知识点挑题 - 高中物理 - 优优班--学霸训练营

我国自行研制了可控热核反应实验装置“超导托卡马克”\((\)英文名称：\(EAST\)，称“人造太阳”\().\)设可控热核实验反应前氘核\(( \overset{2}{1}H)\)的质量为\(m_{1}\)，氚核\(( \overset{3}{1}H)\)的质量为\(m_{2}\)，反应后氦核\(( \overset{4}{2}He)\)的质量为\(m_{3}\)，中子\(( \overset{1}{0}n)\)的质量为\(m_{4}\)，已知光速为\(c.\)下列说法中正确的是\((\)　　\()\)

A．核反应放出的能量等于 \((m_{1}+m_{2}-m_{3}-m_{4}\) \()c^{2}\)

B．由核反应过程质量守恒可知\(m_{1}+m_{2}=m_{3}+m_{4}\)

C．这种热核实验反应是\(α\)衰变

D．这种装置与我国大亚湾核电站所使用核装置的核反应原理相同

难度：较易

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3．
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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4．

下列说法中正确的是\((\)　　\()\)

A．铀核裂变的核反应是\( \;_{ 92 }^{ 235 }U→ \;_{ 56 }^{ 141 }Ba+ \;_{ 56 }^{ 92 }Kr+2 \;_{ 1 }^{ 2 }n\)

B．已知质子、中子、\(α\)粒子的质量分别为\(m_{1}\)、\(m_{2}\)、\(m_{3}\)，那么质子和中子结合成一个\(α\)粒子，释放的能量是\((2m_{1}+2m_{2}-m_{3})c^{2}\)

C．铀\((\)_{\( \;_{ 92 }^{ 235 }\)U}\()\)经过多次\(α\)、\(β\)衰变形成稳定的铅\(( \;_{ 82 }^{ 206 }Pb)\)的过程中，有\(6\)个中子转变成质子

D．一个处于\(n=5\)能级态的氢原子，自发向低能级跃迁的过程中能辐射\(10\)种不同频率的电磁波

难度：易

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5．

下列说法正确的是\((\)　　\()\)

A．由玻尔理论可知，当氢原子从低能级向高能级跃迁时，要吸收光子，核外电子的动能减少，原子的电势能增加

B．自由核子组成原子核时，其质量亏损对应的能量大于该原子核的结合能

C．库仑发现了点电荷间的相互作用规律，并通过油滴实验测定了元电荷的数值

D．伽利略猜想自由落体运动的速度与下落时间成正比，并直接用实验验证了这个猜想

难度：易

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6．

核能具有高效、清洁等优点，利用核能是当今世界解决能源问题的一个重要方向。原子核的比结合能曲线如图所示，根据该曲线判断下列说法正确的是\((\)　　\()\)

A．\( \;_{ 2 }^{ 4 }He\)核的比结合能大于\( \;_{ 3 }^{ 6 }Li\)核的比结合能，因此\( \;_{ 3 }^{ 6 }Li\)核更稳定

B．两个\( \;_{ 1 }^{ 2 }H\)核结合成\( \;_{ 2 }^{ 4 }He\)核时释放能量

C．\( \;_{ 2 }^{ 4 }He\)核的结合能约为\(7MeV\)

D．\( \;_{ 47 }^{ 107 }Ag\)的比结合能大于\( \;_{ 83 }^{ 209 }Bi\)的比结合能

难度：中等

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7．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：_{\({\,\!}_{1}^{2}{H+}_{1}^{2}{H}\to _{2}^{3}{He+}_{0}^{1}{n}\)}。已知_{\({\,\!}_{1}^{2}{H}\)}的质量为\(2.0136u\)，_{\({\,\!}_{2}^{3}{He}\)}的质量为\(3.0150u\)，_{\({\,\!}_{0}^{1}{n}\)}的质量为\(1.0087u\)，\(1u=931MeV/c^{2}\)。氘核聚变反应中释放的核能约为\((\) \()\)

A．\(3.7MeV\)

B．\(3.3MeV\)

C．\(2.7MeV\)

D．\(0.93MeV\)

难度：较易

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8．

一个质子和一个中子聚变结合成一个氘核，同时辐射一个\(γ\)光子\(.\)已知质子、中子、氘核的质量分别为\(m_{1}\)、\(m_{2}\)、\(m_{3}\)，普朗克常量为\(h\)，真空中的光速为\(c.\)下列说法正确的是\((\) \()\)

A．核反应方程是\(\rlap{_{1}}{^{1}}H+\rlap{_{0}}{^{1}}n→\rlap{_{1}}{^{3}}H+γ\)

B．聚变反应中的质量亏损\(Δm=m_{3}-(m_{1}+m_{2})\)

C．辐射出的\(γ\)光子的能量\(E=(m_{3}-m_{1}-m_{2})c^{2}\)

D．\(γ\)光子的波长\(\lambda =\dfrac{h}{({{m}_{1}}+{{m}_{2}}-{{m}_{3}})c}\)

难度：中等

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9．

氘核和氚核可发生热核聚变而释放巨大的能量，该反应方程为：\( \;_{ 1 }^{ 2 }H+ \;_{ 1 }^{ 3 }H→ \;_{ 2 }^{ 4 }He+x\)，式中\(x\) 是某种粒子。已知：\( \;_{ 1 }^{ 2 }\)H、\( \;_{ 1 }^{ 3 }\)H、\( \;_{ 2 }^{ 4 }He\)和粒子\(x\)的质量分别为\(2.0141u\)、\(3.0161u\)、\(4.0026u\)和\(1.0087u\)；\(1u=931.5MeV/c^{2}\)，\(c\)是真空中的光速。由上述反应方程和数据可知\((\)　　\()\)

A．粒子\(x\)是\( \;_{ 1 }^{ 1 }H\)

B．该方应中的质量亏损为\(0.0289u\)

C．该反应释放出的能量约为\(17.6MeV\)

D．该反应中释放的全部能量转化为粒子\(x\)的动能

难度：较易

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10．下列说法正确的是( )

A．卢瑟福通过实验发现质子的核反应方程为\(\rlap{_{2}}{^{4}}\)\(He+\)\({}^{14}_{7}\)\(N→\)\(\rlap{_{8}}{^{17}}\)\(O+\)\(\rlap{_{1}}{^{1}}\)\(H\)

B．铀核裂变的核反应方程为\(\rlap{_{92}}{^{235}}\)\(U→\)\(\rlap{_{56}}{^{141}}\)\(Ba+\)\(\rlap{_{36}}{^{92}}\)\(Kr+2\)\(\rlap{_{0}}{^{1}}\)\(n\)

C．设质子、中子、\(α\)粒子的质量分别为\(m_{1}\)、\(m\)\({\,\!}_{2}\)、\(m\)\({\,\!}_{3}\)，两个质子和两个中子聚合成一个\(α\)粒子，释放的能量是\((m\)\({\,\!}_{1}\)\(+m\)\({\,\!}_{2}\)\(-m\)\({\,\!}_{3}\)\()c\)\({\,\!}^{2}\)

D．原子在\(a\)、\(b\)两个能级的能量分别为\(E_{a}\)、\(E\)\({\,\!}_{b}\)，且\(E\)\({\,\!}_{a}\)\( > E\)\({\,\!}_{b}\)，当原子从\(a\)能级跃迁到\(b\)能级时，发射光子的波长\(λ=\)\( \dfrac{hc}{E_{a}-E_{b}}\)\((\)其中\(c\)为真空中的光速，\(h\)为普朗克常量\()\)

难度：较难

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