高考物理二轮复习核反应核能质能方程专题测试

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2022届高考物理二轮复习核反应核能质能方程专题测试

2022届高考物理二轮复习核反应核能质能方程专题测试2．下列核反应或核衰变方程中，符号“X ”表示中子的是A X C He Be 1264294+→+ B X O He N +→+17842147C X H Pt n Hg ++→+112027*********D X Np U +→23993239923下列关于原子结构和原子核的说法正确的是（）A 卢瑟福在粒子散射实验的基础上提出了原子的核式结构B 天然放射性元素在衰变过程中电荷数和质量数守恒，其放射线在磁场中不偏转的是射线 C 据图可知，原子核A 裂变变成原子核B 和C 要放出核能D 据图可知，原子核D 和E 聚变成原子核F 要吸收核能4当两个中子和两个质子结合成一个粒子时，放出的能量，当三个粒子结合成一个碳核时，放出的能量，则当6个中子和6个质子结合成一个碳核时，释放的能量约为A 21 04MeVBC D5下列说法正确的是A 、太阳辐射的能量主要来自太阳内部的裂变反应B 、卢瑟福的a 粒子散射实验可以估算原子核的大小C 、玻尔理论是依据a 粒子散射实验分析得出的D 、氢原子核外电子从半径较小的轨道跃迁到半径较大的轨道时，电子的动能减小，电势能增大，总能量增大6．中微子失踪之迷是一直困扰着科学家的问题。

原来中微子在离子开太阳向地球运动的过程中，发生“中微子振荡”，转化为一个子和一个子。

科学家通过对中微子观察和理论分析，终于弄清了中微子失踪的原因，成为“2022年世界十大科技突破”之一。

若中微子在运动中只转化为一个子和一个子，并已知子的运动方向与中微子原来的方向一致，则子的运动方向（）A 一定与中微子方向一致B 一定与中微子方向相反C 可能与中微子方向不在同一直线上D 只能中微子方向在同一直线上7在一定条件下，让质子获得足够大的速度，当两个质子Ra 22688Ra 22688Ra 22688 1.0m1.0m -27kg-19c •K 4 在下面的问题中，把研究对象都简单地看作黑体。

高二物理核反应方程式的计算（有答案）

田老师高中物理专项练习第 1 页（共2页）高二物理核反应方程式的计算专题练习1.1.太阳内部持续不断地发生着太阳内部持续不断地发生着4个质子个质子((11H)1H)聚变为聚变为1个氦核个氦核((42He)2He)的热核反应，核反应方程的热核反应，核反应方程是411H 1H→→42He 2He＋＋2X.2X.已知质子、氦核、已知质子、氦核、已知质子、氦核、X X 的质量分别为m 1、m 2、m 3，真空中的光速为c .下列说法中正确的是法中正确的是________(________(________(填选项前的字母填选项前的字母填选项前的字母))．A ．方程中的X 表示中子B ．方程中的X 表示电子C ．这个核反应中的质量亏损Δm ＝4m 1－m 2D ．这个核反应中释放的核能ΔE ＝(4m 1－m 2－2m 3)c 22.2.下列关于核反应及衰变的表述正确的有下列关于核反应及衰变的表述正确的有下列关于核反应及衰变的表述正确的有________________________．．A.21H ＋31H →42He He＋＋10n 是轻核聚变B ．X ＋14 7N →17 8O ＋11H 中，中，X X 表示32He C ．半衰期与原子所处的化学状态有关D ．β衰变中产生的β射线实际上是原子的核外电子挣脱原子核的束缚而形成的3．关于以下三个核反应的说法正确的是．关于以下三个核反应的说法正确的是________________________．．①238 92U →234 90Th Th＋＋X X ②②14 7N ＋Y →17 8O ＋11H H ③③235 92U ＋Z →144 56Ba Ba＋＋8936Kr Kr＋＋310n A ．X 、Y 是同种粒子B ．B ．X 、Z 是同种粒子C ．粒子Z 是正电子D ．③属于天然放射现象4．下列说法中正确的是．下列说法中正确的是( () A ．自由核子结合成原子核时，一定遵守质量数守恒B ．发生核反应时，反应前的总质量大于反应后的总质量，这个反应是放能反应C ．发生核反应时，反应前的总质量一定等于反应后的总质量D ．发生核反应时，反应前的总质量大于反应后的总质量，这个反应必须吸收能量才能发生5．2011年3月，日本地震引发海啸，继而福岛核电站发生核泄漏．关于核电站和核辐射，下列说法中正确的是下列说法中正确的是________________________．．A ．核反应堆发生的是轻核聚变反应B ．核反应堆发生的是重核裂变反应C ．放射性同位素的半衰期长短，不能用化学方法改变，但可以用物理方法改变D ．放射性同位素的半衰期长短与地震、风力等外部环境有关6．α粒子轰击硼10后，生成氮1313，放出，放出X 粒子，而氮13是不稳定的，它放出Y 粒子后变成碳1313，那么，那么X 粒子和Y 粒子分别是粒子分别是( ( ) A ．质子和中子B ．质子和正电子C ．中子和负电子D ．中子和正电子7．用高能8636Kr(Kr(氪氪)离子轰击208 82Pb(Pb(铅铅)，释放出一个中子后，生成了一个新核．关于新核的推断正确的是断正确的是( ( )A ．其质子数为122B ．其质量数为294C ．其原子序数为118D ．其中子数为908．下列核反应中，表示核裂变的是．下列核反应中，表示核裂变的是( ( ) A.238 92U →234 90Th Th＋＋42He B.235 92U ＋10n →144 56Ba Ba＋＋8936Kr Kr＋＋310n C.3015P →3014Si Si＋＋01e D.94Be Be＋＋42He He→→12 6C ＋10n9．以下核反应方程中属于核聚变的是．以下核反应方程中属于核聚变的是( ( ) A.21H ＋31H ―→42He He＋＋10n B.14 7N ＋42He He――→17 8O ＋11H C.11H ＋10n ―→21H ＋γ D ．411H ―→42He He＋＋201e1010．在核反应方程式．在核反应方程式235 92U ＋10n →9038Sr Sr＋＋136 54Xe Xe＋＋k X 中( ) A ．X 是中子，k ＝9 B ．X 是中子，k ＝10 C ．X 是质子，k ＝9 D ．X 是质子，k ＝101111．原子核聚变可望给人类未来提供丰富的洁净能源．当氘等离子体被加热到一定高温时，．原子核聚变可望给人类未来提供丰富的洁净能源．当氘等离子体被加热到一定高温时，氘核参与的几种聚变反应可能发生，放出能量．这几种反应的总效果可以表示为621H →k 42He ＋d 11H ＋210n ＋43.15 MeV 由平衡条件可知由平衡条件可知( ( ) A ．k ＝1，d ＝4 B ．k ＝2，d ＝2 C ．k ＝1，d ＝6 D ．k ＝2，d ＝3 1212．某核反应方程为．某核反应方程为21H ＋31H →42He He＋＋X.X.已知已知21H 的质量为2.0136 u 2.0136 u，，31H 的质量为3.0180 u 3.0180 u，，42He 的质量为4.0026 u 4.0026 u，，X 的质量为1.0087 u 1.0087 u．则下列说法中正确的是．则下列说法中正确的是．则下列说法中正确的是( ( ) A ．X 是质子，该反应释放能量是质子，该反应释放能量 B ．X 是中子，该反应释放能量是中子，该反应释放能量 C ．X 是质子，该反应吸收能量是质子，该反应吸收能量 D ．X 是中子，该反应吸收能量是中子，该反应吸收能量 1313．一个质子以．一个质子以1.01.0××107m/s 的速度碰撞一个静止的铝原子核后被俘获．铝原子核变为硅原子核．已知铝原子核的质量是质子的27倍，硅原子核的质量是质子的28倍，则下列判断正确的是确的是( ( ) A ．核反应方程为2713Al Al＋＋11H →2814Si B ．核反应方程为2713Al Al＋＋11p →2814Si C ．硅原子核速度的数量级为107m/s m/s，方向跟质子的初速度方向一致，方向跟质子的初速度方向一致，方向跟质子的初速度方向一致 D ．硅原子核速度的数量级为105 m/s m/s，方向跟质子的初速度方向一致，方向跟质子的初速度方向一致，方向跟质子的初速度方向一致参考答案1.1.答案答案答案 D 根据核电荷数守恒可知，根据核电荷数守恒可知，X X 的核电荷数为4×1－22＝1，质量数为4×1－4＝0，则X 是01e 1e，故，故A 、B 错误；核反应过程中的质量亏损Δm ＝4m 1－m 2－2m 3，故C 错误；这个核反应中释放的核能ΔE ＝Δmc 2＝(4m 1－m 2－2m 3)c 2，故D 正确．正确． 2.2.答案答案答案 A 由轻核聚变定义可知A 正确；在核反应过程中电荷数和质量数守恒，设选项B 中X 的电荷数为N ，质量数为M ，则N ＋7＝8＋1，N ＝2，M ＋1414＝＝1717＋＋1，M ＝4，B 错误；半衰期为放射性元素自身的性质，与所处化学状态、物理环境无关，衰期为放射性元素自身的性质，与所处化学状态、物理环境无关，C C 错误；β衰变的实质是核内的中子转化成了一个质子和一个电子，核内的中子转化成了一个质子和一个电子，D D 错误．错误． 3.3.答案答案答案 A 核反应中质量数、电荷数守恒，因此可知X 、Y 是42He He，，Z 是10n ，A 正确，正确，B B 、C 错误；核反应③是铀核的裂变，属于重核裂变，误；核反应③是铀核的裂变，属于重核裂变，D D 错误．错误． 4.4.答案：答案：答案：AB AB 5.5.答案答案答案 B 核反应堆发生的是重核裂变反应，核反应堆发生的是重核裂变反应，A A 错误，错误，B B 正确；放射性同位素的半衰期长短是由核内部本身决定，与外部条件无关，不能用物理或化学方法改变，是由核内部本身决定，与外部条件无关，不能用物理或化学方法改变，C C 、D 错误．错误． 6.6.解析：选解析：选D.D.根据题意可以写出核反应方程为根据题意可以写出核反应方程为10 5B ＋42He He→→13 7N ＋10n ，13 7N →13 6C ＋01e ，所以选项D 正确．确． 7.7.解析：选解析：选C.C.核反应方程为核反应方程为208 82Pb Pb＋＋8636Kr Kr――→10n ＋293118X 新核质量数为293293，质子数为，质子数为118118，中子数为，中子数为293293－－118118＝＝175.175.故正确选项为故正确选项为C. 8.8.解析：选解析：选B.B.选项选项A 是α衰变，选项B 是裂变，选项C 是衰变，选项D 是查德威克发现中子的人工转变方程，故B 正确，正确，A A 、C 、D 错误．错误． 9.9.解析：选解析：选ACD.ACD.轻核结合成质量较大的核，释放出核能的反应，称为聚变．轻核结合成质量较大的核，释放出核能的反应，称为聚变．轻核结合成质量较大的核，释放出核能的反应，称为聚变． 10.10.解析：选解析：选B.B.铀核裂变反应方程满足电荷数、质量数守恒，由此可得铀核裂变反应方程满足电荷数、质量数守恒，由此可得X 为中子，k ＝1010，故，故B 正确，正确，A A 、C 、D 错误．错误． 11.11.解析：选解析：选B.B.由电荷数守恒可得：由电荷数守恒可得：由电荷数守恒可得：66×1＝2k ＋d 由质量数守恒可得：由质量数守恒可得：66×2＝4k ＋d ＋2×1 由以上两式解得：k ＝2，d ＝2，故B 正确．正确． 12.12.解析：选解析：选B.B.设设X 的质量数为a ，核电荷数为b ，则由质量数守恒和电荷数守恒知：，则由质量数守恒和电荷数守恒知：22＋3＝4＋a,1＋1＝2＋b .所以a ＝1，b ＝0，故X 为中子．核反应方程的质量亏损为Δm ＝(2.0136 u ＋3.0180 u)3.0180 u)－－(4.0026 u (4.0026 u＋＋1.0087 u)1.0087 u)＝＝0.0203 u 0.0203 u，由此可知，该反应释放能量．，由此可知，该反应释放能量．，由此可知，该反应释放能量． 13.13.解析：选解析：选ABD.ABD.质子有两种表示方法，即质子有两种表示方法，即11H 或11p ，故A 、B 均正确；由动量守恒定律1.01.0××107m ＝28mv ，则v ＝3.63.6××105m/s m/s，故，故C 错，错，D D 正确．正确．。

高考物理二轮复习第1部分专题讲练突破六高频考点三核反应方程与核能的计算课件

(2)根据质量数守恒、电荷数守恒，氡核衰变的方程为：
222 218 4 222 206 Rn → Po ＋ He ；设氡 ( Rn) 衰变为铅 ( 86 84 2 86 82Pb)共经过了
m 次 α
衰变，n 次 β 衰变，有：4m＝16,2m－n＝4，解得 m＝4，n＝4.
答案
(1)ABE
218 4 (2)222 86Rn→ 84Po＋2He
(2)用速度大小为 v 的中子轰击静止的锂核(6 3Li)，发生核反应后生成氚核和 α 粒子，生成的氚核速度方向与中子的初速度方向相反，氚核与 α 粒子的速度之比为 7∶8.中子的质量为 m，质子的质量可近似看作 m，光速为 c. ①写出核反应方程； ②求氚核和 α 粒子的速度大小； ③若核反应过程中放出的核能全部转化为 α 粒子和氚核的动能，求质量亏损．
6 3 4 (2)①1 n ＋ Li → H ＋ 0 3 1 2He
②由动量守恒定律得 mv＝－3mv1＋4mv2 由题意得 v1∶v2＝7∶8 7 8 解得 v1＝ v，v2＝ v 11 11
③氚核和 α 粒子的动能之和为 1 1 403 2 2 2 Ek＝ ×3mv1＋ ×4mv2＝ mv 2 2 242 释放的核能为 403 2 1 2 141 2 ΔE＝Ek－Ekn＝ mv － mv ＝ mv 242 2 121 由爱因斯坦质能方程得，质量亏损为
2．不同元素的半衰期是不一样的，用 τ 表示半衰期，m0 与 N0 表示衰变前的质量和原子核数，m 和 N 表示衰变后的质量和原子核数，t 表示衰变时间，则 1 t m 1 t m＝( )τm0 或＝( )τ 2 m0 2 1 t N 1 t N＝( )τN0 或＝( )τ 2 N0 2

【高二物理试题精选】高考物理与核反应方程有关的问题考点归类测评试题

高考物理与核反应方程有关的问题考点归类测评试题
原子物理考点二归类测评
二．与核反应方程有关的问题
题号12345678910
答案
1．在下列4个核反应方程中，x表示质子的是
（A）（B）
（C）（D）
2．铝箔被α粒子轰击后发生了以下核反应下列判断正确的是A．是质子B．是中子
C．X是的同位素D．X是的同位素
3下面列出的是一些核反应方程（）A．X是质子，Y是中子，Z 是正电子
B．X是正电子，Y是质子，Z是中子
C．X是中子，Y是正电子，Z是质子
D．X是正电子，Y是中子，Z是质子
4．下列说法不正确的是
Ａ．是聚变Ｂ．是裂变
Ｃ．是α衰变Ｄ．是裂变
5在核反应方程式中X，K分别为（）
A．X是中子，k=9B．X是中子，k=10
C．X是质子，k=9D．X是质子，k=10
6下列四个方程中，表示重核裂变的是
A． B．
C． D．
7．一个氘核（）与一个氚核（）发生聚变，产生一个中子和一个新核，并出现
质量亏损。

聚变过程中（）
A．吸收能量，生成的新核是 B．放出能量，生成的新核是。

2024年新高考二轮物理复习专题——核反应与核能

考情透析命题点考频分析命题特点核心素养原子核的衰变及半衰期2023年：全国乙T3湖南T1北京T3浙江6月T5重庆T6广东T1海南T1天津T3浙江1月T92022年：上海T14天津T1海南T2辽宁T2全国甲T4山东T1福建T2浙江6月T14湖北T1浙江1月T14本专题主要讲解原子核的两类衰变规律、半衰期、核反应方程以及核能的计算等问题，考试多以选择题的形式命题，命题背景新颖，难度一般；主要考查学生对于知识的理解和应用能力。

物理观念：掌握原子核的衰变和人工转变以及核能的计算,会结合实际生活进行分析。

核反应方程与核能的计算热点突破1原子核的衰变及半衰期▼考题示例1（2023·浙江1月·历年真题）宇宙射线进入地球大气层与大气作用会产生中子，中子与大气中的氮14会产生以下核反应：1411417061N +n C +H →，产生的146C 能自发进行β衰变，其半衰期为5730年，利用碳14的衰变规律可推断古木的年代。

下列说法正确的是（）A ．146C 发生β衰变的产物是157NB ．β衰变辐射出的电子来自于碳原子的核外电子C ．近年来由于地球的温室效应，引起146C 的半衰期发生微小变化D ．若测得一古木样品的146C 含量为活体植物的14，则该古木距今约为11460年答案：D解析：A ．根据电荷数守恒和质量数守恒，14141671C N +e -→，即146C 发生β衰变的产物是147N ，选项A错误；B．β衰变辐射出的电子来自于原子核内的中子转化为质子时放出的电子，选项B错误；C．半衰期只与原子核自身有关，与外界环境无关，选项C错误；D．若测得一古木样品的146C含量为活体植物的14，可知经过了2个半衰期，则该古木距今约为5730×2年＝11460年，选项D正确。

故选D。

跟踪训练1（2023·山东省·模拟题）U－Pb法是一种重要的同位素测年方法，铀的两种放射性核素23592U 和23892U，经过一系列的α衰变和β衰变能分别生成20782Pb和20682Pb两种铅同位素，通过测定物体中两种铅同位素的原子数目之比，可得到物体的形成年代。

高考物理《核反应、核能》真题练习含答案

高考物理《核反应、核能》真题练习含答案1．[2024·江苏省扬州市开学考试]理论认为，大质量恒星塌缩成黑洞的过程，受核反应C612＋Y→O816的影响．下列说法正确的是()A．Y是β粒子，β射线穿透能力比γ射线强B．Y是β粒子，β射线电离能力比γ射线强C．Y是β粒子，β射线穿透能力比γ射线强D．Y是β粒子，β射线电离能力比γ射线强答案：D解析：根据质量数和电荷数守恒可知核反应为C612＋42He→O816，可知Y是α粒子，α射线穿透能力比γ射线弱，电离能力比γ射线强，D正确．2.质量为m0的某放射性元素原子核发生衰变，经过时间t，该元素原子核剩余的质量为m，其mm0－t关系如图所示．该元素的半衰期约为()A．41.5d B．100dC．141.5d D．183d答案：B解析：半衰期代表元素衰变一半所用的时间，由题可知从mm0＝34到mm0＝38，即衰变一半所用时间为100d，所以半衰期约为100d，B项正确．3．原子核的比结合能曲线如图所示，根据该曲线，下列判断中不正确的是()A.16 8O核的结合能约为128 MeVB．42He核比63Li核更稳定C ．两个21 H 核结合成42 He 核时释放能量D ．235 92 U 核中核子的平均结合能比8936 Kr 核中的大答案：D解析：由题图可知，16 8 O 的比结合能约为8 MeV ，故16 8 O 核的结合能约为128 MeV ，A项正确；42 He 核比63 Li 核的比结合能更大，故42 He 核比63 Li 核更稳定，B 项正确；从比结合能小的元素生成比结合能大的元素，有核能释放，故两个21 H 核结合成42 He 核时释放能量，C 项正确；由题图可知，235 92 U 核的平均结合能比8936 Kr 核的平均结合能小，D 项错误．4．[2024·河北省沧州市联考]2023年6月7日，国家核安全局给予中国科学院上海应用物理研究所一张核反应堆运行许可证，甘肃省钍基反应堆正式开始运行，再生层钍232(Th 90232)吸收一个中子后会变成钍233.钍233不稳定，会变成易裂变铀233(U 90233)，成为新增殖铀燃料，下列说法正确的是( )A ．钍基反应堆是通过衰变把核能转化为电能B ．钍233的比结合能大于铀233的比结合能C ．钍232变成铀233的核反应方程式是Th 90232＋10 n →U 92233＋2 0－1 eD ．铀233的裂变方程可能为U 92231＋10 n →Ba 36141＋Kr 3689＋310 n答案：C解析：钍基反应堆是通过裂变把核能转化为电能，A 错误；钍233通过衰变转化为铀233，该过程放出能量，故钍233的比结合能小于铀233的比结合能，B 错误；根据题意可知钍232变成铀233的核反应方程式是Th 90232＋10 n →U 92233＋2 0－1 e ，C 正确；铀233的裂变方程质量数不守恒，D 错误．5．[2024·湖北鄂东南教学改革联盟联考]现代核电站主要是通过可控链式裂变反应来实现核能的和平利用，U 92235是核裂变的主要燃料之一、铀核裂变的产物是多样的，一种典型的铀核裂变是生成钡和氪，同时放出3个中子，核反应方程是U 92235＋X →Ba 56144＋8936 Kr ＋310 n.关于该核反应，下列说法正确的是( )A ．X 是质子，质子是卢瑟福通过实验最先发现的B ．U 92235与Ba 56144、8936 K 相比，U 92235核子数最多，结合能最大，最稳定C ．U 92235有放射性，经过一个半衰期，1 000个U 92235只剩下500个未衰变D ．该核反应中，X 的速度不能太快，否则铀核不能“捉”住它，不能发生核裂变答案：D解析：据质量数和电荷数守恒可知，X 的质量数为1，电荷数为0，故X 是中子，中子是查德威克通过实验最先发现的，A 错误；U 92235核子数最多，结合能最大，但Ba 56144、8936 K 比结合能较大，较稳定，B 错误；半衰期针对的是大量原子核的统计规律，对于1 000个U 92235不适用，C 错误；核裂变中，中子的速度不能太快，否则铀核不能“捉”住它，不能发生核裂变，D 正确．6．[2024·湖南省先知高考第二次联考]在核反应中B 510具有较强的防辐射和吸收中子的功能，其原理为硼核(B 510)吸收一个慢中子后释放出一个α粒子，转变成新核，并释放出一定的能量．已知硼核B 510的比结合能为E 1，生成新核的比结合能为E 2，α粒子的比结合能为E 3，真空中光速为c .下列判断正确的是( )A ．核反应方程为B 510＋10 n →73 Li ＋42 HeB ．该反应类型为α衰变C ．硼核的比结合能E 1大于新核的比结合能E 2D ．该核反应质量亏损为Δm ＝E 3＋E 2－E 1c 2答案：A解析：根据反应过程，质量数和电荷数守恒可知，核反应方程为B 510＋10 n →73 Li ＋42 He ，A 正确；该反应需要吸收一个慢中子，不是α衰变，B 错误；反应过程存在质量亏损，反应后的原子核比反应前的原子核更稳定，所以硼核的比结合能E 1小于新核的比结合能E 2，C错误；该核反应质量亏损为Δm ＝4E 3＋7E 2－10E 1c 2，D 错误．。

高二物理核反应方程试题

高二物理核反应方程试题1.一个质子和两个中子聚变成一个氚核，已知质子质量为1.0073u，中子质量为1.0087u，氚核质量为3.0180u，（1）写出核反应方程；（2）求该反应中释放的核能。

【答案】（1）（2）【解析】：（1）根据电荷数守恒、质量数守恒得（2）该核反应中质量亏损，则释放的核能【考点】考查了质能方程核反应方程2.（每空1分，共4分）2011年3月11日，日本发生九级大地震，造成福岛核电站严重的核泄漏事故。

在泄漏的污染物中含有和137Cs两种放射性核素，它们通过一系列衰变产生对人体有危害的辐射。

在下列四个式子中，有两个能分别反映131I和137Cs的衰变过程，它们分别是______和_______（填入正确选项前的字母），131I和137Cs原子核中的中子数分别是______和______。

A．B．C．D．【答案】B和C 78和82【解析】由核反应方程分析知，x1的质量数为138，x2的质量数为131，x3的质量数为137，x4的质量数为132，只有B选项与C选项中有53131I和55137Cs两种放射元素，而A、D选项中没有53131I和55137Cs．根据核反应过程中质量数守恒，中子数等于质量数减去质子数．即分别为131-53=78、137-55=82，故答案为：B、C；78、82。

【考点】核反应方程质量数守恒3.历史上第一次利用加速器实现的核反应，是用加速后动能为0.5 MeV的质子H轰击静止的X，生成两个动能均为8.9 MeV的He.(1 MeV＝1.6×10－13J)(1)上述核反应方程为________．(2)质量亏损为________kg.【答案】（1）（2）3.4×10-29Kg【解析】（1）核反应方程为;核反应放出的能量为8.9MeV×2-0.5 MeV="19.3" MeV,根据质能方程，解得【考点】核反应方程、质量亏损及爱因斯坦质能方程4.一个静止的质量为M的放射性原子核发生衰变，放出一个质量为m、速度大小为v的α粒子，设衰变过程中释放的核能全部转化为新原子核和α粒子的动能，真空中光速为c．求：①衰变后新原子核速度大小为多少？②衰变过程中质量亏损为多少？【答案】①；②Δm＝【解析】①首先在涉及动量问题时，不计相对论修正，亏损的质量可忽略不计，即衰变生成的新核质量为(M－m)，设衰变后新原子核速度为v′，根据动量守恒定律有：0＝mv＋(M－m)v′①由①式解得：v′＝，其中“－”表示新原子核的速度方向与α粒子的速度方向相反，即衰变后新原子核速度大小为。

高三物理质能方程试题

高三物理质能方程试题1.(4分)氢弹的工作原理是利用氢核聚变放出巨大能量。

在某次聚变中，一个氘核与一个氚核结合成一个氦核．已知氘核的比结合能是1.09 MeV；氚核的比结合能是2.78 MeV；氦核的比结合能是7.03 MeV.则氢核聚变的方程是________；一次氢核聚变释放出的能量是________MeV.【答案】＋→＋；17.6.【解析】氢核聚变的方程是：＋→＋聚变释放出的能量ΔE＝E2－E1＝7.03×4－(2.78×3＋1.09×2)＝17.6 MeV 【考点】核反应方程及结合能。

2.已知质子、中子、氘核质量分别是m1、m2、m3，光速为c。

则质子和中子结合成氘核的过程中A．吸收的能量为（m1+m2+m3）c2B．吸收的能量为（m1+m2-m3）c2C．释放的能量为（m1+m2+m3）c2D．释放的能量为（m1+m2-m3）c2【答案】D【解析】质子和中子结合成氘核，此为聚变过程释放能量，选项AB错。

根据爱因斯坦质能方程，释放的能量，对照选项D对。

【考点】聚变反应爱因斯坦质能方程3.（９分）科学研究发现太阳发光是由于其内部不断发生从氢核到氦核的核聚变反应，即在太阳内部４个氢核转化成一个氦核和两个正电子并放出能量．已知质子的质量ｍｐ＝１．００７３ｕ，α粒子的质量ｍα＝４．００１５ｕ，电子的质量ｍｅ＝０．０００５ｕ．１ｕ的质量相当于９３１．５ＭｅＶ的能量．①写出该热核反应方程；②一个氢核反应平均释放出多少ＭｅＶ的能量？（结果保留４位有效数字）【答案】①4→+2；②6.218MeV。

【解析】①根据题意的说明，则热核反应方程为：4→+2；②一次热核反应过程中的质量亏损为：△m=4mp －ma－2mc；代入数据得△m=4×1.0073u－4.00015u－2×0.0005u=0.0267u；故一次热核反应释放的能量为△E=0.0267u×931.5MeV/u=24.87MeV；一个氢核反应平均释放的能量为△E=6.218MeV。

高中物理二轮复习 33 核反应和核能

33.核反应和核能1.(2021·山东省新高考模拟)下列说法正确的是()A.γ射线是高速运动的电子流B.氢原子可通过吸收光子实现从低能级向高能级跃迁C.太阳辐射能量的主要来源是太阳内部发生的重核裂变D.222 86Rn的半衰期是3.8天，1克222 86Rn经过7.6天后全部发生衰变答案B解析γ射线是电磁波，β射线是高速运动的电子流，A错误；氢原子可通过吸收光子实现从低能级向高能级跃迁，B正确；太阳辐射能量的主要来源是太阳内部发生的轻核聚变，C错误；222 86Rn的半衰期是3.8天，1克222 86Rn经过7.6天后还有0.25克没有发生衰变，D错误。

2.(2021·辽宁省高考模拟)下列有关原子物理的说法正确的是()A.核反应中释放核能时，核子的比结合能增大B.原子核的结合能越大越稳定C.卢瑟福通过核反应14 7N＋42He→17 8O＋X发现了中子D.β射线是原子核中的质子衰变成中子而释放出来的电子流答案A解析核反应前的原子核的比结合能如果大于核反应后的原子核的比结合能，就吸收能量，反之，就放出能量，所以释放能量的核反应，反应后的比结合能增大，故A正确；原子核的比结合能越大，原子核才越稳定，故B错误；卢瑟福通过核反应14 7N＋42He→17 8O＋X，生成的X是质子，故C错误；β衰变的实质为11n→11H＋－1e，即β射线是原子核中的中子衰变成质子而释放出来的电子流，故D错误。

3.(2021·广东新高考八省大联考模拟)实现核能电池的小型化、安全可控化一直是人们的目标。

现在有一种“氚电池”，它的体积比一元硬币还要小，就是利用了氚核β衰变产生的能量，有的心脏起搏器就是使用“氚电池”供电，使用寿命长达20年。

该反应放出β射线外，还会放出不带电、质量基本为零的反中微子。

氚核的半衰期为12.5年，下列说法正确的是( )A.氚核β衰变后，新核平均核子质量会增加B.氚核衰变放出的β射线是电子流，来源于核外电子C.氚核β衰变后还会放出32HeD.经过12.5年后，反应后剩余物的质量变为初始质量的一半答案 C解析氚核β衰变后放出能量，则根据爱因斯坦质能方程可知，新核平均核子质量会减小，选项A 错误；氚核衰变放出的β射线是电子流，来源于核内中子转化为质子时放出的电子，选项B 错误；根据反应方程31H →32He ＋ 0－1e ，即氚核β衰变后还会放出32He ，选项C 正确；经过12.5年后，反应后剩余的没有衰变的氚核的质量为初始质量的一半，选项D 错误。

高中物理知识点题库核能、爱因斯坦质能方程GZWL245

1．历史上第一次利用加速器实现的核反应，是用加速后动能为0.5 MeV 的质子11H 轰击静止的ZAX ，生成两个动能均为8.9 MeV 的24He.(1 MeV ＝1.6×10－13J) (1)上述核反应方程为________． (2)质量亏损为________kg.答案：(1)11H ＋37X →24He ＋24He 或11H ＋37Li →24He ＋24He(2)3.1×10－29解析：11H ＋37X →24He ＋24He 或11H ＋37Li →24He ＋24HeΔmc2＝E 末－E 初，所以Δm ＝E 末－E 初c2＝(2×8.9－0.5)×1.6×10－13(3×108)2kg ＝3.1×10－29 kg 题干评注：核能、爱因斯坦质能方程问题评注：核能（或称原子能）是通过转化其质量从原子核释放的能量2．人眼对绿光最为敏感，正常人的眼睛接收到波长为530 nm 的绿光时，只要每秒有6个绿光的光子射入瞳孔，眼睛就能察觉．普朗克常量为6.63×10－34 J·s ，光速为3.0×108 m/s ，则：(1)人眼能察觉到绿光时所接收到的最小功率是________．(2)种.答案：(1)2.3×解析：(1)每个绿光光子的能量E0＝hν＝h c λ＝6.63×10－34×3.0×108530×10－9J ≈3.8×10－19J 人眼最少需每秒射入6个绿光光子才能察觉，故P ＝6E0t ＝6×3.8×10－19 W ≈2.3×10－18 W(2)发生光电效应的条件是光子的能量要大于金属的逸出功，E0仅大于铯的逸出功，故只有一种．题干评注：核能、爱因斯坦质能方程问题评注：核能（或称原子能）是通过转化其质量从原子核释放的能量3．质量为M 的小物块A 静止在离地面高h 的水平桌面的边缘，质量为m 的小物块B 沿桌面向A 运动并以速度v0与之发生正碰(碰撞时间极短)．碰后A 离开桌面，其落地点离出发点的水平距离为L.碰后B 反向运动．求B 后退的距离．(已知B 与桌面间的动摩擦因数为μ，重力加速度为g) 答案：12μg (MLmg2h－v0)2 解析：设t 为A 从离开桌面到落地经历的时间，v 表示刚碰后A 的速度，有：h ＝12gt2 L＝vt 设V 为刚碰后B 的速度大小，由动量守恒定律有：mv0＝Mv －mV 设B 后退的距离为x ，由动能定理有：－μmgx ＝0－12mV2 由以上各式求得：x ＝12μg (MLmg2h－v0)2. 题干评注：核能、爱因斯坦质能方程问题评注：核能（或称原子能）是通过转化其质量从原子核释放的能量4．原来静止的原子核abX ，发生α衰变后放出一个动能为E0的α粒子，求： (1)生成的新核动能是多少？(2)如果衰变释放的能量全部转化为α粒子及新核的动能，释放的核能ΔE 是多少？ (3)亏损的质量Δm 是多少？答案：(1)4b －4E0 (2)b b －4E0 (3)bE0(b －4)c2解析：(1)衰变方程为：abX ―→24He ＋a －2b －4Y 在衰变过程中动量守恒 mαvα＝mYvY 又因为Ek ＝p22m ，所以EY E0＝mαmY ＝4b －4，EY ＝4b －4E0(2)由能量守恒，释放的核能ΔE ＝E0＋EY ＝E0＋4b －4E0＝bE0b －4(3)由质能关系ΔE ＝Δmc2，解得Δm ＝bE0(b －4)c2.题干评注：核能、爱因斯坦质能方程问题评注：核能（或称原子能）是通过转化其质量从原子核释放的能量5．氢原子处于基态时，原子的能级为E1＝－13.6 eV ，普朗克常量h ＝6.63×10－34J·s ，当氢原子在n ＝4的激发态时，问：(1)要使氢原子电离，入射光子的最小能量是多少？ (2)能放出的光子的最大能量是多少？答案：(1)0.85 eV (2)12.75 eV解析：(1)由氢原子的能级公式得 E4＝142E1＝－0.85 eV 故要使处在n ＝4能级的氢原子电离，入射光子的最小能量为0.85 eV .(2)由hν＝Em －En 可知hν＝E4－E1＝12.75 eV 即处于n ＝4的氢原子跃迁到n ＝1时放出光子的能量最大为12.75 eV .题干评注：核能、爱因斯坦质能方程问题评注：核能（或称原子能）是通过转化其质量从原子核释放的能量 6．利用光谱分析鉴别物质的组成成分时，灵敏度是很高的．(1)如何进行操作？_____________________________________________________. (2)如图甲所示的a 、b 、c 、d 为四种元素的特征谱线，图乙是某矿物的线状谱，通过光谱分析可以确定该矿物中缺少的元素为________．A ．a 元素B ．b 元素C ．c 元素D ．d 元素答案：(1)见解析 (2)B解析：(1)光谱分析中首先获取样本的线状谱，然后利用各种原子的特征谱线加以对照，从而确定组成成分．(2)由矿物的线状谱与几种元素的特征谱线进行对照，b 元素的谱线在该线状谱中不存在，故B 正确．与几个元素的特征谱线不对应的线说明该矿物中还有其他元素．题干评注：核能、爱因斯坦质能方程问题评注：核能（或称原子能）是通过转化其质量从原子核释放的能量7．用中子轰击锂核(36Li)发生核反应，产生氚和α粒子并放出4.8 MeV 的能量． (1)写出核反应方程式；(2)求上述反应中的质量亏损为多少(保留两位有效数字)；(3)若中子与锂核是以等大反向的动量相碰，则α粒子和氚的动能之比是多少？答案：(1)见解析 (2)8.5×10－30 kg (3)3∶4 解析：(1)36Li ＋01n ―→13H ＋24He ＋4.8 MeV(2)Δm ＝ΔE c2＝4.8×106×1.6×10－19(3×108)2 kg ≈8.5×10－30 kg(3)设m1、m2、v1、v2分别为氦核、氚核的质量和速度，由动量守恒定律得0＝m1v1＋m2v2 氦核、氚核的动能之比 Ek1∶Ek2＝(m1v1)22m1∶(m2v2)22m2＝m2∶m1＝3∶4.题干评注：核能、爱因斯坦质能方程问题评注：核能（或称原子能）是通过转化其质量从原子核释放的能量8．如图所示，质量M ＝4 kg 的滑板B 静止放在光滑水平面上，其右端固定一根轻质弹簧，弹簧的自由端C 到滑板左端的距离L ＝0.5 m ，这段滑板与木块A(可视为质点)之间的动摩擦因数μ＝0.2，而弹簧自由端C 到弹簧固定端D 所对应的滑板上表面光滑．小木块A 以速度v0＝10 m/s 由滑板B 左端开始沿滑板B 表面向右运动．已知木块A 的质量m ＝1 kg ，g 取10 m/s2.求：(1)弹簧被压缩到最短时木块A 的速度；(2)木块A 压缩弹簧过程中弹簧的最大弹性势能．答案：(1)2 m/s (2)39 J解析：(1)弹簧被压缩到最短时，木块A 与滑板B 具有相同的速度，设为v ，从木块A 开始沿滑板B 表面向右运动至弹簧被压缩到最短的过程中，A 、B 系统的动量守恒：mv0＝(M ＋m)v 解得v ＝mM ＋m v0.代入数据得木块A 的速度v ＝2 m/s.(2)木块A 压缩弹簧过程中，弹簧被压缩到最短时，弹簧的弹性势能最大．由能量关系，最大弹性势能Ep ＝12mv02－12(m ＋M)v2－μmgL 代入数据得Ep ＝39 J.题干评注：核能、爱因斯坦质能方程问题评注：核能（或称原子能）是通过转化其质量从原子核释放的能量9．(1)如图所示为氢原子的能级图．用光子能量为13.06 eV 的光照射一群处于基态的氢原子，可能观测到氢原子发射的不同波长的光有________种．(2)质量为M ＝2 kg 的小平板车C 静止在光滑水平面上，车的一端静止着质量为mA ＝2 kg 的物体A(可视为质点)，如图所示，一颗质量为mB ＝20 g 的子弹以600 m/s 的水平速度射穿A 后，速度变为100 m/s ，最后物体A 静止在车上，求平板车最后的速度是多大？答案：(1)10 (2)2.5 m/s解析：(1)由E ＝En －E1可知En ＝E ＋E1＝13.06 eV －13.60 eV ＝－0.54 eV .吸收13.06 eV 能量后氢原子处于量子数n ＝5的激发态，由N ＝n(n －1)2＝10得知可产生10种不同波长的光．(2)子弹射穿A 时，以子弹与A 组成的系统为研究对象．由动量守恒定律得mBvB ＝mAvA ′＋mBvB ′A 在小车上相对滑动，设最后速度为v ″.以A 与小车组成的系统为研究对象，由动量守恒定律得mAvA ′＝(mA ＋M)v ″可得v ″＝2.5 m/s. 题干评注：核能、爱因斯坦质能方程问题评注：核能（或称原子能）是通过转化其质量从原子核释放的能量10．现在世界上许多国家都在积极研究可控热核反应的理论和技术，以解决能源危机问题．热核反应中所用的燃料——氘，在地球上储量非常丰富，1 L 海水中大约有0.3 g 氘，如果用来进行热核反应，放出的能量约与燃烧300 L 汽油相当，若氘核的质量为m1，氦核的质量为m2，光速为c ，阿伏加德罗常数为NA ，氘的摩尔质量为m0.(1)写出两个氘核聚变成一个氦核的核反应方程．(2)质量为M 的氘参与上述聚变反应可释放出的能量为多少？答案：(1)12H ＋12H ―→24He(2)NAM(2m1－m2)c22m0解析：(1)核反应方程为：12H ＋12H ―→24He(2)核反应的质量亏损为Δm ＝2m1－m2据爱因斯坦质能方程可得放出的能量为ΔE ＝Δmc2＝(2m1－m2)c2据题意得，质量为M 的氘中的氘核数为：n ＝MNA m0质量为M 的氘核参与聚变放出的能量为E ＝nΔE2＝NAc2M(2m1－m2)2m0.题干评注：核能、爱因斯坦质能方程问题评注：核能（或称原子能）是通过转化其质量从原子核释放的能量。

2022年高考物理二轮复习培优训练——选择题标准练(六)

二、多项选择题：本题共 4 小题，每小题 4 分，共 16 分。每小题有多个选项符合题目要求。全部选对得 4 分，选对但不全的得 2 分，有选错的得 0 分。 9．2021 年 3 月 15 日 13 时 29 分，“嫦娥五号”轨道器在地面飞控人员的精确控制下成功被日地拉格朗日 L1 点捕获，这也是我国首颗进入日地 L1 点探测轨道的航天器。已知太阳和地球所在的连线上有如图所示的 3 个拉格朗日点，飞行器位于这些点上时，会在太阳与地球引力的共同作用下，可以保持与地球同步绕太阳做匀速圆周运动。下列说法正确的是( )
B．TM<TN
C．W1>W2
D．W1<W2
【解析】选 C。在 1 的过程中，从 M 到 N，体积变大，对外做功，由于与外界无热量交换，可知内能减小，温度降低，即 TM>TN，选项 A、B 错误；根据 W＝pΔV 可知气体对外做功等于 p-V 图像与坐标轴围成的面积大小，由图像可知 W1>W2，选项 C 正确、选项 D 错误。
A．飞行器在 L1 点绕太阳飞行的加速度小于地球绕太阳飞行的加速度 B．飞行器在 L1 点处于平衡状态 C．飞行器在 L1 点绕太阳飞行的动能小于飞行器在 L2 点绕太阳飞行的动能 D．飞行器在 L1 点绕太阳飞行的角速度等于飞行器在 L2 点绕太阳飞行的角速度
【解析】选 A、D。飞行器与地球同步绕太阳做匀速圆周运动，由 an＝ω2r 可知，飞行器的轨道半径小于地球的轨道半径，故其加速度小于地球的加速度，选项 A 正确；飞行器在 L1 点绕太阳做匀速圆周运动，故合力不为零，选项 B 错误；两飞行器的质量关系不明，故它们的动能关系不能确定，选项 C 错误；飞行器只要在拉格朗日点，均与地球同步，故飞行器在 L1 点绕太阳飞行的角速度等于飞行器在 L2 点绕太阳飞行的角速度，选项 D 正确。

【期末必刷】必刷05 核能、质能方程-下学期高二物理人教版期末强化复习必刷题(解析版)

必刷05 核能、质能方程基础知识核力和核能(1)原子核内部，核子间所特有的相互作用力.(2)核子在结合成原子核时出现质量亏损Δm，其对应的能量ΔE＝Δmc2.(3)原子核分解成核子时要吸收一定的能量，相应的质量增加Δm，吸收的能量为ΔE＝Δmc2.典型例题1.利用质能方程计算核能(1)根据核反应方程，计算出核反应前与核反应后的质量亏损Δm.(2)根据爱因斯坦质能方程ΔE＝Δmc2计算核能.质能方程ΔE＝Δmc2中Δm的单位用“kg”，c的单位用“m/s”，则ΔE的单位为“J”.(3)ΔE＝Δmc2中，若Δm的单位用“u”，则可直接利用ΔE＝Δm×931.5 MeV 计算ΔE，此时ΔE的单位为“MeV”，即1 u＝1.660 6×10－27 kg，相当于931.5 MeV，这个结论可在计算中直接应用.2.利用比结合能计算核能原子核的结合能＝核子的比结合能×核子数.核反应中反应前系统内所有原子核的总结合能与反应后生成的所有新核的总结合能之差，就是该核反应所释放(或吸收)的核能.【典例1】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：21H＋21H→32He＋10n.已知21H的质量为2.013 6 u，32He 的质量为3.015 0 u，10n的质量为1.008 7 u,1 u＝931 MeV/c2.氘核聚变反应中释放的核能约为( )A.3.7 MeVB.3.3 MeVC.2.7 MeVD.0.93 MeV答案 B解析根据质能方程，释放的核能ΔE＝Δmc2，Δm＝2m H－m He－m n＝0.003 5 u，则ΔE＝0.003 5×931 MeV＝3.258 5 MeV≈3.3 MeV，故B正确，A、C、D错误.【典例2】(多选)(2018·云南省统一检测)原子核的比结合能随质量数的变化图象如图8所示，根据该曲线，下列判断正确的是( )。

高三物理核反应方程试题

高三物理核反应方程试题1.（6分）某科学家提出年轻热星体中核聚变的一种理论，其中的两个核反应方程为H＋C→N＋Q1， H＋N→C＋X＋Q2，方程中Q1、Q2表示释放的能量，相关的原子核质量见下表：H He He C N N1.007 8 3.016 0 4.002 612.000 013.005 715.000 121【答案】He；大于【解析】根据反应物与生成物的质量数及电荷数守恒可知：X的质量数为：15+1-12=4；电荷数为：1+7-6=2，所以是He；第一个反应的质量亏损是：1.0078u+12.0000u-13.0057u=0.0021u；第二个反应的质量亏损是：1.0078u+15.0001u-12.0000u-4.0026u=0.0052u；由于后一个反应的质量亏损较大，根据E=△mc2可知，Q2大于Q1。

【考点】核反应方程；核能。

2.(5分)下列说法正确的是_____(填正确答案标号．选对一个得3分，选对两个得4分，选对3个得5分，每选错一个扣3 分，最低得0分)A．原子的核式结构模型是汤姆逊最早提出的B．铀核（）衰变为铅核（）的过程中，要经过8次衰变和6次衰变C．一个氢原子从量子数n=3的激发态跃迁到基态时最多可辐射3种不同频率的光子D．一束光照射到某种金属上不能发生光电效应，可能因为这束光的强度太小E．考古专家发现某一骸骨中C的含量为活着的生物体中C的1/4，，已知C的半衰期为5730年,则确定该生物死亡时距今约11460年【答案】BCE【解析】原子的核式结构模型是卢瑟福最早提出的，选项A 错误；铀核（）衰变为铅核（）的过程中，要经过（238-206）÷4=8次衰变和82-(92-8×2)=6次衰变，选项B正确；一个氢原子从量子数n=3的激发态跃迁到基态时最多可辐射种不同频率的光子，选项C 正确；一束光照射到某种金属上不能发生光电效应，可能因为这束光的频率太小，选项C 错误；骸骨中C的含量为活着的生物体中C的1/4，说明经过了2个半衰期，即该生物死亡时距今约11460年，选项E 正确。

山东省济宁一中2020届高三物理下学期二轮质量检测试题

山东省济宁一中2020届高三物理下学期二轮质量检测试题(时间：90分钟分值：100分)一、单项选择题：本题共8小题，每小题3分，共24分．在每小题给出的四个选项中，只有一项符合题目要求．1．钍基熔盐堆核能系统(TMSR)是第四代核能系统之一．其中钍基核燃料铀由较难裂变的钍吸收一个中子后经过若干次β衰变而来；铀的一种典型裂变产物是钡和氪．以下说法正确的是( )A．题中铀核裂变的核反应方程为23392U＋1n→14256Ba＋8936Kr＋31nB．钍核衰变的快慢由原子所处的化学状态和外部条件决定C．钍核23290Th经过2次β衰变可变成镤232 91PaD．在铀核裂变成钡和氪的核反应中，核子的比结合能减小2．根据热学知识可以判断，下列说法不正确的是( )A．物体的温度变化时，其分子平均动能一定随之改变B．载重汽车卸去货物的过程中，外界对汽车轮胎内的气体做正功C．在压强不变时，分子每秒对器壁单位面积平均碰撞次数随着温度降低而增加D．气体的摩尔质量为M，分子质量为m，若1摩尔该气体的体积为V，则该气体单位体积内的分子数为M mV3.如图所示是具有登高平台的消防车，具有一定质量的伸缩臂能够在5 min内使承载4人的登高平台(人连同平台的总质量为400 kg)上升60 m到达灭火位置．此后，在登高平台上的消防员用水炮灭火，已知水炮的出水量为3 m3/min，水离开炮口时的速率为 20 m/s，则用于( )A．水炮工作的发动机输出功率约为1×104 WB．水炮工作的发动机输出功率约为4×104 WC．水炮工作的发动机输出功率约为2.4×106 WD．伸缩臂抬升登高平台的发动机输出功率约为800 W4．如图所示，实线是一列简谐波在某一时刻的波形曲线，经0.5 s后，其波形如图中虚线所示，设该波的周期T大于0.5 s．以下说法正确的是( )A．如果波是向左传播的，波速是0.12 m/sB．波的周期可能是4 sC．如果波是向右传播的，波速是0.72 m/sD．波的周期一定是23 s5．随着我国登月计划的实施，我国宇航员登上月球已不是梦想；假如我国宇航员登上月球并在月球表面附近以初速度v0竖直向上抛出一个小球，经时间t后回到出发点．已知月球的半径为R，引力常量为G，则下列说法正确的是( )A．月球表面的重力加速度为2v0 tB．月球的质量为v 0 R2 GtC．宇航员在月球表面获得2v0Rt的速度就可能逃脱月球吸引D．宇航员在月球表面附近绕月球做匀速圆周运动的绕行周期为Rt v6.如图，边长为a的立方体ABCDA′B′C′D′八个顶点上有八个带电质点，其中顶点A、C′电荷量分别为q、Q，其他顶点电荷量未知，A点上的质点仅在静电力作用下处于平衡状态，现将C′上质点电荷量变成－Q，则顶点A上质点受力的合力大小为(不计重力)( )A.kQqa2 B.2kQq3a2 C.kQq3a2D．07．如图所示，一束单色光从空气入射到棱镜的AB面上，经AB和AC两个面折射后从AC 面进入空气．当出射角i ′和入射角i 相等时，出射光线相对于入射光线偏转的角度为θ.已知棱镜顶角为α，则计算棱镜对该色光的折射率表达式为()A.2sin2sinαθα+ B.2sin2sinθθα+C.)2sin(sin αθθ-D.)2sin(sin θαα-8.质量为M 、内壁间距为L 的箱子静止于光滑的水平面上，箱子中间有一质量为m 的小物块，小物块与箱子底板间的动摩擦因数为μ.初始时小物块停在箱子正中间，如图所示．现给小物块一水平向右的初速度v ，小物块与箱壁碰撞N 次后恰又回到箱子正中间，并与箱子保持相对静止．设碰撞都是弹性的，则整个过程中，系统损失的动能为( )A.12mv 2 B.mM2（m ＋M ）v 2 C.12N μmgLD ．2N μmgL二、多项选择题：本题共4小题，每小题4分，共16分．在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求．全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分．9.如图所示，在矩形区域ABCD 内有一垂直纸面向里的匀强磁场，AB ＝5 3 cm ，AD ＝10 cm ，磁感应强度B ＝0.2 T ．在AD 的中点P 有一个发射正离子的装置，能够连续不断地向纸面内的各个方向均匀地发射出速率为v ＝1.0×105 m/s 的正离子，离子的质量m ＝2.0×10－12 kg ，电荷量q ＝1.0×10－5 C ，离子的重力不计，不考虑离子之间的相互作用，则( )A．从边界BC边飞出的离子中，BC中点飞出的离子在磁场中运动的时间最短B．边界AP段无离子飞出C．从CD、BC边飞出的离子数之比为1∶2D．若离子可从B、C两点飞出，则从B点和C点飞出的离子在磁场中运动的时间相等10．跳伞爱好者从高楼进行跳伞表演，他们从345 m的高处跳下，在距地面150 m高处打开伞包．假设打开伞包前后两段时间都可看做匀变速直线运动，且始末速度均为零．一个质量为60 kg的跳伞爱好者，若在30 s内完成此跳伞表演(当地重力加速度g取10 m/s2)，则下列关于跳伞爱好者在跳伞的整个过程中说法错误的是( )A．机械能先不变后减小B．机械能一直变小C．克服阻力做功207 kJD．最大速度为11.5 m/s11.质量为0.3 kg的物体在水平面上运动，图中的两条直线分别表示物体受水平拉力和不受水平拉力的速度－时间图像，则下列说法中正确的是( )A．物体不受水平拉力时的图像一定是bB．物体受水平拉力时的图像一定是aC．物体的摩擦力可能等于0.2 ND．水平拉力一定等于0.1 N12．某实验小组制作一个金属安检仪原理可简化为图示模型．正方形金属线圈abcd平放在粗糙水平传送带上，被电动机带动一起以速度v匀速运动，线圈边长为L，电阻为R，质量为m，有一边界宽度也为L的矩形磁场垂直于传送带，磁感应强度为B，且边界与线圈bc边平行．已知线圈穿过磁场区域的过程中速度不变，下列说法中正确的是( )A．线圈进入磁场时回路中感应电流的方向与穿出时相反B．线圈进入磁场时所受静摩擦力的方向与穿出时相反C．线圈进入磁场区域的过程中通过导线某一横截面的电荷量为BL2 RD．线圈经过磁场区域的过程中电动机多消耗的电功率为2B2L2v2R三、非选择题：本题共6小题，共60分．13．(6分)某实验小组用图甲所示的实验装置测量滑块与长木板之间的动摩擦因数．在一端装有定滑轮的长木板上固定A、B两个光电门，与光电门相连的计时器能显示滑块上的遮光片通过光电门时的遮光时间，滑块通过绕过定滑轮的轻质细绳与测力计挂钩相连，测力计另一端吊着沙桶，测力计能显示滑块所受的拉力，滑块对长木板的压力与滑块的重力大小相等，已知遮光片宽度为d，当地的重力加速度为g.(1)为了满足实验的要求，下列说法正确的是______．A．长木板应放在水平桌面上B．长木板没有定滑轮的一端应适当垫高，以平衡摩擦力C．沙桶及测力计的总质量应远小于滑块的质量D．定滑轮与滑块之间的细绳应与长木板平行(2)甲同学测出A、B两光电门之间的距离为L，滑块通过A、B两光电门的时间分别为t1、t2，滑块的加速度大小a＝________________(用字母L、d、t1、t2表示)．(3)多次改变沙桶里沙的质量，重复步骤(2)，根据测得的多组F和a，做出a－F 图像如图乙所示，由图像可知，滑块的质量为_______，滑块与长木板间的动摩擦因数为_______．14．(8分)热敏电阻包括正温度系数电阻器(PTC)和负温度系数电阻器(NTC)．正温度系数电阻器(PTC)在温度升高时电阻值增大，负温度系数电阻器(NTC)在温度升高时电阻值减小，热敏电阻的这种特性，常常应用在控制电路中．某实验小组选用下列器材探究通过热敏电阻R x(常温下阻值约为10.0 Ω)的电流随其两端电压变化的特点．A．电流表A(量程0～100 mA，内阻约1 Ω)1(量程0～0.6 A，内阻约0.3 Ω)B．电流表A2(量程0～3.0 V，内阻约3 kΩ)C．电压表V1(量程0～15.0 V，内阻约10 kΩ)D．电压表V2E．滑动变阻器R(最大阻值为10 Ω)F．滑动变阻器R′(最大阻值为500 Ω)G．电源E(电动势15 V，内阻可忽略)H．开关、导线若干(1)实验中改变滑动变阻器滑片的位置，使加在热敏电阻两端的电压从零开始逐渐增大，请在所提供的器材中选择必需的器材，应选择的器材为电流表_____ ；电压表_____；滑动变阻器________(只需填写器材前面的字母即可)．(2)请在所提供的器材中选择必需的器材，在虚线框内画出该小组设计的电路图．(3)该小组测出热敏电阻R1的U－I图线如图甲中曲线Ⅰ所示．请分析说明该热敏电阻是______(填“PTC”或“NTC”).(4)该小组又通过查阅资料得出了热敏电阻R2的U－I图线如图甲中曲线Ⅱ所示．然后又将热敏电阻R1、R2分别与某电池连成如图乙所示电路，测得通过R1和R2的电流分别为0.30 A和0.60 A，则该电池组的电动势为________V，内阻为________Ω(结果均保留3位有效数字)．15．(8分)航空母舰采用弹射起飞模式，有助于提高舰载机的起飞重量．某航空母舰起飞跑道长度为160 m(跑道视为水平)，某型号舰载机满负荷时总质量为20 t，加速时发动机产生的推力为1.2×105N，飞机所受阻力为飞机重力的0.1倍. 当飞机的速度大小达到50 m/s时才可能离开航空母舰起飞．g取10 m/s2.(1)若航空母舰处于静止状态，弹射系统必须使飞机至少获得多大的初速度；(2)若航空母舰处于静止状态且不开启弹射系统，为使飞机仍能在此舰上正常起飞需要减少多少质量的燃料或弹药．16．(8分)如图所示，开口向上竖直放置的内壁光滑绝热汽缸，汽缸下面有加热装置．开始时整个装置处于平衡状态，缸内理想气体Ⅰ、Ⅱ两部分高度均为L0，温度均为T0.已知活塞A导热、B绝热，A、B质量均为m，横截面积为S，外界大气压强为p0保持不变，环境温度保持不变．现对气体Ⅱ缓慢加热，当A上升h 时停止加热．求：(1)此时气体Ⅱ的温度；(2)若在活塞A上逐渐添加铁砂，当铁砂质量等于m时，气体Ⅰ的高度．17．(14分)两根足够长的固定的平行金属导轨位于同一水平面内，两导轨间的距离为L，导轨上放置两根导体棒a和b，俯视图如图甲所示．两根导体棒的质量均为m，电阻均为R，回路中其余部分的电阻不计，在整个导轨平面内，有磁感应强度大小为B的竖直向上的匀强磁场．导体棒与导轨始终垂直接触良好且均可沿导轨无摩擦地滑行，开始时，两棒均静止，间距为x0，现给导体棒a一水平向右的初速度v0，并开始计时，可得到如图乙所示的Δv－t图像 (Δv表示两棒的相对速度，即Δv＝v a－v b)．(1)试证明：在0～t2时间内，回路产生的焦耳热Q与磁感应强度B无关；(2)求t1时刻棒b的加速度大小；(3)求t2时刻两棒之间的距离．18．(16分)如图，光滑水平面上静止一质量m1＝1.0 kg、长L＝0.3 m的木板，木板右端有质量m2＝1.0 kg 的小滑块，在滑块正上方的O点用长r＝0.4 m的轻质细绳悬挂质量m＝0.5 kg的小球．将小球向右上方拉至细绳与竖直方向成θ＝60°的位置由静止释放，小球摆到最低点与滑块发生正碰并被反弹，碰撞时间极短，碰撞前后瞬间细绳对小球的拉力减小了4.8 N，最终小滑块恰好不会从木板上滑下．不计空气阻力，滑块、小球均可视为质点，重力加速度g取10 m/s2.求：(1)小球碰前瞬间的速度大小；(2)小球碰后瞬间的速度大小；(3)小滑块与木板之间的动摩擦因数．济宁一中2017级高三一轮复习质量检测二物理试题答案一、单项选择题1 2 3 4 5 6 7 8A B B A A B A B二、多项选择题9 10 11 12ACD AD CD AC三、非选择题13.（6分）(1)AD（2分） (2)d22L⎝⎛⎭⎪⎫1t22－1t21（2分）(3)Faag（每空1分，共2分）14.（8分）(1)B D E （3分）(2)如图所示（2分，每错一处减1分）(3)PTC （1分）(4)10.0(9.6～10.4) （1分）， 6．67(6.00～8.00) （1分）15.（共8分）解析：(1)根据牛顿第二定律有F－0.1mg＝ma （1分）a＝F－0.1mgm＝120 000－0.1×20 000×1020 000 m/s2＝5 m/s2. （1分）由v2－v20＝2ax得（1分）v＝v2－2ax＝502－2×5×160 m/s＝30 m/s. （1分）(2)设需减少质量m1，减重后加速度不小于a′＝v22x＝5022×160 m/s2＝12516 m/s2 （1分）根据牛顿第二定律有：F－0.1(m－m1)g＝(m－m1)a′（2分）代入数据解得m1≈6.4×103 kg. （1分）16.（共8分）解析：(1)气体Ⅱ这一过程为等压变化初状态：温度T0、体积V1＝L0S末状态：温度T、体积V2＝(L0＋h)S （2分）根据盖－吕萨克定律可得：V1T＝V2T（1分）解得：T＝L＋hLT. （1分）(2)气体Ⅰ这一过程做等温变化初状态：压强p′1＝p0＋mgS，体积V1＝L0S末状态：压强p′2＝p0＋2mgS，体积V′2＝L′1S （2分）由玻意耳定律得：p′1L0S＝p′2L1S （1分）解得：L′1＝pS＋mgpS＋2mg L0. （1分）17.（共14分）解析：(1)t2时刻开始，两棒速度相等，由动量守恒定律有2mv＝mv0 （1分）由能量守恒定律有Q＝12mv20－12(2m)v2 （1分）解得Q＝14mv20（1分）所以在0～t2时间内，回路产生的焦耳热Q与磁感应强度B无关．(2)t1时刻有v a－v b＝v 0 2（1分）回路中的电流I＝E2R＝Blva－BLv b2R（1分）此时棒b所受的安培力F＝BIL （1分）由牛顿第二定律得棒b的加速度大小a 1＝Fm＝B2L2v4mR. （1分）(3)t2时刻，两棒速度相同，均为v＝v 0 20～t2时间内，对棒b，由动量定理有BI·LΔt＝mv－0 （2分）根据法拉第电磁感应定律有E＝ΔΦΔt（1分）根据闭合电路欧姆定律有I＝E 2R（1分）而ΔΦ＝BΔS＝BL(x－x0) （1分）解得t2时刻两棒之间的距离x＝x0＋mvRB2L2. （2分）18.（共16分）解析：(1)小球下摆过程，机械能守恒mgr(1－cosθ)＝12mv2 （2分）小球碰前瞬间的速度大小v＝gr＝2 m/s. （1分）(2)小球与小滑块碰撞前、后瞬间，由向心力公式可得：F T －mg＝mv2r，F′T－mg＝mv′2r（2分）由题意得：F T－F′T＝4.8 N （1分）联立求得碰后瞬间小球的速度大小为v′＝0.4 m/s. （1分）(3)小球与小滑块碰撞过程动量守恒，取向左为正方向，由动量守恒定律得：mv＝－mv′＋m2v1（1分）解得：v1＝1.2 m/s （1分）小滑块在木板上滑动过程中动量守恒，可得：m 2v1＝(m1＋m2)v2 （2分）解得：v2＝0.6 m/s （1分）由能量守恒可得：μm2gL＝12m2v21－12(m1＋m2)v22（2分）小滑块与木板之间的动摩擦因数μ＝0.12. （2分）。