第十一讲 原子核 复习讲义 -2025-2026学年高二下学期物理粤教版选择性必修第三册

期末复习讲义 粤教版（2019）选择性必修第三册复习讲义 第十一讲 原子核 一、原子核的衰变 1．衰变：原子核放出 粒子或 粒子，变成另一种原子核的变化称为原子核的衰变。衰变时通常伴随着 射线放出。 2.三种射线的比较 种类 α射线 β射线 γ射线 组成 高速氦核流 高速电子流 光子流(高频电磁波) 电荷量 2e -e 0 质量 4mp, mp=1.67×10-27 kg 静止质量为零 速度 0.1c 0.99c c 在电场、 磁场中 偏转 与α射线偏转方向相反 不偏转 贯穿本领 最弱,用纸能挡住 较强,能穿透几毫米的铝板 最强,能穿透几厘米的铅板 对空气的 电离作用 很强 较弱 很弱 3.两种衰变 衰变类型 α衰变 β衰变 衰变方程 He e 4.半衰期：放射性元素的原子核有半数发生衰变所需的时间。半衰期由原子核内部的因素决定，跟原子所处的物理  化学状态无关。 二、人工核反应 1.核反应的四种类型 类型 可控性 核反应方程典例 衰变 α衰变 自发 ThHe β衰变 自发 ThPae 人工转变 人工控制 HeH(卢瑟福发现质子) HeBen(查德威克发现中子) AlHen (约里奥-居里夫妇发现放射性同位素) Sie 重核 裂变 比较容易进 行人工控制 BaKr+n XeSr+1n 轻核聚变 很难控制 Hen 2.核反应方程的书写 (1)熟记常见粒子的符号是正确书写核反应方程的基础。如质子H)、中子n)、α粒子He)、β粒子e)、正电子e)、氘核H)、氚核H)等。 (2)掌握核反应方程遵循的规律是正确书写核反应方程或判断某个核反应方程是否正确的依据。由于核反应不可逆,因此书写核反应方程式时只能用“→”表示反应方向。 (3)核反应过程中质量数守恒,电荷数守恒。 三．核力、结合能 1．核力 含义 原子核里的  _  核子间_  _  _  _  存在相互作用的核力，核力把核子紧紧地束缚在核内，形成稳定的原子核 特点 （1）核力是  _  _  强相互作用（强力)  的一种表现 （2）核力是短程力，作用范围在之内 （3）每个核子只跟_  邻近_  的核子发生核力作用 2．结合能 （1）结合能：核子结合为原子核时放出_  _  的能量或原子核分解为核子时吸收_  _  的能量，叫作原子核的结合能。 （2）比结合能 .定义：原子核的结合能与核子数之比，称作比结合能，也叫平均结合能。 .特点：不同原子核的比结合能不同，原子核的比结合能越大，表示原子核中核子结合得越牢固，原子核越稳定。 3．质量亏损与核能释放 爱因斯坦质能方程  ，原子核的质量必然比组成它的核子的质量和要小，这就是质量亏损，由质量亏损可求出释放的核能 考点一：原子核的衰变 例1.关于原子核衰变，下列说法正确的是（   ） A．原子核发生α衰变时，电荷数增大 B．原子核发生α衰变时，质量数增大 C．衰变产生的α粒子穿透能力强，可以穿透几厘米厚的铅板 D．理论研究表明，（氡核）可能在一次衰变过程中放出两个α粒子，则其衰变方程为 例2.（铀核）衰变为（氡核）要经过几次α衰变，几次β衰变？下列回答正确的是（     ） A．4次α衰变，2次β衰变 B．2次α衰变，4次β衰变 C．4次α衰变，3次β衰变 D．3次α衰变，4次β衰变 例3.关于天然放射性，下列说法正确的是（　　） A．元素周期表中的所有元素都具有天然放射性 B．射线的实质是高速运动的电子流 C．放射性元素形成化合物后，该元素仍具有放射性 D．和三种射线中，射线的电离能力最强 考点二：半衰期 例1.对于质量为m0的，经过时间t后剩余的质量为m，其图线如图所示。下列关于衰变说法正确的是（　　） A．从图中可以得到的半衰期为124.9d B．从图中可以得到的半衰期为115.1d C．发生衰变生成 和电子 D．当压强变大，温度变高，的半衰期会变大 例2.下列说法正确的是（　　） A．根据玻尔理论，一个处于能级的氢原子向低能级跃迁时最多能辐射3种频率的光子 B．红光和红外线都是可见光 C．用紫光照射某金属表面能发生光电效应，改用红光照射该金属一定能发生光电效应 D．的半衰期是3.8天，4个经过3.8天一定还剩2个未衰变 考点三：人工核转变 例1.在核反应方程中，X表示的是（    ） A．中子 B．质子 C．电子 D．α粒子 例2.我国研发的全超导托卡马克核聚变实验装置（EAST）实现了1066秒的稳态运行。在该装置中，氘核和氚核聚变是主要的反应形式之一，核反应方程为。下列说法正确的是（　　） A．生成物为电子 B．该反应中，电荷数不守恒 C．核聚变反应之所以能放出巨大能量，是因为发生了质量亏损 D．该反应中，生成物的结合能小于反应物的结合能 例3.2025年7月，中国科学院宣布首次观测到铝的新核素铝-20的衰变现象，衰变路径：，。其中x、y分别是（     ） A．质子、电子 B．中子、质子 C．电子、中子 D．质子、质子 考点四：质能方程、结合能与比结合能 例1.已知质子的质量为，中子的质量为，氚核的质量为，真空中的光速为。下列说法正确的是（     ） A．氚核的结合能为 B．氚核的结合能为 C．氚核的比结合能为 D．氚核的比结合能为 例2.对于离开太阳系的航天器，太阳无法为它们提供能源，主要利用核电池作为能源。科学家设想一种核电池利用衰变成和粒子Y时放出的能量工作，已知、、Y的质量分别为m1、m2、m3，真空中光速为c，下列说法正确的是（    ） A．粒子Y形成的射线可用于金属探伤 B．核的比结合能比核的小 C．钚形成化合物四氟化钚后，放射性会消失 D．一个核衰变释放的能量为(m1-m2-m3)c2 例3.“嫦娥六号”从月球背面带回含氦-3元素的月壤，月球氦-3主要源于太阳风，在太阳内部生成氦-3的核反应方程是，该反应释放的能量为。则（    ） A．的结合能为 B．的比结合能为 C．的比结合能比的小 D．的质量比与的质量之和小 一、单选题 1．氘核与氚核进行核反应的方程是，该反应属于（     ） A．α衰变 B．β衰变 C．核裂变 D．核聚变 2．四种基本相互作用在不同的尺度上发挥着作用，分子间距离的数量级为，则分子力源于（     ） A．引力相互作用 B．电磁相互作用 C．强相互作用 D．弱相互作用 3．放射性元素钍232在地壳中含量丰富，其经过中子轰击后再经过次衰变可得能源材料铀，其核反应方程为，则（    ） A．， B．， C．， D．， 4．用α粒子轰击铍核，产生一种粒子X，其核反应方程中的X表示（　　） A．电子 B．中子 C．质子 D．α粒子 5．已知放射性同位素的半衰期为3天的半衰期为6天，某样品最初含有相同数量的和原子，则12天后两者的数量比值为（　　） A． B． C． D． 6．电离式烟雾探测器中常用镅作为电离源，它的衰变方程为，下列说法正确的是（　　） A． B． C．比更稳定 D．射线电离能力很强 7．科学家设想未来较为理想的获取核能的一种方式是用质子轰击某种原子核发生核反应释放能量。某核反应方程为，则下列说法正确的是（　　） A．X中有6个中子 B．该核反应为衰变 C．X比的比结合能大 D．具有放射性 8．下列关于原子核的衰变，说法正确的是（　　） A．衰变是原子的自发变化 B．原子核的衰变可以分为、、三种衰变 C．原子核衰变时电荷数和质量数都守恒 D．原子核也存在能级，能级越高越稳定 9．关于原子结构和原子核，下列说法中正确的是（　　） A．β衰变放出的电子是由核内的中子转化的 B．天然放射现象的发现，揭示了原子核是由质子和中子组成的 C．太阳辐射的能量主要来自太阳内部的核裂变反应 D．放射性元素的半衰期与原子所处的化学状态及外部条件有关 10．关于原子结构和原子核，下列说法中正确的是（　　） A．衰变放出的电子是由核内的中子转化的 B．天然放射现象的发现，揭示了原子是有内部结构的 C．太阳辐射的能量主要来自太阳内部的核裂变反应 D．放射性元素的半衰期与原子所处的化学状态及外部条件有关 11．我国“中国环流三号”（HL-3）实现电子温度1.6亿摄氏度的稳态运行，其核心反应为氘氚核聚变，反应方程为。已知的比结合能为1.09MeV，的比结合能为2.78MeV，的比结合能为7.07MeV，则该核聚变反应释放的核能为（　　） A．3.2MeV B．3.45MeV C．10.27MeV D．17.76MeV 12．铀核经过8次衰变和6次衰变后变成一种更稳定的元素，下列说法正确的是（    ） A．这种元素的结合能大于 B．这种元素的结合能等于 C．这种元素的比结合能小于 D．这种元素的比结合能大于 13．下列关于原子和原子核的说法正确的是（     ） A．放射性元素在提高温度时衰变将变快 B．射线的组成与氦原子核相同，射线是电子流 C．热核反应发生后，需要外界不断给它提供能量才能使反应继续下去 D．氢原子从低能级跃迁到高能级时，将放出光子，且电子的动能变小 14．人们发现原子序数大于83的所有天然存在的元素都具有放射性，它们经常会同时放出α、β、γ射线。如图所示，若将放射源分别放在匀强电场或匀强磁场中，并使电场和磁场与射线射出的方向垂直，由于场的作用带电的射线将发生偏转，下列说法正确的是（     ） A．图甲中的③射线是α射线，具有很强的穿透能力 B．图乙中的⑥射线是电子流，用一张厚纸就可以把它挡住 C．图甲中的①射线和图乙中的④射线均是α射线，具有很强的电离能力 D．图甲中的②射线和图乙的⑤射线属于同种射线，具有较强的电离能力 15．下列核反应方程及其类型的表述正确的是（     ） A．，是核聚变反应 B．，是核裂变反应 C．，是衰变 D．，是衰变 16．最近杂志报道，由和经过“聚变”后，释放出2个中子并生成110号元素的同位素X，下列说法正确的是（　　） A．该“聚变”过程可以在常温下完成 B．X原子核具有天然放射现象 C．该聚变反应方程为 D．可以用镉棒吸收中子控制反应速度 14 学科网（北京）股份有限公司 $期末复习讲义 粤教版（2019）选择性必修第三册复习讲义 第十一讲 原子核 一、原子核的衰变 1．衰变：原子核放出 粒子或 粒子，变成另一种原子核的变化称为原子核的衰变。衰变时通常伴随着 射线放出。 2.三种射线的比较 种类 α射线 β射线 γ射线 组成 高速氦核流 高速电子流 光子流(高频电磁波) 电荷量 2e -e 0 质量 4mp, mp=1.67×10-27 kg 静止质量为零 速度 0.1c 0.99c c 在电场、 磁场中 偏转 与α射线偏转方向相反 不偏转 贯穿本领 最弱,用纸能挡住 较强,能穿透几毫米的铝板 最强,能穿透几厘米的铅板 对空气的 电离作用 很强 较弱 很弱 3.两种衰变 衰变类型 α衰变 β衰变 衰变方程 He e 4.半衰期：放射性元素的原子核有半数发生衰变所需的时间。半衰期由原子核内部的因素决定，跟原子所处的物理  化学状态无关。 二、人工核反应 1.核反应的四种类型 类型 可控性 核反应方程典例 衰变 α衰变 自发 ThHe β衰变 自发 ThPae 人工转变 人工控制 HeH(卢瑟福发现质子) HeBen(查德威克发现中子) AlHen (约里奥-居里夫妇发现放射性同位素) Sie 重核 裂变 比较容易进 行人工控制 BaKr+n XeSr+1n 轻核聚变 很难控制 Hen 2.核反应方程的书写 (1)熟记常见粒子的符号是正确书写核反应方程的基础。如质子H)、中子n)、α粒子He)、β粒子e)、正电子e)、氘核H)、氚核H)等。 (2)掌握核反应方程遵循的规律是正确书写核反应方程或判断某个核反应方程是否正确的依据。由于核反应不可逆,因此书写核反应方程式时只能用“→”表示反应方向。 (3)核反应过程中质量数守恒,电荷数守恒。 三．核力、结合能 1．核力 含义 原子核里的  _  核子间_  _  _  _  存在相互作用的核力，核力把核子紧紧地束缚在核内，形成稳定的原子核 特点 （1）核力是  _  _  强相互作用（强力)  的一种表现 （2）核力是短程力，作用范围在之内 （3）每个核子只跟_  邻近_  的核子发生核力作用 2．结合能 （1）结合能：核子结合为原子核时放出_  _  的能量或原子核分解为核子时吸收_  _  的能量，叫作原子核的结合能。 （2）比结合能 .定义：原子核的结合能与核子数之比，称作比结合能，也叫平均结合能。 .特点：不同原子核的比结合能不同，原子核的比结合能越大，表示原子核中核子结合得越牢固，原子核越稳定。 3．质量亏损与核能释放 爱因斯坦质能方程  ，原子核的质量必然比组成它的核子的质量和要小，这就是质量亏损，由质量亏损可求出释放的核能 考点一：原子核的衰变 例1.关于原子核衰变，下列说法正确的是（   ） A．原子核发生α衰变时，电荷数增大 B．原子核发生α衰变时，质量数增大 C．衰变产生的α粒子穿透能力强，可以穿透几厘米厚的铅板 D．理论研究表明，（氡核）可能在一次衰变过程中放出两个α粒子，则其衰变方程为 【答案】D 【详解】A．α衰变放出的α粒子为，衰变过程电荷数守恒，因此母核电荷数减少2，而非增大，故A错误； B．α粒子质量数为4，衰变过程质量数守恒，因此母核质量数减少4，而非增大，故B错误； C．α粒子电离能力强、穿透能力极弱，一张白纸即可将其挡住，穿透能力强、可穿透几厘米厚铅板的是γ射线，故C错误； D．衰变方程满足电荷数守恒和质量数守恒：左边电荷数为86，右边2×2＋82 = 86；左边质量数为216，右边2×4＋208 = 216，守恒关系成立，故D正确。 故选D。 例2.（铀核）衰变为（氡核）要经过几次α衰变，几次β衰变？下列回答正确的是（     ） A．4次α衰变，2次β衰变 B．2次α衰变，4次β衰变 C．4次α衰变，3次β衰变 D．3次α衰变，4次β衰变 【答案】A 【详解】设衰变过程发生次α衰变、次β衰变，根据衰变前后质量数守恒、电荷数守恒列方程： 解得，即α衰变次数为4次。 电荷数守恒： 代入，解得，即β衰变次数为2次。 故选A。 例3.关于天然放射性，下列说法正确的是（　　） A．元素周期表中的所有元素都具有天然放射性 B．射线的实质是高速运动的电子流 C．放射性元素形成化合物后，该元素仍具有放射性 D．和三种射线中，射线的电离能力最强 【答案】C 【详解】A．天然放射性是某些重元素（如铀、钍等）自发衰变的性质，并非元素周期表中所有元素都具有，稳定元素无天然放射性故A错误； B．γ射线是高频电磁波（光子流），实质为电磁辐射；高速运动的电子流是β射线的实质，故B错误； C．放射性由原子核内部结构决定，化学状态（如形成化合物）不改变核性质，因此该元素仍具有放射性，故C正确； D．α、β、γ三种射线中，α射线（氦核）电荷多、质量大，电离能力最强；γ射线不带电，电离能力最弱，故D错误。 故选C。 考点二：半衰期 例1.对于质量为m0的，经过时间t后剩余的质量为m，其图线如图所示。下列关于衰变说法正确的是（　　） A．从图中可以得到的半衰期为124.9d B．从图中可以得到的半衰期为115.1d C．发生衰变生成 和电子 D．当压强变大，温度变高，的半衰期会变大 【答案】B 【详解】AB．设为半衰期。根据放射性衰变的剩余质量公式 变形得 由图像可知当时， 当时， 剩余质量从变为，恰好衰减为原来的一半，因此半衰期 ，故A错误，B正确； C． β衰变的本质是原子核内中子转化为质子和电子，释放出电子，衰变后新核的电荷数加1，质量数不变。原核电荷数为50，β衰变后新核电荷数应为51，不是49，故C错误； D．半衰期由原子核本身的内部性质决定，与外界压强、温度等环境条件无关，故D错误； 故选Ｂ。 例2.下列说法正确的是（　　） A．根据玻尔理论，一个处于能级的氢原子向低能级跃迁时最多能辐射3种频率的光子 B．红光和红外线都是可见光 C．用紫光照射某金属表面能发生光电效应，改用红光照射该金属一定能发生光电效应 D．的半衰期是3.8天，4个经过3.8天一定还剩2个未衰变 【答案】A 【详解】A．一个处于n=4能级的氢原子，向低能级跃迁时最多的路径为 ，共3次跃迁，对应3种频率的光子，故A正确； B．可见光的波长范围为400nm~760nm，红外线波长大于760nm，属于不可见光，故B错误； C．光电效应的发生条件是入射光频率大于金属的极限频率，紫光频率高于红光，紫光能发生光电效应仅说明金属极限频率小于紫光频率，无法判断是否小于红光频率，因此红光照射不一定能发生光电效应，故C错误； D．半衰期是大量原子核衰变的统计规律，仅对大量原子核成立，对少量原子核不适用，故D错误。 故选A。 考点三：人工核转变 例1.在核反应方程中，X表示的是（    ） A．中子 B．质子 C．电子 D．α粒子 【答案】B 【详解】核反应过程遵循质量数守恒和电荷数守恒，设粒子X的质量数为、电荷数为，左侧总质量数为，因此 解得 左侧总电荷数为，因此 解得 可知X为质量数1、电荷数1的，即质子。 故选B。 例2.我国研发的全超导托卡马克核聚变实验装置（EAST）实现了1066秒的稳态运行。在该装置中，氘核和氚核聚变是主要的反应形式之一，核反应方程为。下列说法正确的是（　　） A．生成物为电子 B．该反应中，电荷数不守恒 C．核聚变反应之所以能放出巨大能量，是因为发生了质量亏损 D．该反应中，生成物的结合能小于反应物的结合能 【答案】C 【详解】AB．根据核反应方程的质量数守恒和电荷数守恒，可知氘核和氚核聚变的核反应方程为，故为中子，不是电子，AB错误； C．根据爱因斯坦的质能方程可知，核聚变反应之所以能放出巨大能量，是因为发生了质量亏损，C正确； D．核反应后的原子核的比结合能更大，更稳定，所以生成物的结合能大于反应物的结合能，D错误。故选C。 例3.2025年7月，中国科学院宣布首次观测到铝的新核素铝-20的衰变现象，衰变路径：，。其中x、y分别是（     ） A．质子、电子 B．中子、质子 C．电子、中子 D．质子、质子 【答案】D 【详解】核反应过程遵循质量数与核电荷数守恒，可知x粒子的质量数、核电荷数分别为 同理，可知y粒子的质量数、核电荷数分别为 可知x、y粒子均为质子。 故选D． 考点四：质能方程、结合能与比结合能 例1.已知质子的质量为，中子的质量为，氚核的质量为，真空中的光速为。下列说法正确的是（     ） A．氚核的结合能为 B．氚核的结合能为 C．氚核的比结合能为 D．氚核的比结合能为 【答案】B 【详解】AB．首先明确氚核的质子数为1，中子数为，核子总数为3 结合能的本质是核子结合为原子核时释放的能量，等于质量亏损对应的能量，质量亏损 自由核子总质量 原子核质量，即 由质能方程得结合能，故A错误，B正确； CD．比结合能为结合能除以核子总数，即，故CD错误； 故选B。 例2.对于离开太阳系的航天器，太阳无法为它们提供能源，主要利用核电池作为能源。科学家设想一种核电池利用衰变成和粒子Y时放出的能量工作，已知、、Y的质量分别为m1、m2、m3，真空中光速为c，下列说法正确的是（    ） A．粒子Y形成的射线可用于金属探伤 B．核的比结合能比核的小 C．钚形成化合物四氟化钚后，放射性会消失 D．一个核衰变释放的能量为(m1-m2-m3)c2 【答案】D 【详解】A．衰变成，原子序数减少2，质量数减少4，说明Y是粒子，其射线穿透力弱，无法穿透金属，故不能用于金属探伤，故A错误； B．衰变成和粒子Y时放出能量，故生成核更稳定，比结合能更大，即核的比结合能比核的大，故B错误； C．放射性由原子核内部决定，与化学状态无关，形成化合物后放射性不会消失，故C错误； D．根据质能方程，一个核衰变释放能量为，故D正确。 故选D。 例3.“嫦娥六号”从月球背面带回含氦-3元素的月壤，月球氦-3主要源于太阳风，在太阳内部生成氦-3的核反应方程是，该反应释放的能量为。则（    ） A．的结合能为 B．的比结合能为 C．的比结合能比的小 D．的质量比与的质量之和小 【答案】D 【详解】A．该反应释放的能量是的结合能与的结合能的差值（单个为自由质子，结合能为），并非的结合能。故A错误； B．比结合能为原子核结合能与核子数的比值，的核子数为3，且其结合能不等于，故比结合能不是。故B错误； C．放热核反应的生成物比反应物更稳定，而比结合能越大原子核越稳定，因此的比结合能大于的比结合能。故C错误； D．根据质能方程，核反应释放能量对应存在质量亏损，即反应后生成物总质量小于反应物总质量，因此的质量小于与的质量之和。故D正确。 故选D。 一、单选题 1．氘核与氚核进行核反应的方程是，该反应属于（     ） A．α衰变 B．β衰变 C．核裂变 D．核聚变 【答案】D 【详解】A．α衰变是重核自发释放α粒子（）的核衰变过程，反应物仅为单一原子核，本题反应物为两个轻核，不符合α衰变特征，故A错误； B．β衰变是原子核自发释放β粒子（）的核衰变过程，本题既无β粒子生成，反应物也不是单一原子核，不符合β衰变特征，故B错误； C．核裂变是重核分裂为多个中等质量原子核的核反应，本题反应物为轻核，是核的结合过程而非分裂过程，不符合核裂变特征，故C错误； D．核聚变是两个轻原子核结合为质量更大的原子核的核反应，本题中氘核（）和氚核（）均为轻核，结合生成质量更大的氦核（），符合核聚变特征，故D正确。 故选D。 2．四种基本相互作用在不同的尺度上发挥着作用，分子间距离的数量级为，则分子力源于（     ） A．引力相互作用 B．电磁相互作用 C．强相互作用 D．弱相互作用 【答案】B 【详解】A．引力相互作用强度极弱，在分子尺度的作用可完全忽略，不是分子力的来源，故A错误； B．分子由带正电的原子核和带负电的核外电子构成，分子间作用力本质是微观带电粒子间电磁相互作用的宏观表现，作用范围匹配的分子间距尺度，故B正确； C．强相互作用是短程力，作用范围仅约，仅在原子核内核子间发挥作用，分子间距远大于该范围，强相互作用无法体现，故C错误； D．弱相互作用作用范围比强相互作用更小，仅在原子核衰变等微观过程中体现，故D错误。 故选B。 3．放射性元素钍232在地壳中含量丰富，其经过中子轰击后再经过次衰变可得能源材料铀，其核反应方程为，则（    ） A．， B．， C．， D．， 【答案】C 【详解】质量数守恒可知反应前总质量数为，由电荷数守恒可知反应前总电荷数为，每个β粒子带电荷数为，则有 解得， 故选C。 4．用α粒子轰击铍核，产生一种粒子X，其核反应方程中的X表示（　　） A．电子 B．中子 C．质子 D．α粒子 【答案】B 【详解】核反应过程遵循电荷数守恒和质量数守恒，设粒子X的电荷数为、质量数为，根据电荷数守恒，有左边总电荷数为，故 解得 根据质量数守恒，有左边总质量数为，故 解得 可知X是电荷数为0、质量数为1的中子。 故选B。 5．已知放射性同位素的半衰期为3天的半衰期为6天，某样品最初含有相同数量的和原子，则12天后两者的数量比值为（　　） A． B． C． D． 【答案】A 【详解】放射性元素衰变后剩余原子数根据衰变公式，其中为初始原子核数，为衰变时间，为元素半衰期。设初始时两种原子数量均为 对，半衰期天，时，剩余数量 对，半衰期天，时，剩余数量 两者数量比值 故选A。 6．电离式烟雾探测器中常用镅作为电离源，它的衰变方程为，下列说法正确的是（　　） A． B． C．比更稳定 D．射线电离能力很强 【答案】B 【详解】A．核反应遵循质量数守恒和电荷数守恒，根据质量数守恒， ，故A错误； B．根据电荷数守恒， ，故B正确； C．该衰变过程释放能量，说明生成物的比结合能大于的比结合能，比结合能越大原子核越稳定，因此更稳定，故C错误； D．射线是高频电磁波，电离能力很弱，穿透能力很强，故D错误。 故选B。 7．科学家设想未来较为理想的获取核能的一种方式是用质子轰击某种原子核发生核反应释放能量。某核反应方程为，则下列说法正确的是（　　） A．X中有6个中子 B．该核反应为衰变 C．X比的比结合能大 D．具有放射性 【答案】A 【详解】A．根据核反应前后质量数和电荷数守恒，可知X的质量数为，X的电荷数为，则X的中子数为11−5=6，故A正确； B．此反应为人工转变，故B错误； C．比结合能越大越稳定，所以X比的比结合能小，故C错误； D．是稳定同位素，无放射性，故D错误。 故选A。 8．下列关于原子核的衰变，说法正确的是（　　） A．衰变是原子的自发变化 B．原子核的衰变可以分为、、三种衰变 C．原子核衰变时电荷数和质量数都守恒 D．原子核也存在能级，能级越高越稳定 【答案】C 【详解】A．衰变是原子核的自发变化，而非整个原子，故A错误； B．α和β是衰变类型，γ射线是衰变后核释放能量的方式，并非独立衰变类型，故B错误； C．原子核衰变时遵循电荷数和质量数守恒，故C正确； D．原子核能级越低越稳定，高能级会通过γ辐射跃迁到低能级，故D错误。 故选C。 9．关于原子结构和原子核，下列说法中正确的是（　　） A．β衰变放出的电子是由核内的中子转化的 B．天然放射现象的发现，揭示了原子核是由质子和中子组成的 C．太阳辐射的能量主要来自太阳内部的核裂变反应 D．放射性元素的半衰期与原子所处的化学状态及外部条件有关 【答案】A 【详解】A．β衰变的本质是原子核内的中子转化为一个质子和一个电子（β粒子），电子被释放到核外，故A正确； B．天然放射现象的发现仅揭示了原子核具有复杂内部结构、可再分，原子核由质子和中子组成是后续质子、中子被人类发现后才证实的结论，故B错误； C．太阳辐射的能量主要来自太阳内部的轻核聚变反应（氢核聚变为氦核），并非核裂变，故C错误； D．放射性元素的半衰期由原子核内部自身的性质决定，与原子所处的化学状态、外部温度、压强等外界条件均无关，故D错误。 故选A。 10．关于原子结构和原子核，下列说法中正确的是（　　） A．衰变放出的电子是由核内的中子转化的 B．天然放射现象的发现，揭示了原子是有内部结构的 C．太阳辐射的能量主要来自太阳内部的核裂变反应 D．放射性元素的半衰期与原子所处的化学状态及外部条件有关 【答案】A 【详解】A．衰变的本质是原子核内的中子转化为一个质子和一个电子（粒子），电子被释放到核外，故A正确； B．天然放射现象的发现揭示了原子核具有复杂内部结构、可再分，原子有内部结构是电子的发现证实的，故B错误； C．太阳辐射的能量主要来自太阳内部的轻核聚变反应，并非核裂变，故C错误； D．放射性元素的半衰期由原子核内部自身的性质决定，与原子所处的化学状态、外部温度、压强等外界条件均无关，故D错误。 故选A。 11．我国“中国环流三号”（HL-3）实现电子温度1.6亿摄氏度的稳态运行，其核心反应为氘氚核聚变，反应方程为。已知的比结合能为1.09MeV，的比结合能为2.78MeV，的比结合能为7.07MeV，则该核聚变反应释放的核能为（　　） A．3.2MeV B．3.45MeV C．10.27MeV D．17.76MeV 【答案】D 【详解】核反应释放的核能等于反应后生成物的总结合能减去反应前反应物的总结合能，而原子核结合能等于比结合能与核子数的乘积，所以释放的核能为 故选D。 12．铀核经过8次衰变和6次衰变后变成一种更稳定的元素，下列说法正确的是（    ） A．这种元素的结合能大于 B．这种元素的结合能等于 C．这种元素的比结合能小于 D．这种元素的比结合能大于 【答案】D 【详解】AB．对于重核，总结合能通常随核子数的增加而增加。由于新核的核子数206小于铀核的238，因此新核的结合能小于铀核，A、B错误； C．题干明确衰变后生成的元素更稳定，因此其比结合能大于铀核，故C错误； D．越稳定的原子核比结合能越大，新核比铀核更稳定，因此比结合能大于铀核，故D正确。 13．下列关于原子和原子核的说法正确的是（     ） A．放射性元素在提高温度时衰变将变快 B．射线的组成与氦原子核相同，射线是电子流 C．热核反应发生后，需要外界不断给它提供能量才能使反应继续下去 D．氢原子从低能级跃迁到高能级时，将放出光子，且电子的动能变小 【答案】B 【详解】A．放射性元素的衰变快慢由原子核内部结构决定，与外界温度等环境条件无关，提高温度不会改变衰变速度，故A错误； B．射线是高速氦核流，组成与氦原子核完全相同；射线是原子核内中子衰变为质子时释放的电子形成的电子流，故B正确； C．热核反应（核聚变）发生后会释放大量核能，依靠自身释放的能量即可维持反应持续进行，不需要外界持续供能，故C错误； D．根据库仑力提供向心力，推导得电子动能，增大则动能变小 氢原子从低能级跃迁到高能级时，需要吸收光子，不是放出光子，故D错误。 故选B。 14．人们发现原子序数大于83的所有天然存在的元素都具有放射性，它们经常会同时放出α、β、γ射线。如图所示，若将放射源分别放在匀强电场或匀强磁场中，并使电场和磁场与射线射出的方向垂直，由于场的作用带电的射线将发生偏转，下列说法正确的是（     ） A．图甲中的③射线是α射线，具有很强的穿透能力 B．图乙中的⑥射线是电子流，用一张厚纸就可以把它挡住 C．图甲中的①射线和图乙中的④射线均是α射线，具有很强的电离能力 D．图甲中的②射线和图乙的⑤射线属于同种射线，具有较强的电离能力 【答案】C 【详解】A．图甲中的③射线在电场中偏向正极板，可知带负电，是β射线，穿透能力不是很强，A错误； B．根据左手定则可知，图乙中的⑥射线带负电，是β射线，是电子流，可以穿透几毫米厚的铝板，B错误； C．图甲中的①射线在电场中偏向负极板，则是α射线；根据左手定则，图乙中的④射线带正电，是α射线，具有很强的电离能力，C正确； D．图甲中的②射线和图乙的⑤射线均为γ射线，不带电，具有较强的穿透能力，但是电离能力很弱，D错误。 故选C。 15．下列核反应方程及其类型的表述正确的是（     ） A．，是核聚变反应 B．，是核裂变反应 C．，是衰变 D．，是衰变 【答案】C 【详解】A．该反应是钍核吸收中子生成其同位素的反应，不是轻核聚合的核聚变，故A错误； B．该反应放出电子，质量数不变、电荷数+1，属于衰变，不是重核分裂的核裂变，故B错误； C．该反应放出电子，满足反应后电荷数+1、质量数不变的衰变特征，是衰变，故C正确； D．该反应是重核受中子轰击分裂为两个中等质量核的核裂变反应，是裂变伴随释放的光子，不是衰变，故D错误。 故选C。 16．最近杂志报道，由和经过“聚变”后，释放出2个中子并生成110号元素的同位素X，下列说法正确的是（　　） A．该“聚变”过程可以在常温下完成 B．X原子核具有天然放射现象 C．该聚变反应方程为 D．可以用镉棒吸收中子控制反应速度 【答案】B 【详解】A．核聚变需要极高的温度和压力，常温下无法完成，故A错误； B．110号元素为人工合成元素，原子序数大于83，具有天然放射性，故B正确； C．由核反应前后质量数守恒可得生成物X的质量数为208+62-2×1=268 但选项中X的质量数为269，方程错误，故C错误； D．镉棒用于控制核裂变的中子数，聚变反应不依赖中子链式反应，故D错误。 故选B。 14 学科网（北京）股份有限公司 $