2025年高考物理一轮复习之原子核与核技术选 择 题（共 10小题）1.在三星堆考古发现中，考古人员对“祭祀坑”中出土的碳屑样本通过14c年代检测，推算出文物的年代其 中14C 的衰变方程为l4C-尹 N+X,则（）A.蓝C发生的是a 衰变B.在 14c的衰变过程中质子数守恒C.X 是来源于原子外层的电子D./C的比结合能比产N的要小2.如图所示，某次铀核裂变反应式为赞U+和 一 婷 B a+鸵K r+3/n,反应产生的中子可能击中其它铀原子核从而引发链式反应，用 mu、niBa、mKr分别表示第5u、丝4Ba、器K r核的质量，c 为真空中的光速，下列说法正确的是（）A.链式反应若能发生，铀原料的体积必须大于临界体积B.裂变产物第,B a 的比结合能小于昭5 u 的比结合能C.该核反应过程中质量有所增加D.该核反应中放出的核能为（mu-niBa-mKr）c23.日本排入海洋的核污水中含有一种难被清除的旅具有放射性，衰变方程为：lHe+X,半衰期为 12.43年，下列说法正确的是（）A.该衰变为a 衰变B.弱相互作用是引起该衰变的原因C.经过24.86年，核废水中所含有的氤几乎全部衰变完D.法 和 翅 e核子数相等，结合能也相等4.2024年 1 月天津大学科研团队攻克了长期以来阻碍石墨烯电子学发展的关键技术难题，打开了石墨烯带隙，开启了石墨烯芯片制造领域“大门”。
石墨烯是C 的同素异形体，目前已知C 的同位素共有15种，其中14c是一种放射性的元素，可衰变为 N,图中包含14c衰变相关信息，下列说法正确的是（）B.14 c 转变为“N,衰变方式为a 衰变C.32个 14c原子核在经过22920年后还剩2 个D.当 I4N数量是14c数量的3 倍时，M e衰变经历的时间为11460年5.车卜是地球上最稀有的元素之一若一个静止的针核晶Po放出一个a 粒 子（$He）后变成铅核16Pb,a 粒子的动能为E a,衰变放出的能量全部变为新核和a 粒子的动能，真空中的光速为c,则该核反应中的质量亏损为（）A.生210c2B-急206%210c2210E.206c26.下列四幅图分别对应四种说法，其中正确的是（）铀238社234丙a衰变示意图家 核O、中 子/*0晁核CTJ/氮核T轻核聚变示意图A.图甲中，用频率为v i 的光照射光电管，微安表有示数，向左调节滑动变阻器的触头P,可以使微安表示数慢慢增大，最后到达饱和电流B.图乙中，一个氢原子吸收能量从基态向n=3 的能级跃迁时，最多可以吸收3 种不同频率的光C.图丙中，曲238的半衰期是45亿年，适当加热轴2 3 8,可以使衰变速度加快D.图丁中，笊核的核子平均质量大于氢核的核子平均质量7.下列说法不正确的是（）A.无线电波的接收，需要先调谐再解调B.照相机镜头玻璃的颜色是光的干涉造成的C.汤姆孙求出了阴极射线的比荷，并粗略测到了该种粒子的电荷量，发现了电子D.核子结合成原子核释放的能量叫作结合能，结合能越大，原子核越稳定8.福岛核污染水中含高达64种核放射性元素，其中铜-243衰变75%需要58年，则 镉-243的半衰期是()A.29 年B.116年C.43.5 年D.14.5 年9.最近，我国科研人员从秦山核电重水堆机组中成功抽出i4C,它是碳的放射性同位素，每隔一定的时间其质量减少为原来的一半。
设之 的初始质量为M o,下面四幅图中符合质量m 随时间t 的变化规律是()10.19世纪末至20世纪初是近代物理学发展的黄金时代杰出物理学家们的研究成果直接推动了“近代物理学”的建立和发展以下关于物理知识的描述哪一个是正确的（）A.贝克勒尔发现了天然放射现象，图 1 为产生的三种射线在电场中偏转情况，其中线代表的射线穿透能力最强B.一群处于n=3 能级的氢原子向低能级跃迁，最多可以放出3 种不同频率的光子C.图 3 为康普顿效应的示意图，入射光子与静止的电子发生碰撞，碰后散射光的波长变短D.图 4 展示了 a 粒子散射实验的现象，据此现象，卢瑟福发现了质子和中子二.多 选 题（共 4 小题）（多选）1 1.已知原子核中核子平均质量随原子序数变化如右图所示下列说法正确的是（）核子平均质量A.d 裂变成e 和 f 一定吸收核能B.d 裂变成e 和 f 一定释放核能C.a 和 b 聚变成c 一定吸收核能D.a 和 b 聚变成c 一定释放核能（多选）1 2.我国自主研发成功的玲龙一号核反应堆正式亮相，是全球最小型的紧凑型核反应堆，可为航母提供强大的动力关于核反应方程式用5 u+x-公】B a+器Kr+n,（）A.式中X 是质子 B.式中X 是中子C.式中Y=2 D.式中Y=3（多选）1 3.部】Am（相）是一种半衰期长达433年的放射性金属，通过衰变释放射线而被用于烟雾探测器，其衰变方程为第】AmfX+Y（X 为释放射线中的某种粒子，Y 为产生的新核），在该烟雾探测器中装有大约0.3 微克的铜-2 4 1,其释放的射线可以使腔内空气电离，从而在探测腔内加有低压的电极间形成微小电流。
由于该种射线在空气中只能前进几厘米，一张纸就能把它挡住，因此一旦烟雾进入探测器，就会阻挡部分射线而使电流减小引发警报关于该报警器下列说法中正确的是（）A.烟雾颗粒阻挡的是由铜释放的p 粒子B.篦1Am发生一次衰变所产生的新核Y 的中子数比质子数多51个C.0.3微克的锢经过866年剩余笛】A m 的质量为0.075微克D.发生火灾环境温度升高会使第【A m 的半衰期变短（多选）1 4.以下给出的核反应方程中，所有说法正确的是（)A.汨+汨一$He+X,X 为中子，核反应为聚变B./N+犯 e-?0+Y,Y 为质子，核反应为聚变C.担 e+冬A l-患P+Z,Z 为中子，核反应为聚变D.黄 U+和 一 B a+鸵Kr+K,K 为 3 个中子，核反应为裂变三.填 空 题（共 2 小题）15.全球首座球床模块式高温气冷堆核电站一山东荣成石岛湾高温气冷堆核电站示范工程送电成功，标志着我国成为世界少数几个掌握第四代核能技术的国家之一目前核电站获取核能的基本核反应方程：H5U+ln B a+H K r +3 X,这个核反应方程中的X 表示这个核反应释放出大量核能；公 的 比 结 合 能 （选 填“大于”“等于”或“小于”）卷5 的比结合能。
已 知 黄 U、婢 Ba、器Kr、X 的质量分别为mi、m2、m3、m 4,真空中的光速为c,这个核反应中释放的核能 AE=16.如图所示关于原子核结构探究的一个重要实验示意图，图中放射性元素针射出的是 粒子（选填“a”或 0”），科学家查德威克研究证实从金属被射出的射线是由 组 成 的（选 填“中子”或“丫射线”）钺 核？Be发生的核反应方程为质子m片蠢力昌上涂 在 银 片 上 的 针 金 属 皱 石蜡 探测器四.解 答 题（共 4 小题）1 7.如图所示，在 xOy坐标系的第一象限内，分布着垂直纸面向外的匀强磁场（含坐标轴），磁感应强度大小为B=0.5T坐 标 为（0,3m）的点P 处有一静止的原子核卷6 发生了式衰变，a 粒子的比荷为=5 x 107C/kg,放出的a 粒子以大小为v i的速度垂直磁场方向射入磁场中，方向与y 轴正方向成m30,刚好与x 轴相切而过，从 y 轴射出不计a 粒子重力及a 粒子与新原子核间相互作用，衰变后产生的新核为Th1）写出a 衰变的核反应方程；（2）求 a 粒子离开磁场的速度斗P.Ox18.如图，处的a 粒子源能不断地向右发射速度为vo的 a 粒子，假设a 粒子和 在e核堆中静止的 在e核都能对心正碰并发生核反应。
核反应的生成物均能从小孔Q 进入板间垂直于纸面的匀强磁场（方向未知），磁感应强度的大小为B=,其中m 为一个质子（或中子）的质量（设原子核的质量等于各核子的质量和），e 为一个质子的电荷量，d 为板间距已知生成物进入磁场后分别打在M、N 两点，0、P、Q、M 在同一水平线上，打在N 点的粒子，速度偏向角为37（sin37=0.6）不计粒子重力和粒子间的相互作用力（核反应过程除外）1）补全a 粒 子 与 核 发 生 核 反 应 的 方 程：犯 e+3 C2）简要说明，打在M、N 两点的分别是哪种粒子并判断板间磁场的方向；（3）假设每秒钟发生n 次核反应，击中M 点的粒子有75%被板吸收，25%以原速率反弹，求 M 点每19.用中子轰击锂核（1Li）会生成a 粒子和氢的同位素，同时释放出4.8MeV的能量，已知元电荷e=1.6X 1019C,光在真空中的速度C=3X 108m/S1）写出核反应方程；（2）计算核反应过程的质量亏损Am以kg为单位，结果保留三位有效数字）20.有三个原子核A、B、C,A 核放出一个正电子后变为B 核，B 核与质子发生核反应后生成C 核并放出一个氨核（He）,问 A 核的质量数比B 核的质量数多多少？A、B、C 三个原子核的电荷数是否相同？2025年高考物理一轮复习之原子核与核技术参考答案与试题解析一.选 择 题（共 10小题）1.在三星堆考古发现中，考古人员对“祭祀坑”中出土的碳屑样本通过14c年代检测，推算出文物的年代。
其 中14C 的衰变方程为一/N+X,则（）A.蓝发生的是a 衰变B.在 14c的衰变过程中质子数守恒C.X 是来源于原子外层的电子D.蓝C的比结合能比/N的要小【考点】结合能与比结合能的概念及简单计算；B衰变的特点、本质及方程.【专题】定性思想；推理法；衰变和半衰期专题；推理能力.【答案】D【分析】根据质量数守恒与电荷数守恒写出核反应方程，判断核反应的类型；根据核反应方程分析原子核质子数的变化；射线的电子是由原子核内中子转化为质子释放出来的；根据尹N 比件C更稳定分析判断解答】解：A.蓝C衰变时电荷数和质量数都守恒，由此可知X 为 2遇，所 以 发 生 的 是 B 衰变,故 A 错误；B C.射线的电子是由原子核内中子转化为质子释放出来的，不是来源于原子外层的电子，从方程可以看出，反应前后的质子数增加了，故 BC错误；D.肥C衰 变 成/N,该衰变释放能量，生成物比反应物更稳定，比结合能越大原子核越稳定，故 i4C的比结合能比尹N的要小，故 D 正确故选：D点评】本题主要考查了原子核的衰变问题，注意理解原子核的结合能2.如图所示，某次铀核裂变反应式为卷5u+四，Ba+89K r+3in）反应产生的中子可能击中其它铀原子核从而引发链式反应，用 mu、mBa、mKr分别表示第4Ba、里K r核的质量，c 为真空中的光速，下列说法正确的是（）铀一235原子核A.链式反应若能发生，铀原料的体积必须大于临界体积B.裂变产物盆，B a的比结合能小于的5 u 的比结合能C.该核反应过程中质量有所增加D.该核反应中放出的核能为(mu-mBa-HlKr)c2【考点】链式反应的条件与控制；利用结合能或比结合能计算核能.【专题】定量思想；推理法；重核的裂变和轻核的聚变专题；分析综合能力.【答案】A【分析】根据重核裂变条件分析；比结合能越大原子核越稳定；根据质能方程分析，并根据质能方程计算释放的核能。
解答】解：A、链式反应若能发生，铀原料的体积必须大于临界体积，故 A 正确；B、该反应释放能量，生成物比反应物更稳定，所以裂变产物靠4Ba的比结合能大于能5 的比结合能，故 B 错误；CD、该核反应过程中质量有亏损，根据质能方程可知释放的核能为AE=A mc2=(mu-mBa-mKr-2mn)c2,故 CD 错误故选：Ao【点评】本题考查重核裂变中的质量亏损的计算，核能的计算，比结合能大小的比较，整体考查较全面，比结合能比较易出错3.日本排入海洋的核污水中含有一种难被清除的旅具有放射性，衰变方程为：lHe+X,半衰期为 12.43年，下列说法正确的是()A.该衰变为a 衰变B.弱相互作用是引起该衰变的原因C.经过24.86年，核废水中所含有的次几乎全部衰变完D.和习He核子数相等，结合能也相等【考点】结合能与比结合能的概念及简单计算；a 衰。