各地名校物理高考模拟试题分类及文档格式.docx
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3
4
1
33
C.7N2He8O1HD.
144171
235
9211361U0n9038Sr54Xe100n
3.(广东省华南师大附中2022届高三综合测试卷.物理.7)一个铍原子核(74Be)从最靠
7近核的K层电子轨道上俘获一个电子后发生衰变,生成一个锂核(3,并放出一个不带Li)
电的中微子νe(质量不计),人们把这种衰变叫铍核的EC衰变。
核反应方程为:
74
7
Be0已知一个铍原子质量为m1,一个锂原子质量为m2,一个电子质量为me,1e3Live。
光速为c,那么一个铍原子核发生上述核反应释放的能量为
A.(m1—m2)c
()
B.(m1+me+m2)cD.(m2—m1—me)c
C.(m1+me—m2)c
4.(江苏盐城市2022年第二次调研卷.物理.26)镭(Ra)是历史上第一个被分离出来的
226放射性元素,已知88
Ra
226
能自发地放出α粒子而变成新核Rn,已知88
-25
的质量为M1=3.7533
-27
215;
10
kg,新核Rn的质量为M2=3.6867215;
10kg,α粒子的质量为m=6.6466215;
10kg,
现有一个静止的88
核发生α衰变,衰变后α粒子的速度为3.68215;
105m/s。
那么:
(计算结果
保留两位有效数字)①写出该核反应的方程式。
②此反应过程中放出的能量是多少?
③反应后新核Rn的速度是多大?
5.(江苏省南京市2022届高三质量检测卷.物理.31)一个静止的铀核232.0372u)放出一个α粒子(原子质量为4.0026u)后衰变成钍核228.0287u)。
(已知:
原子质量单位1u=1.67215;
10
(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;
(3)假设反应中释放出的核能全部转化为钍核和α粒子的动能,那么钍核获得的动能有多大?
6.(淮安、连云港、宿迁、徐州四市2022第三次调研卷.物理.27)⑴有以下说法:
A.原子核放出β粒子后,转变成的新核所对应的元素是原来的同位素B.卢瑟福的α粒子散射实验揭示了原子核具有复杂的结构
—27
232
92
U(原子质量为
22890
Th(原子质量为
kg,1u相当于931MeV)
C.光电效应实验揭示了光的粒子性
D.玻尔在研究原子结构中引进了量子化的观念E.氢原子从低能级跃迁到高能级要放出光子F.原子核的比结合能越大,表示原子核越稳定其中正确的说法是___▲____
238
⑵静止在匀强磁场中的92
U
234
,放出α粒子,衰变成90
Th
,衰变后90
的速度方向与磁场
方向垂直。
①写出衰变方程;
②计算衰变后90
的轨道半径与α粒子的轨道半径之比。
7.(青岛市2022年质量检测卷.物理—选修3—5)某实验室工作人员,用初速为v0=0.09c(c为真空中的光速)的α粒子,轰击静止在匀强磁场中的钠原子核11Na,产生了质子。
假设某次碰撞可看作对心正碰,碰后新核的运动方向与α粒子的初速方向相同,质子的运动方向与新核运动方向相反,它们在垂直于磁场的平面内分别做匀速圆周运动。
通过分析轨迹半径,可得出新核与质子的速度大小之比为1:
10,已知质子质量为m。
(1)写出核反应方程;
(2)求出质子的速度v(结果保留两位有效数字)。
8.(临沂市2022年质量检测卷.物理—物理3—5)静止在匀强磁场中的3Li核俘获一个运动方向垂直于磁场,速度大小为7.7215;
104m/s的中子,假设发生核反应后只产生了两个新粒子,其中一个粒子为氦核(2He)。
反应前后各粒子在磁场中的运动轨迹如图5所示。
2He核与另一种未知新粒子在磁场中做匀速圆周运动的半径之比为40:
3。
图5
(1)写出此核反应的方程式图5
(2)求产生的未知新粒子的速度。
9.(济南市2022年5月质量检测着卷.物理——选修3—5)静止的锂核(3Li
)俘获一个
66
23
速度为7.7215;
106m/s的中子,发生核反应后假设只产生了两个新粒子,其中一个粒子为氦核(2He),它的速度大小是8.0215;
106m/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,说明根据。
10.(山东省烟台市2022年诊断性测试卷.物理—物理3—5)两个动能均为1MeV的氘核发生正面碰撞,引起如下反应1H+1H→1H+1H,已知:
氘核的质量为2.0136u,氚核的质量为3.0156u,氢核的质量为1.0073u,1原子质量单位(u)相当于931.5MeV.试求
(1)此核反应中放出的能量△E为多少MeV?
(2)假设放出的能量全部变为新生核的动能,那么新生的氢核所具有的动能为多少Mev
11.(山东省淄博市2022届模拟卷.物理——选修3—5)如图6所示,垂直于纸面向里的匀强磁场的磁感应强度B=0.500T,MN是磁场的左边界。
在磁场中的A点有一静止镭核(88Ra),
A距MN的距离OA=1.00m。
D是放置在MN边缘的粒子接收器,OD=1.00m。
88Ra发生放射性衰变,放出某种x粒子后变为一氡(86Rn),接收器D接收到了沿垂直于MN方向射来的粒子x。
已知衰变过程释放的能量全部转化为两
新核的动能。
(1)写出上述过程中的衰变方程(衰变方程必须写出x的具体符号)。
图6
(2)求该镭核在衰变为氡核和x粒子时释放的能量。
(保留三位有效数字,电子电荷量
e=1.60215;
10-19C,1u可近似取1.6215;
10-27kg)
2231
答案:
1.【解析】“氦3反应。
He”与氘核聚变的核反应时符合质量数与电荷数守恒,且聚变是放能
【答案】AD
2.【解析】A为α衰变方程,B为聚变方程,C为发现质子的人工核反应方程,D为裂变方
程,如今核电站获取核能的方式为裂变,D正确。
【答案】D
3.【解析】已知一个铍原子质量为m1,那么铍核的质量为m1-4me。
一个锂原子质量为m2,那么锂核的质量为m1-3me。
题述核反应的质量亏损Δm=[(m1-4me)+me]-(m1-3me)=m1—m2,故题述核反应释放的能量为ΔE=Δmc=(m1—m2)c,A正确。
【答案】A4.【解析】①
88
Ra2He22286Rn(3分)
②Emc(M1M2m)c1.210
12
J(2分)
③M22m0(2分)
2m/M26.6103m/s(1分)
2HeRnE88Ramc(M86Mmc1.210【答案】
(1)
(2))2Jm/(M36.6103m/s122)
5.【解析】
(1)
23292
U22890Th2He
22624222212
(2)质量亏损△m=0.0059u△E=△mc2=0.0059215;
931MeV=5.49MeV
(3)系统动量守恒,钍核和α粒子的动量大小相等,即
pTh(p)0
pThp
pTh
EkTh
2mTh
p
Ek
2m
EkThEkE
所以钍核获得的动能EkTh
m4
EE0.09MeV
mmTh4228
【答案】
m44
EE(E0.09MeVU228ThHe
(2)5.49MeV3)90kTh2
6.【解析】⑴CDF⑵①
234904
Th2He
mvv2
②洛伦兹力提供带电粒子在匀强磁场运动的向心力得:
Bqvm由上式得:
R
BqR
因
90
Th和24He的动量等大,所在磁场相同,有:
RThqHe
RHeqTh
即:
RTh1
RHe45
23892
(1)CDF
(2)
904
Th2He(3)
7.【解析】
(1)2He+11Na→12Mg+1H
(2)α粒子、新核的质量分别为4m、26m,质子的速率为v,对心正碰,由动量守恒
定律得:
4mv026m
42326
v
mv解出:
v=0.23c10
26
(1)2He+11Na→12Mg+1H
(2)v=0.23c8.【解析】
(1)3Li0n2He1H2分
(2)设中子,氢核(2He)、氘核(1H)的质量分别为m1、m2、m3,速度大小分别
为v1、v2、v3,粒子做匀速圆周运动的半径为R,
6
mv2mv
得:
R由qvBRqB
由
RHe140qBRmv24080,可得:
222He①RH3m3v3q3BRH33
由动量守恒定律得:
m1v1m2v2m3v3②
由径迹图象可知v2与v1同向,v3与v1反向即:
m1v1
80
m3v3m3v33
解得v3110m/s方向与中子速度方向相反
(1)3Li0n2He1H
(2)v3110m/s9.【解析】
(1)3Li0n2He1H
(2)用m1、m2和m3分别表示中子(0n)、氦核(2He)和氚核的速度,由动量守恒
定律得m1v1m2v2m3v3代入数值,得v38.110m/s
即反应后生成的氚核的速度大小为8.110m/s方向与反应前中子的速度方向相反
m1v1221122
反应后的总动能E2m2v2m3v3
22
(3)反应前的总动能E1
经计算知E2E1,故可知反应中发生了质量亏损。
(1)3Li0n2He1H
(2)8.110m/s(3)E2E1,故可知反应中发生
了质量亏损
10.【解析】
(1)Emc(22.0136u3.0156u1.0073u)(310)4.005Mev
(2)互相作用过程中动量守恒P1=P2EK1
22m1v12p12m2v2p2EK
22m122m2
282
由能量定恒得2EKEEK1EK2EK24.5Mev11.【解析】
(1)88Ra86Rn2He
(2)根据题意可知,a粒子在磁场中做原半径R=1.06m,设a粒子的速度为v1带电量为g,
222
质量为m那么有qv1Bm1
R
pqBR21.6010190.5001.001.601019kg183;
m/s
p2
a粒子的动能E12.001012J
镭核衰变满足动量守恒,设氡核的质量为M,速度为v2有mv1Mv20氡核能的动能E2
1m2Mv2E12M
m
)E12.041012J镭核衰变时释放的能量EE1E2(1
(1)226
88RaE86E1RnE22He(1M
M
()E21)
2.041012J
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