知识点挑题 - 高中物理 - 优优班--学霸训练营

1．
某些建筑材料可产生放射性气体$——$氡，氡可以发生$α$或$β$衰变，如果人长期生活在氡浓度过高的环境中，那么，氡经过人的呼吸道沉积在肺部，并放出大量的射线，从而危害人体健康$.$原来静止的氡核$(\rlap{_{86}}{^{222}}Rn)$发生一次$α$衰变生成新核钋$(P_{0})$，并放出一个能量为$E_{0}=0.09 MeV$的光子$.$已知放出的$α$粒子动能为$E_{α}=5.55 MeV$；忽略放出光子的动能，但考虑其能量；$1 u=931.5 MeV/c^{2}$．

$(1)$写出衰变的核反应方程；

$(2)$衰变过程中总的质量亏损为多少？$($保留三位有效数字$)$

难度：较难

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2．
在磁感应强度为$B$的匀强磁场中，一个静止的放射性原子核发生了一次$α$衰变$.$放射出$α$粒子$({}_{2}^{4} {H}_{e} )$在与磁场垂直的平面内做圆周运动，其轨道半径为$R.$以$m$、$q$分别表示$α$粒子的质量和电荷量．
$(1)$放射性原子核用$ \;_{ Z }^{ A }X$表示，新核的元素符号用$Y$表示，写出该$α$衰变的核反应方程．
$(2)α$粒子的圆周运动可以等效成一个环形电流，求圆周运动的周期和环形电流大小．
$(3)$设该衰变过程释放的核能都转为为$α$粒子和新核的动能，新核的质量为$M$，求衰变过程的质量亏损$\triangle m$．

难度：较难

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3．
用中子轰击锂核$(_{3}^{6}Li)$发生核反应，产生氚和$α$粒子并放出$4.8MeV$的能量．
$(1)$写出核反应方程式；
$(2)$求上述反应中的质量亏损为多少$($保留两位有效数字$)$；
$(3)$若中子与锂核是以等大反向的动量相碰，则$α$粒子和氚的动能之比是多少？

难度：较难

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4．静止的锂核$( \;_{ 3 }^{ 6 }Li)$俘获一个速度为$7.7×10^{6}m/s$的中子，发生核反应后若只产生了两个新粒子，其中一个粒子为氦核$( \;_{ 2 }^{ 4 }He)$，它的速度大小是$8.0×10^{6}m/s$，方向与反应前的中子速度方向相同．
$①$写出此核反应的方程式；
$②$求反应后产生的另一个粒子的速度大小及方向；
$③$此反应过程中是否发生了质量亏损，说明依据．

难度：较难

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5．
一个电子和一个正电子对撞发生湮灭而转化为一对光子$\gamma ($光子没有质量$)$，设正负电子对撞前的质量均为$m$，动能均为$E_{k}$，光速为$c$，普朗克常量恒为$h$。求：

$①$写出该反应方程；

$②$对撞过程中的质量亏损和转化成的光子在真空中波长$λ$．

难度：较难

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6．两个氘核聚变产生一个中子和氦核$($氦的同位素$).$已知氘核的质量$m_{D}=2.01360$ $u$，产生的氦核的质量$m_{He}=3.0150$ $u$，中子的质量$m_{n}=1.0087$ $u$，$1u$相当于$931.5MeV$的能量，求
$(1)$写出聚变方程；
$(2)$计算释放的核能$($结果保留一位小数$)$
$(3)$若反应前两个氘核的动能为$0.35M$ $e$$V.$它们正面对撞发生聚变，且反应后释放的核能全部转化为动能，则产生的氦核和中子的动能各为多大？

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7．一个静止的铀核 $%20%C2%A0_%7B%2092%20%7D%5E%7B%20232%20%7DU$ ， $%20%C2%A0_%7B%2092%20%7D%5E%7B%20232%20%7DU$ （原子质量为232.0372u）放出一个粒子（原子质量为4.0026u）后衰变成钍核 $%20%C2%A0_%7B%2090%20%7D%5E%7B%20228%20%7DTh$ （原子质量为228.0287u）．（已知：原子质量单位1u=1.67×10^-27kg，1u相当于931MeV）
①写出核衰变反应方程；
②算出该核衰变反应中释放出的核能．

难度：较难

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8．一个质子和两个中子聚变为一个氚核，已知质子质量m_H=1.007 3u，中子质量m_n=1.008 7u，氚核质量m=3.0180u．
（1）写出聚变方程；
（2）释放出的核能多大？
（3）平均每个核子释放的能量是多大？

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9．已知氘核（ $%20%C2%A0_%7B%201%20%7D%5E%7B%202%20%7D$ H）质量为2.0141u，中子（ $%20%C2%A0_%7B%200%20%7D%5E%7B%201%20%7D$ n）质量为1.0087u，氦核（ $%20%C2%A0_%7B%202%20%7D%5E%7B%203%20%7D$ He）质量为3.0160u，1u相当于931.5MeV．
（1）写出两个氘核聚变成 $%20%C2%A0_%7B%202%20%7D%5E%7B%203%20%7D$ He的核反应方程；
（2）计算上述核反应中释放的核能（保留三位有效数字）；
（3）若两个氘核以相同的动能0.35MeV做对心碰撞即可发生上述反应，且释放的核能全部转化为机械能，则反应后生成的氦核（ $%20%C2%A0_%7B%202%20%7D%5E%7B%203%20%7D$ He）和中子（ $%20%C2%A0_%7B%200%20%7D%5E%7B%201%20%7D$ n）的动能各是多少？

难度：较难

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10．氘核

2
1
H和氚核

3
1
H结合成氦核

4
2
He的核反应方程如下：

2
1
H+

3
1
H-→

4
2
He+

1
0
n+17.6MeV核反应后生成物的总质量比核反应前物质的总质量（选填“增加”或“减少”）了 u．（u是原子质量单位，保留两位有效数字）

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