知识点挑题 - 高中物理 - 优优班--学霸训练营

1．
如图所示，边长为$a$的等边三角形$bcd$所围区域内磁感应强度为$B$，方向垂直纸面向内的匀强磁场，某时刻静止在$b$点的原子核$X$发生$α$衰变，$α$粒子沿$bc$方向射入磁场，经磁场偏转后恰好在$d$点沿$cd$方向射出$.$已知$α$粒子质量为$m$，电量为$2e$，剩余核的质量为$M$，衰变过程的核能全部转化为动能，求原子核$X$的质量$M_{X}$．

难度：难

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2．

月球上含有丰富的$ \;_{ 2 }^{ 3 }He($氦$3)$，有它参与的一种核反应的方程式为$ \;_{ 2 }^{ 3 }He+ \;_{ 2 }^{ 3 }He→2 \;_{ 1 }^{ 1 }H+X$，如果$ \;_{ 2 }^{ 3 }He$、$ \;_{ 1 }^{ 1 }H$、$X$质量分别为$m_{1}$、$m_{2}$、$m_{3}$，则下列说法正确的是$($　　$)$

A．该核反应的质量亏损为$m_{1}-2m_{2}-m_{3}$

B．该反应属于裂变反应

C．该核反应吸收的能量为$(2m_{1}-2m_{2}-m_{3})c^{2}$

D．生成物中的$X$为$ \;_{ 2 }^{ 4 }He$

难度：难

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3．

中子$n$、质子$p$、氚核$D$的质量分别为$m_{n}$、$m_{p}$、$m_{D}.$现用光子能量为$E$的$γ$射线照射静止的氚核使之分解，反应方程为$γ+D=p+n.$若分解后的中子、质子的动能可视为相等，则中子的动能是$($　　$)$

A．$ \dfrac {1}{2}[(m_{D}+m_{p}+m_{n})c^{2}+E]$

B．$ \dfrac {1}{2}[(m_{p}+m_{n}+m_{D})c^{2}-E]$

C．$ \dfrac {1}{2}[(m_{D}-m_{p}-m_{n})c^{2}+E]$

D．$ \dfrac {1}{2}[(m_{p}+m_{n}-m_{D})c^{2}-E]$

难度：难

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4．
如图所示，在$MN$右侧有一个磁感应强度为$B$的匀强磁场。在磁场中的$A$点有一静止镭核$({\,\!}_{88}^{226}Ra)$，$A$点距$MN$的距离$OA=d$。$D$为放置在$MN$边缘的粒子接收器，接收器位置距$OA$直线的距离也为$d$。镭核$({\,\!}_{88}^{226}Ra)$发生衰变时，放出某粒子$x$后变为一氡核$({\,\!}_{86}^{222}Rn)$，接收器$D$恰好接收到了沿垂直于$MN$方向射来的粒子$x.($原子质量单位用${{m}_{0}}$表示，电子电量用$e$表示，光速用$c$表示$)$

$(1)$写出上述过程中的核衰变方程$($要求写出$x$的具体符号$)$，并确定粒子$x$的轨迹圆半径；

$(2)$求出射出的粒子$x$的速度大小；

$(3)$若衰变时释放的核能全部转化成生成物的动能，求该衰变过程的质量亏损．

难度：难

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5．一个静止的原子核 $%20%C2%A0_%7B%20b%20%7D%5E%7B%20a%20%7D$ X经α衰变放出一个α粒子并生成一个新核，α粒子的动能为E₀．设衰变时产生的能量全部变成α粒子和新核的动能，则在此衰变过程中的质量亏损为（　　）

A． $%20%5Cfrac%20%7BE_%7B0%7D%7D%7Bc%5E%7B2%7D%7D$

B． $%20%5Cfrac%20%7BE_%7B0%7D%7D%7B%28a-4%29c%5E%7B2%7D%7D$

C． $%20%5Cfrac%20%7B%28a-4%29E_%7B0%7D%7D%7Bc%5E%7B2%7D%7D$

D． $%20%5Cfrac%20%7BaE_%7B0%7D%7D%7B%28a-4%29c%5E%7B2%7D%7D$

难度：难

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6．
若$ \;_{ 92 }^{ 235 }U$俘获一个中子裂变成$ \;_{ 38 }^{ 90 }Sr$及$ \;_{ 54 }^{ 136 }Xe$两种新核，且三种原子核的质量分别为$235.0439u$、$89.9077u$和$135.9072u$，中子质量为$1.0087u(1u=1.660$ $6×10^{-27}$ $kg$，$1u$相当于$931.50MeV)$
$(1)$写出铀核裂变的核反应方程； ______
$(2)$一个铀核裂释放的核能为 ______ $($保留两位小数$)$

难度：难

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7．

为纪念爱因斯坦对物理学的巨大贡献，联合国将$2005$年定为“国际物理年”$.$对于爱因斯坦提出的质能万能方程$E=mC^{2}$，下列说法中不正确的是$($　　$)$

A．$E=mc^{2}$表明物体具有的能量与其质量成正比

B．根据$\triangle E=\triangle mc^{2}$可以计算核反应中释放的核能

C．$E=mc^{2}$中的$E$表示发生核反应过程中释放的核能，$m$是参与核反应的核子的总质量

D．一个质子和一个中子结合成一个氘核时释放能量，表明此过程出现了质量亏损

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8．

我国首次使用核电池随“嫦娥三号”软着陆月球，并用于嫦娥三号的着陆器和月球车上，核电池是通过半导体换能器，将放射性同位素衰变过程中释放出的能量转变为电能$.$嫦娥三号采用放射性同位素${\,\!}_{94}^{239}Pu$，静止的${\,\!}_{94}^{239}Pu$衰变为铀核${\,\!}_{92}^{235}U$和$α$粒子，并放出频率为$v$的$γ$光子，已知${\,\!}_{94}^{239}Pu$、${\,\!}_{92}^{235}U$和$α$粒子的质量分别为$m_{pU}$、$m_{U}$、$m_{α}.$下列说法正确的是$($　　$)$

A．${\,\!}_{94}^{239}Pu$的衰变方程为$ \;_{ 94 }^{ 239 }Pu→ \;_{ 92 }^{ 235 }U+ \;_{ 2 }^{ 4 }He+γ$

B．此核反应过程中质量亏损为$\triangle m=m_{pU}-m_{U}-m_{α}$

C．释放出的$γ$光子的能量为$(m_{pU}-m_{U}-m_{α})c^{2}$

D．反应后${\,\!}_{92}^{235}U$和$α$粒子结合能之和比${\,\!}_{94}^{239}Pu$的结合能大

难度：难

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9．静止的镭核 $%20%C2%A0_%7B%2088%20%7D%5E%7B%20226%20%7DRa$ 发生α衰变，释放出的α粒子的动能为E₀，假设衰变时能量全部以动能形式释放出来，求衰变后新核的动能和衰变过程中总的质量亏损．

难度：难

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10．科学家用质子轰击锂核的实验来验证“爱因斯坦质能方程”，已知质子 $%20%C2%A0_%7B%201%20%7D%5E%7B%201%20%7D$ H轰击锂核 $%20%C2%A0_%7B%203%20%7D%5E%7B%207%20%7D$ Li能产生两个α粒子，m_Li=7.016u，m_H=1.0078u，m_He=4.0026u，1u相当于931.5MeV，则此核反应的方程式为 ______ ，此核反应释放的核能为 ______ MeV（保留3位有效数字）．

难度：难

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