1、1专题五 光电效应、原子结构与原子核网络构建备考策略1.必须牢记的“三个主要实验现象”(1)光电效应现象。(2) 粒子散射实验。(3)天然放射现象。2.必须明确的“三个易错易混点”(1)能级跃迁时吸收光子的能量和吸收实物粒子的能量是不同的。2(2)半衰期是统计规律，对单个原子核无意义。(3) 射线是伴随着 衰变和 衰变而产生的能量形式。3.抓住“四看”和“四想”(1)看到“遏止电压” ，想到“与光电子最大初动能的关系： Ekm eUc”。(2)看到“逸出功” ，想到“与极限频率的关系： W0 h 0”。(3)计算核能时：看到“核质量单位是 kg”，想到“用 E mc2计算， E 的单位是 J”
2、；看到“核质量单位是 u”，想到“用 E m931.5 MeV 计算， E 的单位是 MeV”。光电效应 能级跃迁光电效应与光电效应方程的应用【典例 1】 (2018全国卷，17)用波长为 300 nm 的光照射锌板，电子逸出锌板表面的最大初动能为 1.281019 J。已知普朗克常量为 6.631034 Js，真空中的光速为3.00108 ms1 。能使锌产生光电效应的单色光的最低频率约为( )A.11014 Hz B.81014 HzC.21015 Hz D.81015 Hz解析 根据爱因斯坦光电效应方程 Ek h W0 h h 0，代入数据解得 0810 14 cHz，B 正确。答案 B
3、【典例 2】 (多选)(2017全国卷，19)在光电效应实验中，分别用频率为 a、 b的单色光 a、 b 照射到同种金属上，测得相应的遏止电压分别为 Ua和 Ub，光电子的最大初动能分别为 Eka和 Ekb。 h 为普朗克常量。下列说法正确的是( )A.若 a b，则一定有 Ua UbB.若 a b，则一定有 Eka EkbC.若 Ua Ub，则一定有 Eka EkbD.若 a b，则一定有 h a Eka h b Ekb解析 由爱因斯坦光电效应方程得 Ekm h W0，由动能定理得 Ekm eU，若用 a、 b 单色光照射同种金属时，逸出功 W0相同。当 a b时，一定有 Eka Ekb，
4、Ua Ub，故选项 A错误，B 正确；若 Ua Ub，则一定有 Eka Ekb，故选项 C 正确；因逸出功相同，有 W0 3h a Eka h b Ekb，故选项 D 错误。答案 BC原子能级跃迁问题【典例 3】 (2018天津模拟)如图 1 所示为氢原子能级示意图，现有大量的氢原子处于n4 的激发态，当向低能级跃迁时辐射出若干不同频率的光，下列说法正确的是( )图 1A.这些氢原子总共可辐射出 3 种不同频率的光B.由 n2 能级跃迁到 n1 能级产生的光频率最小C.由 n4 能级跃迁到 n1 能级产生的光的波长最长D.用 n2 能级跃迁到 n1 能级辐射出的光照射逸出功为 6.34 eV
5、的金属铂能发生光电效应解析 这些氢原子向低能级跃迁时可辐射出 C 6 种光子，选项 A 错误；由 n424432能级跃迁到 n3 能级产生的光子能量最小， 所以频率最小，选项 B 错误；由 n4 能级跃迁到 n1 能级产生的光子能量最大，频率最大，波长最小，选项 C 错误；从 n2 能级跃迁到 n1 能级辐射出的光子能量为 10.20 eV6.34 eV，所以照射金属铂能发生光电效应，选项 D 正确。答案 D解决氢原子能级跃迁问题的三点技巧(1)原子跃迁时，所吸收或释放的光子能量只能等于两能级之间的能量差。(2)原子电离时，所吸收的能量可以大于或等于某一能级能量的绝对值，剩余能量为自由电子的动
6、能。(3)一群原子和一个原子不同，一群原子的核外电子向基态跃迁时发射光子的种类 NC 2n。n（ n 1）241.(多选)(2018天津模拟)现用某一光电管进行光电效应实验，当用某一频率的光入射时，有光电流产生。下列说法正确的是( )A.保持入射光的频率不变，入射光的光强变大，饱和光电流变大B.入射光的频率变高，饱和光电流变大C.入射光的频率变高，光电子的最大初动能变大D.保持入射光的光强不变，不断减小入射光的频率，始终有光电流产生解析 发生光电效应时，饱和光电流的大小与入射光的强度成正比，保持入射光的频率不变，使入射光的光强变大，会使饱和光电流变大，入射光的频率不能决定饱和光电流的大小，选项
7、 A 正确，B 错误；根据光电效应方程 Ek h W0可知，光电子的最大初动能随入射光频率的增大而增大，选项 C 正确；能否发生光电效应要看入射光的频率是否达到光照射的金属的极限频率，如果入射光的频率小于这种金属的极限频率，不会发生光电效应，即不会有光电流产生，选项 D 错误。答案 AC2.某原子 K 层失去一个电子后，其 K 层出现一个电子空位，当 L 层上有电子跃迁到 K 层填补空位时会释放一定的能量：一种情况是辐射频率为 0的 X 射线；另一种情况是跃迁释放的能量被其他核外电子层的电子吸收，使电子发生电离成为自由电子。若跃迁释放的能量被 M 层的一个电子吸收，电离后的自由电子的动能是 E
8、0，已知普朗克常量为 h，则电子处于 M 层时原子的能级(即能量值)为( )图 2A.h 0 B.E0C.E0 h 0 D.E0 h 0解析 首先理解，核外电子层与能级不是同一概念，如氢原子只有一个核外电子层和一个电子，但氢原子有若干能级。多电子原子的电子排布由里向外依次为 K、L、M、N、O、层，电子离原子核的平均距离也越来越大，能量逐渐升高。根据题意，知 L 层上有电子跃迁到 K 层填补空位时，会释放一定的能量 E：一种情况是辐射频率为 0的 X 射线，故 E h 0，则电子处于 L 层与处于 K 层时原子的能级差值为 EL EK E h 0。设电子5处于 M 层时原子的能量为 EM，若上
9、述电子从 L 层K 层跃迁释放的能量 E h 0被 M 层上的一个电子吸收，电离后的自由电子的动能是 E0，电势能为零，则有 EM h 0 E00，故 EM E0 h 0，故选项 C 正确。答案 C3.(多选)如图 3 甲是光电效应的实验装置图，图乙是光电流与加在阴极 K 和阳极 A 上的电压的关系图象，下列说法正确的是( )图 3A.由图线、可知在光的颜色不变的情况下，入射光越强，饱和光电流越大B.由图线、可知对某种确定的金属来说，其遏止电压与入射光的频率有关C.遏止电压越大，说明从该金属中逸出的光电子的最大初动能越大D.不论哪种颜色的入射光，只要光足够强，就能发生光电效应解析 由图线、可知
10、在光的颜色不变的情况下，入射光越强，饱和光电流越大，选项A 正确；根据光电效应方程可得 Ek h W0 eUc，可知入射光频率越大，光电子的最大初动能越大，遏止电压越大，所以对于确定的金属，遏止电压与入射光的频率有关，选项 B正确；根据最大初动能 Ek eUc可知，遏止电压越大，说明从该金属中逸出的光电子的最大初动能越大，选项 C 正确；发生光电效应的条件是入射光的频率大于截止频率，与入射光的强度无关，选项 D 错误。答案 ABC衰变、核反应与核能的计算原子核的衰变与半衰期【典例 1】 (2017全国卷，15)一静止的铀核放出一个 粒子衰变成钍核，衰变方程为 U Th He，下列说法正确的是(
11、 )23892 23490 42A. 衰变后钍核的动能等于 粒子的动能B. 衰变后钍核的动量大小等于 粒子的动量大小C. 铀核的半衰期等于其放出一个 粒子所经历的时间6D. 衰变后 粒子与钍核的质量之和等于衰变前铀核的质量解析 静止的铀核在 衰变过程中，满足动量守恒的条件，根据动量守恒定律得pTh p 0，即钍核的动量和 粒 子的动量大小相等，方向相反，选项 B 正确；根据Ek 可知，选项 A 错误；半衰期的定义是统计规律，对于一个 粒子不适用，选项 C 错p22m误；铀核在衰变过程中，伴随着一定的能量放出，即衰变过程中有一定的质量亏损，故衰变后 粒子与钍核的质量之和小于衰变前铀核的质量，选项
12、 D 错误。答案 B核反应方程与核能计算【典例 2】 (2018全国卷，14)1934 年，约里奥居里夫妇用 粒子轰击铝核 Al，2713产生了第一个人工放射性核素 X： AlnX。X 的原子序数和质量数分别为( )2713A.15 和 28 B.15 和 30C.16 和 30 D.17 和 31解析 据 粒子和中子的质量数和电荷数写出核反应方程： He Al n X，结合质42 2713 10 AZ量数守恒和电荷数守恒得， A427130， Z213015，原子序数等于核电荷数，故 B 正确。答案 B【典例 3】 (2017全国卷，17)大科学工程“人造太阳”主要是将氘核聚变反应释放的能量
13、用来发电。氘核聚变反应方程是： H H He n。已知 H 的质量为 2.013 6 21 21 32 10 21u， He 的质量为 3.015 0 u， n 的质量为 1.008 7 u，1 u931 MeV/c2。氘核聚变反应中32 10释放的核能约为( )A.3.7 MeV B.3.3 MeVC.2.7 MeV D.0.93 MeV解析 根据质能方程，释放的核能 E mc2， m2 mH mHe mn0.003 5 u，则 E0.003 5931 MeV3.258 5 MeV3.3 MeV，故选项 B 正确，A、C、D 错误。答案 B1.核电站是利用核裂变产生的核能来发电的，下列四个核
14、反应方程属于核裂变反应的是( )A. U Th He23892 23490 42B. U n Ba Kr3 n23592 10 14156 9236 107C. N He O H147 42 178 1D. H H He n21 31 42 10解析 核裂变是用中子去轰击某重核，产生新核的过程。选项 A 中反应为 衰变；选项 B中 1 个中子轰击铀 235，产生两个中等质量的核，并且释放 3 个中子，这是典型的核裂变反应；选项 C 的反应是原子核的人工转变；选项 D 的反应是核聚变反应。答案 B2.(多选)太阳内部发生的核反应主要是轻核的聚变，太阳中存在的主要元素是氢，氢核的聚变反应可以看作是
15、 4 个氢核( H)结合成 1 个氦核( He)。下表中列出了部分粒子的质量(1 1 42u 相当于 931.5 MeV 的能量)，以下选项正确的是( )粒子名称 质子 p 粒子 电子 e 中子 n质量/u 1.007 3 4.001 5 0.000 55 1.008 7A.核反应方程式为 4 H He2 e1 42 01B.核反应方程式为 4 H He2 e1 42 0 1C.4 个氢核结合成 1 个氦核( He)时的质量亏损约为 0.026 6 u42D.4 个氢核聚变反应过程中释放的能量约为 24.8 MeV解析 根据核反应过程中质量数守恒和电荷数守恒可判断选项 A 正确，B 错误；反应
16、过程中的质量亏损 m4 mp m 2 me0.026 6 u，故该反应过程中释放的能量 E m931.5 MeV24.8 MeV，故选项 C、D 正确。答案 ACD3.(多选)(2018辽宁大连二模)在足够大的匀强磁场中，静止的钠的同位素 Na 发生衰变，2411沿与磁场垂直的方向释放出一个粒子后，变为一个新核，新核与放出的粒子在磁场中运动的轨迹均为圆，如图 4 所示，下列说法正确的是( )图 4A.新核为 Mg B.轨迹 2 是新核的径迹2412C. Na 发生的是 衰变 D.新核沿顺时针方向旋转24118解析 根据动量守恒得知，放出的粒子与新核的速度方向相反，由左手定则判断得知，放出的粒子
17、应带负电，是 粒子，所以发生的是 衰变，根据电荷数守恒、质量数守恒知，衰变方程为 Na Mg e，可知新核为 Mg，选项 A 正确，C 错误；由题意，静止的2411 2412 0 1 2412钠核 Na 发生衰变时动量守恒，释放出的粒子与新核的动量大小相等，两个粒子在匀强磁2411场中都做匀速圆周运动，因为新核的电荷量大于所释放出的粒子电荷量，由半径公式 r得知，新核的半径小于粒子的半径，所以轨迹 2 是新核的轨迹，选项 B 正确；根据洛伦mvqB兹力提供向心力，由左手定则判断得知，新核要沿逆时针方向旋转，选项 D 错误。答案 AB4.一个静止的铀核 U(质量为 232.037 2 u)放出一
18、个 粒子(质量为 4.002 6 u)后衰变2329成钍核 Th(质量为 228.028 7 u)。已知 1 u 相当于 931 MeV 的能量。下列说法正确的是( )A.该核衰变反应方程为 U Th He2329 22890 42B.该核衰变反应中释放出的核能为 0.059 MeVC.该反应产生的钍核和 粒子的动量相同D.假设反应中释放出的核能全部转化为钍核和 粒子的动能，则钍核获得的动能约为0.017 MeV解析 由题意可知，该核衰变反应方程为 U Th He，选项 A 正确；质量亏损2329 22890 42 m0.005 9 u，释放出的核能 E m931 MeV0.005 9931
19、MeV5.49 MeV，选项 B 错误；由该核衰变反应过程中系统动量守恒，可知反应后的钍核和 粒子的动量大小相等、方向相反，即 pTh p ， EkTh ， Ek ， EkTh Ek E，所以钍核获得的动能 EkTh E 5.49 MeV0.09 MeV，选项 C、D 错误。mm mTh 44 228答案 A课时跟踪训练一、选择题(110 题为单项选择题，1115 题为多项选择题)1.(2018北京理综，13)在核反应方程 He N OX 中，X 表示的是( )42 147 178A.质子 B.中子 C.电子 D. 粒子解析 由核反应中电荷数和质量数均守恒，可知 X 为 H，选项 A 正确。1
20、9答案 A2.下列说法正确的是( )A.核反应 H H HeX 是聚变反应，其中 X 为中子31 21 42B.物质发生聚变时释放的能量与同样质量的物质裂变时释放的能量相差不多C.铀核反应堆是通过调节快中子数目以控制反应速度D.核电站发电对环境的污染要比火力发电大解析 较轻原子核(氘和氚)结合成较重的原子核(氦)时能放出巨大能量，这种核反应称为核聚变，根据在核反应中，质量数守恒、电荷数守恒，可知 X 为 n，是中子，选项 A 正确；10相同质量的物质发生聚变时释放的能量比较多，选项 B 错误；铀核反应堆是通过调节慢中子数目以控制反应速度，选项 C 错误；核电站发电对环境的污染要比火力发电小，选
21、项 D错误。答案 A3.下列说法正确的是( )A. Ra Rn He 是 衰变22688 22286 42B. H H He n 是聚变21 31 42 10C. U n Xe Sr2 n 是衰变23592 10 1405 9438 10D. Na Mg e 是裂变2411 2412 0 1解析 A 项中自发地放出氦原子核，是 衰变，选项 A 错误；聚变是质量轻的核结合成质量大的核，选项 B 正确；裂变是质量较大的核分裂成质量较轻的几个核，C 项中的反应是裂变，选项 C 错误；D 项中自发地放出电子，是 衰变，选项 D 错误。答案 B4.如图 1 所示为氢原子的能级图，现有一群处于 n3 能级
22、的激发态的氢原子，则下列说法正确的是( )图 1A.能发出 6 种不同频率的光子B.波长最长的光是氢原子从 n3 能级跃迁到 n1 能级产生的10C.发出的光子的最小能量为 12.09 eVD.处于该能级的氢原子至少需吸收 1.51 eV 能量的光子才能电离解析 一群处于 n3 能级的激发态的氢原子能发出 C 3 种不同频率的光子，选项 A 错误；23由辐射条件知氢原子由 n3 能级跃迁到 n1 能级辐射出的光子频率最大，波长最小，选项 B 错误；发出的光子的最小能量为 E3 E21.89 eV，选项 C 错误； n3 能级对应的氢原子能量是1.51 eV，所以处于该能级的氢原子至少需吸收 1
23、.51 eV 能量的光子才能电离，故选项 D 正确。答案 D5.(2018天津理综，1)国家大科学工程中国散裂中子源(CSNS)于 2017 年 8 月 28 日首次打靶成功，获得中子束流，可以为诸多领域的研究和工业应用提供先进的研究平台。下列核反应中放出的粒子为中子的是( )图 2A. 7N 俘获一个 粒子，产生 8O 并放出一个粒子14 17B. Al 俘获一个 粒子，产生 P 并放出一个粒子2713 3015C. 5B 俘获一个质子，产生 Be 并放出一个粒子11 84D. Li 俘获一个质子，产生 He 并放出一个粒子63 32解析 根据核反应过程中质量数守恒及电荷数守恒可知， 7N
24、He 8O H，A 项错误；14 42 17 1Al He P n，B 项正确； B H Be He，C 项错误；2713 42 3015 10 1 84 42Li H He He，D 项错误。63 1 32 42答案 B6. Cu 是铜的一种同位素，研究发现 Cu 具有放射性，其发生衰变时伴有 光子辐射，6629 6629衰变方程为 Cu Co He，则下列说法中正确的是( )6629 6227 42A. 光子是衰变过程中 Cu 核辐射的6629B.8 个 Cu 核在经过 2 个半衰期后，一定还有 2 个 Cu 核未发生衰变6629 6629C.由于衰变时有能量释放，所以 Co 比 Cu 的
25、比结合能小6227 6629D.原子核的天然放射现象说明原子核是可分的11解析 衰变时，蕴含在 Cu 核内的能量会释放出来，使产生的新核 Co 处于激发态，当6629 6227它向低能级跃迁时辐射出 光子，故选项 A 错误；半衰期是统计规律，对大量的原子核适用，对少数原子核不适用，故选项 B 错误；由于衰变时有能量释放，所以 Co 比 Cu 的6227 6629比结合能大，故选项 C 错误；原子核的天然放射现象说明原子核内部具有复杂结构，并且说明原子核是可分的，故选项 D 正确。答案 D7.已知真空中的光速 c3.010 8 m/s，下列说法正确的是( )A.铋 210 的半衰期是 5 天，经
26、过 10 天，32 个铋 210 衰变后还剩下 8 个B.用中子轰击铀核的核反应方程为 U n Ba Kr3 n，属于原子核的衰变23592 10 14456 8936 10C.若核反应 n H H 释放出 2.2 MeV 能量，该过程质量亏损为 3.91030 kg10 1 21D.某原子核 X 吸收一个中子后，放出一个电子，最后分裂为两个 粒子，则 A7， Z2AZ解析 半衰期是针对大量原子核的衰变行为的统计规律，少数原子核不适用此规律，选项A 错误； U n Ba Kr3 n 是原子核的裂变，选项 B 错误；根据23592 10 14456 8936 10 E mc2，可得 m3.910
27、 30 kg，选项 C 正确；核反应方程为X n 2 He，根据质量数和电荷数守恒可知 A18， Z14，则 A7， Z3，AZ 10 42选项 D 错误。答案 C8.许多情况下光是由原子内部电子的运动产生的，因此光谱研究是探索原子结构的一条重要途径。利用氢气放电管可以获得氢原子光谱，根据玻尔理论可以很好地解释氢原子光谱的产生机理。已知氢原子的基态能量为 E1，激发态能量为 En ，其中E1n2n2，3，4，。1885 年，巴尔末对当时已知的在可见光区的四条谱线做了分析，发现这些谱线的波长能够用一个公式表示，这个公式写作 R( )， n3，4，5，。式中1 122 1n2R 叫做里德伯常量，这
28、个公式称为巴尔末公式。用 h 表示普朗克常量， c 表示真空中的光速，则里德伯常量 R 可以表示为( )A. B. E12hc E12hcC. D.E1hc E1hc解析 若氢原子从 n2 的能级跃迁到 n2 的能级，由玻尔理论可得 h ，按E1n2 E122 hc12照巴尔末公式，氢原子由 n2 的能级跃到 n2 的能级，放出的谱线的波长满足 R( 1 122)，以上两式相比较可得 E1 hcR，故里德伯常量 R 可以表示为 R ，选项 C 正确。1n2 E1hc答案 C9.14C 发生放射性衰变，衰变为 14N，半衰期约为 5 700 年。已知植物存活期间，其体内 14C与 12C 的比例
29、不变；生命活动结束后， 14C 的比例持续减少。现通过测量得知，某古木样品中 14C 的比例正好是现代植物所制样品的二分之一。下列说法正确的是( )A.增加样品测量环境的温度能改变 14C 的衰变速度B.12C、 13C、 14C 具有相同的中子数C.14C 衰变为 14N 的过程中放出的电子来源于原子核外的电子D.该古木的年代距今约为 5 700 年解析 放射性元素的半衰期与物理环境以及化学环境无关，选项 A 错误； 12C、 13C、 14C 具有相同的质子数和不同的中子数，选项 B 错误； 14C 衰变为 14N 的过程中质量数没有变化而核电荷数增加 1，所以是 14C 原子核中的一个中
30、子变成了一个质子和一个电子，所以 14C 衰变过程中放出 射线，选项 C 错误；设原来 14C 的质量为 M0，衰变后剩余质量为 M，则有M M0( )n，其中 n 为发生半衰期的次数，由题意可知剩余质量为原来质量的 ，故 n1，12 12所以该古木的年代距今约 5 700 年，选项 D 正确。答案 D10.如图 3 所示，在研究光电效应实验的电路中，设光电管阴极 K 的逸出功为 W0，电源的电动势 E4.0 V，内阻可忽略。滑动变阻器的金属丝电阻均匀，总有效长度为 L。滑动触头 P 置于金属电阻丝的正中央 c 点，闭合开关，用光子能量为 3.5 eV 的一束单色光照射光电管阴极 K，发现灵敏
31、电流计示数不为零；将滑动触头 P 从 c 点向左移动 L，电流计示数14刚好减小到零。若将滑动触头 P 从 c 点向右移动 L，光电子到达阳极 A 的最大动能为14Ekmax，则( )13图 3A.W02.5 eV， Ekmax1.0 eVB.W02.5 eV， Ekmax2.0 eVC.W01.0 eV， Ekmax1.0 eVD.W01.0 eV， Ekmax2.0 eV解析 入射光的光子能量 h 3.5 eV，阴极 K 的逸出功为 W0，则逸出光电子的最大初动能 Ek1 h W0； P 从 c 点向左移动 L，光电管上加有反向电压 U E1.0 V，电流14 14计示数刚好减小到零，故
32、eU0 Ek1， Ek11.0 eV， W03.5 eV1.0 eV2.5 eV；触头 P 从 c 点向右移动 L 时，光电管上加有正向电压 U E1.0 V，则光电子到达阳极14 14A 的最大动能 Ekmax Ek1 eU2.0 eV，故选项 B 正确。答案 B11.如图 4 所示为卢瑟福的 粒子散射实验的经典再现，用放射性元素发出的 粒子轰击金箔，用显微镜观测在环形荧光屏上所产生的亮点，关于该实验的实验目的及实验装置的设计思想，有下列说法，你认为正确的是( )图 4A.卢瑟福的实验目的是验证汤姆孙原子模型的正确性，进一步探究原子的结构与组成，试图有新的发现与突破B.之所以设计成环形荧光屏
33、，是因为卢瑟福在实验前认为 粒子可能穿过金箔，也可能穿不过而反弹回来C.整个装置封闭在玻璃罩内，且抽成真空，是为了避免粒子与气体分子碰撞而偏离了原来14的运动方向D.采用金箔的原因是金的化学性质稳定，避免粒子与金箔发生化学反应解析 汤姆孙提出了枣糕式原子模型，卢瑟福为了验证汤姆孙原子模型的正确性，进一步探究原子的结构与组成，设计了该实验，选项 A 正确；卢瑟福在实验前认为 粒子可能穿过金箔，也可能穿不过而反弹回来，所以将荧光屏设计成环形，选项 B 正确；将装置放置在接近真空的环境中，是因为 粒子的电离能力较强，在空气中运动的距离短，选项 C 错误；采用金箔的原因是因为金的质量大，延展性好，故选
34、项 D 错误。答案 AB12.“轨道电子俘获”也是放射性同位素衰变的一种形式，它是指原子核(称为母核)俘获一个核外电子，其内部一个质子转变为中子，从而变成一个新核(称为子核)，并且放出一个中微子的过程。中微子的质量极小，不带电，很难探测到，人们最早就是通过子核的反冲而间接证明中微子的存在的。若一个静止的原子核发生“轨道电子俘获”(电子的初动量可不计)，则( )A.母核的质量数等于子核的质量数B.母核的电荷数大于子核的电荷数C.子核的动量等于中微子的动量D.子核的动能大于中微子的动能解析 母核俘获一个核外电子，核内一个质子转变为中子，并放出一个中微子(质量极小，不带电)，从而变成一个新核(子核)
35、，此过程中核内电荷数减小 1，质量数不变。故选项A、B 正确；母核俘获电子发生衰变，放出中微子，全过程中系统动量守恒。因初始总动量为 0，故子核的动量和中微子的动量等大反向。由于动量是矢量，矢量相等的条件是大小相等，方向相同，故选项 C 错误；子核的动量和中微子的动量大小相等，而中微子的质量极小，由 Ek 知，中微子的动能大于子核的动能，故选项 D 错误。p22m答案 AB13.(2018安徽六安模拟)如图 5 所示是用光照射某种金属时逸出的光电子的最大初动能随入射光频率的变化图线，直线与横轴的交点坐标(4.27，0)，与纵轴交点坐标为(0，0.5)。由图可知( )15图 5A.该金属的截止频
36、率为 4.271014 HzB.该金属的截止频率为 5.51014 HzC.该图线的斜率表示普朗克常量D.该金属的逸出功为 0.5 eV解析 由光电效应方程 Ek h W0可知，图中横轴的截距为该金属的截止频率，选项 A正确，B 错误；图线的斜率表示普朗克常量 h，选项 C 正确；该金属的逸出功W0 h 06.6310 34 4.271014J1.77 eV 或W0 h Ek6.6310 34 5.51014J0.5 eV1.78 eV，选项 D 错误。答案 AC14.(2018唐山模拟)在研究某金属的光电效应现象时，发现当入射光的频率为 时，其遏止电压为 U，已知普朗克常数为 h，电子电荷量
37、大小为 e，下列说法正确的是( )A.该金属的截止频率为 eUhB.该金属的逸出功为 eU hC.增大入射光的频率，该金属的截止频率增大D.增大入射光的频率，该金属的遏止电压增大解析 由光电效应方程可得 h h c Ue，解得截止频率为 c ，故选项 A 正确；Ueh金属的逸出功 W0 h c h Ue，故选项 B 错误；金属的截止频率和入射光的频率无关，入射光的频率越大，遏止电压越大，故选项 C 错误，D 正确。答案 AD15.一个静止的镭核( Ra)发生 衰变，假设释放的能量全部转化为氡核(Rn)和 粒子22688的动能，已知镭核(Ra)、氡核(Rn)、 粒子的质量分别是 226.025
38、4 u，222.017 5 u，4.002 6 u，1 u 相当于 931 MeV 的能量。则下列说法正确的是( )A.镭核的衰变方程为 Ra Rn He22688 22286 42B.衰变后生成的氡核比原来的镭核少了 4 个中子C.衰变过程中释放的核能约为 4.93 MeV16D.衰变后氡核(Rn)与 粒子的速度之比约为 143解析 根据质量数和电荷数守恒可知，镭核的衰变方程为 Ra Rn He，选项 A 正22688 22286 42确；氡核的质量数为 222，电荷数为 86，所以中子数为 136，同理可得镭核的中子数为138，所以氡核的中子数比镭核的中子数少 2，选项 B 错误；根据 E mc2，可算出衰变过程中释放的核能约为 4.93 MeV，选项 C 正确；衰变过程中动量守恒，根据动量守恒定律可知氡核与 粒子的动量大小相等，所以它们的速度与质量成反比，选项 D 错误。答案 AC
