万考题-全国中小学题库

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1．根据α粒子散射实验,卢瑟福提出了原子的核式结构模型．如图表示了原子核式结构模型的α粒子散射图景．图中实线表示α粒子的运动轨迹．其中一个α粒子在从a运动到b再运动到c的过程中(α粒子在b点时距原子核最近),下列判断中正确的是( )

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A: α粒子的动能先增大后减小

B: α粒子的电势能先增大后减小

C: α粒子的加速度先变小后变大

D: 电场力对α粒子先做正功后做负功

难度：中等题型:常考题来源：北京市中央民族大学附属中学2019-2020学年高二下学期物理期末考试试卷

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2．下列说法中正确的是（）

A: 天然放射现象说明原子具有复杂的结构

B: 太阳辐射的能量主要来自太阳内部的核聚变

C: 原子核分成单个核子的过程一定有质量亏损，释放出能量

D: 一群处于n=2能级的氢原子自发跃迁，可能发出3种不同频率的光子

难度：中等题型:常考题来源：北京市中央民族大学附属中学2019-2020学年高二下学期物理期末考试试卷

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3．有一种放射性元素 X，它的氧化物 X₂O 的半衰期为 4 天，X₂O 与 F₂能发生如下反应：2X₂O+2F₂=4XF+O₂ ，则下列说法正确的是（）

A: XF 中 X 的半衰期为 4 天

B: 单质 X 的半衰期为 8 天

C: 升高温度有可能使放射性元素 X 的半衰期缩短

D: 若有 2 个 X₂O 分子，经过 4 天就只剩 1 个了

难度：中等题型:常考题来源：北京市首都师大附中2019－2020学年高二下学期物理期末考试试卷

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4．现代科学研究表明，太阳可以不断向外辐射能量，其来源是它内部的核聚变反应，其中主要的核反应方程是 4 个质子和 2 个负电子聚合在一起，并释放核能。在地球上与太阳光垂直的表面上，单位面积接收到的太阳能辐射功率为P。已知普朗克常量 h，光速 c，太阳到地球之间的距离为 r₀。若太阳“释放的核能”最后都以可见光的形式辐射，其平均频率为 v，球面面积公式 S=4πr²。求：

写出太阳的核聚变反应方程；

太阳发出的光子的平均动量大小；

地球上与太阳光垂直且面积为 S 的平面，在t时间内接收到的太阳辐射光子个数；

每年太阳由于核聚变所减少的质量。（设一年的时间为 t₀）

难度：中等题型:常考题来源：北京市首都师大附中2019－2020学年高二下学期物理期末考试试卷

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5．下列关于 α 粒子的说法正确的是（）

A: α 粒子是氦原子

B:

C: 原子核放出 α 粒子即 α 衰变，这一过程往往还伴随放出 γ 射线

D: 比较 α、β、γ 三种射线，由 α 粒子组成的 α 射线，电离能力最弱、穿透能力最强

难度：中等题型:常考题来源：北京市首都师大附中2019－2020学年高二下学期物理期末考试试卷

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6．

从宏观现象中总结出来的经典物理学规律不一定都能适用于微观体系。但是在某些问题中利用经典物理学规律也能得到与实际比较相符合的结论。

例如，玻尔建立的氢原子模型，仍然把电子的运动看做经典力学描述下的轨道运动。他认为，氢原子中的电子在库仑力的作用下，绕原子核做匀速圆周运动。已知电子质量为m，元电荷为e，静电力常量为k，氢原子处于基态时电子的轨道半径为r₁。氢原子的能量等于电子绕原子核运动的动能、电子与原子核系统的电势能的总和。已知当取无穷远处电势能为零时，系统的电势能 $\text{[math]}$ ，其中r为电子与氢原子核之间的距离，求处于基态的氢原子的能量。

在微观领域，动量守恒定律和能量守恒定律依然适用。

a．在轻核聚变的核反应中，两个氘核（ $\text{[math]}$ ）以相同的动能 $\text{[math]}$ 做相向的弹性正碰，假设该反应中释放的核能全部转化为氦核（ $\text{[math]}$ ）和中子（ $\text{[math]}$ ）的动能。已知氘核的质量 $\text{[math]}$ ，中子的质量 $\text{[math]}$ ，氦核的质量 $\text{[math]}$ ，其中1u相当于931MeV。请写出该核反应方程，并求出在上述轻核聚变的核反应中生成的氦核和中子的动能各是多少？（单位用MeV表示，结果保留1位有效数字）

b．裂变反应可以在人工控制下进行，用慢化剂中的原子核跟中子发生碰撞，使中子的速率降下来，从而影响裂变反应的反应速度。如图所示，一个中子以速度v与慢化剂中静止的原子核发生弹性正碰，中子的质量为m，慢化剂中静止的原子核的质量为M，而且M＞m。为把中子的速率更好地降下来，现在有原子核的质量M大小各不相同的几种材料可以作为慢化剂，通过计算碰撞后中子速度的大小，并说明慢化剂中的原子核M应该选用质量较大的好还是质量较小的好。

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难度：中等题型:常考题来源：北京市十一学校2019-2020学年高二下学期物理期末考试试卷

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7．在存放放射性元素时，若把放射性元素①置于大量水中；②密封于铅盒中；③与轻核元素结合成化合物．则（）

A: 措施①可减缓放射性元素衰变

B: 措施②可减缓放射性元素衰变

C: 措施③可减缓放射性元素衰变

D: 上述措施均无法减缓放射性元素衰变

难度：中等题型:常考题来源：北京市人大附中2019-2020学年高二下学期物理期末模块考核试卷

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8．天文学家测得银河系中氦的含量约为25%，有关研究表明，宇宙中氦生成的途径有两条，一是在宇宙诞生后3分钟左右生成的，二是在宇宙演化到恒星诞生后，由恒星内部氢核聚变反应生成的。

把氢核聚变反应简化为4个氢核（ $\text{[math]}$ ）聚变成氦核（ $\text{[math]}$ ）。同时放出2个正电子子（ $\text{[math]}$ ）和2个中微子（ν_e）。请写出该氢核聚变反应的方程式，并计算一次反应释放的能量（计算结果用焦耳表示，取两位有效数字）。

研究表明，银河系的年龄为t = 3.8 × 10¹⁷ s，每秒钟银河系产生的能量P约为1.0 × 10³⁷ J，现假定该能量全部来自上述氢核聚变反应。试估算银河系中由上述氢核聚变所产生的氦的质量（计算结果保留一位有效数字）。

根据你的估算结果，对银河系中氦的主要生成途径作出判断。

（可能用到的数据：银河系质量为M = 3 × 10⁴¹ kg，原子质量单位1 u = 1.66 × 10⁻²⁷ kg，1 u相当于1.5 × 10⁻¹⁰ J的能量，电子质量m_e = 0.0005 u，氦核质量m_α = 4.0026 u，氢核质量m_p = 1.0078 u，中微子（ν_e）质量为零，阿伏加德罗常数N_A = 6.02 × 10²³ kg/mol。）