第46讲 原子核（专项训练）（四川专用）2027年高考物理一轮复习讲练测

第46讲 原子核（专项训练） 目 录 研判·考情前瞻 1 巩固·知识解构 1 知识点1 原子核的衰变及半衰期 2 知识点2 核反应及核反应类型 3 知识点3 质量亏损及核能的计算 3 模拟·基础演练 5 题型01 原子核的衰变及半衰期 5 题型02 核反应及核反应类型 8 题型03 质量亏损及核能的计算 12 重难·创新演练 26 真题·实战演练 32 研判·考情前瞻 核心考点 2026年 2025年 2024年 原子核的衰变及半衰期（α、β、γ衰变，衰变次数的推算） —— —— —— 核反应及核反应类型（人工转变、重核裂变、轻核聚变与方程配平） —— —— 全国甲卷，T14，6分 质量亏损及核能的计算（质能方程、比结合能） —— —— —— 考情分析 题型与考向： 本讲是近代物理的必考内容，绝大多数年份以一道6分（新高考卷4分）选择题出现，偶尔兼作填空：①三种射线的本质与性质的比较，α衰变、β衰变的规律与衰变次数的推算（质量数守恒、电荷数守恒），半衰期的概念与“剩余原子核数随时间变化”的计算，并强调半衰期是大量原子核的统计规律、与温度压强无关；②核反应方程的类型判断与配平——衰变、人工转变（发现质子、中子、正电子）、重核裂变、轻核聚变，常以“中国环流三号”“人造太阳”、核电池、医用同位素等新情境给出方程，要求判断反应类型或求出未知粒子；③质量亏损与核能——ΔE=Δmc²、比结合能与原子核稳定性的关系、结合能曲线，以及裂变与聚变释能的比较与估算。近五年四川卷、全国甲卷对本讲几乎是“年年一题”：2022年全国甲卷T17以两种放射性元素的半衰期求剩余核数，2023年全国甲卷T15以两个衔接的核反应方程求X、Y的电荷数与质量数，T17以中子数—质子数图像考查α、β衰变，2024年全国甲卷T14以氘核聚变的总反应方程求x、y的值。2026年四川卷T8以铀238与铀235的离心分离为情境（从力学角度命题），说明核工业情境正向其他模块渗透，可预期2027年四川卷仍以一道选择题考查衰变、半衰期或核反应方程，且“新情境+方程配平”是最可能的呈现方式。 情境与立意：多以可控核聚变与“人造太阳”、核电站与核电池、医用放射性同位素与示踪原子、碳14考古测年、铀浓缩等国家科技成就与生产生活情境为载体，考查从真实情境中提取核反应信息、用守恒定律配平方程、用质能方程估算能量的能力，体现能量观念、守恒思想与科学态度和社会责任。 复习目标 知识掌握：知道三种射线的本质与性质，掌握α衰变、β衰变的规律，理解半衰期的统计意义；掌握核反应方程遵循的质量数守恒与电荷数守恒，能区分四种核反应类型并配平方程；理解质量亏损与爱因斯坦质能方程，知道比结合能与原子核稳定性的关系。 能力提升：①能由衰变次数推算电荷数、中子数的变化，能计算经过n个半衰期后的剩余量；②能配平核反应方程、判断未知粒子的种类，能处理“多步核反应”的衔接问题；③能用ΔE=Δmc²计算核能，会比较裂变与聚变的释能大小，能结合比结合能曲线判断核反应是放能还是吸能；④能在新情境中快速提取有效信息（质量数、电荷数、反应类型），排除“半衰期可变”“衰变放出电子说明核内有电子”等错误说法。 巩固·知识解构 知识点1 原子核的衰变及半衰期 知识点2 核反应及核反应类型 知识点3 质量亏损及核能的计算 模拟·基础演练 考查重点：原子核的衰变及半衰期、核反应及核反应类型、质量亏损及核能的计算…… ⏳题型01 原子核的衰变及半衰期 1．（26-27高三上·江西赣州·开学考试）下列说法正确的是（     ） A．天然放射性元素都可以同时发生α衰变和β衰变，并同时发出α、β、γ三种射线 B．核反应方程为α衰变，方程中的X表示中子 C．铀经多次α、β衰变形成稳定的铅的过程中，有6个中子转变成质子 D．原子核氡衰变成α粒子和钋，钋的比结合能小于氡的比结合能 【答案】C 【详解】A．天然放射性元素并非都能同时发生α衰变和β衰变，且γ射线仅伴随α或β衰变产生，不会同时释放三种射线，故A错误； B．根据质量数守恒、电荷数守恒，X的质量数为 电荷数为 可知X为中子，但该反应为原子核的人工转变，不是自发进行的α衰变，故B错误； C．设α衰变次数为n，β衰变次数为m，由质量数守恒得 解得 再由电荷数守恒得 解得 β衰变的本质是中子转化为质子并释放电子，每1次β衰变对应1个中子转变成质子，因此共有6个中子转变成质子，故C正确； D．衰变是放能过程，产物原子核比反应物更稳定，比结合能更大，因此钋的比结合能大于氡的比结合能，故D错误。 故选C。 2．（26-27高三上·天津宁河·阶段检测）新中国成立后，为了维护国家安全，提升国防实力，无数科技工作者以全世界独一无二的热情及艰苦奋斗的精神投入核武器的研制工作之中，终于在1964年、1967年分别成功爆炸我国第一颗原子弹（atom bomb）和第一颗氢弹（hydrogen bomb）。下列核反应方程可表示氢弹的爆炸原理的是（     ） A． B． C． D． 【答案】D 【详解】A．是卢瑟福用α粒子轰击氮核而发现质子的核反应方程，故A错误； B．是重核裂变反应方程，对应原子弹的爆炸原理，故B错误； C．是原子核的α衰变方程，属于天然放射现象，故C错误； D．是轻核聚变反应方程，对应氢弹的爆炸原理，故D正确。 故选D。 3．（26-27高三上·宁夏银川·阶段检测）2026年9月，位于河北廊坊的新奥“玄龙-50U”装置首次观测到氢硼聚变反应信号。该反应是一个质子（）与一个硼核（）聚变，生成三个相同的粒子X。下列说法正确的是（     ） A．X是 B．X是 C．X是 D．X是 【答案】A 【详解】核反应过程满足电荷数守恒和质量数守恒，该反应的方程为： 反应前总质量数为 因此每个X的质量数 反应前总电荷数为 因此每个X的电荷数 可知X为电荷数2、质量数4的。 故选A。 4．（26-27高三上·云南昆明·阶段检测）（多选）合成与鉴别新核素是原子核物理研究的重要前沿方向。某实验室利用回旋加速器将氘核加速至最大动能后引出轰击靶核，发生核反应：，关于该反应下列说法正确的是（     ） A．该反应属于核聚变 B．核反应方程中的X的质量数应为1 C．和的比结合能不同 D．全球变暖会使的半衰期变短 【答案】BC 【详解】A．核聚变是两个轻核结合成较重原子核的核反应。本反应的靶核不是轻核，且不是两个轻核直接聚合成较重原子核的过程，因此不属于核聚变，故A错误； B．核反应遵守质量数守恒和电荷数守恒。由质量数守恒得 由电荷数守恒得 所以，，为质子，故B正确； C．和的质子数相同、中子数不同，属于同位素。两种原子核的核子组成和核结合状态不同，单位核子的平均结合能不同，故C正确； D．半衰期由放射性原子核自身的衰变规律决定，在通常条件下与温度、压强等外界因素无关，全球变暖不会使其半衰期变短，故D错误。 故选BC。 5．（2026·四川南充·一模）我国科研人员成功利用镅243的衰变研发出了微型核电池。该核反应方程为，下列说法正确的是（     ） A．该反应为核裂变 B．粒子的核子数为2 C．核的比结合能比核的比结合能小 D．经过一个半衰期后电池内部物质的总质量变为原来的一半 【答案】C 【详解】A．核裂变是重核分裂为多个中等质量原子核的核反应，该反应为α衰变，不属于裂变，故A错误； B．核反应遵循电荷数守恒和质量数守恒，X的质量数为，核子数等于质量数，即X的核子数为4，故B错误； C．衰变过程释放能量，说明生成物的原子核比反应物更稳定；比结合能越大原子核越稳定，因此的比结合能小于的比结合能，故C正确； D．半衰期指放射性元素的半数原子核发生衰变的时间，衰变后生成的新核、释放的粒子都存在质量，电池内部总静止质量仅发生少量亏损，不会变为原来的一半，故D错误。 故选C。 ⏳题型02 核反应及核反应类型 6．（26-27高三上·浙江·期中）已知氘核的结合能为2.2MeV，氦3的结合能为7.7MeV，氚核的结合能为8.5MeV，氘核聚变反应约有一半生成氦3，一半生成氚核，阿伏加德罗常数NA取 则关于氘核聚变（　　） A．生成氦3释放的能量比生成氚核更多 B．生成氦3 的核反应方程式为 C．该反应需要极高的温度 D．4g氘完全聚变释放出能量约为 MeV 【答案】C 【详解】A．氚核的结合能比氦3大，所以氘核聚变生成氚所释放的能量更多，故A错误； B．根据质量数和电荷数守恒，氘聚变成氦3时应放出一个中子，故B错误； C．核聚变需要克服核与核之间的库仑斥力，只有当温度足够高，氘核有足够的能量，才能使两个氘核间距离达到核力作用的范围之内，反应才会发生，故C正确； D． 4g氘的物质的量为2mol，总氘核数为个，每2个氘核发生一次聚变，总反应次数为 根据题意一半反应生成氦3、一半生成氚核，其中生成氦3释放能量 生成氚核释放能量 平均每次反应释能为 总释能约为，故D错误。 故选C。 7．（26-27高三上·四川成都·期中）（多选）2025年，我国新一代人造太阳“中国环流三号”首次突破“双亿度”参数水平，可控核聚变技术取得重大突破。目前可控核聚变实验中最主要的核反应由一个氘核和一个氚核碰撞生成一个氦核实现。已知质子的质量为，中子的质量为，氘核的比结合能为，氚核的比结合能为，氦核的比结合能为，真空中的光速为。下列说法正确的是（     ） A．现在的核电站也是利用该原理发电 B．该反应放出能量为 C．该反应亏损质量为 D．氦核的核子平均质量为 【答案】CD 【详解】A．现在的核电站利用重核裂变原理发电，而题目描述的是核聚变，故A错误； B．该反应放出能量为，故B错误； C．根据质能方程，可得该反应亏损质量为，故C正确； D．由2质子和2中子组成，自由核子总质量，总结合能 解得氦核的核子平均质量，故D正确。 故选CD。 8．（26-27高三上·江西宜春·阶段检测）钋-210是一种放射性元素，衰变方程为，钋-210在自然中极端稀少，是已知最毒的物质之一，对人的致死剂量仅为约0.1微克。下列有关说法正确的是（     ） A．钋-210的衰变为衰变 B．钋-210是贝克勒尔发现的 C．比的中子数多2个 D．比的结合能小 【答案】D 【详解】根据核反应的电荷数守恒、质量数守恒，可计算出粒子X的电荷数，质量数，即X为粒子（），该衰变为衰变。 A．该衰变释放粒子，属于衰变，故A错误； B．钋元素是居里夫人发现的，贝克勒尔的贡献是发现了天然放射性现象，故B错误； C．的中子数，的中子数，即Pb比Po的中子数少2个，故C错误； D．原子核总结合能随核子数增加而增大，的核子数为210，大于的核子数206，因此的结合能更小，故D正确。 故选D。 9．（2026·陕西西安·模拟预测）2026年6月27日，中国科学院合肥研究所“人造太阳”项目取得新进展，两套聚变堆关键超导磁体先后完成研制验收与满参数测试，预计在2030年前后，演示用核聚变将发出第一度电。该核聚变的核反应方程可表示为。下列关于核聚变的有关说法正确的是（     ） A．核聚变过程中电荷数守恒，质量也守恒 B．该聚变反应中平均每个核子放出的能量大约为 C．核聚变后生成核的结合能小于核的结合能 D．核聚变后生成核的比结合能小于核的比结合能 【答案】B 【详解】A．核聚变过程中电荷数、质量数守恒，反应存在质量亏损，静质量不守恒，故A错误； B．该反应参与反应的核子总个数为个，总释放能量为，平均每个核子释放能量为，故B正确； C．原子核的结合能随核子数增多而增大，核子数为4，核子数为2，且反应放热说明生成物总结合能大于反应物总结合能，因此的结合能大于的结合能，故C错误； D．比结合能越大原子核越稳定，核聚变生成的比更稳定，因此的比结合能更大，故D错误。 故选B。 10．（26-27高三上·天津滨海新区·阶段检测）自然界中的碳主要是碳12，也有少量碳14，碳14具有放射性，其衰变方程为，下列说法正确的是（     ） A．核反应方程中的X为 B．碳14衰变时电荷数和质量数都守恒 C．环境温度变化，碳14的半衰期可能随之改变 D．20个碳14分子经历2个半衰期，剩余5个碳14 【答案】B 【详解】A．根据核反应质量数守恒、电荷数守恒，X的质量数为，电荷数为，所以X为（电子），故A错误； B．所有核反应过程均满足电荷数守恒和质量数守恒，故B正确； C．放射性元素的半衰期由原子核内部结构决定，与外部环境温度无关，故C错误； D．半衰期是对大量原子核衰变的统计规律，不适用于少量（20个）原子核的衰变计算，故D错误。 故选B。 ⏳题型03 质量亏损及核能的计算 11．（26-27高三上·天津东丽·阶段检测）（多选）采用核聚变产生能源是核物理中最具有前景的研究方向之一，有“人造太阳”之称的“东方超环”是我国自主设计建造的世界上第一个非圆截面全超导托卡马克核聚变实验装置。“人造太阳”核聚变的反应方程为，此反应中释放的核能为，伴随光子放出，已知光速为c。下列有关说法正确的是（     ） A．核聚变属于链式反应，反应方程中的X为中子 B．核聚变反应所释放的光子来源于核内能级跃迁 C．上述核聚变反应中质量亏损 D．核聚变反应放出的能量等于核反应中质量亏损对应的能量 【答案】BCD 【详解】A．根据电荷数守恒和质量数守恒，可得粒子的电荷数为，质量数为1，所以为中子，但聚变反应并非链式反应，故A错误； B．核聚变反应所释放的光子来源于核聚变后新核的能级跃迁，故B正确； C．根据爱因斯坦质能方程可知核聚变反应中质量亏损为，故C正确； D．由质能方程可知，核聚变反应放出的能量等于质量亏损对应的能量，故D正确。 故选BCD。 12．（26-27高三上·四川达州·阶段检测）关于人类对原子核的认识中，下列说法正确的是（     ） A．原子核发生衰变，说明原子核内有电子 B．原子核的比结合能越大，表示核子结合得越牢固，原子核就越稳定 C．已知的半衰期是87.7年，100个经过87.7年后一定还剩余50个 D．原子核衰变过程中，电荷数守恒，但因为有质量亏损，所以质量数不守恒 【答案】B 【详解】A．原子核发生衰变时，释放的电子是原子核内的中子转化为质子时产生的，不能说明原子核内有电子，故A错误； B．比结合能是原子核的结合能与核子数的比值，其物理意义是反映原子核中核子结合的牢固程度。比结合能越大，表示核子结合得越牢固，原子核就越稳定。该说法符合比结合能的定义，故B正确； C．半衰期是大量放射性原子核衰变的统计规律，仅对数量足够多的原子核适用。100个经过一个半衰期后，剩余数量是随机的，不一定为50个，故C错误； D．原子核衰变过程中，遵循电荷数守恒和质量数守恒。质量亏损是指衰变前后原子核的质量不相等（亏损的质量以能量形式释放），但质量数（质子数与中子数之和）始终守恒，故D错误。 故选B。 13．（2026·河南·模拟预测）一种新型的核电池可用来制造，这种电池有超长的使用寿命。它的一种核反应方程式为，另一种核反应方程式为，下列说法正确的是（     ） A．第一种核反应是衰变，第二种核反应为衰变 B．的比结合能小于的比结合能 C．比更稳定 D．第一种核反应后，原子核的原子序数增加了，反应体系的总质量却减小了 【答案】D 【详解】A．根据核反应中质量数和电荷数守恒，可知为氚核。第一种核反应放出电子，是衰变；第二种核反应为，是轻核聚变，A错误； B．自由中子的结合能为0，而氘核具有正的结合能，因此氘核的比结合能大于自由中子的比结合能，B错误； C．氚核具有放射性，而是稳定的原子核，且比结合能更大，因此更稳定，C错误； D．第一种核反应是衰变，原子核中的一个中子转化为一个质子，同时放出一个电子，原子序数增加1。该反应释放核能，由质能方程可知，反应前后粒子的静止质量总和减小，D正确。 故选D。 14．（26-27高三上·全国·阶段检测）1934年，小居里夫妇第一次发现了人工放射性同位素，极不稳定，会发生正衰变（即发射正电子），下列关于正衰变的说法正确的是（     ） A．原子核内有一个中子转化为质子和一个电子 B．衰变产生的新核的电荷数仍是15 C．衰变产生的新核的质量数仍是30 D．衰变产生的新核和的质量相等 【答案】C 【详解】A．正β衰变的本质是原子核内的一个质子转化为中子和正电子，而非中子转化为质子和电子（这是普通负β衰变的本质），故A错误； B．从核反应方程可见，新核的电荷数为14，比原来的15减少了1，故B错误； C．正电子的质量数为0，衰变过程满足质量数守恒，因此新核质量数仍为30，故C正确； D．衰变过程会发射出正电子，同时释放核能，存在质量亏损，所以新核的质量小于原的质量，二者质量不相等，D错误。 故选C 。 15．（2026·广西南宁·一模）稀土元素铽的同位素铽具有放射性，是癌症靶向治疗领域很有前景的新型核素，常用于内放疗技术，即将含有该核素的药物置于患者体内。已知的半衰期为6.89天，核反应方程式为，下列说法正确的是（　　） A．X为质子 B．该反应为α衰变 C．在人体内铽-161的半衰期等于6.89天 D．在人体内铽-161的半衰期小于6.89天 【答案】C 【详解】核反应遵循质量数守恒、电荷数守恒，先确定粒子X的属性：X的质量数，电荷数，因此X是电子，该反应为衰变。 A．质子质量数为1、电荷数为，与X的参数不符，故A错误； B．衰变放出的粒子为，反应后新核质量数减少4、电荷数减少2，与该反应规律不符，故B错误； CD．半衰期由原子核内部结构决定，与原子所处的物理、化学环境无关，因此在人体内铽-161的半衰期仍为6.89天，故C正确，D错误。 故选C。 真题·实战演练 16．（2026·福建·高考真题）我国科学家在钍基熔盐堆中成功实现了钍—铀核燃料循环，该成果入选“2025年度中国科学十大进展”。循环涉及的核反应方程包含：①②③。式中是质量可忽略不计的中性粒子，则（     ） A．X是 B．Y是 C．方程②属于衰变 D．方程③属于衰变 【答案】D 【详解】A．对反应①，设X的质量数为A、电荷数为Z，由， 解得 因此X是中子，故A错误； B．反应②中质量可忽略、电荷为0，设Y的质量数为、电荷数为N，由， 解得 因此Y是电子，故B错误； C．α衰变的本质是放出α粒子（），但反应②放出的是电子，不属于α衰变，故C错误； D．反应③中母核质量数不变、电荷数增加1，同时放出电子，符合β衰变的特征（中子转化为质子放出电子），属于β衰变，故D正确。 故选D。 17．（2026·江西·高考真题）东华加速器中子源科学装置通过射线与钨核反应产生中子，其方程为，其中光子的静质量为零。关于方程中与的值，下列选项正确的是（     ） A．， B．， C．， D．， 【答案】C 【详解】核反应过程遵循电荷数守恒和质量数守恒：根据电荷数守恒：反应前总电荷数为钨核的电荷数74，光子不带电，反应后中子电荷数为0，有 得 质量数守恒：反应前总质量数为钨核的质量数184，光子静质量为0，反应后中子质量数为1，因此 得 故选C。 18．（2026·海南·高考真题）放射性同位素碘131常作为放射性示踪剂，用于甲状腺病的诊断。碘131发生衰变的方程为，则（     ） A．， B．， C．， D．， 【答案】A 【详解】由质量数守恒得，解得 由电荷数守恒得，解得 故选A。 19．（2026·甘肃·高考真题）铅（Pb）205放射性核素的半衰期约为1700万年，对其丰度的研究为推断太阳的形成时间提供了重要的科学依据。天体环境中，形成铅205的重要机制之一是铊（）核的束缚态衰变，其方程为。下列说法正确的是（     ） A． B． C．核的中子数为124 D．核与核质量数不同 【答案】C 【详解】ABD．根据题意，由质量数守恒和电荷数守恒可得， 则核与核质量数相同，故ABD错误； C．核的中子数为，故C正确。 故选C。 20．（2026·北京·高考真题）氟18是正电子发射断层成像（PET）中常用的放射性核素，可通过核反应制备，括号内的粒子为（     ） A． B． C． D． 【答案】D 【详解】根据题意，设括号内未知粒子为，根据质量数守恒和电荷数守恒可知，， 则括号内未知粒子为中子。 故选D。 21．（2026·浙江·高考真题）卢瑟福用粒子轰击氮原子核，其核反应方程为，这是人类第一次实现原子核的人工转变。方程中X是（     ） A． B． C． D． 【答案】A 【详解】核反应过程遵循电荷数守恒、质量数守恒： 1. 计算反应前总电荷数和总质量数：总电荷数为，总质量数为 2. 设X的电荷数为，质量数为，由守恒关系得：，，即X为电荷数1、质量数1的粒子，对应质子。 故选A。 1 / 19 学科网（北京）股份有限公司 $ 第46讲 原子核（专项训练） 目 录 研判·考情前瞻 1 巩固·知识解构 1 知识点1 原子核的衰变及半衰期 2 知识点2 核反应及核反应类型 3 知识点3 质量亏损及核能的计算 3 模拟·基础演练 5 题型01 原子核的衰变及半衰期 5 题型02 核反应及核反应类型 8 题型03 质量亏损及核能的计算 12 重难·创新演练 26 真题·实战演练 32 研判·考情前瞻 核心考点 2026年 2025年 2024年 原子核的衰变及半衰期（α、β、γ衰变，衰变次数的推算） —— —— —— 核反应及核反应类型（人工转变、重核裂变、轻核聚变与方程配平） —— —— 全国甲卷，T14，6分 质量亏损及核能的计算（质能方程、比结合能） —— —— —— 考情分析 题型与考向： 本讲是近代物理的必考内容，绝大多数年份以一道6分（新高考卷4分）选择题出现，偶尔兼作填空：①三种射线的本质与性质的比较，α衰变、β衰变的规律与衰变次数的推算（质量数守恒、电荷数守恒），半衰期的概念与“剩余原子核数随时间变化”的计算，并强调半衰期是大量原子核的统计规律、与温度压强无关；②核反应方程的类型判断与配平——衰变、人工转变（发现质子、中子、正电子）、重核裂变、轻核聚变，常以“中国环流三号”“人造太阳”、核电池、医用同位素等新情境给出方程，要求判断反应类型或求出未知粒子；③质量亏损与核能——ΔE=Δmc²、比结合能与原子核稳定性的关系、结合能曲线，以及裂变与聚变释能的比较与估算。近五年四川卷、全国甲卷对本讲几乎是“年年一题”：2022年全国甲卷T17以两种放射性元素的半衰期求剩余核数，2023年全国甲卷T15以两个衔接的核反应方程求X、Y的电荷数与质量数，T17以中子数—质子数图像考查α、β衰变，2024年全国甲卷T14以氘核聚变的总反应方程求x、y的值。2026年四川卷T8以铀238与铀235的离心分离为情境（从力学角度命题），说明核工业情境正向其他模块渗透，可预期2027年四川卷仍以一道选择题考查衰变、半衰期或核反应方程，且“新情境+方程配平”是最可能的呈现方式。 情境与立意：多以可控核聚变与“人造太阳”、核电站与核电池、医用放射性同位素与示踪原子、碳14考古测年、铀浓缩等国家科技成就与生产生活情境为载体，考查从真实情境中提取核反应信息、用守恒定律配平方程、用质能方程估算能量的能力，体现能量观念、守恒思想与科学态度和社会责任。 复习目标 知识掌握：知道三种射线的本质与性质，掌握α衰变、β衰变的规律，理解半衰期的统计意义；掌握核反应方程遵循的质量数守恒与电荷数守恒，能区分四种核反应类型并配平方程；理解质量亏损与爱因斯坦质能方程，知道比结合能与原子核稳定性的关系。 能力提升：①能由衰变次数推算电荷数、中子数的变化，能计算经过n个半衰期后的剩余量；②能配平核反应方程、判断未知粒子的种类，能处理“多步核反应”的衔接问题；③能用ΔE=Δmc²计算核能，会比较裂变与聚变的释能大小，能结合比结合能曲线判断核反应是放能还是吸能；④能在新情境中快速提取有效信息（质量数、电荷数、反应类型），排除“半衰期可变”“衰变放出电子说明核内有电子”等错误说法。 巩固·知识解构 知识点1 原子核的衰变及半衰期 知识点2 核反应及核反应类型 知识点3 质量亏损及核能的计算 模拟·基础演练 考查重点：原子核的衰变及半衰期、核反应及核反应类型、质量亏损及核能的计算…… ⏳题型01 原子核的衰变及半衰期 1．（26-27高三上·江西赣州·开学考试）下列说法正确的是（     ） A．天然放射性元素都可以同时发生α衰变和β衰变，并同时发出α、β、γ三种射线 B．核反应方程为α衰变，方程中的X表示中子 C．铀经多次α、β衰变形成稳定的铅的过程中，有6个中子转变成质子 D．原子核氡衰变成α粒子和钋，钋的比结合能小于氡的比结合能 2．（26-27高三上·天津宁河·阶段检测）新中国成立后，为了维护国家安全，提升国防实力，无数科技工作者以全世界独一无二的热情及艰苦奋斗的精神投入核武器的研制工作之中，终于在1964年、1967年分别成功爆炸我国第一颗原子弹（atom bomb）和第一颗氢弹（hydrogen bomb）。下列核反应方程可表示氢弹的爆炸原理的是（     ） A． B． C． D． 3．（26-27高三上·宁夏银川·阶段检测）2026年9月，位于河北廊坊的新奥“玄龙-50U”装置首次观测到氢硼聚变反应信号。该反应是一个质子（）与一个硼核（）聚变，生成三个相同的粒子X。下列说法正确的是（     ） A．X是 B．X是 C．X是 D．X是 4．（26-27高三上·云南昆明·阶段检测）（多选）合成与鉴别新核素是原子核物理研究的重要前沿方向。某实验室利用回旋加速器将氘核加速至最大动能后引出轰击靶核，发生核反应：，关于该反应下列说法正确的是（     ） A．该反应属于核聚变 B．核反应方程中的X的质量数应为1 C．和的比结合能不同 D．全球变暖会使的半衰期变短 5．（2026·四川南充·一模）我国科研人员成功利用镅243的衰变研发出了微型核电池。该核反应方程为，下列说法正确的是（     ） A．该反应为核裂变 B．粒子的核子数为2 C．核的比结合能比核的比结合能小 D．经过一个半衰期后电池内部物质的总质量变为原来的一半 ⏳题型02 核反应及核反应类型 6．（26-27高三上·浙江·期中）已知氘核的结合能为2.2MeV，氦3的结合能为7.7MeV，氚核的结合能为8.5MeV，氘核聚变反应约有一半生成氦3，一半生成氚核，阿伏加德罗常数NA取 则关于氘核聚变（　　） A．生成氦3释放的能量比生成氚核更多 B．生成氦3 的核反应方程式为 C．该反应需要极高的温度 D．4g氘完全聚变释放出能量约为 MeV 7．（26-27高三上·四川成都·期中）（多选）2025年，我国新一代人造太阳“中国环流三号”首次突破“双亿度”参数水平，可控核聚变技术取得重大突破。目前可控核聚变实验中最主要的核反应由一个氘核和一个氚核碰撞生成一个氦核实现。已知质子的质量为，中子的质量为，氘核的比结合能为，氚核的比结合能为，氦核的比结合能为，真空中的光速为。下列说法正确的是（     ） A．现在的核电站也是利用该原理发电 B．该反应放出能量为 C．该反应亏损质量为 D．氦核的核子平均质量为 8．（26-27高三上·江西宜春·阶段检测）钋-210是一种放射性元素，衰变方程为，钋-210在自然中极端稀少，是已知最毒的物质之一，对人的致死剂量仅为约0.1微克。下列有关说法正确的是（     ） A．钋-210的衰变为衰变 B．钋-210是贝克勒尔发现的 C．比的中子数多2个 D．比的结合能小 9．（2026·陕西西安·模拟预测）2026年6月27日，中国科学院合肥研究所“人造太阳”项目取得新进展，两套聚变堆关键超导磁体先后完成研制验收与满参数测试，预计在2030年前后，演示用核聚变将发出第一度电。该核聚变的核反应方程可表示为。下列关于核聚变的有关说法正确的是（     ） A．核聚变过程中电荷数守恒，质量也守恒 B．该聚变反应中平均每个核子放出的能量大约为 C．核聚变后生成核的结合能小于核的结合能 D．核聚变后生成核的比结合能小于核的比结合能 10．（26-27高三上·天津滨海新区·阶段检测）自然界中的碳主要是碳12，也有少量碳14，碳14具有放射性，其衰变方程为，下列说法正确的是（     ） A．核反应方程中的X为 B．碳14衰变时电荷数和质量数都守恒 C．环境温度变化，碳14的半衰期可能随之改变 D．20个碳14分子经历2个半衰期，剩余5个碳14 ⏳题型03 质量亏损及核能的计算 11．（26-27高三上·天津东丽·阶段检测）（多选）采用核聚变产生能源是核物理中最具有前景的研究方向之一，有“人造太阳”之称的“东方超环”是我国自主设计建造的世界上第一个非圆截面全超导托卡马克核聚变实验装置。“人造太阳”核聚变的反应方程为，此反应中释放的核能为，伴随光子放出，已知光速为c。下列有关说法正确的是（     ） A．核聚变属于链式反应，反应方程中的X为中子 B．核聚变反应所释放的光子来源于核内能级跃迁 C．上述核聚变反应中质量亏损 D．核聚变反应放出的能量等于核反应中质量亏损对应的能量 12．（26-27高三上·四川达州·阶段检测）关于人类对原子核的认识中，下列说法正确的是（     ） A．原子核发生衰变，说明原子核内有电子 B．原子核的比结合能越大，表示核子结合得越牢固，原子核就越稳定 C．已知的半衰期是87.7年，100个经过87.7年后一定还剩余50个 D．原子核衰变过程中，电荷数守恒，但因为有质量亏损，所以质量数不守恒 13．（2026·河南·模拟预测）一种新型的核电池可用来制造，这种电池有超长的使用寿命。它的一种核反应方程式为，另一种核反应方程式为，下列说法正确的是（     ） A．第一种核反应是衰变，第二种核反应为衰变 B．的比结合能小于的比结合能 C．比更稳定 D．第一种核反应后，原子核的原子序数增加了，反应体系的总质量却减小了 14．（26-27高三上·全国·阶段检测）1934年，小居里夫妇第一次发现了人工放射性同位素，极不稳定，会发生正衰变（即发射正电子），下列关于正衰变的说法正确的是（     ） A．原子核内有一个中子转化为质子和一个电子 B．衰变产生的新核的电荷数仍是15 C．衰变产生的新核的质量数仍是30 D．衰变产生的新核和的质量相等 15．（2026·广西南宁·一模）稀土元素铽的同位素铽具有放射性，是癌症靶向治疗领域很有前景的新型核素，常用于内放疗技术，即将含有该核素的药物置于患者体内。已知的半衰期为6.89天，核反应方程式为，下列说法正确的是（　　） A．X为质子 B．该反应为α衰变 C．在人体内铽-161的半衰期等于6.89天 D．在人体内铽-161的半衰期小于6.89天 真题·实战演练 16．（2026·福建·高考真题）我国科学家在钍基熔盐堆中成功实现了钍—铀核燃料循环，该成果入选“2025年度中国科学十大进展”。循环涉及的核反应方程包含：①②③。式中是质量可忽略不计的中性粒子，则（     ） A．X是 B．Y是 C．方程②属于衰变 D．方程③属于衰变 17．（2026·江西·高考真题）东华加速器中子源科学装置通过射线与钨核反应产生中子，其方程为，其中光子的静质量为零。关于方程中与的值，下列选项正确的是（     ） A．， B．， C．， D．， 18．（2026·海南·高考真题）放射性同位素碘131常作为放射性示踪剂，用于甲状腺病的诊断。碘131发生衰变的方程为，则（     ） A．， B．， C．， D．， 19．（2026·甘肃·高考真题）铅（Pb）205放射性核素的半衰期约为1700万年，对其丰度的研究为推断太阳的形成时间提供了重要的科学依据。天体环境中，形成铅205的重要机制之一是铊（）核的束缚态衰变，其方程为。下列说法正确的是（     ） A． B． C．核的中子数为124 D．核与核质量数不同 20．（2026·北京·高考真题）氟18是正电子发射断层成像（PET）中常用的放射性核素，可通过核反应制备，括号内的粒子为（     ） A． B． C． D． 21．（2026·浙江·高考真题）卢瑟福用粒子轰击氮原子核，其核反应方程为，这是人类第一次实现原子核的人工转变。方程中X是（     ） A． B． C． D． 1 / 19 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