17.4 核反应和核能 专项训练 -2027届高考物理一轮复习100考点精练

**基本信息** 聚焦核反应与核能核心考点，通过23道精选模拟题与高考真题，系统覆盖核反应方程、能量计算及应用，强化物理观念与科学思维。 **专项设计** |模块|题量/典例|题型特征|知识逻辑| |----|-----------|----------|----------| |核反应方程与类型|8题（含2024广东高考题）|辨析α/β衰变、聚变/裂变，配平方程|基于电荷数与质量数守恒，构建核反应分类模型| |核能与比结合能|6题（含比结合能曲线分析）|结合能计算、稳定性比较|从质量亏损到质能方程，建立能量转化定量关系| |半衰期与衰变|5题（含图像题）|半衰期计算、衰变实质判断|依据指数衰减规律，理解微观过程统计性| |物理学史与应用|4题（如人造太阳、核电站）|科技前沿与理论对应|联系实际应用，体现科学态度与社会责任|

2027高考物理一轮复习100考点精练 第17章 原子物理 考点17.4 核反应和核能 【考点精练】 1. （2026辽宁大连质检）核物理是研究原子核的结构和变化规律的物理学分支，下列关于核物理知识的说法正确的是（        ） A．太阳辐射的能量主要来自太阳内部的核聚变反应 B．核反应方程式属于α衰变 C．核反应时产生的γ射线的本质是高速电子流 D．原子核的结合能等于使其完全分解成自由核子所需的最小能量 答案 AD 解析 太阳辐射的能量主要来自太阳内部的核聚变反应，A正确； 核反应方程式属于氘氚聚变反应，不是α衰变，B错误； 核反应时产生的γ射线的本质是高频电磁波，β射线是高速电子流，C错误； 根据结合能的定义，可知原子核的结合能等于使其完全分解成自由核子所需的最小能量，D正确。 2 （2026安徽六安模拟）2026年1月，中国EAST装置证实“托卡马克密度自由区”存在，为高密度运行提供新依据。“人造太阳”内部发生的一种核反应方程为，已知的比结合能为，的比结合能为，的比结合能为，光在真空中的传播速度为，半衰期为12.46年。下列说法正确的是（　　） A．核反应方程中X是 B．核聚变时轻核间距离达到原子直径范围以内就可以 C．核反应中的质量亏损可表示为 D．在高温高压下半衰期会变大 答案 解析 根据核反应遵循质量数守恒和电荷数守恒，可知核反应方程中X是中子，A错误； 核聚变时轻核间距离达到原子核直径范围以内就可以，B错误； 核反应释放的能量△E=4核反应中的质量亏损可表示为△m==, C正确； 放射性元素的半衰期与元素所处的物理化学状态无关，所以在高温高压下半衰期不会变大，D错误。 3 （2025年5月河南部分重点高中考前联考）中国环流二号“人造太阳”装置中的核反应方程为，已知、、X的比结合能分别为、、，下列说法正确的是（　　） A. 该核反应也叫链式反应，是目前核电站的主要核反应 B. X为 C. 、、中最小 D. 该核反应释放的能量为△E=4 【答案】D 【解析】．该反应为核聚变，不是链式反应，核电站的核反应主要是核裂变，故A错误； 根据质量数、电荷数守恒，可知X的质量数为4电荷数为2，则X是，故B错误； 核反应生成物更稳定，故更大，故C错误； 释放能量为△E=4，D正确。 4．（广东省广州市2025届高三下学期物理6月保温训练）在物理学中图像可以直观地反映物理量之间的关系，如图所示，甲图是光电管中光电流与电压关系图像，乙图是c、d两种金属遏止电压与入射光频率之间的关系图像，丙图是放射性元素氡的质量和初始时质量比值与时间之间的关系图像，丁图是原子核的比结合能与质量数之间关系图像，下列判断正确的是（　　） A．甲图中，a光的频率大于b光的频率 B．乙图中，金属c的逸出功大于金属d的逸出功 C．丙图中，每过天要衰变掉质量相同的氡 D．丁图中，质量数越大比结合能越大 答案 A 【解析】A．由图可知，a光的遏止电压大，根据 同一光电管逸出功相同，所以a光频率大，故A正确； 根据有 当频率相等时，由于金属c遏止电压大，所以c的逸出功小，故B错误； 由图可知氡半衰期为3.8天，由于每次衰变后的氡质量均变成原来的一半，故每过3.8天要衰变掉质量不相同的氡，故C错误； 质量数大，比结合能不一定大，故D错误。故选A。 5. （湘豫名校联考2025学年高三春季学期第二次模拟考试）物理学中常用的方法和物理学史是物理学的重要内容，对于提高物理学科素养有重要作用。下列说法中正确的是（　　） A. 物理学常用比值法来定义许多物理量，如密度电阻加速度 B. 卢瑟福在用α粒子轰击铍核实验中发现了中子，核反应方程为 C. 现代科学理论认为大质量恒星塌缩成黑洞的过程受核反应+Y→的影响，其中Y是β粒子 D. 电子束穿过铝箔后的衍射图样揭示了电子的波动性 【答案】D 【解析】．不是比值定义法，A错误； 发现的中子的是是查德威克，不是卢瑟福，B错误； 根据核反应遵循的质量数守恒，电荷数守恒可以知道Y是，C错误； 电子的衍射说明电子具有波动性，D正确。 6 （河北石家庄正定中学2025届高三年级下学期第二次模拟）钷元素（Pm）是“万能之土”稀土元素家族成员之一，被誉为人工“夜明珠”。钷（Pm）可以由得到，钷（Pm）元素不稳定，可以发生如下反应，钷（Pm）元素的半衰期为2.64年。下列说法中正确的是（　　） A. X粒子为正电子 B. Y粒子为电子，是核外电子逃逸的结果 C. 钷（Pm）元素的半衰期不随温度变化而变化 D. 核内有62个质子，147个中子 【答案】C 【解析】 设X粒子质量数为a，电荷数为b，根据质量数守恒、电荷数守恒分别有1+146=147+a，0+60=61+b，解得a=0，b=-1，X粒子为负电子，故A错误； 同理，可知Y粒子质量数为0，电荷数为-1，可知Y粒子为电子，它是原子核内的中子转化为质子时产生的，不是核外电子逃逸的结果 ，故B错误； 半衰期是放射性元素的固有属性，由原子核内部自身的因素决定，与原子所处的化学状态和外部条件（如温度、压强等）无关，所以钷元素的半衰期不随温度变化而变化，故C正确； 对于核，可知质子数为62 ，根据质量数=质子数+中子数，可得中子数为147−62=85，故D错误。 7 . (山东青岛2025年高三年级第三次适应性检测)钷元素（Pm）是“万能之土”稀土元素家庭成员之一。制备其同位素的核反应方程为：，不稳定，发生衰变：，钷的半衰期为2.64年。下列说法正确的是（　　） A. X与阴极射线属于同种粒子 B. Y来源于的核外电子 C. 比结合能小于比结合能 D. 每经过2.64年，发生衰变的的数量相同 【答案】A 【解析】．根据质量数守恒及核电荷数守恒，制得的核反应方程为 所以X是电子，阴极射线也是电子，A正确；根据质量数守恒及核电荷数守恒可知，Y是电子，衰变产生的电子是由核内的中子转化生成的，B错误；衰变过程释放出能量，即核反应中生成物比反应物更加稳定，可知衰变后的产物的比结合能比的比结合能大，C错误；每经过2.64年，发生衰变的的质量为现存质量的一半，即每经过2.64年，发生衰变的的数量越来越少，D错误。 8. （2025年5月苏州八校三模）我国首座钍基熔盐实验堆采用钍作为燃料，并使用熔盐冷却剂，避免了核污水排放。吸收中子后会发生的一系列核反应：。已知的半衰期为16万年，某次实验中生成0.5g的。下列说法正确的是（　　） A. 衰变衰变 B. 比多1个质子 C. 的比结合能小于的比结合能 D. 经过32万年，剩余质量为0.125g 【答案】D 【解析】．根据核反应方程，可知衰变为衰变，选项A错误； 比多2个质子，选项B错误；因反应放出能量，生成物更加稳定，可知的比结合能大于的比结合能，选项C错误；经过32万年，即经过两个半衰期，则剩余质量为，选项D正确。 9. （2025年5月广州高三综合测试）如图所示，“核反应堆”通过可控的链式反应实现核能的释放，核燃料是铀棒，在铀棒周围放“慢化剂”，快中子与慢化剂中的原子核碰撞后，中子速度减小变为慢中子。下列说法正确的是（ ） A. “慢化剂”使快中子变慢中子，慢中子更难被铀核俘获 B. 当核反应过于缓慢时，可以适当的插入镉棒，达到加快核反应速度的目的 C. 铀块体积越小，越容易发生链式反应，能发生链式反应的铀块最大体积叫作它的临界体积 D. 链式反应是指让一个原子核的裂变引发其他原子核发生裂变，让核裂变过程自己持续下去的反应 【答案】D 【解析】．慢中子更容易被铀核俘获，中子的速度不能太快，否则无法被铀核捕获，裂变反应不能进行下去，故A错误； 核反应堆中，镉棒的作用是吸收中子，以控制反应速度，当核反应过于缓慢时，可以适当的抽出镉棒，以达到加快核反应速度的目的，故B错误。 铀块体积越大，越容易发生链式反应，能发生链式反应的铀块最大体积叫作它的临界体积，选项C错误； 链式反应是指让一个原子核的裂变引发其他原子核发生裂变，让核裂变过程自己持续下去的反应，选项D正确。 10. （2025年4月东北三省部分高中联盟第二次模拟联合调研）下列有关说法不正确的是（　　） A. 牛顿通过“月-地检验”发现地面物体、月球所受地球引力都遵从同样的规律 B. 宏观物体的质量比微观粒子大得多，它们运动时的动量很大，对应的德布罗意波的波长就很短 C. 核反应堆中发生不可控的链式反应 D. 与天然放射性物质相比，人工放射性同位素具有放射强度容易控制、半衰期比较短、放射性废料容易处理等优点 【答案】C 【解析】．牛顿通过“月-地检验”发现地面物体、月球所受地球引力都遵从同样的规律，故A正确，不满足题意要求； 宏观物体的质量比微观粒子大得多，它们运动时的动量很大，根据可知，对应的德布罗意波的波长就很短，故B正确，不满足题意要求； 核反应堆中发生的是可控的链式反应，故C错误，满足题意要求； 与天然放射性物质相比，人工放射性同位素具有放射强度容易控制、半衰期比较短、放射性废料容易处理等优点，故D正确，不满足题意要求。 11. （2025年5月山西三模）太阳中的核反应主要是“质子-质子链反应（pp链）”和“碳氮氧循环（CNO循环）”，CNO循环中有两个核反应方程式：和。则方程式中X为（　　） A. α射线 B. β射线 C. 正电子 D. 中子 【答案】C 【解析】根据电荷数守恒、质量数守恒，方程式中a、b和c分别为7、1和0，X粒子为正电子。故选C。 12. （2025年5月天津红桥二模高三物理）如图所示，（a）为氢原子能级图，（b）为某放射性元素剩余质量与原质量的比值随时间t变化的图像，（c）为轧制钢板时动态监测钢板厚度的装置图，（d）为原子核的比结合能随质量数变化的图像。下列说法正确的是（　　） A. 图（a）中，一个氢原子从的能级向基态跃迁时，最多可以放出3个光子 B. 图（b）中，由放射性元素剩余质量m与原质量的比值随时间t的变化规律可知其半衰期为67.3天 C. 图（c）中，探测器接收到的射线可能是射线 D. 图（d）中，比结合能越大，平均核子质量越大，原子核越稳定 【答案】A 【解析】．一个氢原子从n=4的能级向基态跃迁时，最多可以放出3种不同频率的光，即从n=4到n=3，n=3到n=2，n=2到n=1，故A正确； 放射性原子核从衰变为，所用时间 则有半数发生衰变，所以半衰期为115.1天，故B错误； 粒子穿透能力比较弱，不能穿透钢板，故C错误； 比结合能越大，平均核子质量越小，原子核越稳定，故D错误。 13. （深圳市高级中学高中园2025届高三下学期第三次模拟考试）恒星内部发生着各种热核反应，其中“氦燃烧”的核反应方程为，是不稳定的粒子，其半衰期为T，则下列说法正确的是（　　） A. 的衰变需要外部作用激发才能发生 B. 经过两个半衰期T，剩下的粒子占开始时的 C. 核反应的过程中质量数守恒，可知 D. “氦燃烧”的核反应是聚变反应，反应过程中没有质量亏损 【答案】C 【解析】衰变是自发的，不需要外部作用激发也能发生，故A错误； 经过两个半衰期，有的粒子发生衰变，剩下的粒子占开始时的，故B错误； 根据核反应的过程质量数守恒，则4+4=A，可知A=8，C正确； 该核反应是聚变反应，反应过程中有质量亏损，故D错误。 14. （江西省重点中学盟校2024—2025年高三第二次联考）理论认为，大质量恒星塌缩成黑洞的过程，受核反应的影响。下列说法正确的是（ ） A. Y是粒子，射线穿透能力比射线强 B. Y是粒子，射线电离能力比射线强 C. Y是粒子，射线穿透能力比射线强 D. Y是粒子，射线电离能力比射线强 【答案】D 【解析】根据受核反应满足质量数和电荷数守恒可知，Y是粒子（），三种射线的穿透能力，射线最强，射线最弱；三种射线的电离能力，射线最强，射线最弱。故选D。 15. （河西区2024-2025 学年度第二学期高三年级总复习质量调查（二））原子核的链式反应也可以在人工控制下进行。如图所示为当前普遍使用的“慢中子”核反应堆的示意图，铀棒是核燃料，其中一种反应方程为，已知该反应过程中释放的能量为，则下列说法正确的是（　　） A. 的比结合能为 B. 捕获中子发生裂变，比更稳定 C. 新核Y含有89个核子 D. 镉棒的作用是使快中子变成慢中子 【答案】C 【解析】．比结合能为结合能与核子总数的比值，不是结合能，则的比结合能不是，故A错误； 核裂变反应中，重核（）分裂成较轻的核（），通常较轻的核比重核更稳定，这是因为重核核子的比结合能较低，而轻核的核子的比结合能较高，即比更稳定，故B错误； 核反应中质量数守恒，故新核Y的质量数为： 质量数为质子数和中子数的总和，即核子总数，故C正确； 在核反应堆中，镉棒通常用作控制棒，镉具有很高的中子吸收截面，能够吸收中子，即镉棒的作用是吸收中子，而不是将快中子变成慢中子，故D错误； 16. ( 2025届湖北省孝感市八校三模联考)新华社合肥2024年1月14日电，每平方米每秒钟可极速喷射出亿亿亿个粒子！记者从中国科学院合肥物质科学研究院获悉，该院大科学团队成功研制强流直线等离子体装置“赤霄”，如同一把性能超强的“激光剑”，为研制“人造太阳”核心材料提供科技利器，14日经专家组鉴定，“赤霄”参数达到设计指标，整体性能国际先进。中国的“人造太阳”成功实现稳态高约束模式等离子体运行时间403 s，创造了世界纪录。“人造太阳”在工作时进行两种热核聚变反应：H＋H→He＋X＋17.6 MeV和He＋He→He＋2Y＋12.86 Mev，其内部结构如图，下列说法正确的是（　　） A. 目前主流核电站都在利用热核聚变进行发电 B. 反应中释放出的X粒子会受到线圈磁场的磁约束力 C. 反应中释放出的Y粒子为中子 D. He核子平均质量大于He核子平均质量 【答案】D 【解析】 目前主流核电站都在利用核裂变进行发电，故A错误； 由电荷数守恒和质量数守恒可知，反应中释放出的X粒子为n，中子不带电，不会受到线圈磁场的磁约束力，故B错误； 由电荷数守恒和质量数守恒可知，反应中释放出Y粒子为H，故C错误； 该反应放出核能，则He的结合能一定大于He的结合能；由于该反应有质量亏损，则He核子的平均质量一定小于He核子的平均质量，故D正确。 17（2024·广东高考2题）我国正在建设的大科学装置——“强流重离子加速器”。其科学目标之一是探寻神秘的“119号”元素，科学家尝试使用核反应AmX＋n产生该元素。关于原子核Y和质量数A，下列选项正确的是（　　） A.Y为Fe，A＝299 B.Y为Fe，A＝301 C.Y为Cr，A＝295 D.Y为Cr，A＝297 答案：C 解析：根据核反应方程YAmX＋n，设Y的质子数为y，根据电荷数守恒，则有y＋95＝119＋0，可得y＝24，即Y为Cr；根据质量数守恒，则有54＋243＝A＋2，可得A＝295，故选C。 18 原子核的比结合能曲线如图所示。根据该曲线，下列判断正确的有（　　） A.He核的结合能约为14 MeV BHe核比Li核更稳定 C.两个H核结合成He核时释放能量 DU核中核子的比结合能比Kr核中的大 答案：BC 解析：由题图可知He的比结合能为7 MeV，因此它的结合能为7 MeV×4＝28 MeV，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H核结合成比结合能大的He时，会释放能量，C正确；由题图可知U的比结合能比Kr的小，D错误。 19 （2024·浙江1月选考7题）已知氘核质量为2.014 1 u，氚核质量为3.016 1 u，氦核质量为4.002 6 u，中子质量为1.008 7 u，阿伏加德罗常数NA取6.0×1023 mol－1，氘核摩尔质量为2 g·mol－1，1 u相当于931.5 MeV。关于氘与氚聚变成氦，下列说法正确的是（　　） A.核反应方程式为HHHen B.氘核的比结合能比氦核的大 C.氘核与氚核的间距达到10－10 m就能发生核聚变 D.4 g氘完全参与聚变释放出能量的数量级为1025 MeV 答案：D 解析：核反应方程式为HHHen，故A错误；氘核的比结合能比氦核的小，故B错误；氘核与氚核发生核聚变，要使它们间的距离达到10－15 m以内，故C错误；一个氘核与一个氚核聚变反应质量亏损Δm＝（2.014 1＋3.016 1－4.002 6－1.008 7）u＝0.018 9 u，聚变反应释放的能量是ΔE＝Δm·931.5 MeV≈17.6 MeV，4 g氘完全参与聚变释放出能量E＝×6×1023×ΔE≈2.11×1025 MeV，数量级为1025 MeV，故D正确。 20.（2024·湖北高考2题）硼中子俘获疗法是目前治疗癌症最先进的手段之一BnXY是该疗法中一种核反应的方程，其中X、Y代表两种不同的原子核，则（　　） A.a＝7，b＝1 B.a＝7，b＝2 C.a＝6，b＝1 D.a＝6，b＝2 答案 B 解析：　质量数守恒：10＋1＝a＋4，电荷数守恒：5＋0＝3＋b，解得a＝7，b＝2，B正确。 21.（2024·江苏高考3题）用粒子X轰击氮核从原子核中打出了质子，该实验的核反应方程式是NHC，则粒子X为（　　） A.正电子e B.中子n C.氘核H D.氦核He 答案 B 解析：　根据质量数守恒得A＋14＝15，电荷数守恒得Z＋7＝7，解得A＝1，Z＝0，所以粒子X为中子n，故B正确。 22.（2023·湖南高考1题）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.氘氚核聚变的核反应方程为HHHee 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 答案 A 解析：　相同质量的核燃料，轻核聚变要比重核裂变质量亏损更多，根据爱因斯坦质能方程可知，轻核聚变放出的核能更多，A正确，D错误；根据核反应过程中质量数守恒和电荷数守恒可知，氘氚核聚变的产物之一为中子，而不是电子，B错误；铀235为核裂变的主要燃料，C错误。 23　太阳内部的热核反应是轻核聚变为氦核的过程，有一种反应序列是质子循环，相当于4个质子聚变生成一个氦核和另外两个相同的粒子，核反应方程为HHe＋X＋ΔE，已知质子的质量为m1，氦核的质量为m2，另外的两个粒子的质量均为m3，太阳每秒辐射的能量为4×1026 J，已知光速c＝3×108 m/s，求： （1）X的质量数A、电荷数Z及一次聚变释放的能量（用字母表示）； （2）太阳每秒亏损的质量为多少千克？（保留两位有效数字） 答案：（1）0　1　（4m1－m2－2m3）c2 （2）4.4×109 kg 解析：（1）由质量数守恒和电荷数守恒可得A＝4×1－4＝0，Z＝＝1 由爱因斯坦质能方程得一次聚变释放的能量为 ΔE＝Δmc2＝（4m1－m2－2m3）c2。 （2）由爱因斯坦质能方程得，太阳每秒亏损的质量为 Δm'＝＝ kg≈4.4×109 kg。 1 学科网（北京）股份有限公司 $ 2027高考物理一轮复习100考点精练 第17章 原子物理 考点17.4 核反应和核能 【考点精练】 1. （2026辽宁大连质检）核物理是研究原子核的结构和变化规律的物理学分支，下列关于核物理知识的说法正确的是（        ） A．太阳辐射的能量主要来自太阳内部的核聚变反应 B．核反应方程式属于α衰变 C．核反应时产生的γ射线的本质是高速电子流 D．原子核的结合能等于使其完全分解成自由核子所需的最小能量 2 （2026安徽六安模拟）2026年1月，中国EAST装置证实“托卡马克密度自由区”存在，为高密度运行提供新依据。“人造太阳”内部发生的一种核反应方程为，已知的比结合能为，的比结合能为，的比结合能为，光在真空中的传播速度为，半衰期为12.46年。下列说法正确的是（　　） A．核反应方程中X是 B．核聚变时轻核间距离达到原子直径范围以内就可以 C．核反应中的质量亏损可表示为 D．在高温高压下半衰期会变大 3 （2025年5月河南部分重点高中考前联考）中国环流二号“人造太阳”装置中的核反应方程为，已知、、X的比结合能分别为、、，下列说法正确的是（　　） A. 该核反应也叫链式反应，是目前核电站的主要核反应 B. X为 C. 、、中最小 D. 该核反应释放的能量为 4．（广东省广州市2025届高三下学期物理6月保温训练）在物理学中图像可以直观地反映物理量之间的关系，如图所示，甲图是光电管中光电流与电压关系图像，乙图是c、d两种金属遏止电压与入射光频率之间的关系图像，丙图是放射性元素氡的质量和初始时质量比值与时间之间的关系图像，丁图是原子核的比结合能与质量数之间关系图像，下列判断正确的是（　　） A．甲图中，a光的频率大于b光的频率 B．乙图中，金属c的逸出功大于金属d的逸出功 C．丙图中，每过天要衰变掉质量相同的氡 D．丁图中，质量数越大比结合能越大 5. （湘豫名校联考2025学年高三春季学期第二次模拟考试）物理学中常用的方法和物理学史是物理学的重要内容，对于提高物理学科素养有重要作用。下列说法中正确的是（　　） A. 物理学常用比值法来定义许多物理量，如密度电阻加速度 B. 卢瑟福在用α粒子轰击铍核实验中发现了中子，核反应方程为 C. 现代科学理论认为大质量恒星塌缩成黑洞的过程受核反应+Y→的影响，其中Y是β粒子 D. 电子束穿过铝箔后的衍射图样揭示了电子的波动性 6 （河北石家庄正定中学2025届高三年级下学期第二次模拟）钷元素（Pm）是“万能之土”稀土元素家族成员之一，被誉为人工“夜明珠”。钷（Pm）可以由得到，钷（Pm）元素不稳定，可以发生如下反应，钷（Pm）元素的半衰期为2.64年。下列说法中正确的是（　　） A. X粒子为正电子 B. Y粒子为电子，是核外电子逃逸的结果 C. 钷（Pm）元素的半衰期不随温度变化而变化 D. 核内有62个质子，147个中子 7 . (山东青岛2025年高三年级第三次适应性检测)钷元素（Pm）是“万能之土”稀土元素家庭成员之一。制备其同位素的核反应方程为：，不稳定，发生衰变：，钷的半衰期为2.64年。下列说法正确的是（　　） A. X与阴极射线属于同种粒子 B. Y来源于的核外电子 C. 比结合能小于比结合能 D. 每经过2.64年，发生衰变的的数量相同 8. （2025年5月苏州八校三模）我国首座钍基熔盐实验堆采用钍作为燃料，并使用熔盐冷却剂，避免了核污水排放。吸收中子后会发生的一系列核反应：。已知的半衰期为16万年，某次实验中生成0.5g的。下列说法正确的是（　　） A. 衰变衰变 B. 比多1个质子 C. 的比结合能小于的比结合能 D. 经过32万年，剩余质量为0.125g 9. （2025年5月广州高三综合测试）如图所示，“核反应堆”通过可控的链式反应实现核能的释放，核燃料是铀棒，在铀棒周围放“慢化剂”，快中子与慢化剂中的原子核碰撞后，中子速度减小变为慢中子。下列说法正确的是（ ） A. “慢化剂”使快中子变慢中子，慢中子更难被铀核俘获 B. 当核反应过于缓慢时，可以适当的插入镉棒，达到加快核反应速度的目的 C. 铀块体积越小，越容易发生链式反应，能发生链式反应的铀块最大体积叫作它的临界体积 D. 链式反应是指让一个原子核的裂变引发其他原子核发生裂变，让核裂变过程自己持续下去的反应 10. （2025年4月东北三省部分高中联盟第二次模拟联合调研）下列有关说法不正确的是（　　） A. 牛顿通过“月-地检验”发现地面物体、月球所受地球引力都遵从同样的规律 B. 宏观物体的质量比微观粒子大得多，它们运动时的动量很大，对应的德布罗意波的波长就很短 C. 核反应堆中发生不可控的链式反应 D. 与天然放射性物质相比，人工放射性同位素具有放射强度容易控制、半衰期比较短、放射性废料容易处理等优点 11. （2025年5月山西三模）太阳中的核反应主要是“质子-质子链反应（pp链）”和“碳氮氧循环（CNO循环）”，CNO循环中有两个核反应方程式：和。则方程式中X为（　　） A. α射线 B. β射线 C. 正电子 D. 中子 12. （2025年5月天津红桥二模高三物理）如图所示，（a）为氢原子能级图，（b）为某放射性元素剩余质量与原质量的比值随时间t变化的图像，（c）为轧制钢板时动态监测钢板厚度的装置图，（d）为原子核的比结合能随质量数变化的图像。下列说法正确的是（　　） A. 图（a）中，一个氢原子从的能级向基态跃迁时，最多可以放出3个光子 B. 图（b）中，由放射性元素剩余质量m与原质量的比值随时间t的变化规律可知其半衰期为67.3天 C. 图（c）中，探测器接收到的射线可能是射线 D. 图（d）中，比结合能越大，平均核子质量越大，原子核越稳定 13. （深圳市高级中学高中园2025届高三下学期第三次模拟考试）恒星内部发生着各种热核反应，其中“氦燃烧”的核反应方程为，是不稳定的粒子，其半衰期为T，则下列说法正确的是（　　） A. 的衰变需要外部作用激发才能发生 B. 经过两个半衰期T，剩下的粒子占开始时的 C. 核反应的过程中质量数守恒，可知 D. “氦燃烧”的核反应是聚变反应，反应过程中没有质量亏损 14. （江西省重点中学盟校2024—2025年高三第二次联考）理论认为，大质量恒星塌缩成黑洞的过程，受核反应的影响。下列说法正确的是（ ） A. Y是粒子，射线穿透能力比射线强 B. Y是粒子，射线电离能力比射线强 C. Y是粒子，射线穿透能力比射线强 D. Y是粒子，射线电离能力比射线强 15. （河西区2024-2025 学年度第二学期高三年级总复习质量调查（二））原子核的链式反应也可以在人工控制下进行。如图所示为当前普遍使用的“慢中子”核反应堆的示意图，铀棒是核燃料，其中一种反应方程为，已知该反应过程中释放的能量为，则下列说法正确的是（　　） A. 的比结合能为 B. 捕获中子发生裂变，比更稳定 C. 新核Y含有89个核子 D. 镉棒的作用是使快中子变成慢中子 16. ( 2025届湖北省孝感市八校三模联考)新华社合肥2024年1月14日电，每平方米每秒钟可极速喷射出亿亿亿个粒子！记者从中国科学院合肥物质科学研究院获悉，该院大科学团队成功研制强流直线等离子体装置“赤霄”，如同一把性能超强的“激光剑”，为研制“人造太阳”核心材料提供科技利器，14日经专家组鉴定，“赤霄”参数达到设计指标，整体性能国际先进。中国的“人造太阳”成功实现稳态高约束模式等离子体运行时间403 s，创造了世界纪录。“人造太阳”在工作时进行两种热核聚变反应：H＋H→He＋X＋17.6 MeV和He＋He→He＋2Y＋12.86 Mev，其内部结构如图，下列说法正确的是（　　） A. 目前主流核电站都在利用热核聚变进行发电 B. 反应中释放出的X粒子会受到线圈磁场的磁约束力 C. 反应中释放出的Y粒子为中子 D. He核子平均质量大于He核子平均质量 17（2024·广东高考2题）我国正在建设的大科学装置——“强流重离子加速器”。其科学目标之一是探寻神秘的“119号”元素，科学家尝试使用核反应AmX＋n产生该元素。关于原子核Y和质量数A，下列选项正确的是（　　） A.Y为Fe，A＝299 B.Y为Fe，A＝301 C.Y为Cr，A＝295 D.Y为Cr，A＝297 18 原子核的比结合能曲线如图所示。根据该曲线，下列判断正确的有（　　） A.He核的结合能约为14 MeV BHe核比Li核更稳定 C.两个H核结合成He核时释放能量 DU核中核子的比结合能比Kr核中的大 19 （2024·浙江1月选考7题）已知氘核质量为2.014 1 u，氚核质量为3.016 1 u，氦核质量为4.002 6 u，中子质量为1.008 7 u，阿伏加德罗常数NA取6.0×1023 mol－1，氘核摩尔质量为2 g·mol－1，1 u相当于931.5 MeV。关于氘与氚聚变成氦，下列说法正确的是（　　） A.核反应方程式为HHHen B.氘核的比结合能比氦核的大 C.氘核与氚核的间距达到10－10 m就能发生核聚变 D.4 g氘完全参与聚变释放出能量的数量级为1025 MeV 20.（2024·湖北高考2题）硼中子俘获疗法是目前治疗癌症最先进的手段之一BnXY是该疗法中一种核反应的方程，其中X、Y代表两种不同的原子核，则（　　） A.a＝7，b＝1 B.a＝7，b＝2 C.a＝6，b＝1 D.a＝6，b＝2 21.（2024·江苏高考3题）用粒子X轰击氮核从原子核中打出了质子，该实验的核反应方程式是NHC，则粒子X为（　　） A.正电子e B.中子n C.氘核H D.氦核He 22.（2023·湖南高考1题）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.氘氚核聚变的核反应方程为HHHee 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 23　太阳内部的热核反应是轻核聚变为氦核的过程，有一种反应序列是质子循环，相当于4个质子聚变生成一个氦核和另外两个相同的粒子，核反应方程为HHe＋X＋ΔE，已知质子的质量为m1，氦核的质量为m2，另外的两个粒子的质量均为m3，太阳每秒辐射的能量为4×1026 J，已知光速c＝3×108 m/s，求： （1）X的质量数A、电荷数Z及一次聚变释放的能量（用字母表示）； （2）太阳每秒亏损的质量为多少千克？（保留两位有效数字） 1 学科网（北京）股份有限公司 $