（高考物理高分突破試題）專題14原子物理（解析版）

（高考物理高分突破試題）專題14原子物理（解析版）（高考物理高分突破試題）專題14原子物理（解析版）/（高考物理高分突破試題）專題14原子物理（解析版）專題14原子物理一、光電效應(yīng)("一”"二”"三”"四”)(1)"一個電路”：【應(yīng)注意電源正負(fù)極的接法】(2)"二條線索”：①光的頻率——光子能量——光電子最大初動能——遏止電壓;②光照強(qiáng)度——光子數(shù)量——光電子數(shù)量——飽和電流.(3)"三個公式”：①愛因斯坦光電效應(yīng)方程：EKm＝hυ－W0;②最大初動能與遏止電壓的關(guān)系：EKm＝eUc．③逸出功W0與截止頻率υc的關(guān)系：W0＝hυc=hc/λ．(4)"四幅圖象”圖象名稱圖線形狀由圖線直接(間接)得到的物理量最大初動能Ek與入射光頻率ν的關(guān)系圖線①極限頻率：圖線與ν軸交點的橫坐標(biāo)νc②逸出功：圖線與Ek軸交點的縱坐標(biāo)的值W0＝|－E|＝E③普朗克常量：圖線的斜率k＝h顏色相同、強(qiáng)度不同的光,光電流與電壓的關(guān)系①遏止電壓Uc：圖線與橫軸的交點②飽和光電流Im：電流的最大值③最大初動能：Ekm＝eUc顏色不同時,光電流與電壓的關(guān)系①遏止電壓Uc1、Uc2②飽和光電流③最大初動能Ek1＝eUc1,Ek2＝eUc2遏止電壓Uc與入射光頻率ν的關(guān)系圖線①截止頻率νc：圖線與橫軸的交點②遏止電壓Uc：隨入射光頻率的增大而增大③普朗克常量h：等于圖線的斜率與電子電量的乘積,即h＝ke.(注：此時兩極之間接反向電壓)用a、b兩束單色可見光分別照射同一單縫衍射裝置,在同一屏幕上得到如圖甲(a光)和圖乙(b光)所示的圖樣,下列說法正確的是()A．在同一介質(zhì)中,a光的波長大于b光的波長B．在同一介質(zhì)中,a光的光速小于b光的光速C．以相同的入射角從空氣斜射入水中,a光的折射角小D．若用b光照射某金屬有光電子逸出,則用a光照射該金屬也一定有光電子逸出【解答】解：A．由于甲、乙是由同一條單縫衍射而形成的圖樣,由于波長越短中央條紋的寬度越小,由圖可知單色光a的波長大于b的波長,故A正確;BC．對于同一介質(zhì),據(jù)c＝λν可知,波長越長的單色光頻率越小,折射率越小,故A光的頻率小于b光的頻率,即na＜nb,因此以相同的入射角從空氣斜射入水中,a光的折射角大,根據(jù)v=cn可得νa＞νb,故D．根據(jù)光電效應(yīng)的產(chǎn)生條件可知,入射光的頻率大于金屬的極限頻率時才發(fā)生光電效應(yīng)現(xiàn)象,由于a光的頻率小于b光,故用b光照射某金屬有光電子逸出,則用a光照射該金屬也不一定有光電子逸出,故D錯誤.故選：A.如圖甲所示為某實驗小組成員研究某金屬發(fā)生光電效應(yīng)的遏止電壓隨照射光頻率變化關(guān)系的實驗原理圖,圖乙為實驗得到的遏止電壓隨照射光頻率變化的關(guān)系圖像,電子的電荷量e＝1.6×10﹣19C,則下列說法正確的是()A．由圖乙可得普朗克常量為6.6×10﹣33J?sB．由圖乙可知,該金屬的極限頻率為4.0×1014HzC．圖甲中入射光的頻率為4.8×1014Hz時,逸出的光電子的最大初動能為1.056×10﹣19JD．圖甲中入射光的頻率為3.5×1014Hz時,滑動變阻器的滑片移到最左端,電流計G的示數(shù)為零【解答】解：AB、由光電效應(yīng)方程有Ekm＝hν﹣W0由能量守恒定律有Ekm＝eUC又有W0＝hν0聯(lián)立可得：U由圖乙可知,圖像斜率k=he=0.33(4.0-3.2)×1014V?s,解得普朗克常量為：h＝6.6當(dāng)UC＝0時,對應(yīng)ν為該金屬的極限頻率,由圖乙可知該金屬的極限頻率為ν0＝3.2×1014Hz,故AB錯誤;C、由光電效應(yīng)方程有Ekm＝hν﹣W0＝hν﹣hν0,則知當(dāng)入射光的頻率為4.8×1014Hz時,逸出的光電子的最大初動能為Ekm=6.6×10-34D、圖甲中入射光的頻率為3.5×1014Hz,大于該金屬的極限頻率,能發(fā)生光電效應(yīng),有光電流產(chǎn)生,滑動變阻器的滑片移到最左端時,光電管、電流計和電壓表形成回路,電流可以通過,因此電流計G的示數(shù)不為零,故D錯誤.故選：C.用不同波長的光照射光電管陰極探究光電效應(yīng)的規(guī)律時,根據(jù)光電管的遏止電壓Uc與對應(yīng)入射光的波長λ作出的Uc-1λ圖像如圖所示.已知光電子的電荷量大小為e,光速為c,A．該光電管陰極材料的逸出功大小為acB．當(dāng)用波長λ=12aC．當(dāng)用波長λ＜1aD．當(dāng)用波長λ＜1a的光照射光電管的陰極時,【解答】解：A．由圖可知：a=1λ0,則該金屬的逸出功為：由光電效應(yīng)方程eUc＝hν﹣W=h整理得U圖像的斜率為k=可求得h=光電管陰極材料的逸出功為W=hcλ0=hca＝B．用波長λ=12a的光照射光電管陰極時,光電子的最大初動能為：EkC．波長λ＜1a的光照射光電管的陰極時,λ＞λ0,能發(fā)生光電效應(yīng),故D．波長λ＜1a的光照射光電管的陰極時,光電子的最大初動能為：Ek=hcλ-W,故選：B.如圖為新型火災(zāi)報警裝置的核心部件紫外線光電管,所接電源電壓為U,火災(zāi)時產(chǎn)生的波長為λ的光照射到逸出功為W0的陰極材料K上產(chǎn)生光電子,且光電子能全部到達(dá)陽極A,回路中形成電流I,從而觸發(fā)火災(zāi)報警器,已知普朗克常量為h,電子的電荷量為e,光速為c.下列說法正確的是()A．火災(zāi)中激發(fā)出光電子的光的頻率為λB．陰極K上每秒鐘產(chǎn)生的光電子數(shù)為IeC．光電管陰極接受到光照用于激發(fā)光電子的功率為ID．光電子經(jīng)電場加速后到達(dá)A時的最大動能為h【解答】解：A．根據(jù)波速、波長、周期關(guān)系式有：c解得ν故A錯誤;B．根據(jù)電流的定義式有I=q解得時間內(nèi)產(chǎn)生的光電子數(shù)為n故B錯誤;C．光電管陰極接受到光照用于激發(fā)光電子的功率P＝n'hν由于ν結(jié)合上述解得P故C正確;D．光電子逸出陰極K時的最大動能E1＝hν﹣W0電場加速后eU＝Ek2﹣Ek1結(jié)合上述解得E故D錯誤.故選：C.圖甲為光電效應(yīng)實驗的電路圖,利用不同頻率的單色光a、b進(jìn)行光電效應(yīng)實驗,測得光電管兩極間所加電壓U與光電流I的關(guān)系如圖乙所示.則這兩種光()A．照射該光電管時,a光使其逸出的光電子最大初動能大B．從同種玻璃射入空氣發(fā)生全反射時,a光對應(yīng)的臨界角大C．通過同一裝置發(fā)生雙縫干涉,b光的相鄰條紋間距大D．在同一介質(zhì)中傳播時,b光的速度大【解答】解：A、由光電效應(yīng)方程：Ek＝hν﹣W0＝eUc,同種金屬,W0相同,圖乙中,a光的遏止電壓小于b光的遏止電壓,則說明νb＞νa,則b光照射光電管時,逸出的光電子最大初動能大,故A錯誤;B、由于b光的頻率大于a光的頻率,則b光的折射率大于a光的折射率,根據(jù)sinC=1n可知,從同種玻璃射入空氣發(fā)生全反射時,a光對應(yīng)的臨界角大,故C、由于b光的頻率大于a光的頻率,根據(jù)c＝λν可知,a光的波長大,根據(jù)Δx=Ldλ可知,通過同一裝置發(fā)生雙縫干涉,a光的相鄰條紋間距大,故D、由于b光的折射率大于a光的折射率,根據(jù)v=cn可知,在同一介質(zhì)中傳播時,b光的速度小,故D故選：B.二、玻爾模型1、原子結(jié)構(gòu)的物理學(xué)史：2、能級躍遷：(1)一群氫原子處于量子數(shù)為n的激發(fā)態(tài)時可能輻射出的光譜線條數(shù)：N＝Ceq\o\al(2,n).(2)原子躍遷時,所吸收或釋放的光子能量只能等于兩能級的能量差．(3)原子電離時,所吸收的能量可以大于或等于某一能級能量的絕對值．3、氫原子任一能級：En＝Ep＋Ek;En＝eq\f(E1,n2);rn＝n2r1.keq\f(e2,req\o\al(2,n))＝meq\f(veq\o\al(2,n),rn);Ekn＝eq\f(1,2)mveq\o\al(2,n)＝keq\f(e2,2rn);Epn＝－keq\f(e2,rn)＝－2Ekn;En＝Epn＋Ekn＝－Ekn.能級n↑,r↑,En↑,Epn↑,Ekn↓,v↓,吸收光子．(類比于衛(wèi)星問題)為了解釋氫原子的發(fā)光現(xiàn)象,玻爾于1913年提出了原子假說.如圖所示,一電子繞氫原子核做勻速圓周運(yùn)動,基態(tài)的軌道半徑為r1,電子在該軌道上運(yùn)動的動能為Ek1,基態(tài)原子的能量為E1,某激發(fā)態(tài)的軌道半徑為r2,電子在該軌道上運(yùn)動的動能為Ek2,該激發(fā)態(tài)原子的能量為E2.下列說法中正確的是()A．Ek2＞Ek1B．電子可以在r1和r2之間的任意軌道上穩(wěn)定運(yùn)動C．處于激發(fā)態(tài)的原子向基態(tài)躍遷時釋放的光子頻率為ED．氫原子的上述能級躍遷釋放能量的方式和氫彈釋放能量的相同【解答】解：A、電子繞原子核做圓周運(yùn)動,由庫侖力提供向心力得ke2r2=mv2r,可得電子的動能為Ek=12mv2=keB、根據(jù)玻爾的電子軌道量子化假設(shè),可知電子不可以在r1和r2之間的任意軌道上穩(wěn)定運(yùn)動,故B錯誤;C、處于該激發(fā)態(tài)的原子向基態(tài)躍遷時釋放的光子能量為hν＝E2﹣E1可得釋放的光子頻率為ν=E2-E1D、氫原子的上述能級躍遷釋放能量的方式和氫彈釋放能量的不相同,氫彈是通過輕核聚變釋放能量,故D錯誤.故選：C.與氫原子不同,氬原子從一個能級躍遷到一個較低能級時,可能不發(fā)射光子,而是把相應(yīng)的能量轉(zhuǎn)交給另一能級上的電子,并使之脫離原子,這一現(xiàn)象叫俄歇效應(yīng),以這種方式脫離原子的電子叫俄歇電子.若氬原子的基態(tài)能量為E1,處于n＝2能級的電子躍遷時,將釋放的能量轉(zhuǎn)交給處于n＝4能級的電子,使之成為俄歇電子a.假設(shè)氬原子的能級能量公式類似于氫原子的,即En=E1n2(n＝1,2,3,…,表示不同能級),A．氬原子從n＝2能級向n＝1能級躍遷時釋放的能量為34EB．氬原子從n＝2能級向n＝1能級躍遷時釋放的能量為-14C．俄歇電子a的動能為-1116D．俄歇電子a的動能為-116【解答】解：AB、根據(jù)玻爾理論,氬原子從n＝2能級向n＝1能級躍遷時釋放的能量等于這兩個能級間的能量差為：ΔE=E2-ECD、n＝4能級的電子電離時需要吸收的能量為：ΔE由題意可知俄歇電子a的動能為：Ek故選：C.已知氫的同位素氚(13H)的原子能級分布與氫(11H)的原子能級分布相同,用光子能量為12.75eV的光束照射大量處于基態(tài)的氚(13H)原子,再用氫原子躍遷時輻射的光照射逸出功為2.25eV的金屬板.已知氫原子能級分布如圖所示,氚(13A．氫原子躍遷時,一共能發(fā)出6種不同頻率的光子B．從金屬板上打出的粒子的最大初動能為9.84eVC．光束照射氚(13H)D．從金屬板上打出的粒子是中子【解答】解：A、用光子能量為12.75eV的光束照射大量處于基態(tài)的氚(13H)原子,氫原子會躍遷到n＝4的激發(fā)態(tài),因此當(dāng)氫原子向基態(tài)躍遷時,最多能發(fā)生出C42=6種不同頻率的光子B、光子照射到金屬上時,根據(jù)光電效應(yīng)方程可知,從金屬板上打出的粒子的最大初動能為Ekm＝hν﹣W0＝12.75eV﹣2.25eV＝10.5eV,故B錯誤;C、物質(zhì)的半衰期不會因為光束的照射而發(fā)生變化,所以氚核的半衰期不變,故C錯誤;D、光子照射到金屬上,從金屬表面飛出的是電子,故D錯誤.故選：A.已知氫原子的基態(tài)能量為E1,激發(fā)態(tài)能量為En=E1n2,其中n＝2,3,4,?.1885年,巴耳末對當(dāng)時已知的在可見光區(qū)的四條譜線做了分析,發(fā)現(xiàn)這些譜線的波長能夠用一個公式表示,即1λ=R(122-1n2),n＝3,4,5,?這個公式稱為巴耳末公式A．﹣RhcB．RhcC．-12R【解答】解：若n＞2根據(jù)：En=1n2E1,所以由n→2躍遷釋放光子,E1(1n2-12故選：A.如圖所示,氫原子的能級圖.一群處于基態(tài)的氫原子受到激發(fā)后,會輻射出6種不同頻率的光.已知可見光光子的能量范圍為1.64eV～3.19eV.下列說法正確的是()A．6種不同頻率的光中包含有γ射線B．基態(tài)的氫原子受激后躍遷到n＝6的能級C．從n＝4能級躍遷到n＝2發(fā)出的光是可見光D．從n＝4能級躍遷到n＝3發(fā)出的光波長最短【解答】解：A、γ射線,又稱γ粒子流,是原子核能級躍遷蛻變時釋放出的射線,故6種光不包含γ射線,故A錯誤;B、一群處于基態(tài)的氫原子受到激發(fā)后,會輻射出6種不同頻率的光,由Cn2=6可知n＝4,故C、從n＝4能級躍遷到n＝2發(fā)出的光的能量E＝E4﹣E2＝﹣0.85eV﹣(﹣3.40)eV＝2.55eV,根據(jù)題意可知是可見光,故C正確;D、從n＝4能級躍遷到n＝3發(fā)出的光能量最小,頻率最小,則波長最長,故D錯誤.故選：C.三、半衰期(1)半衰期是對大量原子核的統(tǒng)計規(guī)律,數(shù)量少則無法預(yù)測;(2)原子核衰變是變成另外的原子核,而不是變?yōu)?;四、核反應(yīng)方程與核能(1)萬有引力、電磁力和核力分別在不同的尺度上發(fā)揮作用：在原子核內(nèi),核力將核子束縛在一起;在原子核外部,電磁力使電子不脫離原子核,并且使原子結(jié)合成分子,分子結(jié)合成各種物質(zhì);而萬有引力主要在宏觀世界中起主導(dǎo)作用.(2)結(jié)合能：將原子核完全分裂成單個核子所需要吸收的能量.組成原子的核子數(shù)越多,結(jié)合能越大.(3)比結(jié)合能(平均結(jié)合能)：比結(jié)合能越大,原子核越穩(wěn)定.(如下圖,鐵核附近最穩(wěn)定)我國科研人員利用超高空間分辨率鈾﹣鉛定年技術(shù),對嫦娥五號”月球樣品進(jìn)行分析,確定月球在20億年前仍存在巖漿活動.已知鈾﹣鉛定年技術(shù)依賴的其中一種衰變鏈為：92235U經(jīng)一系列α、β衰變后形成.則(A．82207Pb比92235B．82207Pb的比結(jié)合能大于C．92235D．92235U衰變?yōu)?2207Pb需經(jīng)過7次α衰變和【解答】解：A、82270Pb的中子數(shù)為207﹣82＝125,92235U的中子數(shù)為235﹣92＝143,前者比后者少143﹣125＝18個中子B、鈾核92235U經(jīng)一系列a、β衰變后形成80207Pb,由于生成物應(yīng)比反應(yīng)物更穩(wěn)定,且比結(jié)合能越大原子核越穩(wěn)定,所以80207C、鈾核92235U不適合用于醫(yī)學(xué)中的放射性示蹤劑,因為其衰變釋放的射線對人體有較大的傷害,故D、設(shè)該衰變過程經(jīng)過x次α衰變和y次β衰變,根據(jù)質(zhì)量數(shù)及電荷數(shù)守恒,可得235＝207+4x,92＝82+2x﹣y,聯(lián)立求得：x＝7,y＝4,故D錯誤.故選：B.近年中國探月工程取得重大成就.月球夜晚溫度低至﹣180℃,為避免低溫?fù)p壞儀器,"玉兔二號”月球車攜帶的放射性同位素钚238(94238Pu)會不斷衰變,釋放能量為儀器設(shè)備238供熱.94238Pu可以通過以下反應(yīng)過程得到：92238U+12H→93238Np+201n,93238Np→X+94238Pu.A．92238U+12H→B．X為正電子,Y為質(zhì)子C．94238Pu的比結(jié)合能D．白天時溫度升高,94238【解答】解：A．92238U+12H→93238Np+2B．根據(jù)質(zhì)量數(shù)守恒和電荷數(shù)守恒可得X的質(zhì)子數(shù)為：Z＝93﹣94＝﹣1,質(zhì)量數(shù)為零,所以X是電子,Y的質(zhì)量數(shù)為：A＝238﹣234＝4,質(zhì)子數(shù)為2,由此可知Y為氦原子核,故B錯誤;C．核反應(yīng)94238Pu→Y+92238U過程中釋放能量,生成物更穩(wěn)定,所以94238Pu的比結(jié)合能D．半衰期由原子核本身的性質(zhì)決定的,與溫度無關(guān),故D錯誤.故選：C.人體內(nèi)存在極微量的614C、1940K等放射性元素,614C、1940K衰變的核反應(yīng)方程式分別為：614C→7A．X是614B．Y是質(zhì)子C．614C衰變成714D．100個1940K原子經(jīng)過一個半衰期還剩下【解答】解：AC、根據(jù)質(zhì)量數(shù)守恒和電荷數(shù)守恒可知X為是電子(-10e),是614C原子核內(nèi)的一個中子變?yōu)橐粋€質(zhì)子和一個電子,電子被釋放出來的.614C衰變成714N的核反應(yīng)屬于B、根據(jù)質(zhì)量數(shù)守恒和電荷數(shù)守恒可知Y是正電子(10e),故BD、半衰期是針對大量的原子核衰變的統(tǒng)計規(guī)律,對于少量的原子核衰變來說半衰期沒有意義,故D錯誤.故選：C.2964Cu原子核有40%的可能發(fā)生β﹣衰變,方程為2964Cu→3064Zn+-10e,衰變過程釋放的核能是ΔE1;有19%的可能發(fā)生β+衰變,方程為2964Cu→A．由于釋放核能,所以衰變過程質(zhì)量數(shù)不守恒B．3064Zn的質(zhì)量比C．3064Zn的比結(jié)合能為D．2864Ni的比結(jié)合能為【解答】解：A、衰變過程一定遵循質(zhì)量數(shù)守恒,電荷數(shù)守恒,故A錯誤;B、由于ΔE2＞ΔE1,所以β+衰變質(zhì)量虧損更多,即2864Ni質(zhì)量比3064Zn小,CD、2964Cu的比結(jié)合能為E,設(shè)3064Zn的比結(jié)合能為E1,則64E1﹣同理：設(shè)2864Ni的比結(jié)合能為E2,則64E2﹣64E＝Δ解得：E1=E+ΔE164,故選：D.原子核的比結(jié)合能曲線如圖所示,根據(jù)該曲線,下列判斷正確的是()A．12B．中等質(zhì)量的原子核最穩(wěn)定C．兩個12HD．92235U裂變成【解答】解：A．根據(jù)圖像可知,12H的比結(jié)合能約為1MeV,結(jié)合能＝質(zhì)量數(shù)×比結(jié)合能,所以12H的結(jié)合能E＝2×1MeVB．中等質(zhì)量的原子核比結(jié)合能最大,比結(jié)合能越大,原子核越穩(wěn)定,故B正確;C．根據(jù)圖像可知,24He的比結(jié)合能大于兩個12H的比結(jié)合能,D．因為重核92235U的比結(jié)合能小于裂變產(chǎn)物3689Kr加上56144故選：B.我國已成功發(fā)射的月球探測車上裝有核電池提供動力.核電池是利用放射性同位素衰變放出載能粒子并將其能量轉(zhuǎn)換為電能的裝置.某核電池使用的核燃料為94238Pu,一個靜止的帶94238Pu發(fā)生一次α衰變生成一個新核,并放出一個γ光子.將該核反應(yīng)放出的γ光子照射某金屬,能放出最大動能為Ek的光電子.已知電子的質(zhì)量為m,A．新核的中子數(shù)為144B．新核的比結(jié)合能小于94C．光電子的物質(zhì)波的最大波長為hD．若不考慮γ光子的動量,α粒子的動能與新核的動能之比為117：2【解答】解：A．由題意知,94238Pu衰變方程為94238Pu→92234U+24B．比結(jié)合能越大,原子核越穩(wěn)定,衰變反應(yīng)后的新核應(yīng)比反應(yīng)前的原子核更穩(wěn)定,所以新核的比結(jié)合能大于94238Pu核的比結(jié)合能,故C．由p=hλ,p=2mEkD．由動量守恒定律有mava﹣mUvU＝0,Ek=則α粒子的動能與新核的動能之比E故D正確;故選：D.月球夜晚溫度低至﹣180℃,"玉兔二號”月球車攜帶的放射性同位素钚238(94238Pu)會不斷發(fā)生α衰變94238Pu→24He+92234U,釋放的能量為儀器設(shè)備供熱.A．k＝1且X為電子B．92234UC．94238Pu的比結(jié)合能比D．92238U【解答】解：A.根據(jù)核反應(yīng)過程的質(zhì)量數(shù)守恒與電荷數(shù)守恒可得,238+2＝238+k,則k＝2,故A錯誤;B.放能的核反應(yīng),產(chǎn)生的新核比之前的核更穩(wěn)定,比結(jié)合能更大,故B正確,C錯誤;D.輕核聚變是原子序數(shù)較低的原子核的反應(yīng),而這里的鈾為重核,故D錯誤;故選：B.原子核的比結(jié)合能是原子核穩(wěn)定程度的量度,原子核的比結(jié)合能曲線如圖所示,根據(jù)該曲線,下列說法正確的是()A．原子核的結(jié)合能越大,原子核就越穩(wěn)定B．24C．一個重原子核衰變成α粒子和另一原子核,衰變產(chǎn)物的結(jié)合能之和一定大于原來重核的結(jié)合能D．3689Kr【解答】解：A、比結(jié)合能是指把原子核拆分成單獨的核子時所消耗的能量與核子數(shù)的比值,原子核的比結(jié)合能越大,原子核就越穩(wěn)定;故A錯誤;B、根據(jù)曲線可知24He核的比結(jié)合能為7MeV,所以24He結(jié)合能約為4×7MeVC、一個重原子核衰變成α粒子和另一原子核,根據(jù)原子核的比結(jié)合能曲線可知,衰變產(chǎn)物的結(jié)合能之和一定大于原來重核的結(jié)合能;故C正確;D、原子核的比結(jié)合能曲線可知,3689Kr核中核子的比結(jié)合能比56144Ba故選：C.(4)核反應(yīng)方程：①動量守恒：靜止的核裂變之后的兩個新核動量等大反向;②能量守恒：核能(靜止時的能量)+動能(運(yùn)動的能量)=E總.(5)核能的計算△E=mc2①質(zhì)量虧損是指反應(yīng)前后體系靜止質(zhì)量的差值;②記住一個結(jié)論：1u=931.5MeV.(單位對應(yīng)：kg——J u——MeV)(6)四種核反應(yīng)類型及其遵循的三大規(guī)律(質(zhì)量數(shù)守恒、電荷數(shù)守恒、能量守恒)類型可控性核反應(yīng)方程典例衰變α衰變自發(fā)eq\o\al(238,)92U→eq\o\al(234,)90Th＋eq\o\al(4,2)Heβ衰變自發(fā)eq\o\al(234,)90Th→eq\o\al(234,)91Pa＋eq\o\al(0,－1)e人工轉(zhuǎn)變?nèi)斯た刂芿q\o\al(14,)7N＋eq\o\al(4,2)He→eq\o\al(17,)8O＋eq\o\al(1,1)H(盧瑟福發(fā)現(xiàn)質(zhì)子)eq\o\al(4,2)He＋eq\o\al(9,4)Be→eq\o\al(12,)6C＋eq\o\al(1,0)n(查德威克發(fā)現(xiàn)中子)eq\o\al(27,)13Al＋eq\o\al(4,2)He→eq\o\al(30,15)P＋eq\o\al(1,0)n約里奧－居里夫婦發(fā)現(xiàn)放射性同位素,同時發(fā)現(xiàn)正電子eq\o\al(30,15)P→eq\o\al(30,14)Si＋eq\o\al(0,＋1)e重核裂變比較容易進(jìn)行人工控制eq\o\al(235,)92U＋eq\o\al(1,0)n→eq\o\al(144,)56Ba＋eq\o\al(89,36)Kr＋3eq\o\al(1,0)neq\o\al(235,)92U＋eq\o\al(1,0)n→eq\o\al(136,)54Xe＋eq\o\al(90,38)Sr＋10eq\o\al(1,0)n輕核聚變目前無法控制eq\o\al(2,1)H＋eq\o\al(3,1)H→eq\o\al(4,2)He＋eq\o\al(1,0)n太陽輻射的能量主要來源于聚變反應(yīng)12H+13H→24He+01n+17.6MeV,現(xiàn)有1mol氘和1.5mol氚充分發(fā)生聚變反應(yīng),已知阿伏加德羅常數(shù)NA＝6.02×A．1×1025MeVB．1.5×1025MeVC．2×1025MeVD．5×1025MeV【解答】解：由聚變反應(yīng)方程可知1個氘核和1個氚核聚變成氦核時放出17.6MeV的能量和1個中子,當(dāng)1mol的氘和1.5mol氚充分發(fā)生聚變反應(yīng),其中氚過量,則反應(yīng)生成1mol氦且釋放能量E＝NA×17.6MeV＝6.02×1023×17.6MeV＝1×1025MeV,故A正確,BCD錯誤.故選：A.已知氘核的比結(jié)合能為1.1MeV,氦核的比結(jié)合能為7.1MeV,則兩個氘核結(jié)合成一個氦核時()A．這個核反應(yīng)方程為12H+1B．這個核反應(yīng)為α衰變C．釋放出4.9MeV的能量D．吸收6.0MeV的能量【解答】解：A.根據(jù)核反應(yīng)過程所遵循的電荷守恒和質(zhì)量數(shù)守恒可知,該方程正確,故A正確;B.α衰變?yōu)橐粋€重核放出一個α粒子,不是所有的生成物為氦核的反應(yīng)就是α衰變,重核為質(zhì)量數(shù)至少在幾百的核,而此題為輕核聚變,故B錯誤;C.D.比結(jié)合能較小的粒子生成比結(jié)合能比較大的粒子時,為放能反應(yīng),故D錯誤,釋放的能量為E＝(7.1eV﹣1.1eV)×4＝24eV,故C錯誤.故選：A.2021年12月30日晚,我國金超導(dǎo)托卡馬克核聚變實驗首次實現(xiàn)"人造太陽