专题38 原子物理2（原卷版）

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专题 38 原子物理 2

近代物理的发展与原子核（2012-2021）

题型一、原子核的衰变规律及核反应方程............................................1

题型二、爱因斯坦质能方程.......................................................13

题型三、物理学史与综合类科学问题...............................................15

题型一、原子核的衰变规律及核反应方程

1.（2021 全国甲）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

2.（2021 河北）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

3.（2021 广东）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

4.（2021 全国乙）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.

5.（2021 湖南）核废料具有很强的放射性，需要妥善处理。下列说法正确的是（　　）

A. 放射性元素经过两个完整的半衰期后，将完全衰变殆尽

B. 原子核衰变时电荷数守恒，质量数不守恒

C. 改变压力、温度或浓度，将改变放射性元素的半衰期

D. 过量放射性辐射对人体组织有破坏作用，但辐射强度在安全剂量内则没有伤害

6.（2021 浙江）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

7.（2020 全国 3）1934 年，约里奥—居里夫妇用 α粒子轰击铝箔，首次产生了人工放射性同位素 X，反应

方程为：。X会衰变成原子核 Y，衰变方程为，则（　　）

A. X 的质量数与 Y的质量数相等 B. X 的电荷数比 Y的电荷数少 1

C. X 的电荷数比的电荷数多 2 D. X 的质量数与的质量数相等

8.（2020 全国 2）氘核可通过一系列聚变反应释放能量，其总效果可用反应式

表示。海水中富含氘，已知 1kg 海水中含有的氘核约为 1.0×1022 个，

若全都发生聚变反应，其释放的能量与质量为 M的标准煤燃烧时释放的热量相等；已知 1 kg 标准煤燃烧释

放的热量约为 2.9×107 J，1 MeV= 1.6×10–13J，则 M约为（　　）

A. 40 kg B. 100 kg C. 400 kg D. 1 000 kg

9.（2020 全国 1）下列核反应方程中，X1，X2，X3，X4代表 α粒子的有（　　）

A. B.

C. D.

10.（2019 天津）我国核聚变反应研究大科学装置“人造太阳”2018 年获得重大突破，等离子体中心电子

温度首次达到 1亿度，为人类开发利用核聚变能源奠定了重要的技术基础。下列关于聚变的说法正确的是

（）

A. 核聚变比核裂变更为安全、清洁

B. 任何两个原子核都可以发生聚变

C. 两个轻核结合成质量较大的核，总质量较聚变前增加

D. 两个轻核结合成质量较大的核，核子的比结合能增加

11.（2018 北京）在核反应方程中，X表示的是

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