知识点挑题 - 高中物理 - 优优班--学霸训练营

近几年中国等许多国家积极发展“月球探测计划”，该计划中的科研任务之一是探测月球上氦\(3\)的含量。氦\(3\)是一种清洁、安全和高效的核发电燃料，可以采用在高温高压下用氘和氦\(3\)进行核聚变反应发电。若已知氘核的质量为\(2.0136u\)，氦\(3\)的质量为\(3.0150u\)，氦核的质量为\(4.00151u\)，质子质量为\(1.00783u\)，中子质量为\(1.008665u\)，\(1u\)相当于\(931.5MeV\)。则下列说法正确的是\((\) \()\)

A．一个氘和一个氦\(3\)的核聚变反应释放的核能约为\(17.9MeV\)；

B．氘和氦\(3\)的核聚变反应方程式：\({\,\!}_{1}^{2} {H}+_{2}^{3} {H} \xrightarrow[]{}_{2}^{4} {H}e +X\)，其中\(X\)是中子；

C．因为聚变时释放能量，出现质量亏损，所以生成物的总质量数减少。

D．目前我国的秦山、大亚湾等核电站广泛使用氦\(3\)进行核聚变反应发电。

难度：较难

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4．

一个氘核和一个氚核经过核反应后生成氦核和中子，同时放出一个\(γ\)光子\(.\)已知氘核、氚核、中子、氦核的质量分别为\(m_{1}\)、\(m_{2}\)、\(m_{3}\)、\(m_{4}\)，普朗克常量为\(h\)，真空中的光速为\(c.\)下列说法正确的是

A．这个核反应是裂变反应

B．这个反应的核反应方程是\({\,\!}_{1}^{1} {H}+_{1}^{3}H→_{2}^{4} {H}e+2_{0}^{1} {n}+γ \)

C．辐射出的\(γ \)光子的能量\(E=\left({m}_{3}+{m}_{4}-{m}_{1}-{m}_{2}\right){c}^{2} \)

D．辐射出的\(γ \)光子在真空中的波长\(γ = \dfrac{h}{\left({m}_{1}+{m}_{2}-{m}_{3}-{m}_{4}\right)c} \)

难度：较易

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5．

核泄漏中的钚\((Pu)\)是一种具有放射性的超铀元素，它可破坏细胞基因，增加患癌的风险。已知钚的一种同位素\(\ ^{239}_{\phantom{0}94}\mathrm{P}u \)的半衰期为\(24100\)年，其衰变方程为\(\ ^{239}_{\phantom{0}94}\mathrm{P}u \xrightarrow[]{}X+\ ^{4}_{2}\mathrm{H}e+γ \)，则下列说法中正确的是\((\)　　\()\)

A．衰变发出的\(γ\)射线是波长很短的光子，穿透能力很强

B．上述衰变方程中的\(X\)含有\(143\)个中子

C．\(8\)个\(\ ^{239}_{\phantom{0}94}\mathrm{P}u \)经过\(24100\)年后一定还剩余\(4\)个

D．衰变过程中总质量不变

难度：较难

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6．
放射性同位素\({\,\!}_{6}^{14}C\)被考古学家称为“碳钟”，它可用来断定古生物的年代，此项研究获得\(1960\)年诺贝尔化学奖．
\((1)\)宇宙射线中高能量的中子碰到空气中的氮原子后，会形成\({\,\!}_{6}^{14}C\)，\({\,\!}_{6}^{14}C\)不稳定，易发生衰变，放出射线，其半衰期为\(5730\)年\(.\)试写出有关的核反应方程．
\((2)\)若测得一古生物遗骸中\({\,\!}_{6}^{14}C\)的含量只有活体中的\(12.5％\)，则此遗骸的年代约有多少年\(?\)

难度：中等

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7．
\((1)\) 下列说法中正确的是____．

A. 普朗克研究黑体辐射并提出了量子说

B. 玻尔的氢原子理论能够解释所有原子的光谱

C. 人工放射性的同位素的半衰期通常比较短，废料便于处理

D. 爱因斯坦发现了光电效应现象并给出了著名的光电效应方程

\((2)\)如图所示的是研究光电效应的装置的电路图，若用某一频率的光照射光电管阴极\(P\)，发现电流表有读数，则增加光的强度，电流表示数____\((\)填“变大”“变小”或“不变”\().\)若开关\(S\)断开时，用光子能量为\(2.5 eV\)的一束光照射阴极\(P\)，发现电流表读数不为零，合上开关，调节滑动变阻器，当电压表读数大于或等于\(0.60 V\)时，电流表读数为零，由此可知阴极材料的逸出功为____\(eV.\)

\((3)\) 静止的\({{\;}}_{3}^{6}Li\)原子核，俘获一个速度为\(7.7×10^{4} m/s\)的中子而发生核反应放出\(α\)粒子后变成一个新原子核，测得\(α\)粒子速度为\(2×10^{4} m/s\)，方向与中子速度方向相同．

\(①\)写出核反应方程式．

\(②\)求生成的新核的速度大小．

难度：中等

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8．

下列说法正确的是( )

A．\(\rlap{_{15}}{^{30}}P→\rlap{_{14}}{^{30}}Si+\rlap{_{1}}{^{0}}e\)是一种核裂变反应

B．核反应堆产生的能量一定来自轻核聚变

C．太阳辐射的能量主要来自太阳内部的轻核聚变反应

D．卢瑟福为解释\(α\)粒子散射实验现象提出了原子核式结构学说

难度：较易

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9． \(\rlap{_{92}}{^{235}}\) \(U\)经过\(m\)次 \(α\)衰变和\(n\)次 \(β\)衰变，变成\(\rlap{_{82}}{^{207}}\) \(Pb\)，则( )

A．\(m=7\)，\(n=3\)

B．\(m=7\)，\(n=4\)

C．\(m=14\)，\(n=9\)

D．\(m=14\)，\(n=18\)

难度：较易

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10．

核反应堆的工作原理是利用中子轰击重核发生裂变反应，释放出大量核能\(.\)核反应方程式\({\,\!}_{92}^{235} {U}+_{0}^{1} {n}→_{56}^{141} {B}a+_{36}^{92} {K}r+aX \)是反应堆中发生的许多核反应中的一种，\(n\)为中子，\(X\)为某粒子，\(a\)为\(X\)的个数，以\(m_{u}\)、\(m\)_B\(a\)、\(m\)_K\(r\)分别表示\({\,\!}_{92}^{235} {U} \)、\({\,\!}_{56}^{141} {B}a \)、\({\,\!}_{36}^{92} {K}r \)核的质量，\(m_{n}\)、\(m_{p}\)分别表示中子、质子的质量，\(c\)为真空中的光速，则以下说法不正确的是( )

A．\(X\)为质子

B．\(a\)\(=3\)

C．上述核反应过程中放出的核能\(\triangle E=( \)\(m_{u}\)\(-\) \(m\)_B\(a\)\(-\) \(m\)_K\(r\)\(-2\) \(m_{n}\)\()\) \(c\)\({\,\!}^{2}\)

D．铀块体积必须达到临界体积，有中子通过时，才能发生链式反应

难度：中等

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