2026年高考物理一轮复习精讲精练第77讲原子核(练习)(学生版+解析)

这是一份2026年高考物理一轮复习精讲精练第77讲原子核(练习)(学生版+解析)，共9页。
1．（2025·湖北·高考真题） PET（正电子发射断层成像）是核医学科重要的影像学诊断工具，其检查原理是将含放射性同位素（如：）的物质注入人体参与人体代谢，从而达到诊断的目的。的衰变方程为，其中是中微子。已知的半衰期是110分钟。下列说法正确的是（ ）
A． X为B．该反应为核聚变反应
C．1克经110分钟剩下0.5克D．该反应产生的在磁场中会发生偏转
2．（2025·北京·高考真题）自然界中物质是常见的，反物质并不常见。反物质由反粒子构成，它是科学研究的前沿领域之一。目前发现的反粒子有正电子、反质子等；反氢原子由正电子和反质子组成。粒子与其对应的反粒子质量相等，电荷等量异种。粒子和其反粒子碰撞会湮灭。反粒子参与的物理过程也遵守电荷守恒、能量守恒和动量守恒。下列说法正确的是（ ）
A．已知氢原子的基态能量为，则反氢原子的基态能量也为
B．一个中子可以转化为一个质子和一个正电子
C．一对正负电子等速率对撞，湮灭为一个光子
D．反氘核和反氘核的核聚变反应吸收能量
3．（2025·河南·高考真题）由于宇宙射线的作用，在地球大气层产生有铍的两种放射性同位素和。测定不同高度大气中单位体积内二者的原子个数比，可以研究大气环境的变化。已知和的半衰期分别约为53天和139万年。在大气层某高度采集的样品中，研究人员发现和的总原子个数经过106天后变为原来的，则采集时该高度的大气中和的原子个数比约为（ ）
A．B．C．D．
4．（2025·福建·高考真题）核反应方程为→+17.6MeV，现真空中有两个动量大小相等，方向相反的氘核与氚核相撞，发生核反应，设反应释放的能量几乎转化为与的动能，则（ ）
A．该反应有质量亏损
B．该反应为核裂变
C．获得的动能约为14MeV
D．获得的动能约为14MeV
5．（2025·重庆·高考真题）在科学实验中可利用激光使原子减速，若一个处于基态的原子朝某方向运动，吸收一个沿相反方向运动的能量为E的光子后跃迁到相邻激发态，原子速度减小，动量变为P。普朗克常量为h，光速为c，则（ ）
A．光子的波长为
B．该原子吸收光子后质量减少了
C．该原子吸收光子后德布罗意波长为
D．一个波长更长的光子也能使该基态原子跃迁到激发态
模拟冲关
6．（2025·全国·模拟预测）关于原子核衰变，下列说法正确的是（ ）
A．一定质量的放射性同位素样品经过2个半衰期后其质量变为原来的四分之一
B．衰变反应后的平均核子质量较反应前要小
C．射线是原子核发生衰变的过程中其核外电子吸收衰变所释放的能量而被电离的结果
D．发生衰变或者衰变的过程中辐射的射线来自核外电子由高能级向低能级跃迁
7．（2025·四川绵阳·模拟预测）A原子核经过2次α衰变，变成了B原子核，B原子核经过2次β衰变，变成了C原子核，则下列说法正确的是（ ）
A．B原子核的比结合能比A原子核的比结合能更小
B．B原子核的中子数比A原子核的中子数少8
C．C原子核的中子数等于B原子核的中子数
D．C原子核的中子数比A原子核的中子数少6
8．（2025·四川遂宁·模拟预测）射洪市是锂电之都，但锂电池在运用过程中有一些缺陷，我们正在研究原子能电池，其原理是利用放射性同位素衰变过程释放的热能转换成电能，具有尺寸小、重量轻、性能稳定可靠、工作寿命长。其中是原子能电池的放射源之一，会发生β衰变，半衰期为28.5年，主要来源于的裂变，其核反应方程为＋→＋＋2。下列说法中正确的是（ ）
A．的平均结合能比裂变产物的平均结合能大
B．的β衰变方程为
C．衰变产生的β射线是其核内的中子转化为质子时放出的负电子
D．密闭容器中装有10g 经过28.5年容器中剩余物质质量为5g
9．（2025·广东广州·三模）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·山东青岛·三模）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
11．（2025·湖南怀化·三模）发生β衰变时可用于制测厚仪、放射性同位素电池，已知的半衰期为2.64年，则下列说法正确的是（ ）
A．用作测厚仪是利用β射线的电离本领
B．发生β衰变后新核的电荷数为62
C．100个原子核经过2.64年剩下50个
D．当温度降低时，可增加同位素电池的使用时间
12．（2025·天津河西·三模）离子烟雾报警器是一种常见且广泛使用的火灾报警设备。某离子烟雾报警器中装有放射性元素镅，其半衰期为432年，衰变方程为。下列说法正确的是（ ）
A．该衰变过程要放出能量，故而质量数不守恒
B．是粒子，具有很强的电离本领
C．是波长很短的光子，在磁场中不会发生偏转
D．经过864年，该报警器中的铜核全部消失
13．（2025·河北·模拟预测）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
14．（2025·湖南·模拟预测）钚的放射性同位素静止时衰变为铀核和粒子，并放出能量为0.097MeV的光子。已知的质量为的质量为235.0439u，粒子的质量为相当于的能量。则（ ）
A．发生衰变时的核反应方程是
B．的半衰期为24100年，则经过12050年有一半的该原子核发生衰变
C．若衰变放出的光子的动量可忽略，则衰变后产生的粒子与的动量相同
D．若衰变放出的光子的动量可忽略，则衰变后产生的粒子的动能约为5.0337MeV
15．（2025·山东潍坊·三模）钇-90具有放射性，其原子核发生衰变后能生成无辐射的（锆-90）。时钇-90的质量为，经时间t后剩余钇-90的质量为m，其图线如图所示。已知光在真空中的速度为c，下列说法正确的是（ ）
A．中的
B．若，则
C．的比结合能大于的比结合能
D．质量为的钇-90在时间t内放出的核能为
16．（2025·湖南长沙·二模）我国首次利用核电商用堆成功批量生产碳14同位素，标志着我国彻底破解了国内碳14同位素供应依赖进口的难题，实现碳14供应全面国产化。碳14具有放射性，其衰变方程为。下列相关说法正确的是（ ）
A．原子核的比结合能比的大
B．此核反应会出现质量亏损，但反应前后总质量数不变
C．骨骼中以碳酸钙（）形式存在的的半衰期比单质的半衰期更长
D．X是氦核，此反应为α衰变
17．（2025·黑龙江·二模）近日，我国首款核电池——“烛龙1号”研制成功。该电池的核心技术是发生β衰变，释放的β粒子被半导体材料捕获并转化为电流，其中β衰变的核反应方程式为，的半衰期为5730年，理论上该电池可提供数千年的持续放电能力，则（ ）
A．释放的β粒子来源于核外电子跃迁
B．环境温度越高，的半衰期越短
C．比更稳定
D．经过11460年，该电池中的的含量变为原来的
18．（2025·安徽合肥·三模）2025年1月20日，位于安徽合肥的“人造太阳”首次完成1亿摄氏度1066.76s的“高质量燃烧”，创造了新的世界纪录，这一进展对人类加快实现核聚变发电具有重要意义。下列关于核反应的说法正确的是（ ）
A．由于裂变比聚变产能效率高，目前的核电站利用的是裂变
B．“人造太阳”中的一种核反应方程为，X粒子为质子
C．通常把核裂变物质能够发生链式反应的最大体积叫作它的临界体积，相应的质量叫作临界质量
D．核聚变温度太高，地球上没有任何容器能够经受如此高的温度，科学家设想的解决方案是磁约束和惯性约束
19．（2025·河南·模拟预测）用中子轰击氮原子核生成原子核X与质子，释放的核能为E，原子核X发生β衰变后变成原子核Y，已知氮原子核的比结合能为，下列说法正确的是（ ）
A．氮原子核与原子核Y是同一种元素B．原子核Y中的中子数大于质子数
C．原子核X发生β衰变中质量守恒D．原子核X的比结合能为
20．（2025·山东济南·二模）贫铀是在提炼核弹及核燃料材料过程中产生的一种核废料，其主要成分是，这种材料密度大、硬度高、强度和韧性好，可用于制作坦克装甲、燃料电池等。发生α衰变时形成新核X，同时放出γ射线。以下说法正确的是（ ）
A．该衰变过程的方程可写为
B．新核X 的结合能与的结合能之差即为α粒子的结合能
C．衰变反应中的γ射线为高频电磁波，具有极强的穿透性
D．质量为m的原子核经过两个半衰期后，产生的新核质量为
21．（2025·河南·模拟预测）铀238是一种重要的放射性同位素，半衰期约为45亿年，其应用涵盖核能、军事及科研领域，其衰变的核反应方程为，并伴随有γ射线产生，则下列关于该核反应方程，说法正确的是（ ）
A．若要缩短铀238的半衰期，可使其处于高温、高压的环境
B．γ射线是由核放出
C．该衰变为β衰变
D．若的结合能为E1，的结合能为E2，的结合能为E3，则该核反应方程释放的能量为E2+E3−E1
22．（2025·湖北·模拟预测）截至2024年，我国核电在运在建规模升至世界第一。已知两个氘核发生的核反应方程为→，铀核裂变的核反应方程为。根据如图所示的比结合能曲线，下列说法正确的是（ ）
A．2个的结合能为2MeV，2个结合成一个时能够放出的能量
B．一个重核（如）可以分裂为两个中等质量的核，质量数不守恒，重核的比结合能小于两个中等质量核的比结合能，所以反应放出能量
C．重核裂变和轻核聚变都会放出能量，且质量守恒，电荷守恒
D．比结合能越大的原子核结构越稳固
23．（2025·辽宁沈阳·模拟预测）同位素相对含量的测量在考古学中有重要应用，发生衰变生成。对古木样品，测得与个数之比为。采用同样办法，测得活木头中与个数之比为，由于活木头与外部环境不断进行碳交换，该比例长期保持稳定。已知的半衰期约为年，的比结合能记为的比结合能记为。可能用到的数据：。下列说法错误的是（ ）
A．发生衰变的衰变方程为
B．发生衰变的过程释放的核能
C．该古木被砍伐的时间距今约年
D．衰变产生的电子是一种轻子，属于基本粒子
24．（2025·全国·模拟预测）造影检查是一种通过向体内引入与身体组织密度不同的物质（即造影剂），利用密度差来观察器官形态和功能的医学检查方法，造影剂内含少量放射性元素作为示踪物质。已知放射性元素、、的半衰期分别为年、12.5年、8天。下列说法正确的是（ ）
A．小剂量使用放射性元素，可缩短其半衰期，减小对人体的伤害
B．造影剂内的示踪物质可能为，其衰变方程为
C．造影剂内的示踪物质可能为，其衰变方程为
D．造影剂内的示踪物质可能为，其衰变方程为
25．（2025·安徽·模拟预测）3月31日，2024年度全国十大考古新发现初评结果揭晓。安徽淮南武王墩一号墓入围终评项目名单。武王墩一号墓的发掘为研究战国晚期楚国高等级陵墓制度提供了系统性的考古资料。考古通常用年代检测法推算出土文物的年代。已知的衰变方程为，下列说法正确的是（ ）
A．衰变方程中的是质子
B．该衰变方程一定满足质量守恒，电荷数守恒
C．随天气的转冷，的半衰期并没有发生变化
D．需吸收能量才能发生衰变
26．（2025·湖北·模拟预测）2024年10月28日，锦屏深地核天体物理实验升级装置建成。这个岩层厚度达2400米的目前世界上最深的地下实验室，自2021年建成以来取得的原创性成果，为理解宇宙元素起源和恒星演化提供了重要数据，使我国深地核天体物理研究跻身国际先进行列。下列说法正确的是（ ）
A．属于核聚变反应B．属于核聚变反应
C．属于衰变D．属于链式反应，放出中子
27．（2025·黑龙江吉林·模拟预测）科学家利用我国高海拔宇宙线观测站“拉索”（LHAASO），在天鹅座恒星形成区发现了一个巨型超高能伽马射线泡状结构，并从中找到了能量高于1亿亿电子伏宇宙线起源的候选天体。下列关于射线的说法正确的是（ ）
A．射线的本质是高速电子流
B．射线是原子内层电子受激发而产生的
C．射线、射线、射线相比，射线的电离作用最强，穿透能力最弱
D．钴60发生一次衰变后成为稳定的镍60，衰变过程中放出的射线来自于镍60
28．（2025·安徽合肥·三模）硼中子俘获治疗是近年来新兴的肿瘤精准诊疗手段，该治疗的关键步骤之一，是利用硼（）发生衰变生成高杀伤力的X粒子精准杀死肿瘤细胞，已知的衰变方程为下列说法正确的是（ ）
A．X为β粒子
B．的结合能大于的结合能
C．一个X和一个的质量之和小于一个的质量
D．可以通过改变温度控制的衰变速度
29．（2025·广东茂名·模拟预测）研究表明，香烟中含有多种放射性物质，其中最主要的是，会发生衰变，半衰期为138天，吸入肺部后会明显增加罹患癌症的风险，下列说法正确的是（ ）
A．发生衰变的方程为
B．发生衰变时，会吸收能量
C．香烟燃烧时的高温会加快发生衰变的速度
D．发生衰变生成的铅核中含有120个中子
30．（2025·江西上饶·二模）北京饭店新楼施工时，在地面以下13m深的位置发现了两棵直径达1m的榆树。建设部门测定这两棵古树样品碳14的含量约为现代植物的，已知碳14半衰期为5730年，则这两棵古树距今约（ ）
A．1.1万年B．1.7万年C．2.8万年D．3.5万年