂变即核反应链，不可控核裂变为原子弹。不可控核聚变为氢弹及太阳内部 学科网（北京）股份有限公司 $