第1頁/共1頁2023北京高三一模物理匯編原子核章節(jié)綜合1．（2023·北京東城·統(tǒng)考一模）我國科研人員對“嫦娥五號”返回器攜帶的月壤樣品進行研究，取得了重大科研成果，科研人員通過X射線衍射、聚焦離子束等一系列技術(shù)手段對樣品進行分析研究，首次發(fā)現(xiàn)了一種新礦物并確定其晶體結(jié)構(gòu)，被國際權(quán)威機構(gòu)命名為“嫦娥石”。聚焦離子束技術(shù)是利用電場將離子束聚焦成極小尺寸的顯微加工技術(shù)，經(jīng)過聚焦的高能離子束轟擊樣品，與其表面原子的相互作用過程比較復(fù)雜，若表面原子受碰撞后運動方向是離開表面，而且能量超過一定數(shù)值時，會有粒子從表面射出，粒子可能是原子、分子，也可能是正負(fù)離子、電子、光子。除發(fā)現(xiàn)“嫦娥石”外，科研人員還首次準(zhǔn)確測定了月壤樣品中氦3（）的含量和提取溫度，氦3被科學(xué)家視為未來核聚變反應(yīng)的理想原料。若氦3參與核聚變反應(yīng)，不會產(chǎn)生核輻射，且可以釋放更多能量，氦3主要來自太陽風(fēng)——太陽噴射出來的高能粒子流。月球沒有磁場和大氣的保護，太陽風(fēng)可以直接降落在月球表面，使其攜帶的氦3得以保存，但氦3在地球上含量極少，根據(jù)以上信息及所學(xué)知識判斷，下列說法錯誤的是（）A．X射線照射在晶體上會發(fā)生明顯的衍射現(xiàn)象，是由于其波長與原子間距相近B．利用聚焦離子束技術(shù)可以將光束聚焦后照射金屬表面，使其發(fā)生光電效應(yīng)C．氦3參與聚變反應(yīng)，雖然不會產(chǎn)生核輻射，但反應(yīng)過程中會存在質(zhì)量虧損D．地磁場會使太陽風(fēng)中的氦3發(fā)生偏轉(zhuǎn)，影響其到達(dá)地面2．（2023·北京東城·統(tǒng)考一模）如圖所示，在足夠大的勻強磁場中，一個靜止的氡原子核（）發(fā)生衰變，放出一個粒子后成為一個新核。已知粒子與新核的運動軌跡是兩個相外切的圓，大圓與小圓的直徑之比為42∶1，下列說法正確的是（）A．大圓是粒子的軌跡，該粒子是粒子 B．大圓是粒子的軌跡，該粒子是粒子C．小圓是粒子的軌跡，該粒子是粒子 D．小圓是粒子的軌跡，該粒子是粒子3．（2023·北京豐臺·統(tǒng)考一模）下列核反應(yīng)方程中，屬于衰變的是（）A． B．C． D．4．（2023·北京西城·統(tǒng)考一模）下列核反應(yīng)方程式中，屬于衰變的是（）A．B．C．D．5．（2023·北京延慶·統(tǒng)考一模）在核反應(yīng)方程中，X表示的是A．質(zhì)子 B．中子 C．電子 D．α粒子6．（2023·北京石景山·統(tǒng)考一模）在盧瑟福α粒子散射實驗中，金箔中的原子核可以看作靜止不動，下列各圖畫出的是其中兩個α粒子經(jīng)歷金箔散射過程的徑跡，其中正確的是（）A． B．C． D．7．（2023·北京海淀·統(tǒng)考一模）反沖是常見的現(xiàn)象。（1）靜止的鈾核（）放出1個動能為E的未知粒子后，衰變?yōu)?個釷核（）。a．請寫出上述衰變過程的核反應(yīng)方程；b．求反沖的釷核的動能。（計算中可忽略質(zhì)子和中子質(zhì)量的差異，不考慮相對論效應(yīng)）（2）如圖所示，用輕繩連接的滑塊A和B（均可視為質(zhì)點）靜止在光滑水平面上，其間有一被輕繩束縛而處于壓縮狀態(tài)的輕質(zhì)彈簧，已知滑塊A的質(zhì)量為m，彈簧的彈性勢能為。請證明：滑塊B的質(zhì)量M越大，剪斷輕繩，當(dāng)彈簧恢復(fù)原長時，滑塊A獲得的動能就越大。（3）如圖所示，以地心為參考系，質(zhì)量為M的衛(wèi)星只在地球引力的作用下沿與赤道面共面的橢圓軌道運動。衛(wèi)星的發(fā)動機短暫點火可使衛(wèi)星變更軌道：將質(zhì)量為的氣體在極短時間內(nèi)一次性向后噴出。假設(shè)無論發(fā)動機在什么位置短暫點火，點火后噴出氣體相對點火后衛(wèi)星的速度大小u都相同。如果想使點火后衛(wèi)星的動能盡可能大，請通過分析，指出最佳的點火位置。

參考答案1．B【詳解】A．X射線照射在晶體上會發(fā)生明顯的衍射現(xiàn)象，是由于其波長與原子間距相近，故A正確，不符合題意；B．利用聚焦離子束技術(shù)可以將離子束聚焦后照射金屬表面，使其發(fā)生光電效應(yīng)，故B錯誤，符合題意；C．氦3參與聚變反應(yīng)，雖然不會產(chǎn)生核輻射，但反應(yīng)過程中會存在質(zhì)量虧損，釋放能量，故C正確，不符合題意；D．地磁場會使太陽風(fēng)中的氦3發(fā)生偏轉(zhuǎn)，影響其到達(dá)地面，故D正確，不符合題意；故選B。2．B【詳解】AC．由左手定則知α衰變后產(chǎn)生的徑跡是兩個外切的圓，β衰變后產(chǎn)生的徑跡是兩個內(nèi)切的圓，故AC錯誤；BD．根據(jù)可知因為發(fā)生衰變后動量守恒，兩微粒的動量大小相等，則在磁場中的運動半徑之比與電荷數(shù)成反比，則大圓是粒子的軌跡，故B正確，D錯誤。故選B。3．C【詳解】A．根據(jù)核反應(yīng)的特點可知，該反應(yīng)是原子核的人工轉(zhuǎn)變方程，故A不符合題意；B．根據(jù)核反應(yīng)的特點可知，該反應(yīng)是氫核聚變，故B不符合題意；C．根據(jù)核反應(yīng)的特點可知，該反應(yīng)是β衰變，故C符合題意；D．根據(jù)核反應(yīng)的特點可知，該反應(yīng)是衰變，故D不符合題意。故選C。4．A【詳解】A．反應(yīng)核只有一個核，生成核中有粒子，屬于衰變，A正確；B．反應(yīng)核只有一個核，生成核中有粒子，屬于衰變，B錯誤CD．反應(yīng)核中的粒子均用來作為“炮彈”轟擊相應(yīng)原子核，屬于人工核轉(zhuǎn)變，CD錯誤。故選A。5．A【詳解】設(shè)X為：，根據(jù)核反應(yīng)的質(zhì)量數(shù)守恒：，則：電荷數(shù)守恒：，則，即X為：為質(zhì)子，故選項A正確，BCD錯誤．點睛：本題考查了核反應(yīng)方程式，要根據(jù)電荷數(shù)守恒、質(zhì)量數(shù)守恒得出X的電荷數(shù)和質(zhì)量數(shù)，從而確定X的種類．6．C【詳解】金箔原子核帶正電，與α粒子帶同種電荷，彼此間相互排斥，又由曲線運動特征可知，α粒子所受金箔的排斥力應(yīng)指向曲線的凹側(cè)。故選C。7．（1）a．；b．；（2）見解析；（3）衛(wèi)星應(yīng)該在其速率最大的近地點處點火噴氣【詳解】（1）a．根據(jù)質(zhì)量數(shù)和質(zhì)子數(shù)守恒，則鈾核衰變方程為b．設(shè)質(zhì)子和中子的質(zhì)量均為m，衰變后氦核的速度為，釷核的速度為，選氦核的運動方向為正方向，根據(jù)動量守恒定律得解得釷核的速度大小為又則反沖的釷核的動能（2）滑塊A和B系統(tǒng)動量守恒，設(shè)彈簧恢復(fù)原長時，滑塊A和B的速度分別為和，選取滑塊A運動方向為正方向，則根據(jù)動量守恒定律可得又由能量守恒定律可知，彈簧彈性勢能為則滑塊A獲得的動能為m和均為定值，因此滑塊B的質(zhì)量M越大，剪斷輕繩，當(dāng)彈簧恢復(fù)原長時，滑塊A獲得的動能就越大。（3）衛(wèi)星噴氣的過程中，可認(rèn)為衛(wèi)星和噴出的