光電效應原子物理-備戰(zhàn)2022年高考案頭必備模型（解析版）

模型35光電效應原子物理-備戰(zhàn)2022年高考案頭必備模型+典例+方法+練習目錄黑體輻射能量子 2光電效應 3光電效應圖象 5波粒二象性及物質波 8原子結構 9原子核的衰變及半衰期 10衰變方程半衰期 11衰變次數(shù)的有關計算 12半衰期的理解與計算 12核反應及核反應類型 13質量虧損及核能的計算 14

黑體輻射能量子【物理模型與方法】1.熱輻射(1)定義：周圍的一切物體都在輻射電磁波，這種輻射與物體的溫度有關，所以叫熱輻射.(2)特點：熱輻射強度按波長的分布情況隨物體的溫度不同而有所不同.2.黑體輻射的實驗規(guī)律(1)對于一般材料的物體，輻射電磁波的情況除與溫度有關外，還與材料的種類及表面狀況有關.(2)黑體輻射電磁波的強度按波長的分布只與黑體的溫度有關.隨著溫度的升高，一方面，各種波長的輻射強度都有增加，另一方面，輻射強度的極大值向波長較短的方向移動，如圖1.圖13.能量子(1)定義：普朗克認為，當帶電微粒輻射或吸收能量時，以最小能量值為單位一份一份地輻射或吸收，這個不可再分的最小能量值ε叫做能量子.(2)能量子大?。害牛絟ν，其中ν是帶電微粒吸收或輻射電磁波的頻率，h被稱為普朗克常量.h＝6.626×10－34J·s(一般取h＝6.63×10－34J·s).(3)發(fā)光功率與單個光子能量的關系：發(fā)光功率P＝n·ε，其中n為單位時間發(fā)出的光子數(shù)目，ε為單個光子的能量.【典例】(能量量子化的計算)人眼對綠光最敏感，正常人的眼睛接收到波長為530nm的綠光時，只要每秒有6個綠光的光子射入瞳孔，眼睛就能覺察，普朗克常量為6.63×10－34J·s，光速為3.0×108m/s，則人眼能察覺到綠光時所接收到的最小功率是()A.2.3×10－18W B.3.8×10－19WC.7.0×10－10W D.1.2×10－18W答案A解析綠光光子能量：ε＝hν＝eq\f(hc,λ)≈3.8×10－19J.每秒最少有6個綠光的光子射入瞳孔，所以P＝eq\f(6ε,1s)≈2.3×10－18W，選項A正確，B、C、D錯誤.【練習】(黑體輻射的實驗規(guī)律)黑體輻射的強度與波長的關系如圖所示，由圖可知下列說法錯誤的是()A.隨著溫度的升高，各種波長的輻射強度都增加B.隨著溫度的升高，輻射強度的極大值向著波長較短的方向移動C.任何溫度下，黑體都會輻射各種波長的電磁波D.不同溫度下，黑體只會輻射相對應的某些波長的電磁波答案D解析由題圖可以看出，隨著溫度的升高，各種波長的輻射強度都增加，故A正確；隨著溫度的升高，輻射強度的極大值向波長較短的方向移動，故B正確；任何溫度下，黑體都會輻射各種波長的電磁波，故C正確，D錯誤.光電效應【物理模型與方法】1.光電效應及其規(guī)律(1)光電效應現(xiàn)象照射到金屬表面的光，能使金屬中的電子從表面逸出，這個現(xiàn)象稱為光電效應，這種電子常被稱為光電子.(2)光電效應的產(chǎn)生條件入射光的頻率大于或等于金屬的截止頻率.(3)光電效應規(guī)律①每種金屬都有一個截止頻率νc，入射光的頻率必須大于或等于這個截止頻率才能產(chǎn)生光電效應.②光電子的最大初動能與入射光的強度無關，只隨入射光頻率的增大而增大.③光電效應的發(fā)生幾乎是瞬時的，一般不超過10－9s.④當入射光的頻率大于或等于截止頻率時，入射光越強，飽和電流越大，逸出的光電子數(shù)越多，逸出光電子的數(shù)目與入射光的強度成正比，飽和電流的大小與入射光的強度成正比.2.愛因斯坦光電效應方程(1)光電效應方程①表達式：hν＝Ek＋W0或Ek＝hν－W0.②物理意義：金屬中的電子吸收一個光子獲得的能量是hν，這些能量的一部分用來克服金屬的逸出功W0，剩下的表現(xiàn)為逸出后電子的最大初動能.(2)逸出功W0：電子從金屬中逸出所需做功的最小值，W0＝hνc＝heq\f(c,λc).(3)最大初動能：發(fā)生光電效應時，金屬表面上的電子吸收光子后克服原子核的引力逸出時所具有的動能的最大值.技巧點撥光電效應的研究思路【典例】(2020·黑龍江哈爾濱市三中模擬)在研究光電效應實驗中，某金屬的逸出功為W，用波長為λ的單色光照射該金屬發(fā)生了光電效應.已知普朗克常量為h，真空中光速為c，下列說法正確的是()A.光電子的最大初動能為eq\f(hc,λ)－WB.該金屬的截止頻率為eq\f(c,λ)C.若用波長為eq\f(λ,2)的單色光照射該金屬，則光電子的最大初動能變?yōu)樵瓉淼?倍D.若用波長為2λ的單色光照射該金屬，一定可以發(fā)生光電效應答案A解析根據(jù)光電效應可知，光電子的最大初動能Ekm＝eq\f(hc,λ)－W，故A正確；金屬的逸出功為W，則截止頻率為νc＝eq\f(W,h)，故B錯誤；根據(jù)光電效應方程有Ekm＝eq\f(hc,λ)－W，若用波長為eq\f(λ,2)的單色光照射該金屬，則光電子的最大初動能大于原來的2倍，故C錯誤；若用波長為2λ的單色光照射該金屬，光子的能量減小，根據(jù)光電效應發(fā)生的條件可知，不一定能發(fā)生光電效應，故D錯誤.【練習】(2020·河北衡水中學聯(lián)考)如圖所示為研究光電效應的電路圖.開關閉合后，當用波長為λ0的單色光照射光電管的陰極K時，電流表有示數(shù).下列說法正確的是()A.若只讓滑片P向D端移動，則電流表的示數(shù)一定增大B.若只增加該單色光的強度，則電流表示數(shù)一定增大C.若改用波長小于λ0的單色光照射光電管的陰極K，則陰極K的逸出功變大D.若改用波長大于λ0的單色光照射光電管的陰極K，則電流表的示數(shù)一定為零答案B解析電路所加電壓為正向電壓，如果電流達到飽和電流，增加電壓，電流也不會增大，故A錯誤；只增加該單色光的強度，相同時間內(nèi)逸出的光子數(shù)增多，電流增大，故B正確；金屬的逸出功只與陰極材料有關，與入射光無關，故C錯誤；改用波長大于λ0的單色光照射，雖然光子能量變小，但也有可能發(fā)生光電效應，可能有光電流，故D錯誤.光電效應圖象【物理模型與方法】圖象名稱圖線形狀獲取信息最大初動能Ek與入射光頻率ν的關系圖線①截止頻率(極限頻率)νc：圖線與ν軸交點的橫坐標②逸出功W0：圖線與Ek軸交點的縱坐標的絕對值W0＝|－E|＝E③普朗克常量h：圖線的斜率k＝h遏止電壓Uc與入射光頻率ν的關系圖線①截止頻率νc：圖線與橫軸的交點的橫坐標②遏止電壓Uc：發(fā)生光電效應時，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荷量的乘積，即h＝ke(注：此時兩極之間接反向電壓)顏色相同、強度不同的光，光電流與電壓的關系①遏止電壓Uc：圖線與橫軸的交點的橫坐標②飽和電流：電流的最大值③最大初動能：Ek＝eUc顏色不同時，光電流與電壓的關系①遏止電壓Uc1、Uc2②飽和電流③最大初動能Ek1＝eUc1，Ek2＝eUc2典例(多選)(2019·海南卷·7)對于鈉和鈣兩種金屬，其遏止電壓Uc與入射光頻率ν的關系如圖所示.用h、e分別表示普朗克常量和電子電荷量，則()A.鈉的逸出功小于鈣的逸出功B.圖中直線的斜率為eq\f(h,e)C.在得到這兩條直線時，必須保證入射光的光強相同D.若這兩種金屬產(chǎn)生的光電子具有相同的最大初動能，則照射到鈉的光頻率較高答案AB解析根據(jù)Uce＝Ek＝hν－W0，即Uc＝eq\f(h,e)ν－eq\f(W0,e)，則由題圖可知鈉的逸出功小于鈣的逸出功，選項A正確；題圖中直線的斜率為eq\f(h,e)，選項B正確；在得到這兩條直線時，與入射光的光強無關，選項C錯誤；根據(jù)Ek＝hν－W0，若這兩種金屬產(chǎn)生的光電子具有相同的最大初動能，則照射到鈉的光頻率較低，選項D錯誤.【練習1】(光電效應方程)(多選)(2020·山西運城市期末)用如圖所示的裝置研究光電效應現(xiàn)象，當用光子能量為2.5eV的光照射到光電管上時，電流表G的讀數(shù)為0.2mA.移動滑動變阻器的觸點c，當電壓表的示數(shù)大于或等于0.7V時，電流表G的讀數(shù)為0.則()A.光電管陰極的逸出功為1.8eVB.開關K斷開后，沒有電流流過電流表GC.光電子的最大初動能為0.7eVD.改用能量為1.5eV的光子照射，電流表G也有電流通過，但電流較小答案AC解析該裝置所加的電壓為反向電壓，當電壓表的示數(shù)大于或等于0.7V時，電流表的讀數(shù)為0，可知光電子的最大初動能為0.7eV，根據(jù)光電效應方程Ek＝hν－W0，可得W0＝1.8eV，故A、C正確；開關K斷開后，用光子能量為2.5eV的光照射到光電管上時會發(fā)生光電效應，有光電子逸出，則有電流流過電流表，故B錯誤；改用能量為1.5eV的光子照射，由于光電子的能量小于逸出功，不能發(fā)生光電效應，無光電流，故D錯誤.練習2(多選)(2020·寧夏石嘴山市第三中學月考)圖甲是光電效應的實驗裝置圖，圖乙是光電流與加在陰極K和陽極A上的電壓的關系圖象，下列說法正確的是()A.只要增大電壓，光電流就會一直增大B.遏止電壓越大，說明從該金屬中逸出的光電子的最大初動能越大C.由圖線①、②、③可知對某種確定的金屬來說，其遏止電壓只由入射光的頻率決定D.由圖線①、③可知在光的顏色不變的情況下，入射光越強，飽和光電流越大答案BCD解析由題圖乙可知，當電壓增大到一定程度時，再增大電壓，光電流基本不變，故A錯誤；根據(jù)eUc＝Ek可知，遏止電壓越大，從該金屬中逸出的光電子的最大初動能越大，故B正確；黃光(強)和黃光(弱)照射時遏止電壓相同，黃光和藍光照射時遏止電壓不相同，說明對某種確定的金屬來說，其遏止電壓只由入射光的頻率決定，故C正確；由圖線①、③可知在光的顏色不變的情況下，入射光越強，飽和光電流越大，故D正確.【練習3】(光電效應方程)(多選)(2019·江西九江市期末)如圖是某金屬在光的照射下產(chǎn)生的光電子的最大初動能Ek與入射光頻率的關系圖象，由圖象可知()A.該金屬的逸出功等于EB.該金屬的逸出功等于hνcC.圖線的斜率與普朗克常量無關D.入射光的頻率為2νc時，產(chǎn)生的光電子的最大初動能為E答案ABD解析根據(jù)光電效應方程有Ek＝hν－W0，由此結合圖象可知，該金屬的逸出功為E，W0＝hνc，圖線的斜率表示普朗克常量，當入射光的頻率為2νc時，代入方程可知產(chǎn)生的光電子的最大初動能為E，故A、B、D正確，C錯誤.波粒二象性及物質波模型與方法1.光的波粒二象性(1)光的干涉、衍射、偏振現(xiàn)象證明光具有波動性.(2)光電效應說明光具有粒子性.(3)光既具有波動性，又具有粒子性，稱為光的波粒二象性.2.物質波任何一個運動著的物體，小到微觀粒子、大到宏觀物體，都有一種波與它對應，其波長λ＝eq\f(h,p)，p為運動物體的動量，h為普朗克常量.3.概率波光的干涉現(xiàn)象是大量光子的運動遵循波動規(guī)律的表現(xiàn)，亮條紋是光子到達概率大的地方，暗條紋是光子到達概率小的地方，因此光波又叫概率波.典例(2020·浙江7月選考·5)下列說法正確的是()A.質子的德布羅意波長與其動能成正比B.天然放射的三種射線，穿透能力最強的是α射線C.光電效應實驗中的截止頻率與入射光的頻率有關D.電子束穿過鋁箔后的衍射圖樣說明電子具有波動性答案D解析德布羅意波長λ＝eq\f(h,p)，而動能與動量關系p＝eq\r(2mEk)，所以λ＝eq\f(h,\r(2mEk))，可以看出波長與動能不成正比，故A錯誤；天然放射的α、β、γ射線中，α射線電離作用最強，γ射線的穿透能力最強，故B錯誤；在光電效應實驗中，當入射光頻率低于截止頻率時不能發(fā)生光電效應，截止頻率與金屬的逸出功有關，而與入射光的頻率無關，故C錯誤；電子束的衍射現(xiàn)象說明電子(實物粒子)具有波動性，故D正確.【練習1】(波粒二象性)(多選)(2019·甘肅天水市調研)波粒二象性是微觀世界的基本特征，以下說法正確的有()A.光電效應現(xiàn)象揭示了光的粒子性B.熱中子束射到晶體上產(chǎn)生衍射圖樣說明中子具有波動性C.黑體輻射的實驗規(guī)律可用光的波動性解釋D.動能相等的質子和電子，它們的德布羅意波的波長也相等答案AB【練習2】(多選)1927年，戴維孫和湯姆孫分別完成了電子衍射實驗，該實驗是榮獲諾貝爾獎的重大近代物理實驗之一.如圖2甲所示是該實驗裝置的簡化圖，如圖乙所示為電子束的衍射圖樣，下列說法正確的是()圖2A.亮條紋是電子到達概率大的地方B.該實驗說明物質波理論是正確的C.該實驗再次說明光子具有波動性D.該實驗說明實物粒子具有波動性答案ABD解析電子屬于實物粒子，電子衍射實驗說明電子具有波動性，說明物質波理論是正確的，與光的波動性無關，B、D正確，C錯誤；物質波也是概率波，亮條紋是電子到達概率大的地方，A正確.原子結構物理模型與方法1.電子的發(fā)現(xiàn)：英國物理學家湯姆孫發(fā)現(xiàn)了電子.2.α粒子散射實驗：1909年，英國物理學家盧瑟福和他的助手進行了用α粒子轟擊金箔的實驗，實驗發(fā)現(xiàn)絕大多數(shù)α粒子穿過金箔后基本上仍沿原來方向前進，但有少數(shù)α粒子發(fā)生了大角度偏轉，偏轉的角度甚至大于90°，也就是說它們幾乎被“撞”了回來.3.原子的核式結構模型：在原子中心有一個很小的核，原子全部的正電荷和幾乎全部質量都集中在核里，帶負電的電子在核外空間繞核旋轉.【典例】(2020·安徽蕪湖市模擬)物理學重視邏輯，崇尚理性，其理論總是建立在對事實觀察的基礎上，下列說法正確的是()A.貝克勒爾發(fā)現(xiàn)天然放射現(xiàn)象，其中β射線來自原子最外層的電子B.密立根油滴實驗表明核外電子的軌道是不連續(xù)的C.盧瑟福的α粒子散射實驗發(fā)現(xiàn)電荷是量子化的D.湯姆孫發(fā)現(xiàn)電子使人們認識到原子內(nèi)部是有結構的答案D解析貝克勒爾發(fā)現(xiàn)天然放射現(xiàn)象，其中β射線來自原子核內(nèi)的質子轉化為中子和電子，而不是原子核外的電子，A錯；玻爾的氫原子模型說明原子核外電子的軌道是不連續(xù)的，B錯；密立根油滴實驗首次發(fā)現(xiàn)了電荷量子化，C錯；電子的發(fā)現(xiàn)讓人們認識到原子內(nèi)還存在粒子，說明原子內(nèi)部是有結構的，D對.【練習】(原子的核式結構)(2019·山東臨沂市模擬)在盧瑟福的α粒子散射實驗中，有少數(shù)α粒子發(fā)生了大角度偏轉，其原因是()A.原子中的正電荷和絕大部分質量集中在一個很小的核上B.正電荷在原子中是均勻分布的C.原子中存在著帶負電的電子D.原子只能處于一系列不連續(xù)的能量狀態(tài)中答案A原子核的衰變及半衰期物理模型與方法1.原子核的組成：原子核是由質子和中子組成的，原子核的電荷數(shù)等于核內(nèi)的質子數(shù).2.天然放射現(xiàn)象放射性元素自發(fā)地發(fā)出射線的現(xiàn)象，首先由貝克勒爾發(fā)現(xiàn).天然放射現(xiàn)象的發(fā)現(xiàn)，說明原子核具有復雜的結構.3.三種射線的比較名稱構成符號電荷量質量電離能力貫穿本領α射線氦核eq\o\al(4,2)He＋2e4u最強最弱β射線電子eq\o\al(0,－1)e－eeq\f(1,1837)u較強較強γ射線光子γ00最弱最強4.原子核的衰變(1)衰變：原子核自發(fā)地放出α粒子或β粒子，變成另一種原子核的變化稱為原子核的衰變.(2)α衰變、β衰變衰變類型α衰變β衰變衰變方程eq\o\al(M,Z)X→eq\o\al(M－4,Z－2)Y＋eq\o\al(4,2)Heeq\o\al(M,Z)X→eq\o\al(M,Z＋1)Y＋eq\o\al(0,－1)e衰變實質2個質子和2個中子結合成一個整體射出中子轉化為質子和電子2eq\o\al(1,1)H＋2eq\o\al(1,0)n→eq\o\al(4,2)Heeq\o\al(1,0)n→eq\o\al(1,1)H＋eq\o\al(0,－1)e衰變規(guī)律電荷數(shù)守恒、質量數(shù)守恒(3)γ射線：γ射線經(jīng)常是伴隨著α衰變或β衰變同時產(chǎn)生的.5.半衰期(1)公式：N余＝N原(eq\f(1,2))，m余＝m原(eq\f(1,2)).(2)影響因素：放射性元素衰變的快慢是由核內(nèi)部自身的因素決定的，跟原子所處的物理狀態(tài)(如溫度、壓強)或化學狀態(tài)(如單質、化合物)無關(選填“有關”或“無關”).6.放射性同位素的應用與防護(1)放射性同位素：有天然放射性同位素和人工放射性同位素兩類，放射性同位素的化學性質相同.(2)應用：消除靜電、工業(yè)探傷、做示蹤原子等.(3)防護：防止放射性對人體組織的傷害.衰變方程半衰期【典例】(2020·河北唐山市一模)花崗巖、大理石等裝修材料中都不同程度地含有放射性元素，下列有關放射性的說法正確的是()A.eq\o\al(238,92)U衰變成eq\o\al(206,82)Pb要經(jīng)過8次β衰變和6次α衰變B.氡的半衰期為3.8天，4個氡原子核經(jīng)過7.6天后只剩下1個氡原子核C.α射線與γ射線都是電磁波，α射線穿透本領遠比γ射線弱D.放射性元素發(fā)生β衰變時所釋放的電子是原子核內(nèi)的中子轉化為質子時產(chǎn)生的答案D解析鈾核(eq\o\al(238,92)U)衰變成鉛核(eq\o\al(206,82)Pb)eq\o\al(0,－1)量原子核的衰變的統(tǒng)計規(guī)律，對于少數(shù)原子核是不成立的，故B錯誤；α射線是氦核流，γ射線的實質是電磁波，γ射線的穿透本領比較強，故C錯誤；β衰變時，原子核中的一個中子轉化為一個質子和一個電子，電子釋放出來，故D正確.【練習】(2020·山東濰坊市模擬)eq\o\al(234,90)Th具有放射性，發(fā)生一次β衰變成為新原子核X的同時放出能量.下列說法正確的是()A.eq\o\al(234,90)Th核能放射出β粒子，說明其原子核內(nèi)有β粒子B.新核X的中子數(shù)為143C.eq\o\al(234,90)Th核的質量等于新核X與β粒子的質量之和D.讓eq\o\al(234,90)Th同其他穩(wěn)定元素結合成化合物，其半衰期將增大答案B解析由題意可知衰變方程為eq\o\al(234,90)Th→eq\o\al(234,91)X＋eq\o\al(0,－1)e.eq\o\al(234,90)Th核能放出β粒子，是原子核內(nèi)部一個中子轉化成一個質子并放出一個電子，原子核內(nèi)沒有β粒子(電子)，故A錯誤；由衰變方程可知，新核X的中子數(shù)為234－91＝143個，故B正確；衰變前后質量數(shù)守恒，質量并不守恒，故C錯誤；同種元素無論是單質還是與其他元素形成化合物，其半衰期不變，D錯誤.衰變次數(shù)的有關計算典例(2016·上海卷·6)放射性元素A經(jīng)過2次α衰變和1次β衰變后生成一新元素B，則元素B在元素周期表中的位置較元素A的位置向前移動了()A.1位 B.2位C.3位 D.4位答案C解析每經(jīng)過一次α衰變，元素電荷數(shù)減少2，每經(jīng)過一次β衰變，元素電荷數(shù)增加1，元素A經(jīng)過2次α衰變和1次β衰變，則電荷數(shù)減少3，即新元素在元素周期表中的位置向前移動了3位，故C正確.半衰期的理解與計算典例(2018·海南卷·4)已知eq\o\al(234,90)Th的半衰期為24天.4geq\o\al(234,90)Th經(jīng)過72天還剩下()A.0 B.0.5gC.1g D.1.5g答案B解析由衰變公式m′＝m(eq\f(1,2))，知m′＝4×g＝4×(eq\f(1,2))3g＝0.5g，故B正確.核反應及核反應類型【物理模型與方法】1.核反應的四種類型類型可控性核反應方程典例衰變α衰變自發(fā)eq\o\al(238,92)U→eq\o\al(234,90)Th＋eq\o\al(4,2)Heβ衰變自發(fā)eq\o\al(234,90)Th→eq\o\al(234,91)Pa＋eq\o\al(0,－1)e人工轉變?nèi)斯た刂芿q\o\al(14,7)N＋eq\o\al(4,2)He→eq\o\al(17,8)O＋eq\o\al(1,1)H(盧瑟福發(fā)現(xiàn)質子)eq\o\al(4,2)He＋eq\o\al(9,4)Be→eq\o\al(12,6)C＋eq\o\al(1,0)n(查德威克發(fā)現(xiàn)中子)eq\o\al(27,13)Al＋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?nèi)菀卓刂芿q\o\al(235,92)U＋eq\o\al(1,0)n→eq\o\al(144,56)Ba＋eq\o\al(89,36)Kr＋3eq\o\al(1,0)neq\o\al(235,92)U＋eq\o\al(1,0)n→eq\o\al(136,54)Xe＋eq\o\al(90,38)Sr＋10eq\o\al(1,0)n輕核聚變現(xiàn)階段很難控制eq\o\al(2,1)H＋eq\o\al(3,1)H→eq\o\al(4,2)He＋eq\o\al(1,0)n2.核反應方程式的書寫(1)熟記常見基本粒子的符號，是正確書寫核反應方程的基礎.如質子(eq\o\al(1,1)H)、中子(eq\o\al(1,0)n)、α粒子(eq\o\al(4,2)He)、β粒子(eq\o\al(0,－1)e)、正電子(eq\o\al(0,＋1)e)、氘核(eq\o\al(2,1)H)、氚核(eq\o\al(3,1)H)等.(2)掌握核反應方程遵循的規(guī)律：質量數(shù)守恒，電荷數(shù)守恒.(3)由于核反應不可逆，所以書寫核反應方程式時只能用“→”表示反應方向.典例(2019·河南安陽市二模)下列說法正確的是()A.eq\o\al(238,92)U→eq\o\al(234,90)Th＋X中X為中子，核反應類型為β衰變B.eq\o\al(2,1)H＋eq\o\al(3,1)H→eq\o\al(4,2)He＋Y中Y為中子，核反應類型為人工轉變C.eq\o\al(235,92)U＋eq\o\al(1,0)n→eq\o\al(136,54)Xe＋eq\o\al(90,38)Sr＋K，其中K為10個中子，核反應類型為重核裂變D.eq\o\al(14,7)N＋eq\o\al(4,2)He→eq\o\al(17,8)O＋Z，其中Z為氫核，核反應類型為輕核聚變答案C解析根據(jù)核反應的質量數(shù)和電荷數(shù)守恒可知，A選項反應中的X質量數(shù)為4，電荷數(shù)為2，為α粒子，核反應類型為α衰變，選項A錯誤；B選項反應中的Y質量數(shù)為1，電荷數(shù)為0，為中子，核反應類型為輕核聚變，選項B錯誤；C選項反應中的K質量數(shù)總數(shù)為10，電荷數(shù)為0，則K為10個中子，核反應類型為重核裂變，選項C正確；D選項反應中的Z質量數(shù)為1，電荷數(shù)為1，為質子，核反應類型為人工轉變，選項D錯誤.【練習1】(核反應方程)(多選)(2020·全國卷Ⅰ·19)下列核反應方程中，X1、X2、X3、X4代表α粒子的有()A.eq\o\al(2,1)H＋eq\o\al(2,1)H→eq\o\al(1,0)n＋X1B.eq\o\al(2,1)H＋eq\o\al(3,1)H→eq\o\al(1,0)n＋X2C.eq\o\al(235,92)U＋eq\o\al(1,0)n→eq\o\al(144,56)Ba＋eq\o\al(89,36)Kr＋3X3D.eq\o\al(1,0)n＋eq\o\al(6,3)Li→eq\o\al(3,1)H＋X4答案BD解析eq\o\al(2,1)H＋eq\o\al(2,1)H→eq\o\al(1,0)n＋eq\o\al(3,2)He，A錯.eq\o\al(2,1)H＋eq\o\al(3,1)H→eq\o\al(1,0)n＋eq\o\al(4,2)He，B對.eq\o\al(235,92)U＋eq\o\al(1,0)n→eq\o\al(144,56)Ba＋eq\o\al(89,36)Kr＋3eq\o\al(1,0)n，C錯.eq\o\al(1,0)n＋eq\o\al(6,3)Li→eq\o\al(3,1)H＋eq\o\al(4,2)He，D對.【練習2】(核反應方程)(2020·山東等級考模擬卷)2019年是世界上首次實現(xiàn)元素人工轉變100周年.1919年，盧瑟福用氦核轟擊氮原子核，發(fā)現(xiàn)產(chǎn)生了另一種元素，該核反應方程可寫為eq\o\al(4,2)He＋eq\o\al(14,7)N→eq\o\al(m,8)X＋eq\o\al(1,n)Y.以下判斷正確的是()A.m＝16，n＝1 B.m＝17，n＝1C.m＝16，n＝0 D.m＝17，n＝0答案B解析由質量數(shù)和電荷數(shù)守恒可得：4＋14＝m＋1,2＋7＝8＋n，解得：m＝17，n＝1，B正確.質量虧損及核能的計算【物理模型與方法】核力和核能(1)核力：原子核內(nèi)部，核子間所特有的相互作用力.(2)核子在結合成原子核時出現(xiàn)質量虧損Δm，其對應的能量ΔE＝Δmc2.(3)原子核分解成核子時要吸收一定的能量，相應的質量增加Δm，吸收的能量為Δ