文档文本内容
专题30 原子结构原子核
考点
十年考情（2016-2025）
命题趋势
考点1 原
子结构
（10 年
10 考）
2025·甘肃·高考真题2025·黑吉辽蒙卷·高考真题2024·重庆·高考
真题、2024·安徽·高考真题、2024·北京·高考真题、2024.江苏·
高考真题、2024·浙江·高考真题、2023·河北·高考真题、2023·
山东·高考真题、2023·湖北·高考真题、2023·辽宁·高考真题、
2022·重庆·高考真题、2022·北京·高考真题、2022·海南·高考真
题、2022·浙江·高考真题、2022·广东·高考真题、2020·北京·高
考真题、2020·浙江·高考真题、2019·全国·高考真题、2018·浙
江·高考真题、2017·北京·高考真题、2017·浙江·高考真题、
2016·天津·高考真题、2016·上海高考真题
命题注重考查原子能级
结构、核反应方程、核
能计算等核心内容，常
结合氢原子跃迁、核裂
变与聚变等情境，要求
学生运用能级公式、质
量亏损等知识进行计算
与分析。同时，命题强
调知识的综合应用，如
将原子核衰变与电场、
磁场结合，考查学生跨
模块解决问题的能力。
此外，命题还紧跟科技
前沿，可能涉及核电站
工作原理、放射性同位
素应用等，引导学生关
注科技发展。备考时，
学生应熟练掌握原子结
构与原子核的基本概念
和原理，注重知识的系
统性和综合性，加强计
算能力和逻辑推理能力
的训练，并关注科技前
沿动态，将所学知识应
用于解决实际问题。
考点2 原
子核
（10 年
10 考）
2025·重庆·高考真题2025·湖北·高考真题2025·海南·高考真题
2024·湖北·高考真题、2024·山东·高考真题、2024·浙江·高考真
题、2024.北京·高考真题、2024·海南·高考真题、2024·甘肃·高
考真题、2024·广西·高考真题、2024·江苏·高考真题、2024·广
东·高考真题、2024·全国高考真题、2024·福建·高考真题、
2024·河北·高考真题、2024·浙江·高考真题、2023·重庆·高考真
题、2023·广东·高考真题、2023·福建·高考真题、2023·天津·高
考真题、2023·北京·高考真题、2023·浙江·高考真题、2023·海
南·高考真题、2022·天津·高考真题、2022·海南·高考真题、
2022·福建·高考真题、2022·北京·高考真题、2022·辽宁·高考真
题、2022.湖北·高考真题、2022·山东·高考真题、2021·重庆·高
考真题、2021.江苏·高考真题、2021·海南·高考真题、2021·湖
北·高考真题、2021·福建·高考真题、2021·北京·高考真题、
2021·山东·高考真题、2021·广东.高考真题、2021·全国·高考真
题、2021·河北·高考真题、2021·湖南·高考真题、2020·海南·高
考真题、2020·山东·高考真题、2020·全国高考真题、2020·上
海·高考真题、2020·浙江·高考真题、2020·上海高考真题、
2019·天津高考真题、2019·江苏·高考真题、2019·全国高考真
题、2018·全国高考真题、2018·海南·高考真题、2018·江苏·高
考真题、2018·天津·高考真题、2018·北京·高考真题、2017·全
国高考真题、2017·上海·高考真题、2017·北京·高考真题、
2016·上海高考真题、2016·江苏·高考真题、2016·天津·高考真
题
考点01 原子结构
1．（2025·甘肃·高考真题）利用电子与离子的碰撞可以研究离子的能级结构和辐射特性。
离子相对基
态的能级图（设基态能量为0）如图所示。用电子碰撞
离子使其从基态激发到可能的激发态，若所
用电子的能量为
，则
离子辐射的光谱中，波长最长的谱线对应的跃迁为（ ）
A．
能级
B．
能级
C．
能级
D．
能级
【答案】C
【详解】根据题意可知，用能量为
的电子碰撞
离子，可使
离子跃迁到
能级和
能
级，由
可知，波长最长的谱线对应的跃迁为
能级。
故选C。
2．（2025·黑吉辽蒙卷·高考真题）某理论研究认为，
原子核可能发生双
衰变，衰变方程为
。处于第二激发态的
原子核先后辐射能量分别为
和
的
、
两光子后回到基态。下列说法正确的是（ ）
A．
B．
C．
的频率比
的大
D．
的波长比
的大
【答案】ABC
【详解】AB．由核反应方程质量数和电荷数守恒可得
解得
，AB 正确；
CD．由题可得
光子的能量大于
光子的能量，光子的能量公式
，波长
可得
的频率大于
的频率，
的波长小于
的波长，C 正确，D 错误；
故选ABC。
3．（2024·重庆·高考真题）我国太阳探测科学技术试验卫星“羲和号”在国际上首次成功实现空间太阳Hα
波段光谱扫描成像。Hα和Hβ分别为氢原子由n = 3 和n = 4 能级向n = 2 能级跃迁产生的谱线（如图），
则（ ）
A．Hα的波长比Hβ的小
B．Hα的频率比Hβ的小
C．Hβ对应的光子能量为3.4eV
D．Hβ对应的光子不能使氢原子从基态跃迁到激发态
【答案】BD
【详解】AB．氢原子n = 3 与n = 2 的能级差小于n = 4 与n = 2 的能级差，则Hα与Hβ相比，Hα的波
长大、频率小，故A 错误、B 正确；
C．Hβ对应的光子能量为
E = (－0.85)eV－(－3.40)eV = 2.55eV
故C 错误；
D．氢原子从基态跃迁到激发态至少需要能量
E = (－3.40)eV－(－13.60)eV = 10.2eV
Hβ对应的光子不能使氢原子从基态跃迁到激发态，故D 正确。
故选BD。
4．（2024·安徽·高考真题）大连相干光源是我国第一台高增益自由电子激光用户装置，其激光辐射所应用
的玻尔原子理论很好地解释了氢原子的光谱特征。图为氢原子的能级示意图，已知紫外光的光子能量
大于
，当大量处于
能级的氢原子向低能级跃迁时，辐射不同频率的紫外光有（ ）
A．1 种
B．2 种
C．3 种
D．4 种
【答案】B
【详解】大量处于n=3 能级的氢原子向低能级跃迁时，能够辐射出不同频率的种类为
辐射出光子的能量分别为
其中
，
，
所以辐射不同频率的紫外光有2 种。
故选B。
5．（2024·江苏·高考真题）如图所示，纳原子在几个能级间跃迁时辐射的光的波长分别为
、
、
和
。其中只有一种波长的光能使某种金属发生光电效应，该光的波长为（ ）
A．λ1
B．λ2
C．λ3
D．λ4
【答案】C
【详解】根据光电方程可知当只有一种光子可使某金属发生光电效应，该光子对应的能量最大，根据
图中能级图可知跃迁时对应波长为
的光子能量最大。
故选C。
6．（2024·浙江·高考真题）氢原子光谱按频率展开的谱线如图所示，此四条谱线满足巴耳末公式
，n=3、4、5、6 用
和
光进行如下实验研究，则（ ）
A．照射同一单缝衍射装置，
光的中央明条纹宽度宽
B．以相同的入射角斜射入同一平行玻璃砖，
光的侧移量小
C．以相同功率发射的细光束，真空中单位长度上
光的平均光子数多
D．相同光强的光分别照射同一光电效应装置，
光的饱和光电流小
【答案】C
【详解】A．根据巴耳末公式可知，
光的波长较长。波长越长，越容易发生明显的衍射现象，故照
射同一单缝衍射装置，
光的中央明条纹宽度宽，故A 错误；
B．
光的波长较长，根据
可知
光的频率较小，则
光的折射率较小，在平行玻璃砖的偏折较小，
光的侧移量小，故B 错
误；
C．
光的频率较小，
光的光子能量较小，以相同功率发射的细光束，
光的光子数较多，真空中
单位长度上
光的平均光子数多，故C 正确；
D．若
、
光均能发生光电效应，相同光强的光分别照射同一光电效应装置，
光的频率较小，
光的光子能量较小，
光的光子数较多，则
光的饱和光电流大，
光的饱和光电流小，故D 错
误。
故选C。
7．（2023·河北·高考真题）2022 年8 月30 日，国家航天局正式发布了“羲和号”太阳探测卫星国际上首
次在轨获取的太阳
谱线精细结构。
是氢原子巴耳末系中波长最长的谱线，其对应的能级跃迁过程
为（ ）
A．从
跃迁到
B．从
跃迁到
C．从
跃迁到
D．从
跃迁到
【答案】D
【详解】
是氢原子巴耳末系中波长最长的谱线，根据
可知
是氢原子巴耳末系中频率最小的谱线，根据氢原子的能级图，利用玻尔理论中的频率条件
可见能级差越小，频率越低，波长越长。故
对应的能级跃迁过程为从
跃迁到
。
故选D。
8．（2023·山东·高考真题）“梦天号”实验舱携带世界首套可相互比对的冷原子钟组发射升空，对提升我
国导航定位、深空探测等技术具有重要意义。如图所示为某原子钟工作的四能级体系，原子吸收频率
为
的光子从基态能级I 跃迁至激发态能级Ⅱ，然后自发辐射出频率为
的光子，跃迁到钟跃迁的上能
级2，并在一定条件下可跃迁到钟跃迁的下能级1，实现受激辐射，发出钟激光，最后辐射出频率为
的光子回到基态。该原子钟产生的钟激光的频率
为（ ）
A．
B．
C．
D．
【答案】D
【详解】原子吸收频率为
的光子从基态能级I 跃迁至激发态能级Ⅱ时有
且从激发态能级Ⅱ向下跃迁到基态I 的过程有
联立解得
故选D。
9．（2023·湖北·高考真题）2022 年10 月，我国自主研发的“夸父一号”太阳探测卫星成功发射。该卫星
搭载的莱曼阿尔法太阳望远镜可用于探测波长为
的氢原子谱线（对应的光子能量为
）。
根据如图所示的氢原子能级图，可知此谱线来源于太阳中氢原子（ ）
A．
和
能级之间的跃迁
B．
和
能级之间的跃迁
C．
和
能级之间的跃迁
D．
和
能级之间的跃迁
【答案】A
【详解】由图中可知n=2 和n=1 的能级差之间的能量差值为
与探测器探测到的谱线能量相等，故可知此谱线来源于太阳中氢原子n=2 和n=1 能级之间的跃迁。
故选A。
10．（2023·辽宁·高考真题）原子处于磁场中，某些能级会发生劈裂。某种原子能级劈裂前后的部分能级
图如图所示，相应能级跃迁放出的光子分别设为①②③④。若用①照射某金属表面时能发生光电效应，
且逸出光电子的最大初动能为Ek，则（ ）
A．①和③的能量相等
B．②的频率大于④的频率
C．用②照射该金属一定能发生光电效应
D．用④照射该金属逸出光电子的最大初动能小于Ek
【答案】A
【详解】A．由图可知①和③对应的跃迁能级差相同，可知①和③的能量相等，选项A 正确；
B．因②对应的能级差小于④对应的能级差，可知②的能量小于④的能量，根据
可知②的频率
小于④的频率，选项B 错误；
C．因②对应的能级差小于①对应的能级差，可知②的能量小于①，②的频率小于①，则若用①照射
某金属表面时能发生光电效应，用②照射该金属不一定能发生光电效应，选项C 错误；
D．因④对应的能级差大于①对应的能级差，可知④的能量大于①，即④的频率大于①，因用①照射
某金属表面时能逸出光电子的最大初动能为Ek，根据
则用④照射该金属逸出光电子的最大初动能大于Ek，选项D 错误。
故选A。
11．（2022·重庆·高考真题）如图为氢原子的能级示意图。已知蓝光光子的能量范围为2.53 ~ 2.76eV，紫光
光子的能量范围为2.76 ~ 3.10eV。若使处于基态的氢原子被激发后，可辐射蓝光，不辐射紫光，则激
发氢原子的光子能量为（ ）
A．10.20eV
B．12.09eV
C．12.75eV
D．13.06eV
【答案】C
【详解】由题知使处于基态的氢原子被激发后，可辐射蓝光，不辐射紫光，则由蓝光光子能量范围可
知从氢原子从n = 4 能级向低能级跃迁可辐射蓝光，不辐射紫光（即从n = 4，跃迁到n = 2 辐射蓝
光），则需激发氢原子到n = 4 能级，则激发氢原子的光子能量为
E = E4－E1= 12.75eV
故选C。
12．（2022·浙江·高考真题）如图为氢原子的能级图。大量氢原子处于n=3 的激发态，在向低能级跃迁时
放出光子，用这些光子照射逸出功为2.29eV 的金属钠。下列说法正确的是（ ）
A．逸出光电子的最大初动能为10.80eV
B．n=3 跃迁到n=1 放出的光子动量最大
C．有3 种频率的光子能使金属钠产生光电效应
D．用0.85eV 的光子照射，氢原子跃迁到n=4 激发态
【答案】B
【详解】A．从n=3 跃迁到n=1 放出的光电子能量最大，根据
可得此时最大初动能为
故A 错误；
B．根据
又因为从n=3 跃迁到n=1 放出的光子能量最大，故可知动量最大，故B 正确；
C．大量氢原子从n=3 的激发态跃迁基态能放出
种频率的光子，其中从n=3 跃迁到n=2 放出的光
子能量为
不能使金属钠产生光电效应，其他两种均可以，故C 错误；
D．由于从n=3 跃迁到n=4 能级需要吸收的光子能量为
所以用0.85eV 的光子照射，不能使氢原子跃迁到n=4 激发态，故D 错误。
故选B。
13．（2022·广东·高考真题）目前科学家已经能够制备出能量量子数n 较大的氢原子。氢原子第n 能级的能
量为
，其中
。图是按能量排列的电磁波谱，要使
的氢原子吸收一个光子后，
恰好失去一个电子变成氢离子，被吸收的光子是（ ）
A．红外线波段的光子
B．可见光波段的光子
C．紫外线波段的光子
D．X 射线波段的光子
【答案】A
【详解】要使处于n=20 的氢原子吸收一个光子后恰好失去一个电子变成氢离子，则需要吸收光子的
能量为
因为
则被吸收的光子是红外线波段的光子。
故选A。
14．（2013·江苏·高考真题）根据玻尔原子结构理论，氦离子（He+）的能级图如图所示。电子处在n =3
轨道上比处在n =5 轨道上离氦核的距离_______（选填“近”或“远”）。当大量He+处在n =4 的激
发态时，由于跃迁所发射的谱线有_______条。
【答案】 近 6
【详解】[1]从图上可知n =3"轨道上的能级比n =5"轨道的能级低。根据玻尔原子结构理论：离核越近，
能级越低，可知n=3 轨道上的电子离氦核的距离近；
[2]处于第4 激发态的He+的由于跃迁所发射光子的种类为
所发射的谱线有6 条。
15．（2020·北京·高考真题）氢原子能级示意如图。现有大量氢原子处于
能级上，下列说法正确的是
（ ）
A．这些原子跃迁过程中最多可辐射出2 种频率的光子
B．从
能级跃迁到
能级比跃迁到
能级辐射的光子频率低
C．从
能级跃迁到
能级需吸收
的能量
D．
能级的氢原子电离至少需要吸收
的能量
【答案】C
【详解】A．大量氢原子处于
能级跃迁到
最多可辐射出
种不同频率的光子，故A 错误；
B．根据能级图可知从
能级跃迁到
能级辐射的光子能量为
从
能级跃迁到
能级辐射的光子能量为
比较可知从
能级跃迁到
能级比跃迁到
能级辐射的光子频率高，故B 错误；
C．根据能级图可知从
能级跃迁到
能级，需要吸收的能量为
故C 正确；
D．根据能级图可知氢原子处于
能级的能量为-1.51eV，故要使其电离至少需要吸收1.51eV 的能量，
故D 错误；
故选C。
16．（2020·浙江·高考真题）由玻尔原子模型求得氢原子能级如图所示，已知可见光的光子能量在1.62eV
到3.11eV 之间，则（ ）
A．氢原子从高能级向低能级跃迁时可能辐射出
射线
B．氢原子从
的能级向
的能级跃迁时会辐射出红外线
C．处于
能级的氢原子可以吸收任意频率的紫外线并发生电离
D．大量氢原子从
能级向低能级跃迁时可辐射出2 种频率的可见光
【答案】CD
【详解】A．
射线为重核衰变或裂变时才会放出，氢原子跃迁无法辐射
射线，故A 错误；
B．氢原子从
的能级向
的能级辐射光子的能量：
在可见光范围之内，故B 错误；
C．氢原子在
能级吸收
的光子能量就可以电离，紫外线的最小频率大于
，可以使处
于
能级的氢原子电离，故C 正确；
D．氢原子从
能级跃迁至
能级辐射光子的能量：
在可见光范围之内；同理，从
的能级向
的能级辐射光子的能量也在可见光范围之内，所以
大量氢原子从
能级向低能级跃迁时可辐射出2 种频率的可见光，故D 正确。
故选CD．
17．（2019·全国I 卷·高考真题）氢原子能级示意图如图所示，光子能量在1.63 eV~3.10 eV 的光为可见光，
要使处于基态（n=1）的氢原子被激发后可辐射出可见光光子，最少应给氢原子提供的能量为
（ ）
A．12.09 eV
B．10.20 eV
C．1.89 eV
D．1.5l eV
【答案】A
【详解】由题意可知，基态（n=1）氢原子被激发后，至少被激发到n=3 能级后，跃迁才可能产生能
量在1.63eV~3.10eV 的可见光．故
．故本题选A．
18．（2019·浙江·高考真题）【加试题】波长为λ1和λ2的两束可见光入射到双缝，在光屏上观察到干涉条
纹，其中波长为λ1的光的条纹间距大于波长为λ2的条纹间距．则（下列表述中，脚标“1”和“2”分别
代表波长为λ1和λ2的光所对应的物理量）
A．这两束光的光子的动量p1＞p2
B．这两束光从玻璃射向真空时，其临界角C1＞C2
C．这两束光都能使某种金属发生光电效应，则遏止电压U1＞U2
D．这两束光由氢原子从不同激发态跃迁到n＝2 能级时产生，则相应激发态的电离能△E1＞△E2
【答案】BD
【详解】A．根据双峰干涉的条纹间距的表达式
可知λ1>λ2，由
可知p1<p2，选项A 错误；
B．光1 的折射率n1小于光2 的折射率n2，则根据sinC=1/n 可知这两束光从玻璃射向真空时，其临界
角C1＞C2，选项B 正确；
C．光1 的频率f1小于光2 的频率f2，则这两束光都能使某种金属发生光电效应，则根据
可知，遏止电压U1<U2，选项C 错误；
D．这两束光由氢原子从不同激发态跃迁到n＝2 能级时产生，可知1 光所处的激发态的能级较低，相
应激发态的电离能较大，即△E1＞△E2，选项D 正确.
考点02 原子结构
19．（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
【答案】C
【详解】A．光子能量公式为
解得波长
，故A 错误；
B．原子吸收光子后，能量增加
，根据质能方程
，质量应增加而非减少，故B 错误；
C．德布罗意波长公式为
，题目明确吸收后原子动量为
，因此波长为
，故C 正确；
D．吸收光子跃迁需光子能量严格等于能级差。波长更长的光子能量更低（
），无法满足
跃迁条件，故D 错误。
故选C。
20．（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
【答案】C
【详解】A．根据质量数与电荷数守恒可知，该物质为
，故A 错误；
B．核聚变是轻核结合成重核的过程（如氢弹原理）。本题中的衰变是单个原子核自发转变为另一种
原子核，属于放射性衰变（具体为
衰变），而非核聚变，故B 错误；
C．1g 该物质经过110min 即一个衰变周期，则有一半发生衰变，该物质质量变为0.5g，故C 正确；
D．
不带电，在磁场中不偏转，故D 错误。
故选C。
21．（2025·海南·高考真题）核反应方程中
，则
是（ ）
A．
B．
C．
D．
【答案】C
【详解】根据质量数守恒和核电荷数守恒可知X 是
。
故选C。
22．（2025·云南·高考真题）2025 年3 月，我国科学家研制的碳14 核电池原型机“烛龙一号”发布，标志
着我国在核能技术领域与微型核电池领域取得突破。碳14 的衰变方程为
，则（ ）
A．X 为电子，是在核内中子转化为质子的过程中产生的
B．X 为电子，是在核内质子转化为中子的过程中产生的
C．X 为质子，是由核内中子转化而来的
D．X 为中子，是由核内质子转化而来的
【答案】A
【详解】根据质量数和电荷数守恒有
可知X 为电子，电子是在核内中子转化为质子的过程中产生的。
故选A。
23．（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．
【答案】B
【详解】设采集时大气中有x 个
原子和y 个
原子，由于
的半衰期为139 万年，故经过106
天后
原子的衰变个数可以忽略不计，
的半衰期为53 天，故经过106 天后剩余数量为
，
故可得
解得
故选B。
24．（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
【答案】AC
【详解】A．核反应过程中质量数守恒，有质量亏损，A 正确；
B．该反应是核聚变反应，B 错误；
CD．在真空中，该反应动量守恒，由于相撞前氘核与氚核动量大小相等，方向相反，系统总动量为零。
故反应后氦核与中子的动量也大小相等，方向相反。
由
得反应粒子获得的动能之比为
而两个粒子获得的总动能为
，故
获得的动能
，
获得的动能
。故C 正确，D 错误。
故选AC。
25．（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
【答案】A
【详解】A．氢原子基态能量由电子与质子决定。反氢原子由正电子和反质子构成，电荷结构相同，
能级结构不变，基态能量仍为
，故A 正确；
B．若中子衰变（β+衰变）生成质子、正电子
，不符合质子数守恒，故B 错误；
C．正负电子对撞湮灭时，总动量为零，需产生至少两个光子以保证动量守恒。单个光子无法满足动
量守恒，故C 错误；
D．核聚变通常释放能量（如普通氘核聚变）。反氘核聚变遵循相同规律，应释放能量而非吸收，故
D 错误。
故选A。
26．（2024·天津·高考真题）中国钍基熔盐堆即将建成小型实验堆，为我国能源安全和可持续发展提供有
力支持。反应堆中涉及的核反应方程有：①
②
，下列说法正确的
是（ ）
A．方程①中X 是中子
B．方程②中
发生了
衰变
C．受反应堆高温影响，
的半衰期会变短
D．方程②释放电子，说明电子是原子核的组成部分
【答案】AB
【详解】A．根据核反应的质量数和电荷数守恒可知，方程①中X 质量数为1，电荷数为零，则是中子，
选项A 正确；
B．方程②中
放出负电子，则发生了
衰变，选项B 正确；
C．放射性元素的半衰期与外界因素无关，选项C 错误；
D．方程②释放的电子是原子核内的中子转化为质子时放出的，不能说明电子是原子核的组成部分，
选项D 错误。
故选AB。
27．（2024·浙江·高考真题）发现中子的核反应方程为
，“玉兔二号”巡视器的核电池
中钚 238 的衰变方程为型
，下列正确的是（ ）
A．核反应方程中的X 为
B．衰变方程中的Y 为
C．中子
的质量数为零
D．钚238 的衰变吸收能量
【答案】A
【详解】AB．根据质量数和电荷数守恒可知X 为
，Y 为
，故A 正确，B 错误；
C．中子的质量数为1，故C 错误；
D．衰变过程中质量亏损，释放能量，故D 错误。
故选A。
28．（2024·海南·高考真题）人工核反应
中的X 是（ ）
A．中子
B．质子
C．电子
D．α 粒子
【答案】A
【详解】根据质量数守恒和电荷数守恒可知X 的电荷数为0，质量数为1，则X 是中子。
故选A。
29．（2024·北京·高考真题）已知钍234 的半衰期是24 天。1g 钍234 经过48 天后，剩余钍234 的质量为（
）
A．0g
B．0.25g
C．0.5g
D．0.75g
【答案】B
【详解】半衰期1g 钍234 经过48 天后，剩余质量
故选B。
30．（2024·甘肃·高考真题）2024 年2 月，我国科学家在兰州重离子加速器国家大科学装置上成功合成了
新核素
，核反应方程如下：
该方程中X 是（ ）
A．质子
B．中子
C．电子
D．
粒子
【答案】B
【详解】根据反应前后质量数和电荷数守恒得X 是
。
故选B。
31．（2024·广东·高考真题）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
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
B．Y 为
C．Y 为
D．Y 为
【答案】C
【详解】根据核反应方程
根据质子数守恒设Y 的质子数为y，则有
可得
即Y 为
；根据质量数守恒，则有
可得
故选C。
32．（2024·广西·高考真题）近期，我国科研人员首次合成了新核素锇
（
）和钨
（
）。
若锇
经过1 次
衰变，钨
经过1 次
衰变（放出一个正电子），则上述两新核素衰变后的新
核有相同的（ ）
A．电荷数
B．中子数
C．质量数
D．质子数
【答案】C
【详解】锇
经过1 次
衰变后产生的新核素质量数为156，质子数为74，钨
经过1 次
衰变
后质量数为156，质子数为73，可知两新核素衰变后的新核有相同的质量数。
故选C。
33．（2024·河北·高考真题）锂是新能源汽车、储能和信息通信等新兴产业的关键材料．研究表明，锂元
素主要来自宇宙线高能粒子与星际物质的原子核产生的散裂反应，其中一种核反应方程为
，式中的X 为（ ）
A．
B．
C．
D．
【答案】D
【详解】根据核反应前后质量数和电荷数守恒得
，
故式中的X 为
，故选D。
34．（2024·山东·高考真题）2024 年是中国航天大年，神舟十八号、嫦娥六号等已陆续飞天，部分航天器
装载了具有抗干扰性强的核电池。已知
衰变为
的半衰期约为29 年；
衰变为
的半衰
期约87 年。现用相同数目的
和
各做一块核电池，下列说法正确的是（ ）
A．
衰变为
时产生α 粒子
B．
衰变为
时产生β 粒子
C．50 年后，剩余的
数目大于
的数目
D．87 年后，剩余的
数目小于
的数目
【答案】D
【详解】A．根据质量数守恒和电荷数守恒可知
衰变为
时产生电子，即β 粒子，故A 错误；
B．根据质量数守恒和电荷数守恒可知
衰变为
时产生
，即α 粒子，故B 错误；
CD．根据题意可知
的半衰期大于
的半衰期，现用相同数目的
和
各做一块核电池，
经过相同的时间，
经过的半衰期的次数多，所以
数目小于
的数目，故D 正确，C 错误。
故选D。
35．（2024·湖北·高考真题）硼中子俘获疗法是目前治疗癌症最先进的手段之一,
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
【详解】由质量数和电荷数守恒可得
，
解得
故选B。
36．（2024·全国甲卷·高考真题）氘核可通过一系列聚变反应释放能量，总的反应效果可用
表示，式中x、y 的值分别为（ ）
A．
，
B．
，
C．
，
D．
，
【答案】C
【详解】根据反应前后质量数和电荷数守恒可得
解得
，
故选C。
37．（2024·江苏·高考真题）2024 年我国实现了
批量生产。用于生产
的核反应方程为
。其中粒子X 是（ ）
A．正电子
B．中子
C．氘核
D．氦核
【答案】B
【详解】根据质量数守恒可知X 的质量数为
根据电荷守恒可知X 的电荷数为
可知X 为中子
。
故选B。
38．（2024·福建·高考真题）2024 年我国研发出一款安全性高、稳定发电时间长的新微型原子能电池。该
电池将
衰变释放的能量转化为电能，衰变方程为
，式中
，是质量可忽略不
计的中性粒子，则 X 表示的是（ ）
A．
B．
C．
D．
【答案】B
【详解】根据质量数和电荷数守恒可知，X 的质量数为0，电荷数
，则X 为
。
故选B。
39．（2024·浙江·高考真题）已知氘核质量为
，氚核质量为
，氦核质量为
，中子质
量为
，阿伏加德罗常数
取
，氘核摩尔质量为
，
相当于
。
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
B．氘核的比结合能比氦核的大
C．氘核与氚核的间距达到
就能发生核聚变
D．
氘完全参与聚变释放出能量的数量级为
【答案】D
【详解】A．核反应方程式为
故A 错误；
B．氘核的比结合能比氦核的小，故B 错误；
C．氘核与氚核发生核聚变，要使它们间的距离达到
以内，故C 错误；
D．一个氘核与一个氚核聚变反应质量亏损
聚变反应释放的能量是
氘完全参与聚变释放出能量
数量级为
，故D 正确。
故选D。
40．（2023·重庆·高考真题）原子核
可以经过多次α 和β 衰变成为稳定的原子核
，在该过程中，
可能发生的β 衰变是（ ）
A．
B．
C．
D．
【答案】A
【详解】原子核
衰变成为稳定的原子核
质量数减小了28，则经过了7 次α 衰变，中间生成
的新核的质量数可能为231，227，223，219，215，211，则发生β 衰变的原子核的质量数为上述各数，
则BCD 都不可能，根据核反应的质量数和电荷数守恒可知，选项A 反应正确。
故选A。
41．（2023·北京·高考真题）下列核反应方程中括号内的粒子为中子的是（ ）
A．
B．
C．
D．
【答案】A
【详解】A．根据电荷数和质量数守恒知，核反应方程为
故A 符合题意；
B．根据电荷数和质量数守恒知，核反应方程为
故B 不符合题意；
C．根据电荷数和质量数守恒知，核反应方程为
故C 不符合题意；
D．根据电荷数和质量数守恒知，核反应方程为
故D 不符合题意。
故选A。
42．（2023·天津·高考真题）关于太阳上进行的核聚变，下列说法正确的是（ ）
A．核聚变需要在高温下进行
B．核聚变中电荷不守恒
C．太阳质量不变
D．太阳核反应方程式：
【答案】A
【详解】A．因为高温时才能使得粒子的热运动剧烈，才有可能克服他们自身相互间的排斥力，使得
它们间的距离缩短，才能发生聚变，故A 正确；
B．核聚变中电荷是守恒的，故B 错误；
C．因为太阳一直在发生核聚变，需要放出大量能量，根据质能方程可知是要消耗一定的质量的，故C
错误；
D．核聚变的方程为
题中为核裂变方程，故D 错误。
故选A。
43．（2023·浙江·高考真题）“玉兔二号”装有核电池，不惧漫长寒冷的月夜。核电池将
衰变释放的
核能一部分转换成电能。
的衰变方程为
，则（ ）
A．衰变方程中的X 等于233
B．
的穿透能力比γ 射线强
C．
比
的比结合能小
D．月夜的寒冷导致
的半衰期变大
【答案】C
【详解】A．根据质量数和电荷数守恒可知，衰变方程为
即衰变方程中的X=234，故A 错误；
B．
是α 粒子，穿透能力比γ 射线弱，故B 错误；
C．比结合能越大越稳定，由于
衰变成为了
，故
比
稳定，即
比
的比结合
能小，故C 正确；
D．半衰期由原子核本身决定的，与温度等外部因素无关，故D 错误。
故选C。
44．（2023·湖南·高考真题）2023 年4 月13 日，中国“人造太阳”反应堆中科院环流器装置
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
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
【详解】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，A 正确；
B．根据质量数守恒和核电荷数守恒可知，氘氚核聚变的核反应方程为
B 错误；
C．核聚变的核反应燃料主要是氘核和氚核，C 错误；
D．核聚变反应过程中放出大量能量，有质量亏损，D 错误。
故选A。
45．（2023·全国乙卷·高考真题）2022 年10 月，全球众多天文设施观测到迄今最亮伽马射线暴，其中我国
的“慧眼”卫星、“极目”空间望远镜等装置在该事件观测中作出重要贡献。由观测结果推断，该伽
马射线暴在1 分钟内释放的能量量级为
。假设释放的能量来自于物质质量的减少，则每秒钟平
均减少的质量量级为（光速为
）
A．
B．
C．
D．
【答案】C
【详解】根据质能方程
可知，则每秒钟平均减少的质量为
则每秒钟平均减少的质量量级为
。
故选C。
46．（2023·全国甲卷·高考真题）在下列两个核反应方程中
、
，X 和Y 代表
两种不同的原子核，以Z 和A 分别表示X 的电荷数和质量数，则（ ）
A．
，
B．
，
C．
，
D．
，
【答案】D
【详解】设Y 电荷数和质量数分别为m 和n，根据核反应方程质量数和电荷数守恒可知第一个核反应
方程的核电荷数和质量数满足
，
第二个核反应方程的核电荷数和质量数满足
，
联立解得
，
故选D。
【点睛】
47．（2023·浙江·高考真题）宇宙射线进入地球大气层与大气作用会产生中子，中子与大气中的氮14 会产
生以下核反应：
，产生的
能自发进行
衰变，其半衰期为5730 年，利用碳14
的衰变规律可推断古木的年代．下列说法正确的是（ ）
A．
发生
衰变的产物是
B．
衰变辐射出的电子来自于碳原子的核外电子
C．近年来由于地球的温室效应，引起
的半衰期发生微小变化
D．若测得一古木样品的
含量为活体植物的
，则该古木距今约为11460 年
【答案】D
【详解】A．根据
即
发生
衰变的产物是
，选项A 错误；
B．
衰变辐射出的电子来自于原子核内的中子转化为质子时放出的电子，选项B 错误；
C．半衰期是核反应，与外界环境无关，选项C 错误；
D．若测得一古木样品的
含量为活体植物的
，可知经过了2 个半衰期，则该古木距今约为5730×2
年=11460 年，选项D 正确。
故选D。
48．（2022·天津·高考真题）从夸父逐日到羲和探日，中华民族对太阳的求知探索从未停歇。2021 年10 月，
我国第一颗太阳探测科学技术试验卫星“羲和号”顺利升空。太阳的能量由核反应提供，其中一种反
应序列包含核反应：
，下列说法正确的是（ ）
A．X 是中子
B．该反应有质量亏损
C．
比
的质子数多
D．该反应是裂变反应
【答案】B
【详解】A．根据核反应过程满足质量数和电荷数守恒可知，X 的质量数为1，电荷数为1，可知X 是
质子，故A 错误；
BD．两个轻核结合成质量较大的核，核反应属于聚变反应，反应过程存在质量亏损，释放能量，故B
正确，D 错误；
C．
与
的质子数相同，均为2 个质子，故C 错误。
故选B。
49．（2022·福建·高考真题）2011 年3 月，日本发生的大地震造成了福岛核电站核泄漏。在泄露的污染物
中含有大量放射性元素
，其衰变方程为
，半衰期为8 天，已知
，
，
，则下列说法正确的是（ ）
A．衰变产生的射线来自于
原子的核外电子
B．该反应前后质量亏损
C．放射性元素
发生的衰变为
衰变
D．经过16 天，75%的
原子核发生了衰变
【答案】D
【详解】A．
衰变时，原子核内中子转化为质子和电子，大量电子从原子核释放出来形成射线，
故A 错误；
B．该反应前后质量亏损为
故B 错误；
C．放射性元素
发生的衰变为衰变，故C 错误；
D．由于半衰期为8 天，可知经过16 天，即经过两个半衰期，75%的
原子核发生了衰变，故D 正确。
故选D。
50．（2017·全国II 卷·高考真题）一静止的铀核放出一个
粒子衰变成钍核，衰变方程为
U→
Th＋
He、下列说法正确的是（ ）
A．衰变后钍核的动能等于
粒子的动能
B．衰变后钍核的动量大小等于
粒子的动量大小
C．铀核的半衰期等于其放出一个
粒子所经历的时间
D．衰变后
粒子与钍核的质量之和等于衰变前铀核的质量
【答案】B
【详解】AB．“静止的铀核”说明铀核衰变前初动量为零，衰变后钍核与
粒子合动量也为零。衰变
过程遵守动量守恒定律，所以，衰变后钍核的动量大小等于
粒子的动量大小，根据
，可知
衰变后钍核的动能小于
粒子的动能，故A 错误，B 正确。
C．根据半衰期的定义，可知铀核的半衰期不等于其放出一个
粒子所经历的时间，故C 错误。
D．
衰变释放核能，有质量亏损，故D 错误。
故选B。
51．（2018·全国III 卷·高考真题）1934 年，约里奥居里夫妇用α 粒子轰击铝核
，产生了第一个人工放
射性核素
。
的原子序数和质量数分别为（ ）
A．15 和28
B．15 和30
C．16 和30
D．17 和31
【答案】B
【详解】据α 粒子和中子的质量数和电荷数写出核反应方程
结合质量数守恒和电荷数守恒得
原子序数等于核电荷数，故选B。
52．（2022·海南·高考真题）下列属于
衰变的是（ ）
A．
B．
C．
D．
【答案】C
【详解】A．该反应属于
衰变，放出了氦核（
），A 错误；
B．该反应是卢瑟福发现质子（
）的核反应方程，B 错误；
C．该反应属于
衰变，放出了电子（
），C 正确；
D．该反应是重核裂变的核反应方程，D 错误。
故选C。
53．（2022·辽宁·高考真题）2022 年1 月，中国锦屏深地实验室发表了首个核天体物理研究实验成果。表
明我国核天体物理研究已经跻身国际先进行列。实验中所用核反应方程为
，已知
、
、
的质量分别为
，真空中的光速为c，该反应中释放的核能为E。下列说法正确
的是（ ）
A．X 为氘核
B．X 为氚核
C．
D．
【答案】D
【详解】AB．根据核反应的质量数和电荷数守恒可知，X 的质量数为1，电荷数为1，为氕核
，AB
错误；
CD．根据质能方程可知，由于质量亏损核反应放出的核能为
C 错误、D 正确。
故选D。
54．（2022·湖北·高考真题）上世纪四十年代初，我国科学家王淦昌先生首先提出证明中微子存在的实验
方案：如果静止原子核
俘获核外K 层电子e，可生成一个新原子核X，并放出中微子νe，即
。根据核反应后原子核X 的动能和动量，可以间接测量中微子的能量和动量，进而
确定中微子的存在。下列说法正确的是（ ）
A．原子核X 是
B．核反应前后的总质子数不变
C．核反应前后总质量数不同
D．中微子
的电荷量与电子的相同
【答案】A
【详解】AC．根据质量数守恒和电荷数守恒有，X 的质量数为7，电荷数为3，可知原子核X 是
，A
正确、C 错误；
B．由选项A 可知，原子核X 是
，则核反应方程为
+
→
+
，则反应前的总质子数为
4，反应后的总质子数为3，B 错误；
D．中微子不带电，则中微子
的电荷量与电子的不相同，D 错误。
故选A。
55．（2022·上海·高考真题）某元素可表示为
，则下列可能为该元素同位素的是（ ）
A．
B．
C．
D．
【答案】C
【详解】同位素之间质子相同，中子不同，可知质量数不同，C 正确，ABD 错误。
故选C。
56．（2022·浙江·高考真题）秦山核电站生产
的核反应方程为
，其产物
的衰变方
程为
。下列说法正确的是（ ）
A．X 是
B．
可以用作示踪原子
C．
来自原子核外
D．经过一个半衰期，10 个
将剩下5 个
【答案】AB
【详解】A．根据质量数守恒和电荷数守恒可知，X 的质子数为1，中子数为1，即为
，故A 正确；
B．常用的示踪原子有：
，
，
，故B 正确；
C．
由原子核内的一个中子转化为一个质子和一个电子，电子被释放出来，所以
来自原子核内，
故C 错误；
D．半衰期是一个统计规律，对于大量原子核衰变是成立的，个数较少时规律不成立，故D 错误。
故选AB。
57．（2022·山东·高考真题）碘125 衰变时产生
射线，医学上利用此特性可治疗某些疾病。碘125 的半衰
期为60 天，若将一定质量的碘125 植入患者病灶组织，经过180 天剩余碘125 的质量为刚植入时的（
）
A．
B．
C．
D．
【答案】B
【详解】设刚植入时碘的质量为
，经过180 天后的质量为m，根据
代入数据解得
故选B。
58．（2022·全国甲卷·高考真题）两种放射性元素的半衰期分别为
和
，在
时刻这两种元素的原子
核总数为N，在
时刻，尚未衰变的原子核总数为
，则在
时刻，尚未衰变的原子核总数
为（ ）
A．
B．
C．
D．
【答案】C
【详解】根据题意设半衰期为t0的元素原子核数为x，另一种元素原子核数为y，依题意有
经历2t0后有
联立可得
，
在
时，原子核数为x 的元素经历了4 个半衰期，原子核数为y 的元素经历了2 个半衰期，则此时
未衰变的原子核总数为
故选C。
59．（2021·海南·高考真题）1932 年，考克饶夫和瓦尔顿用质子加速器进行人工核蜕变实验，验证了质能
关系的正确性。在实验中，锂原子核俘获一个质子后成为不稳定的铍原子核，随后又蜕变为两个原子
核，核反应方程为
。已知
、
、X 的质量分别为
、
、
，光在真空中的传播速度为c，则在该核反应中（ ）
A．质量亏损
B．释放的核能
C．铍原子核内的中子数是5
D．X 表示的是氚原子核
【答案】B
【详解】CD．根据核反应方程满足质量数守恒和电荷数守恒，可知方程为
则
，
，铍原子核内的中子数是4，X 表示的是氦核，故CD 错误；
AB．核反应质量亏损为
则释放的核能为
故A 错误，B 正确；
故选B。
60．（2021·北京·高考真题）硼（B）中子俘获治疗是目前最先进的癌症治疗手段之一、治疗时先给病人注
射一种含硼的药物，随后用中子照射，硼俘获中子后，产生高杀伤力的α 粒子和锂（Li）离子。这个
核反应的方程是（ ）
A．
B．
C．
D．
【答案】A
【详解】由题知，硼俘获中子后，产生高杀伤力的α 粒子和锂（Li）离子，而α 粒子为氦原子核，则
这个核反应方程为
故选A。
61．（2021·浙江·高考真题）对四个核反应方程（1）
；（2）
；（3）
；（4）
。下列说法正确的是（ ）
A．（1）（2）式核反应没有释放能量
B．（1）（2）（3）式均是原子核衰变方程
C．（3）式是人类第一次实现原子核转变的方程
D．利用激光引发可控的（4）式核聚变是正在尝试的技术之一
【答案】CD
【详解】A．（1）是
衰变，（2）是
衰变，均有能量放出，故A 错误；
B．（3）是人工核转变，故B 错误；
C．（3）式是人类第一次实现原子核转变的方程，故C 正确；
D．利用激光引发可控的（4）式核聚变是正在尝试的技术之一，故D 正确。
故选CD。
62．（2021·广东·高考真题）科学家发现银河系中存在大量的放射性同位素铝26，铝26 的半衰期为72 万
年，其衰变方程为
，下列说法正确的是（ ）
A．Y 是氦核
B．Y 是质子
C．再经过72 万年，现有的铝26 衰变一半
D．再经过144 万年，现有的铝26 全部衰变
【答案】C
【详解】AB．根据核反应的质量数和电荷数守恒可知，该核反应是
即Y 是正电子，选项AB 错误；
CD．因72 万年是一个半衰期，可知再过72 万年，现有的铝26 衰变一半；再过144 万年，即两个半衰
期，现有的铝26 衰变四分之三，选项C 正确，D 错误；
故选C。
63．（2021·全国乙卷·高考真题）医学治疗中常用放射性核素
产生
射线，而
是由半衰期相对较
长的
衰变产生的。对于质量为
的
，经过时间t 后剩余的
质量为m，其
图线如
图所示。从图中可以得到
的半衰期为（ ）
A．
B．
C．
D．
【答案】C
【详解】由图可知从
到
恰好衰变了一半，根据半衰期的定义可知半衰期为
故选C。
64．（2021·全国甲卷·高考真题）如图，一个原子核X 经图中所示的一系列
、
衰变后，生成稳定的原
子核Y，在此过程中放射出电子的总个数为（ ）
A．6
B．8
C．10
D．14
【答案】A
【详解】由图分析可知，核反应方程为
设经过
次
衰变，
次
衰变。由电荷数与质量数守恒可得
；
解得
，
故放出6 个电子。
故选A。
65．（2021·河北·高考真题）银河系中存在大量的铝同位素
，
核
衰变的衰变方程为
，测得
核的半衰期为72 万年，下列说法正确的是（ ）
A．
核的质量等于
核的质量
B．
核的中子数大于
核的中子数
C．将铝同位素
放置在低温低压的环境中，其半衰期不变
D．银河系中现有的铝同位素
将在144 万年后全部衰变为
【答案】C
【详解】A．
和
的质量数均为
相等，但是二者原子核中的质子数和中子数不同，所以质量
不同，A 错误；
B．
核的中子数为
个，
核的中子数为
个，B 错误；
C．半衰期是原子核固有的属性，与外界条件无关，C 正确；
D．质量为
的
的半衰期为
万年，经过
万年为
个半衰期，剩余质量为
，不会
全部衰变为
，D 错误。
故选C。
66．（2017·全国I 卷·高考真题）大科学工程“人造太阳”主要是将氘核聚变反应释放的能量用来发电。氘
核聚变反应方程是：
＋
→
＋
。已知
的质量为2.013 6 u，
的质量为3.015 0 u，
的
质量为1.008 7 u,1 u=931 MeV/c2。氘核聚变反应中释放的核能约为（ ）
A．3．7 MeV
B．3.3 MeV
C．2.7 MeV
D．0.93 MeV
【答案】B
【详解】在核反应中，反应前物质的质量
m1=2×2.0136u=4.0272u
反应后物质的质量
m2=3.0150u+1.0087u=4.0237u
质量亏损
Δm=m1-m2=0.0035u
则氘核聚变释放的核能为
E=931×0.0035MeV≈3.3MeV
故选B。
67．（2020·海南·高考真题）100 年前，卢瑟福猜想在原子核内除质子外还存在着另一种粒子X，后来科学
家用
粒子轰击铍核证实了这一猜想，该核反应方程为：
，则（ ）
A．
，
，X 是中子
B．
，
，X 是电子
C．
，
，X 是中子
D．
，
，X 是电子
【答案】A
【详解】根据电荷数和质量数守恒，则有
，
解得m=1，n=0，故X 是中子
故选A。
68．（2020·山东·高考真题）氚核
发生β 衰变成为氦核
。假设含氚材料中
发生β 衰变产生的电子
可以全部定向移动，在3.2 104 s 时间内形成的平均电流为5.0 10-8 A。已知电子电荷量为1.6 10-19
C，在这段时间内发生β 衰变的氚核
的个数为（ ）
A．
B．
C．
D．
【答案】B
【详解】根据
可得产生的电子数为
个
因在β 衰变中，一个氚核产生一个电子，可知氚核的个数为1.0×1016个。
故选B．
69．（2020·浙江·高考真题）太阳辐射的总功率约为
，其辐射的能量来自于聚变反应。在聚变反
应中，一个质量为
（c 为真空中的光速）的氘核（
）和一个质量为
的
氚核（
）结合为一个质量为
的氦核（
），并放出一个X 粒子，同时释放大约
的能量。下列说法正确的是（ ）
A．X 粒子是质子
B．X 粒子的质量为
C．太阳每秒因为辐射损失的质量约为
D．太阳每秒因为辐射损失的质量约为
【答案】BC
【详解】A．由质量数和电荷数守恒可知，X 的质量数为1，电荷数为0，则X 为中子，选项A 错误；
B．根据能量关系可知
解得
，选项B 正确；
C．太阳每秒放出的能量
损失的质量
选项C 正确；
D．因为
则太阳每秒因为辐射损失的质量为
选项D 错误。
故选BC。
70．（2020·全国I 卷·高考真题）下列核反应方程中，X1，X2，X3，X4代表α 粒子的有（ ）
A．
B．
C．
D．
【答案】BD
【详解】α 粒子为氦原子核He，根据核反应方程遵守电荷数守恒和质量数守恒，A 选项中的X1为
He，B 选项中的X2为He，C 选项中的X3为中子n，D 选项中的X4为He。
故选BD。
71．（2019·全国II 卷·高考真题）太阳内部核反应的主要模式之一是质子-质子循环，循环的结果可表示为
，已知
和
的质量分别为
和
，1u=931MeV/c2，c 为光速。在4
个
转变成1 个
的过程中，释放的能量约为（ ）
A．8 MeV
B．16 MeV
C．26 MeV
D．52 MeV
【答案】C
【详解】由
知
=
忽略电子质量，则
故C 正确ABD 错误；
故选C。
72．（2016·全国III 卷·高考真题）一静止的铝原子核
俘获一速度为
m/s 的质子p 后，变为处于
激发态的硅原子核
，下列说法正确的是_________
A．核反应方程为
B．核反应方程过程中系统动量守恒
C．核反应过程中系统能量不守恒
D．核反应前后核子数相等，所以生成物的质量等于反应物的质量之和
E．硅原子核速度的数量级为
m/s，方向与质子初速度方向一致
【答案】ABE
【详解】A．根据质量数和电荷数守恒可得核反应方程
，故A 正确；
B．过程中释放的核力远远大于外力，故系统动量守恒，故B 正确；
C．核反应过程中系统能量守恒，故C 错误；
D．由于反应过程中，要释放大量的能量，即伴随着质量亏损，所以生成物的质量小于反应物的质量
之和，故D 错误；
E．由动量守恒可知，
，解得
，故数量级约为105m/s，方向与质子初速度方
向一致，故E 正确．
