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1、第 1212 单元 原子物理 课时作业(三十) 第 30讲 波粒二象性 氢原子能级结构 时间 / 40 分钟 基础巩固 1. 2017湖南岳阳二模 关于原子物理问题,下列说法中正确的是 ( ) A.一群处于 n=3 激发态的氢原子向较低能级跃迁,最多可放出两种不同频率的光子 B.由于每种原子都有自己的特征谱线,故可以根据原子光谱来鉴别物质 C.实际上,原子中的电子没有确定的轨道,在空间各处出现的概率是一定的 D. 粒子散射实验揭示了原子的可能能量状态是不连续的 2.(多选)对光的认识,下列说法正确的是 ( ) A. 个别光子的行为表现出粒子性 B.大量光子的行为表现出 粒子性 C.光的波动性是
2、光子本身的一种属性,不是光子之间的相互作用引起的 D.光表现出波动性时,就不具有粒子性了,光表现出粒子性时,就不再具有波动性了 3. 2017安徽黄山模拟 “”在 光电效应 实验中,用某一单色光照到某金属表面时,没有光电子从金属表 面逸出,下列说法中正确的是 ( ) 图 K30-1 A.增大照射光的频率,就一定发生光电效应 B.增大照射光的强度,就一定发生光电效应 C.延长照射光照射时间,就一定发生光电效应 D.若照射光的频率大于该金属材料的极限频率,则能发生光电效应 4.(多选) 2017成都二诊 光伏发电是利用光电效应原理来工作的.目前,人类提高光伏发电效率的途径 主要有两个方面:一是改变
3、光源体发光谱带的频率,从而改变产生光电效应的光谱宽度; 二是改变被照射金 属 材料的成分,从而改变其逸出功.下列提高光伏发电效率的途径正确的是 ( ) A. 减小光源体发光谱带的频率 B.增大光源体发光谱带的频率 C.增大金属材料的逸出功 D.减小金属材料的逸出功 5.氢光谱在可见光的区域内有 4 条谱线,按照在真空中波长由长到短的顺序,这 4 条谱线分别是 H、H、 H 和 H,它们都是氢原子的电子从量子数大于 2 的可能轨道上跃迁到量子数为 2 的轨道时所发出的光. 下列判断错误的是 ( ) A.电子处于激发态时,H 所对应的轨道量子数大 B.H 的光子能量大于 H 的光子能量 C.对于同
4、一种玻璃,4 种光的折射率以 H 为最小 D.对同一种金属,若 H 能使它发生光电效应,则 H、H、H 都可以使它发生光电效应 6.(多选) 2017太原模拟 20世纪 初,爱因斯坦提出光子理论,使得光电效应现象得以完美解释. 玻尔的 氢原子模型也是在光子概念的启发下提出的.关于光电效应和氢原子模型,下列说法正确的是 ( ) A.光电效应实验中,照射光足够强就可以有光电流 B.若某金属的逸出功为 W0,则该金属的截止频率为 C.保持照射光强度不变,增大照射光频率,在单 位时间内逸出的光电子数将减少 D.氢原子由低能级向高能级跃迁时,吸收光子的能量可以稍大于两能级间能量差 1 技能提升 7.(多
5、选) 2018河北衡水中学月考 如图 K30-2 所示为研究光电效应的实验装置示意图,闭合开关,滑片 P 处于滑动变阻器中央位置,当一束单色光照到此装置的金属表面 K 时,电流表有示数.下列说法正确的是 ( ) 图 K30-2 A.若仅增大该单色光照射的强度,则光电子的最大初动能增大,电流表示数也增大 B.无论增大照射光的频率还是增加照射光的强度,金属的逸出功都不变 C.保持照射光频率不变,当强度减弱时,发射光电子的时间将明显增加 D.若滑动变阻器滑片左移,则电压表示数减小,电流表示数增大 8. 2017长沙模拟 以往我们认识的光电效应是单光子光电效应,即一个电子在极短时间内只能吸收到 一个光
6、子而从 金属表面逸出.强激光的出现丰富了人们对于光电效应的认识,用强激光照射金属,由于其 光子密度极大,一个电子在极短时间内吸收多个光子成为可能,从而形成多光子光电效应,这已被实验证实. 光电效应实验装置示意图如图 K30-3 所示.用频率为 的普通光源照射阴极 K,没有发生光电效应,换用 同样频率为 的强激光照射阴极 K,则发生了光电效应;此时,若加上反向电压 U,即将阴极 K 接电源正极, 阳 极 A 接电源负极,在 K、A 之间就形成了使光电子减速的电场.逐渐增大 U,光电流会逐渐减小;当光电流 恰好减小到零时,所加反向电压 U 可能是(其中 W 为逸出功,h 为普朗克常量,e 为电子电
7、荷量) ( ) 图 K30-3 A.U= C.U=2h-W D.U= 9. 2017湖北武昌调研 用如图 K30-4 所示的光电管研究光电效应,用某种频率的单色光 a 照射光电管 阴极 K,电流计 G 的指针发生偏转,而用另一频率的单色光 b 照射光电管阴极 K 时,电流计 G 的指针不发生 偏转,那么 ( ) 图 K30-4 A.a 光的波长一定大于 b 光的波长 B.增加 b 光的强度可能使电流计 G 的指针发生偏转 C.用 a 光照射光电管阴极 K 时通过电流计 G 的电流是由 d 到 c D.只增加 a 光的强度可使通过电流计 G 的电流增大 10.(多选) 2017太原模拟 图 K3
8、0-5 为氢原子的能级示意图.关于氢原子跃迁,下列说法中正确的是 ( ) 2 图 K30-5 A.一个处于量子数 n=5 激发态的氢原子,它向低能级跃迁时,最多可产生 10种不同频率的光子 B.处于 n=3 激发态的氢原子吸收具有 1.87 eV 能量的光子后被电离 C.用 12 eV 的光子照射处于基态的氢原子,氢原子仍处于基态 D.氢原子从高能级向低能级跃迁时,动能增大,电势能增大 11.(多选) 2017济南模拟 如图 K30-6 所示是某金属在光的照射下产生的光电子的最大初动能 Ek与照 射光频率 的关系图像.由图像可知 ( ) 图 K30-6 A.该金属的逸出功等于 E B.该金属的
9、逸出功等于 h0 C.照射光的频率为 20时,产生的光电子的最大初动能为 E D.照射光的频率为 时,产生的光电子的最大初动能为 12.(多选) 2017东北三校一联 如图 K30-7 所示为氢原子的能级示意图. 氢原子可在下列各能级间发生 跃迁,设从 n=4 能级跃迁到 n=1 能级辐射的电磁波的波长为 1,从 n=4 能级跃迁到 n=2 能级辐射的电磁波 的波长为 2,从 n=2 能级跃迁到 n=1 能级辐射的电磁波的波长为 3,则下列关系式中正确的是 ( ) 图 K30-7 A.12 D. 13.(多选)图 K30-8 为氢原子的能级示意图,则下列对氢原子跃迁的理解正确的是 ( ) 图
10、K30-8 3 A.由高能级向低能级跃迁时辐射出来的光子一定不能使逸出功为 3.34 eV 的金属发生光电效应 B.大量处于 n=4 能级的氢原子向 n=1 能级跃迁时,向外辐射 6 种不同频率的光子 C.大量处于 n=3 能级的氢原子向 n=1 能级跃迁时,用发出的光照射逸出功为 3.34 eV的金属,从金属表面 逸出的光电子的最大初动能为 8.75 eV D.如果用光子能量为 10.3 eV 的光照射处于 n=1 能级的氢原子,则该能级的氢原子能够跃迁到较高能级 14.(多选)利用金属晶格(大小约 10-10 m)作为障碍物观察电子的衍射图样,方法是让电子束通过电场加速 后,照射到金属晶格
11、上,从而得到电子的衍射图样.已知电子质量为 m,电荷量为 e,初速度为 0,加速电压为 U,普朗克常量为 h.下列说法中正确的是 ( ) A.该实验说明了电子具有波动性 B.实验中电子束的德布罗意波长为 = C.加速电压 U 越大,电子的衍射现象越明显 D.若用相同动能的质子替代电子,衍射现象将更加明显 挑战自我 15.原子可以从原子间的碰撞中获得能量,从而发生能级跃迁(在碰撞中,动能损失最大的是完全非弹性碰 撞).一个具有 13.6 eV 动能、处于基态的氢原子与另一个静止的、也处于基态的氢原子发生对心正碰. (1)能否使静止氢原子发生能级跃迁?(氢原子能级图如图 K30-9 所示) (2)
12、若上述碰撞中可以使静止氢原子发生电离,则运动氢原子的初动能至少为多少? 图 K30-9 4 课时作业(三十一) 第 31讲 核反应、核能 时间 / 40 分钟 基础巩固 1. 2017青岛模拟 下列说法正确的是 ( ) A.在核反应过程的前后,反应体系的质量数守恒,但电荷数不守恒 B.用加温、加压或改变其化学状态的方法都不能改变放射性 原子核的半衰期 C.18 个放射性元素的原子核经一个半衰期一定有 9 个发生了衰变 D.由两种元素的原子核结合成一种新元素的原子核时,一定吸收能量 2. 2017石家庄二中模拟 下列说法正确的是( ) A.12C 与 14C 是同位素,它们的化学性质并不相同 B
13、.核力是原子核内质子与质子之间的力,中子和中子之间并不存在核力 C.在裂变反应 Kr 都大,但比结合能没有 Kr 大 D.、 三种射线都是带电粒子流 3.(多选)下列说法中正确的是 ( ) A.放射性元素的半衰期与温度、压强无关 B.玻尔理论认为,原子中的核外电子轨道是量子化的 C.“”原子由电子和带正电的物质组成 是通过卢瑟福 粒子散射实验判定的 D.天然放射性元素 Th(钍)共经过 4 次 衰变和 6 次 衰变成为 Pb(铅) 4. 2017太原模拟 “”我国科学家为解决 玉兔号 月球车长时间处于黑夜工作的需要,研制了一种小型 核能电池,将核反应释放的核能转变为电能,需要的功率并不大,但要
14、便于防护其产生的核辐射.请据此猜 “”测 玉兔号 所用核能电池有可能采纳的核反应方程是 ( ) A. n B. n C. e D. n 5 5.(多选) 2018黑龙江牡丹江一中月考 Pu衰变时释放巨大能量,如图 K31-1 所示,其衰变反应方 程为 He,并伴随 光子辐射,则下列说法中正确的是 ( ) 图 K31-1 A.核燃料总是利用比结合能小的核 B.核反应中 光子的能量就是 Pu的结合能 C. Pu核更稳 定,说明 U 的结合能大 D.由于 U 的比结合能小,所以衰变时释放巨大能量 6.钚 239 Pu)可由铀 239 U)经过衰变而产生.下列说法正确的是( ) A. U 的核内具有相
15、同的中子数 B. U 的核内具有相同的质子数 C. Pu D. Pu 技能提升 7. 2017广州二模 U 的衰变有多种途径,其中一种途径是先衰成为 Bi,然后可以经一次衰变成 为 X(X代表某种元素),也可以经一次衰变成为 Ti,最后都变成 Pb,衰变路径如图 K31-2所示,下列 说法中正确的是( ) 图 K31-2 A.过程是 衰变,过程是 衰变;过程是 衰变,过程是 衰变 B.过程是 衰变,过程是 衰变;过程是 衰变,过程是 衰变 C.过程是 衰变,过程是 衰变;过程是 衰变,过程是 衰变 D.过程是 衰变,过程是 衰变;过程是 衰变,过程是 衰变 8. 2018西安铁 一中月考 在正
16、、负电子对撞机中,一个电子和一个正电子对撞发生湮灭而转化为一对 光子.设正、负电子的质量在对撞前均为 m,对撞前的动能均为 E,光在真空中的传播速度为 c,普朗克常量 为 h,则对撞后转化成光子的波长等于 ( ) 6 A. C. 9.(多选) 2017湖南十校联考 核反应堆是利用中子轰击重核发生裂变反应,释放出大量核能 Kr+aX 是反应堆中发生的许多核反应中的 一种,X 是某种粒子,a 是 X 粒子的个数,用 mU、mBa、mKr分别表示 Kr核的质量,mX表示 X 粒子的质量,c 为真空中的光速,以下说法正 确的是 ( ) A.X 为中子,a=2 B.X 为中子,a=3 C.上述核反应中放
17、出的核能 E=(mU-mBa-mKr-2mX)c2 D.上述核反应中放出的核能 E=(mU-mBa-mKr-3mX)c2 10.(多选) 2018山西大学附中月考 科学家利用核反应获取氚,再利用氘和氚的核反应获得能量,核反 应方程分别为:X+Y He+X+17.6 MeV.下列表述正确的是 ( ) A.X 是中子 B.Y 的质子数是 3,中子数是 6 C.两个核反应都没有出现质量亏损 D.氘和氚的核反应是核聚变反应 11.(多选)一静止的原子核 A 发生 衰变后变成原子核 B,已知原子核 A、原子核 B 和 粒子的质量分别 为 mA、mB和 m,光速为 c,反应释放的核能全部转化为粒子的动能,
18、则 ( ) A.原子核 B 与 粒子的速度之比为 mBm B.原子核 B 与 粒子的动能之比为 mBm C.原子核 B 与 粒子的动能之和为(mA-mB-m)c2 D.原子核 A 比原子核 B 的中子数多 2,质子数多 2 12.(多选) 2018武汉华师一附中月考 现有两动能均为 E0=0.35 MeV 的 H 核在一条直线上相向运动, 两个 H 核发生对撞后能发生核反应,得到 He核和新粒子,且在核反应过程中释放的能量完全转化为 He核的质量为 3.016 0 u,新粒子的质量为 1.008 7 u, 核反应时质量亏损 1 u 释放的核能约为 931 MeV.下列说法正确的是(如果涉及计算
19、,结果保留整数) ( ) A.核反应方程为 H B.核反应前后不满足能量守恒定律 C.新粒子的动能约为 3 MeV D. He 核的动能约为 1 MeV 挑战自我 7 13.静止的铀 238 U)经历一次 衰变成为 Th 原子核,同时放出一个 光子(频率为 ),已知 粒子 的质量为 m.(普朗克常量为 h,光速为 c) (1)写出衰变方程. (2)若衰变后, 粒子的速度为 v,而 Th原子核的运动方向恰好与 粒子的速度方向相反,不考虑 光子 的动量,那么 Th 原子核的速度为多大? (3)如果核反应放出的能量全部转化为粒子的动能和 光子的能量,那么该衰变发生的质量亏损 m 为多 大? 14.
20、2017湖北黄石模拟 用速度大小为 v 的中子轰击静止的锂核 Li),发生核反应后生成氚核和 粒 子.生成的氚核速度方向与中子的速度方向相反,氚核与 粒子的速度之比为 78,已知中子的质量为 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 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 粒子和氚核的动能,求质量亏损. 8 教师详解(作业手册) 课时作业(三十) 1.B 解析 一群处于 n=3 激发态的氢原子向较低能级跃迁,可能放出三种不同频率的光子,故选项 A 错 误;每种原子都有自己的特征谱线,故可以根据原子光谱来鉴别物质,故选项 B 正确;
21、原子中的电子没有确 定的轨道 ,在空间各处出现的概率是不一定的,故选项 C 错误. 粒子散射实验揭示了原子的核式结构模 型,认为电子绕核旋转,故选项 D 错误. 2.AC 解析 光是一种概率波,少量光子的行为易显示出粒子性,而大量光子的行为往往显示出波动性,A 正确,B 错误;光的波动性不是由于光子之间的相互作用引起的,而是光的一种属性,C 正确;粒子性和波动 性是光同时具备的两种属性,D 错误. 3.D 解析 增大照射光的频率,若其不大于金属材料的极限频率,还是不会发生光电效应,选项 A 错误; 光电效应是否产生与照射光频率有关,而与照射光强度无关,选项 B 错误;光电效应是否产生与照射光照
22、射 时间无关,选项 C 错误;只要照射光的频率大于该金属材料的极限频率,就能发生光电效应,选项 D 正确. 4.BD 解析 根据爱因斯坦的光电效应方程,h=W+ mv2,最大初动能随照射光频率的增大而增大,随照 射光频率的减小而减小,选项 A 错误,B正确;减小金属的逸出功,也能增大最大初动能,选项 C 错误,D正确. 5.A 解析 由 E=h 可知,波长大,光子能量小,故 H 光子能量最小,H 光子能量最大,再由 h =En-E2可 知,H 对应的轨道量子数最小,A错误. 6.BC 解析 发生光电效应的条件是照射光频率大于截止频率,并不是光足够强就能发生光电效应,故 A 错误;金属的逸出功
23、W0=h,得 = ,故 B 正确;一定强度的照射光照射某金属发生光电效应时,照射光 的频率越高,单个光子的能量值越大,光子的个数越少,单位时间内逸出的光电子数就越少,故 C 正确;氢原 子由低能级向高能级跃迁时,吸收光子的能量等于两能级间能量差,故 D 错误. 7.BD 解析 若仅增大该单色光照射的强度,由于每个光子的能量不变,因此光电子的最大初动能不变, 但单位时间内射出的光电子数增多,因此光电流增大,故选项 A 错误;逸出功由金属材料自身决定,与是否 有光照无关,故 B 正确;发生光电效应不需要时间积累,只要照射光的频率大于极限频率即可,故选项 C 错 9 误;若滑动变阻器滑片左移,则电压
24、表示数减小,因为电压是反向电压,所以电压减小时,光电子更容易到达 A 极形成电流,电流表示数增大,故选项 D 正确. 8.B 解析 以从阴极 K 逸出的且具有最大初动能的光电子为研究对象,由动能定理得-Ue=0- ,由光 电效应方程得 nh= +W(n=2,3,4,),联立解得 U= (n=2,3,4,),故选项 B 正确. 9.D 解析 用一定频率的 a 单色光照射光电管时,电流计指针会发生偏转,知 ac,a 光的波长小于b 光的波长,A 错误;发生光电效应的条件是 c,增加 b 光的强度不能使电流计 G 的指针发生偏转,B 错 误;发生光电效应时,电子从光电管左端运动到右端,而电流的方向与
25、电子定向移动的方向相反, 所以流过 电 流计 G 的电流方向是由 c 到 d,C错误;增加 a 光的强度可使通过电流计 G 的电流增大,D正确. 10.BC 解析 一个处于量子数 n=5 激发态的氢原子向低能级跃迁时,最多可产生 4 种不同频率的光子, 选项 A 错误;当 n=3 时,氢原子的能量 E3=-1.51 eV,所以处于 n=3 激发态的氢原子的电离能是 1.51 eV,当 该氢原子吸收具有 1.87 eV 能量的光子后被电离,选项 B 正确;根据玻尔理论, 处于基态的氢原子不可能吸 收该光子,所以氢原子仍处于基态,选项 C 正确;电子从高能级到低能级跃迁时,动能增大,电势能减小,
26、选 项 D 错误. 11.ABC 解析 由爱因斯坦光电效应方程 Ek=h-W0知,当 =0 时,-W0=Ek,故 W0=E,A正确;而 Ek=0 时,h=W0,即 W0=h0,B 正确;照射光的频率为 20时产生的光电子的最大初动能 Ekm=2h0-h0=h0=E,C 正确;照射光的频率为 时,不会发生光电效应,D 错误. 12.AB 解析 已知从 n=4 到 n=1 能级辐射的电磁波的波长为 1,从 n=4 到 n=2 能级辐射的电磁波的波 长为 2,从 n=2 到 n=1 能级辐射的电磁波的波长为 3,则 1、2、3的关系为 h ,即 ,13, ,32,又 h ,即 ,则 ,选项 A、B
27、正确. 13.BC 解析 氢原子从高能级向低能级跃迁时放出的光子的能量等于前、后两个能级的能量之差,当 氢原子从高能级直接跃迁到基态时放出的光子的能量最小值为-3.4 eV-(-13.6 eV)=10.2 eV,大于 3.34 eV,所以一定能使逸出功为 3.34 eV的金属发生光电效应,A错误;大量处于 n=4 能级的氢原子向基态跃迁 时,辐射光子的种数为 =6,B 正确;大量处于 n=3 能级的氢原子向 n=1 能级跃迁时,辐射出的光子 能量最大为-1.51 eV-(-13.6 eV)=12.09 eV,用此光子照射逸出功为 3.34 eV 的金属,由爱因斯坦光电效 应方程可得光电子的最大
28、初动能为 12.09 eV-3.34 eV=8.75 eV,C正确;当氢原子由低能级向高能级跃迁 时,氢原子吸收的光子能量一定等于两能级之间的能量差,而由氢原子的能级图可知 n=1 能级与任何能级 间的能量差都不等于 10.3 eV,因此不能使 n=1 能级的氢原子跃迁到较高的能级,D错误. 14.AB 解析 能得到电子的衍射图样,说明电子具有波动性,A正确;由德布罗意波长公式 = ,可得 = ,B 正确;由 = 可知,加速电压越大,电子的波长越小, 衍射现象就越不明显,C 错误;用相同动能的质子替代电子,质子的波长变小,衍射现象与电子相比更不明 显,故 D 错误. 15.(1)不能 (2)2
29、7.2 eV 解析 (1)设运动氢原子的速度为 v0,发生完全非弹性碰撞后两者的速度为 v,损失的动能 E 被静止氢 原子吸收.若 E=10.2 eV,则静止氢原子可由 n=1 能级跃迁到 n=2 能级. 由动量守恒定律和能量守恒定 律有 mv0=2mv 10 mv2+E =Ek=13.6 eV 联立解得 E= =6.8 eV 因为 E=6.8 eV10.2 eV,所以不能使静止氢原子发生跃迁. (2)若要使静止氢原子电离,则 E13.6 eV 联立解得 Ek27.2 eV. 课时作业(三十一) 1.B 解析 核反应前后质量数守恒,电荷数也守恒,A错误;半衰期是宏观统计概念,C 错误;核聚变释
30、放 能量,D 错误. 2. C 解析 同位素的核外电子数量相同,所以一种元素的各种同位素都具有相同的化学性质,A 错误; 原子核内相邻的质子和中子之间均存在核力,B 错误;核子数越多其结合能也越大,所以 Kr都大,但 Kr 都小,C 正确; 射线、 射线都是 带电粒子流,而 射线是电磁波,不带电,故 D 错误. 3.AB 解析 放射性元素的半衰期只与原子核自身有关,与温度、压强无关,故 A 正确;玻尔理论认为原 子只能处在能量不连续的一系列状态,故 B 正确;通过卢瑟福 粒子散射实验判定的是原子具有核式结构, 并未判定原子由电子和带正电的物质组成,故 C 错误 Pb时,质量数减小 24,而质子
31、数减小 8, 因 衰变时质量数不变,质子数增加 1,而 衰变时质量数减小 4,质子数减小 2,所以要经过 6 次 衰 变和 4 次 衰变,故 D 错误. 4.C 解析 A 是聚变反应,反应剧烈,至今可控聚变反应还处于实验研究阶段;B是裂变反应,虽然实现了 人工控制,但因反应剧烈,防护要求高,还不能小型化;C是人工放射性同位素的衰变反应,是小型核能电池 主要采用的反应方式;D 是人工核反应,需要高能 粒子. 5.AD 解析 根据比结合能越大,越稳定,则核燃料总是利用比结合能小的核,故 A 正确.核反应中 光 子的能量就是质量亏损对应的能量,故 B 错误 Pu 更稳定,说明 U 的比结合能大,所以
32、 Pu 衰 变时,会释放巨大能量,故 C 错误,D正确. 6.C 解析 钚 239 Pu)和铀 239 U)质量数相同,质子数和中子数均不同,选项 A、B 错误 Pu 多两个中子,少两个质子 Pu,选项 C 正确. 7.B 解析 X,质量数没有发生变化,故为 衰变 Pb,质量数 减少 4,故为 衰变 Ti,电荷数减少 2,故为 衰变,过程的电荷数增加 1,为 衰变,故 A、C、D 错误,B 正确. 8.C 解析 该反应方程为 e2,由于光子的静止质量为零,所以质量亏损为 m=2m,由质能方 程,对应的能量为 E=2mc2,根据能量守恒定律可知 2h=2E+E,即有 =2E+2mc2,所以光子在
33、真空中的 波长 = ,C正确. 11 9.BC 解析 核反应中质量数守恒、电荷数守恒,则知 n,a=3,故 A 错误,B 正确.由 E=mc2可得,E=(mU+mX-mBa-mKr-3mX)c2=(mU-mBa-mKr-2mX)c2,故 C 正确,D 错误. 10.AD 解析 根据核反应方程 He+X,X的质量数 m1=2+3-4=1,核电荷数 z1=1+1-2=0,所以 X 是 中子,故 A 正确;根据核反应方程 X+Y H,X是中子,所以 Y 的质量数 m2=4+3-1=6,核电荷数 z2=2+1- 0=3,所以 Y 的质子数是 3,中子数是 3,故 B 错误;根据两个核反应方程可知,都有
34、大量的能量释放出来,所 以一定都有质量亏损,故 C 错误;氘和氚的核反应过程中是质量较小的核生成质量较大的新核,所以是核聚 变反应,故 D 正确. 11.CD 解析 原子核 A 发生 衰变,设原子核 B 和 粒子的速度分别为 vB和 v,由动量守恒定律有 0=mBvB-mv,则 , ,A、B 错误.由质能方程知原子核 B 和 粒子的动能之和为 E=mc2=(mA-mB-m)c2,C 正确.由质量数守恒和电荷数守恒知,A比 B 质子数多 2,中子数多 2,D 正确. 12.CD 解析 由核反应过程中的质量数守恒和电荷数守恒可知 n,则新粒子为中子 n,A 错误;核反应过程中有质量亏损,释放能量,
35、仍然满足能量守恒定律,B错误;由题意可知 E=(2.014 1 u2-3.016 0 u-1.008 7 u)931 MeV/u=3.3 MeV,根据核反应中系统的能量守恒有 EkHe+Ekn=2E0+E,根 据核反应中系统的动量守恒有 pHe-pn=0,由 Ek= ,可知 ,解得 EkHe= (2E0+E)1 MeV,Ekn= (2E0+E)3 MeV,C、D 正确. 13.(1 He (2) v (3) 解析 (1)由电荷数守恒和质量数守恒可得衰变方程为 He. (2)设 Th 核的反冲速度为 v0,由动量守恒定律得 0= mv0-mv 解得 v0= v. (3)由能量守恒定律有 +h=mc2 解得 m= . 14.(1 He (2) (3) 解析 12 (1 He (2)由动量守恒定律得 mnv=-mHv1+mHev2 由题意得 v1v2=78 解得 v 1= ,v2= (3)氚核和 粒子的动能之和为 Ek= mv2 释放的核能为 E=Ek-Ekn= mv2 由爱因斯坦质能方程得,质量亏损为 m= 13