第十六 章：原子结构与原子核（综合训练）2027年高考物理一轮复习举一反三系列

**基本信息** 聚焦原子结构与原子核核心内容，通过选择、填空、计算多题型综合覆盖光电效应、能级跃迁、核衰变及核能计算，强化知识内在逻辑与定量应用能力。 **综合设计** |模块|题量/典例|题型特征|知识逻辑| |----|-----------|----------|----------| |原子结构（光电效应/能级）|选择1-6、9、11-12，填空13-14|基础概念辨析（频率/逸出功）、图像分析（遏止电压曲线）、实验探究（电路设计）|从光子说（物理观念）到光电效应方程（科学推理），结合能级跃迁辐射规律，构建微观粒子能量转化模型| |原子核（衰变/核反应）|选择7-8、10，计算15-18|衰变类型判断、半衰期计算、质能方程应用、动量守恒结合核能分配|从衰变规律（科学论证）到质量亏损（能量观念），通过核反应方程推导比结合能，体现模型建构与定量计算能力|

第十六章：原子结构与原子核 （考试时间：90分钟，试卷满分：100分） 考试范围：原子结构与原子核 注意事项： 1．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。 2．回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。 3．考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。 第Ⅰ卷(选择题，共48分) 一、选择题(本题共12小题，每小题4分，共48分。在每个小题给出的四个选项中，第1～8小题，只有一个选项符合题意；第9～12小题，有多个选项符合题意，全部选对的得4分，选对而不全的得2分，错选或不选的得0分) 1.如图，电路中所有元件完好。当光照射光电管时，灵敏电流计指针没有偏转，其原因是() A.电源的电压太大 B.光照的时间太短 C.入射光的强度太强 D.入射光的频率太低 【答案】D 【解析】解：由图可知，此时电源提供的电压为正向电压，只要能发生光电效应，电路中就有电流；灵敏电流计中没有电流通过说明了不能产生光电效应； A、电源提供的电压为正向电压，只要能发生光电效应，电路中就有电流，故A错误； 、光电管能否产生光电效应与入射光的强度没有关系，与光照的时间长短也没有关系，故BC错误； D、入射光的频率小于光电管上金属对应的极限频率时，不能发生光电效应，灵敏电流计指针没有偏转，故D正确。 故选：。 2.如图为氢原子的能级图，大量处于激发态的氢原子向低能级跃迁时，发出频率不同的大量光子。其中频率最高的光子照射到图光电管阴极上时，电路中电流随电压变化的图像如图所示。则() A.阴极金属的逸出功为 B.光电子最大初动能与入射光的频率成正比 C.用能量为的光子照射，可使处于基态的氢原子电离 D.一群处于能级的氢原子向基态跃迁时，最多能放出种不同频率的光 【答案】D 【解析】B.由爱因斯坦光电效应方程，光电子最大初动能与入射光的频率成一次函数关系，但不是正比函数，故B错误； A.大量处于激发态的氢原子跃迁时，发出的光子中，其中频率最高的光子，对应的能量为： ， 由光电效应方程可得，由动能定理可得，由丙图可知截止电压为，代入数据解得：，故A错误； C.根据电离的条件，至少需要用能量为的光子照射，才可使处于基态的氢原子电离，故C错误； D.一群处于能级的氢原子向基态跃迁时，最多能放出种不同频率的光，故D正确。 故选：。 3.图甲为光电效应实验电路图，某小组实验时用黄、蓝两种颜色的激光分别照射同一光电管的阴极，图乙为两次实验时得到的光电流与电压之间的关系曲线，下列说法正确的是（） A.、光分别表示蓝光、黄光 B.当开关接时，滑动变阻器的滑动头向右滑时，微安表的读数一直增大 C.光子的动量比光子的动量大 D.当开关接，电压表的读数为时，微安表有一定示数，则此时照射光为蓝光 【答案】D 【解析】A.根据爱因斯坦光电效应方程和动能定理有，图乙中光遏止电压较小，则频率较小，则光表示黄光，光表示蓝光，故A错误； B.图甲中开关接时，滑动变阻器向右滑动，正向电压越来越大，当光电流饱和后，光电流将保持不变，不再一直增大，故B错误； C.光的频率小，则波长较大，根据知光子的动量比光子的动量小，故C错误； D.图甲中开关接时，光电管加反向电压，微安表有一定示数，说明光电子没有截止，如果照射光是黄光，其对应的遏止电压，应完全截止，故照射光一定是蓝光，故D正确。 4.近代物理学是指19世纪末和20世纪初开始形成的物理学分支，下列关于近代物理知识的叙述中，正确的是（    ） A．由核子的平均质量与原子序数的关系可知，重核A裂变成原子核B和C时，需要吸收能量 B．由氢原子的部分能级结构可知，某个处于基态的氢原子可以吸收12.09eV的光子，发出3种不同频率的光 C．用红外线照射光电管的阴极K时，电路中有光电流产生，得到电流随电压变化的图像如图，可知光电子的最大初动能为0.02eV D．由黑体的辐射强度与其辐射光波长关系可知，随着温度升高，波长短的辐射强度增大，波长长的辐射强度减小 【答案】C 【解析】A．由核子的平均质量与原子序数的关系可知，重核A裂变成原子核B和C时，放出能量，是原子弹的爆炸原理，A错误； B．由氢原子的部分能级结构可知，和的能级差是12.09eV，某个处于基态的氢原子能吸收12.09eV的光子，跃迁到能级，往低能级跃迁时最多只能发出2种频率的光： （）或只能发出一种频率的光（），故B错误； C．根据，解得，C正确； D．由黑体的辐射强度与其辐射光波长关系可知，随着温度升高，波长短的辐射强度增大，波长长的辐射强度也增大，D错误。 故选C。 5.用如图所示的光电管研究光电效应的实验中，用某种频率的单色光照射光电管阴极，电流计的指针发生偏转．而用另一频率的单色光照射光电管阴极时，电流计的指针不发生偏转，那么() A.光的频率一定小于光的频率 B.只增加光的强度可使通过电流计的电流增大 C.增加光的强度可能使电流计的指针发生偏转 D.用光照射光电管阴极时通过电流计的电流是由到 【答案】B 【解答】 A.由于用单色光照射光电管阴极，电流计的指针发生偏转，说明发生了光电效应，而用另一频率的单色光照射光电管阴极时，电流计的指针不发生偏转，说明光不能发生光电效应，即光的频率一定大于光的频率，故A错误； B.增加光的强度可使单位时间内逸出光电子的数量增加，则通过电流计的电流增大，故B正确； C.因为光不能发生光电效应，所以即使增加光的强度也不可能使电流计的指针发生偏转，故C错误； D.用光照射光电管阴极时，通过电流计的电子的方向是由到，所以电流方向是由到，故D错误。 故选B。 6.“羲和号”实现了国际上首次太阳波段光谱成像的空间探测。如图所示，按照玻尔理论，光谱是氢原子由能级向能级跃迁产生的谱线，其频率为，由能级向能级跃迁产生的光的频率为，由能级向能级跃迁产生的光的频率为。下列说法正确的是() A. B. C. D. 【答案】A 【解析】由能级向能级跃迁产生的谱线，其频率为，则有 由能级向能级跃迁产生的光的频率为，则有 由能级向能级跃迁产生的光的频率为，则有 解得 故选A。 7.发生放射性衰变变为，半衰期约为年。已知植物存活期间，其体内与的比例不变生命活动结束后，的比例持续减少。现通过测量得知，某古木样品中的比例是现代植物样品的，则() A.衰变为发生的是衰变 B.、具有相同的中子数 C.该古木的年代距今约为年 D.比原子核的比结合能更大 【答案】A 【解析】A、衰变为的过程中质量数没有变化而核电荷数增加，所以是其中的一个中子变成了一个质子和一个电子，所以放出射线，A正确 B、C、具有相同的质子数和不同的中子数，B错误； C、设原来的质量为，衰变后剩余质量为，则有，其中为发生半衰期的次数，由题意可知剩余质量为原来的，故，所以该古木的年代距今约为年，C错误 D、原子核发生衰变后，衰变产物更稳定，故比原子核的比结合能小，D错误； 故选A。 8.我国近代物理所合成了新核素，并测量到它的一条衰变链，衰变链指核素连续发生多次衰变而变成稳定核素。衰变链：新核素连续发生次衰变而变成稳定核素铅。请问此处的是 A. B. C. D. 【答案】A 【解析】根据衰变过程中质量数守恒，有，即可得出，项正确。 9.氢原子的能级图如图所示，关于大量氢原子的能级跃迁，下列说法正确的是可见光的波长范围为，普朗克常量，真空中的光速() A.氢原子从高能级跃迁到基态时，会辐射射线 B.氢原子处在能级，会辐射可见光 C.氢原子从高能级向能级跃迁时，辐射的光具有显著的热效应 D.氢原子从高能级向能级跃迁时，辐射的光在同一介质中传播速度最小的光子能量为 【答案】BC 【解析】A.射线是原子核内部辐射出的，与核外电子无关，故A错误； B.从能级跃迁到能级放出的光子的能量 对应的波长：，属于可见光，故B正确； C.氢原子从高能级向能级跃迁时，辐射的光子的最大能量值为 其波长为最小波长，为： 可知氢原子从高能级向能级跃迁时，辐射的光属于红外线，具有显著的热效应，故C正确； D.根据光的折射率与光的频率的关系可知，光的频率越大，则光对同一种介质的折射率越大，则光在介质中传播的速度越小；光子的能量，可知光子的能量值越大则光子的频率越大；因此可得，光子的能量值越大，则光在介质中传播的速度越小；则氢原子从高能级向能级跃迁时，辐射的光在同一介质中传播速度最小的光子能量为，故D错误。 故选BC 10.年春季，日本福岛核电站爆炸导致了严重的核污染，污染的主要来源之一是核反应生成的放射性同位素。据检测，福岛附近某淡水湖发现“铯”的含量超标倍。已知该种的同位素可以发生衰变生成，如图是反映衰变特性的曲线，则下列说法正确的是() A.的衰变是衰变 B.衰变释放的粒子来源于原子的核外电子 C.据图像，上述淡水湖中的含量需约年才能回落到正常标准 D.据图像，若有个原子核，经过年，将还剩下个 【答案】AC 【解析】A.根据核反应方程满足质量数守恒和电荷数守恒可得，所以的衰变是衰变，则A正确； B.衰变释放的粒子不是来源于原子的核外电子，衰变实质是原子核内的一个中子变成质子时产生的电子，所以B错误； C.据图像可知，上述淡水湖中的半衰期为年，根据半衰期公式，其中则年年，故C正确； D.半衰期是统计规律，对大量微观粒子才适用，所以D错误。 故选AC。 11.密立根通过实验研究了钠的遏止电压与入射光频率之间的关系，其结果验证了光子说的正确性，实验结果如图。玻尔最早推导出氢原子能级公式，图为氢原子的能级图。已知电子的电量，根据图中信息，可知() A.钠的极限频率为 B.图计算出的普朗克常量为 C.位于能级的单个氢原子最多能发射出种频率的光 D.氢原子从能级跃迁到能级时放出的光子能使钠发生光电效应 【答案】CD 【解析】A.根据，当时，为极限频率，由图可知，，故A错误； B.根据变式得 由上式可知斜率，由图像可得 因此，故B错误； C.单个氢原子从第能级最多能发射出种频率的光，因此位于能级的单个氢原子最多能发射出种频率的光，故C正确； D.由图知氢原子从能级跃迁到能级时放出的光子能量为 由光电效应方程可知，钠的逸出功为 ，故放出的光子能使钠发生光电效应，故D正确。 故选CD。 12.用同一光电管研究、、三束单色光产生的光电效应，得到光电流与光电管两极间的电压的关系曲线如图所示，由此可判断() A.、、的频率关系为 B.、、的频率关系为 C.用三束单色光照射光电管时，光使其逸出的光电子最大初动能大 D.用三束单色光照射光电管时，光使其逸出的光电子最大初动能大 【答案】BD 【解答】 由动能定理可得，由图象可看出，可得；再由爱因斯坦光电效应方程，可得，即，故A错误，B正确； 因为，由爱因斯坦光电效应方程可得，用三束单色光照射光电管时，光使其逸出的光电子最大初动能大，故C错误，D正确。 故选BD。 第Ⅱ卷(非选择题，共52分) 二、填空题(本题共2小题，共14分) 13.（6分）某同学要探究“光电效应的饱和光电流”的实验规律，根据实验需要设计了电路如图甲所示。图甲中直流电源的正负极可以调节，、是光电管的两个电极，已知该光电管阴极的截止频率为，元电荷为，普朗克常量为。 为了达到实验目的，直流电源的正极应该接在 选涂“”、“”进行实验。 实验时，将电路图中的滑动变阻器的滑片移到最左端，用频率为大于的光照射在阴极上，此时会看到电压表的示数 选涂“为零”、“不为零”，电流表的示数 选涂“为零”、“不为零”，将滑动变阻器的滑片逐渐向右移，会看到电流表的示数变化情况是逐渐变大后不变。 将电源反接，仍将滑动变阻器的滑片从左向右移，当电流表的示数刚好减为零时，理论上电压表的示数应为 用、、、表示。 换用频率为的单色光进行第二次实验，两次实验测得多组电压表示数和电流表示数，在同一坐标系中作图像如图乙所示，若，则第一次实验作出的图像应是 选涂“．”、“．”图像。 【答案】 【解析】为了达到实验目的，光电管两端应接正向电压，也就是直流电源的正极应接在“”上。 故选B。 将电路图中的滑动变阻器的滑片移到最左端，用频率为大于的光照射在阴极上，光电管被短接，光电管的正向电压为零，即此时会看到电压表的示数为零。 因为，会发生光电效应，则电流表的示数不为零。 将电源反接，仍将滑动变阻器的滑片从左向右移，当电流表的示数刚好减为零时，则 由光电效应方程得， 由以上三式联立得 所以 由 可知越大，越大，所以第一次实验作出的图像应是。 故选B。 14.（8分）用金属铷为阴极的光电管观测光电效应现象，实验装置如图甲所示．已知普朗克常量． 图甲中电极为光电管的 选填“阴极”或“阳极”． 要观察遏止电压，电源正负极的情况是 选填“左正右负”或“左负右正”． 实验中测得铷的遏止电压与入射光频率之间的关系如图乙所示，则铷的截止频率 ，逸出功 结果均保留位有效数字． 如果实验中入射光的频率，则产生的光电子的最大初动能 保留位有效数字． 【答案】阳极 左负右正 【解析】由题图甲可知，光电子从阴极逸出，所以为光电管的阳极． 要观察遏止电压，则与电源的负极相连，与电源的正极相连，所以电源正负极的情况是左负右正． 根据光电效应方程，所以，结合图像可得，所以J. 根据光电效应方程可得J. 三、计算题(本题共4小题，共38分。要有必要的文字说明和演算步骤。有数值计算的要注明单位) 15.（9分）在“焊接”视网膜的眼科手术中，所用激光的波长，每个激光脉冲的能量。求每个脉冲中的光子数目已知普朗克常量，光速。计算结果保留位有效数字。 【答案】一个光子的能量，则每个脉冲中的光子数目个。 【解析】略 16.（9分）发生衰变时，其衰变方程为：，光在真空中的传播速度为，。 求一次衰变过程中亏损的质量保留位有效数字 若开始处于静止状态，衰变过程释放的核能全部转化为粒子和钍核的动能，求放出的粒子的动能单位用表示，保留位有效数字 若和的比结合能分别是和，求的比结合能。 【答案】由衰变方程可知，一次衰变释放的核能为 由爱因斯坦质能方程可得 解得亏损的质量为 衰变过程满足动量守恒，可知粒子和钍核的动量等大反向。 动能与动量的关系为 可得 依题意可得 解得 根据 已知， 解得。 17.（10分）在火星上太阳能电池板发电能力有限，因此科学家们用放射性材料作为发电能源为火星车供电中的是。已知衰变后变为和粒子。若静止的在匀强磁场中发生衰变，衰变后粒子的动能为，粒子的速度方向与匀强磁场的方向垂直，在磁场中做匀速圆周运动的周期为，衰变放出的光子的动量可忽略，衰变释放的核能全部转化为和粒子的动能。已知光在真空中的传播速度为。求： 写出该核反应的核反应方程。 衰变过程中的质量亏损。 从开始衰变到和粒子再次相遇的最短时间。 【答案】根据质量数与电荷数守恒可知，核反应方程为 根据动量守恒定律可知粒子和铀核的动量大小相等，设为，粒子的动能 铀核的动能 则 所以释放能量为 且 解得 粒子在磁场中做圆周运动的周期 则 则 若再次相遇，必然是在衰变的切点处，所以每个粒子运动的时间必须为整数周期，再次相遇满足的时间关系为 而、必须为整数且为最小值 解得， 故相遇最短时间 18.（10分）钚的放射性同位素静止时衰变为铀核激发态和粒子，而铀核激发态立即衰变为铀核，并放出能量为的光子。已知的质量为、的质量为和粒子的质量为，且相当于的能量。 写出衰变方程。 已知衰变放出的光子的动量可忽略，求粒子的动能。 【答案】由衰变前后质量数守恒和电荷数守恒可知，衰变方程为。 上述衰变过程的质量亏损为 放出的能量为 这些能量等于铀核的动能、粒子的动能和光子的能量之和，即 设衰变后铀核的速度大小为，粒子的速度大小为， 由动量守恒定律有 由动能的定义有， 联立并代入数据解得。 2 / 2 学科网（北京）股份有限公司 $ 第十六章：原子结构与原子核 （考试时间：90分钟，试卷满分：100分） 考试范围：原子结构与原子核 注意事项： 1．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。 2．回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。 3．考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。 第Ⅰ卷(选择题，共48分) 一、选择题(本题共12小题，每小题4分，共48分。在每个小题给出的四个选项中，第1～8小题，只有一个选项符合题意；第9～12小题，有多个选项符合题意，全部选对的得4分，选对而不全的得2分，错选或不选的得0分) 1.如图，电路中所有元件完好。当光照射光电管时，灵敏电流计指针没有偏转，其原因是() A.电源的电压太大 B.光照的时间太短 C.入射光的强度太强 D.入射光的频率太低 2.如图为氢原子的能级图，大量处于激发态的氢原子向低能级跃迁时，发出频率不同的大量光子。其中频率最高的光子照射到图光电管阴极上时，电路中电流随电压变化的图像如图所示。则() A.阴极金属的逸出功为 B.光电子最大初动能与入射光的频率成正比 C.用能量为的光子照射，可使处于基态的氢原子电离 D.一群处于能级的氢原子向基态跃迁时，最多能放出种不同频率的光 3.图甲为光电效应实验电路图，某小组实验时用黄、蓝两种颜色的激光分别照射同一光电管的阴极，图乙为两次实验时得到的光电流与电压之间的关系曲线，下列说法正确的是（） A.、光分别表示蓝光、黄光 B.当开关接时，滑动变阻器的滑动头向右滑时，微安表的读数一直增大 C.光子的动量比光子的动量大 D.当开关接，电压表的读数为时，微安表有一定示数，则此时照射光为蓝光 4.近代物理学是指19世纪末和20世纪初开始形成的物理学分支，下列关于近代物理知识的叙述中，正确的是（    ） A．由核子的平均质量与原子序数的关系可知，重核A裂变成原子核B和C时，需要吸收能量 B．由氢原子的部分能级结构可知，某个处于基态的氢原子可以吸收12.09eV的光子，发出3种不同频率的光 C．用红外线照射光电管的阴极K时，电路中有光电流产生，得到电流随电压变化的图像如图，可知光电子的最大初动能为0.02eV D．由黑体的辐射强度与其辐射光波长关系可知，随着温度升高，波长短的辐射强度增大，波长长的辐射强度减小 5.用如图所示的光电管研究光电效应的实验中，用某种频率的单色光照射光电管阴极，电流计的指针发生偏转．而用另一频率的单色光照射光电管阴极时，电流计的指针不发生偏转，那么() A.光的频率一定小于光的频率 B.只增加光的强度可使通过电流计的电流增大 C.增加光的强度可能使电流计的指针发生偏转 D.用光照射光电管阴极时通过电流计的电流是由到 6.“羲和号”实现了国际上首次太阳波段光谱成像的空间探测。如图所示，按照玻尔理论，光谱是氢原子由能级向能级跃迁产生的谱线，其频率为，由能级向能级跃迁产生的光的频率为，由能级向能级跃迁产生的光的频率为。下列说法正确的是() A. B. C. D. 7.发生放射性衰变变为，半衰期约为年。已知植物存活期间，其体内与的比例不变生命活动结束后，的比例持续减少。现通过测量得知，某古木样品中的比例是现代植物样品的，则() A.衰变为发生的是衰变 B.、具有相同的中子数 C.该古木的年代距今约为年 D.比原子核的比结合能更大 8.我国近代物理所合成了新核素，并测量到它的一条衰变链，衰变链指核素连续发生多次衰变而变成稳定核素。衰变链：新核素连续发生次衰变而变成稳定核素铅。请问此处的是 A. B. C. D. 9.氢原子的能级图如图所示，关于大量氢原子的能级跃迁，下列说法正确的是可见光的波长范围为，普朗克常量，真空中的光速() A.氢原子从高能级跃迁到基态时，会辐射射线 B.氢原子处在能级，会辐射可见光 C.氢原子从高能级向能级跃迁时，辐射的光具有显著的热效应 D.氢原子从高能级向能级跃迁时，辐射的光在同一介质中传播速度最小的光子能量为 10.年春季，日本福岛核电站爆炸导致了严重的核污染，污染的主要来源之一是核反应生成的放射性同位素。据检测，福岛附近某淡水湖发现“铯”的含量超标倍。已知该种的同位素可以发生衰变生成，如图是反映衰变特性的曲线，则下列说法正确的是() A.的衰变是衰变 B.衰变释放的粒子来源于原子的核外电子 C.据图像，上述淡水湖中的含量需约年才能回落到正常标准 D.据图像，若有个原子核，经过年，将还剩下个 11.密立根通过实验研究了钠的遏止电压与入射光频率之间的关系，其结果验证了光子说的正确性，实验结果如图。玻尔最早推导出氢原子能级公式，图为氢原子的能级图。已知电子的电量，根据图中信息，可知() A.钠的极限频率为 B.图计算出的普朗克常量为 C.位于能级的单个氢原子最多能发射出种频率的光 D.氢原子从能级跃迁到能级时放出的光子能使钠发生光电效应 12.用同一光电管研究、、三束单色光产生的光电效应，得到光电流与光电管两极间的电压的关系曲线如图所示，由此可判断() A.、、的频率关系为 B.、、的频率关系为 C.用三束单色光照射光电管时，光使其逸出的光电子最大初动能大 D.用三束单色光照射光电管时，光使其逸出的光电子最大初动能大 第Ⅱ卷(非选择题，共52分) 二、填空题(本题共2小题，共14分) 13.（6分）某同学要探究“光电效应的饱和光电流”的实验规律，根据实验需要设计了电路如图甲所示。图甲中直流电源的正负极可以调节，、是光电管的两个电极，已知该光电管阴极的截止频率为，元电荷为，普朗克常量为。 为了达到实验目的，直流电源的正极应该接在 选涂“”、“”进行实验。 实验时，将电路图中的滑动变阻器的滑片移到最左端，用频率为大于的光照射在阴极上，此时会看到电压表的示数 选涂“为零”、“不为零”，电流表的示数 选涂“为零”、“不为零”，将滑动变阻器的滑片逐渐向右移，会看到电流表的示数变化情况是逐渐变大后不变。 将电源反接，仍将滑动变阻器的滑片从左向右移，当电流表的示数刚好减为零时，理论上电压表的示数应为 用、、、表示。 换用频率为的单色光进行第二次实验，两次实验测得多组电压表示数和电流表示数，在同一坐标系中作图像如图乙所示，若，则第一次实验作出的图像应是 选涂“．”、“．”图像。 14.（8分）用金属铷为阴极的光电管观测光电效应现象，实验装置如图甲所示．已知普朗克常量． 图甲中电极为光电管的 选填“阴极”或“阳极”． 要观察遏止电压，电源正负极的情况是 选填“左正右负”或“左负右正”． 实验中测得铷的遏止电压与入射光频率之间的关系如图乙所示，则铷的截止频率 ，逸出功 结果均保留位有效数字． 如果实验中入射光的频率，则产生的光电子的最大初动能 保留位有效数字． 三、计算题(本题共4小题，共38分。要有必要的文字说明和演算步骤。有数值计算的要注明单位) 15.（9分）在“焊接”视网膜的眼科手术中，所用激光的波长，每个激光脉冲的能量。求每个脉冲中的光子数目已知普朗克常量，光速。计算结果保留位有效数字。 16.（9分）发生衰变时，其衰变方程为：，光在真空中的传播速度为，。 求一次衰变过程中亏损的质量保留位有效数字 若开始处于静止状态，衰变过程释放的核能全部转化为粒子和钍核的动能，求放出的粒子的动能单位用表示，保留位有效数字 若和的比结合能分别是和，求的比结合能。 17.（10分）在火星上太阳能电池板发电能力有限，因此科学家们用放射性材料作为发电能源为火星车供电中的是。已知衰变后变为和粒子。若静止的在匀强磁场中发生衰变，衰变后粒子的动能为，粒子的速度方向与匀强磁场的方向垂直，在磁场中做匀速圆周运动的周期为，衰变放出的光子的动量可忽略，衰变释放的核能全部转化为和粒子的动能。已知光在真空中的传播速度为。求： 写出该核反应的核反应方程。 衰变过程中的质量亏损。 从开始衰变到和粒子再次相遇的最短时间。 18.（10分）钚的放射性同位素静止时衰变为铀核激发态和粒子，而铀核激发态立即衰变为铀核，并放出能量为的光子。已知的质量为、的质量为和粒子的质量为，且相当于的能量。 写出衰变方程。 已知衰变放出的光子的动量可忽略，求粒子的动能。 2 / 2 学科网（北京）股份有限公司 $