（1）近代物理—2024年九省联考+2023年四省联考+2021年八省联考物理专项精编.docxVIP

（1）近代物理—2024年九省联考+2023年四省联考+2021年八省联考物理专项精编

一、单选题

1．[2024届·安徽·模拟考试]核能是蕴藏在原子核内部的能量，合理利用核能，可以有效缓解常规能源短缺问题。在铀核裂变实验中，核反应方程是，核的结合能为，核的结合能为，核的结合能为．则()

A.该核反应过程动量不守恒

B.该核反应方程中的X为

C.该核反应中释放的核能为

D.该核反应中电荷数守恒，质量数不守恒

2．[2024届·广西·模拟考试]锝在医疗诊断中被广泛用作显像剂或示踪剂.质量为的锝经过后剩余锝的质量为，它的半衰期为()

A. B. C. D.

3．[2024届·江西·模拟考试]在恒星演化末期会发生俗称“烧石头”的核聚变反应，其核反应方程为,下列选项正确的是()

A. B. C. D.

4．[2024届·贵州·模拟考试]我国科研人员及合作者首次合成了新原子核。原子核存在一种衰变链，其中第1次由衰变成原子核，第2次由衰变成原子核。下列说法正确的是()

A.两次均为α衰变 B.两次均为β衰变

C.第1次为α衰变，第2次为β衰变 D.第1次为β衰变，第2次为α衰变

二、计算题

5．在弗兰克–赫兹实验中，电子碰撞原子，原子吸收电子的动能从低能级跃迁到高能级。假设改用质子碰撞氢原子来实现氢原子的能级跃迁，实验装置如图1所示。紧靠电极A的O点处的质子经电压为的电极加速后，进入两金属网电极B和C之间的等势区。在区质子与静止的氢原子发生碰撞，氢原子吸收能量由基态跃迁到激发态质子在碰撞后继续运动进入减速区，若质子能够到达电极D，则在电流表上可以观测到电流脉冲。已知质子质量与氢原子质量均为m，质子的电荷量为e，氢原子能级图如图2所示，忽略质子在O点时的初速度，质子和氢原子只发生一次正碰。

（1）求质子到达电极B时的速度；

（2）假定质子和氢原子碰撞时，质子初动能的被氢原子吸收用于能级跃迁。要出现电流脉冲，求间电压与应满足的关系式；

（3）要使碰撞后氢原子从基态跃迁到第一激发态，求的最小值。

参考答案

1．答案：B

解析：A.核反应过程中，动量守恒，故A错误；B.根据电荷数守恒，质量数守恒，知X的电荷数为0，质量数为1，为中子，故B正确；C.核反应过程中，释放的核能为，故C错误；D.在核反应的过程中，电荷数守恒，质量数守恒，故D错误；故选：B。

2．答案：B

解析：经历一次半衰期后，锝99m的质量变为原来的，题干中说明12h后的锝99m质量变为原来的，因此经历了两个半衰期，一次半衰期时长就是6h，因此选B.

3．答案：D

解析：由核电荷数守恒和质量数守恒得

解得，

故选D.

4．答案：A

解析：发生α衰变是产生，发生β衰变是产生。由质量数和核电荷数守恒可知，比少个中子，少两个质子，比少个中子，少两个质子，因此均发生α衰变。故选A。

5．答案：（1）

（2）

（3）

解析：（1）根据动能定理

解得质子到达电极B时的速度

（2）质子和氢原子碰撞，设碰后质子速度为，氢原子速度为，动量守恒

能量守恒

解得

在减速区

联立解得：

（3）要使碰撞后氢原子从基态跃迁到第一激发态，则需要能量最小为

碰撞过程

分析可知，当时，损失机械能最大，被吸收的最大，此时.

解得