专题07 近代物理中的图像-2022年新课标高中物理图像与方法

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TOC \ "1-3" \h \u \l "_Tc22474" 一.黑体辐射的实验规律曲线 PAGEREF _Tc22474 \h 1
\l "_Tc22385" 二.光电效应的电路图及光电效应曲线 PAGEREF _Tc22385 \h 2
\l "_Tc10632" 三.玻尔理论和能级跃迁图的分析 PAGEREF _Tc10632 \h 10
\l "_Tc30032" 四.核反应与核能中的图像 PAGEREF _Tc30032 \h 15
一.黑体辐射的实验规律曲线
1.热辐射
(1)定义：周围的一切物体都在辐射电磁波，这种辐射与物体的温度有关，所以叫热辐射.
(2)特点：热辐射强度按波长的分布情况随物体的温度不同而有所不同.
2.黑体辐射的实验规律
(1)对于一般材料的物体，辐射电磁波的情况除与温度有关外，还与材料的种类及表面状况有关.
(2)黑体辐射电磁波的强度按波长的分布只与黑体的温度有关.随着温度的升高，一方面，各种波长的辐射强度都有增加，另一方面，辐射强度的极大值向波长较短的方向移动，如图.
【典例分析1】(2020·新疆乌鲁木齐高三一模)黑体辐射的强度与波长的关系如图所示，由图可知下列说法错误的是( )
A.随着温度的升高，各种波长的辐射强度都增加
B.随着温度的升高，辐射强度的极大值向着波长较短的方向移动
C.任何温度下，黑体都会辐射各种波长的电磁波
D.不同温度下，黑体只会辐射相对应的某些波长的电磁波
【答案】 D
【解析】 由题图可以看出，随着温度的升高，各种波长的辐射强度都增加，故A正确；随着温度的升高，辐射强度的极大值向波长较短的方向移动，故B正确；任何温度下，黑体都会辐射各种波长的电磁波，故C正确，D错误.
【典例分析2】(多选)(2020·安徽六安市高三模拟)在实验室或工厂的高温炉子上开一小孔，小孔可看做黑体，由小孔的热辐射特性，就可以确定炉内的温度．如图所示就是黑体的辐射强度与其辐射光波长的关系图象，则下列说法正确的是( )
A．T1>T2
B．T1C．随着温度的升高，黑体的辐射强度都有所降低
D．随着温度的升高，辐射强度的极大值向波长较短方向移动
【答案】 AD
【解析】 一般材料的物体辐射能量的多少决定于物体的温度(T)、辐射波的波长、时间的长短和发射的面积，而黑体是指在任何温度下，能够完全吸收入射的各种波长的电磁波而不反射的物体，黑体辐射的强度按波长的分布只与温度有关．实验表明，随着温度的升高，各种波长的辐射强度都有所增加，辐射强度的极大值向波长较短的方向移动．从题图中可以看出，λ1<λ2，T1>T2，本题正确选项为A、D.
【典例分析3】(2021·山东临沂市高三月考)下列描绘两种温度下黑体辐射强度与波长关系的图中，符合黑体辐射实验规律的是( )
【答案】 A
【解析】 随着温度的升高，黑体辐射的强度与波长的关系：一方面，各种波长的辐射强度都有增加，另一方面，辐射强度的极大值向波长较短的方向移动．由此规律可知应选A.
二.光电效应的电路图及光电效应曲线
【分析要点】
可以用图研究光电效应中光电流与照射光的强弱、光的颜色（频率）等物理量间的关系．

阴极和阳极是密封在真空玻璃管中的两个电极，阴极在光照时能够发射光电子．电源加在与之间的电压大小可以调整，正、负极也可以对调．当电源按图示极性连接时，阳极吸收阴极发出的电子，在电路中形成光电流．
光电效应的实验结果．
首先在入射光的强度与频率不变的情况下，的实验曲线如图甲所示．
曲线表明，当加速电压增加到一定值时，光电流达到饱和值．这是因为单位时间内从阴极射出的光电子全部到达阳极．若单位时间内从阴极上逸出的光电子数目为，则饱和电流．式中为电子电荷量，另一方面。当电压减小到零，并开始反向时，光电流并没降为零，这就表明从阴极逸出的光电子具有初动能．所以尽管有电场阻碍它们运动，仍有部分光电子到达阳极．但是当反向电压等于时，就能阻止所有的光电子飞向阳极，使光电流降为零，这个电压叫遏止电压，它使具有最大初速度的电子也不能到达阳极．如果不考虑在测量遏止电压时回路中的接触电势差，那么我们就能根据遏止电压来确定电子的最大速度和最大动能，即
．
在用相同频率不同强度的光去照射阴极时，得到的曲线如图乙所示．

它显示出对于不同强度的光，是相同的．这说明同频率、不同强度的光所产生的光电子的最大初动能是相同的．
此外，用不同频率的光去照射阴极时，实验结果是：频率愈高，愈大，如图丙，并且与呈线性关系，如图丁．频率低于c的光，不论强度多大，都不能产生光电子，因此，c称为截止频率．对于不同的材料，截止频率不同．

光电效应的实验规律．
①饱和电流的大小与入射光的强度成正比，也就是单位时间内逸出的光电子数目与入射光的强度成正比．
②光电子的最大初动能（或遏止电压）与入射光线的强度无关（如图乙，图中表示入射光强度），而只与入射光的频率有关．频率越高，光电子的初动能就越大（见图丁）．
③频率低于的入射光，无论光的强度多大，照射时间多长，都不能使光电子逸出．
④光的照射和光电子的逸出几乎是同时的，在测量的精度范围内（）观察不出这两者间存在滞后现象．
光电效应曲线
（1）曲线：如图()所示的是光电子最大初动能随入射光频率的变化曲线．这里，横轴上的截距是阴极金属的极限频率；纵轴上的截距是阴极金属的逸出功负值；斜率为普朗克常量．（，是的一次函数，不是正比例函数）

（2）曲线：如图（）所示的是光电流强度随光电管两极板间电压的变化曲线，图中为饱和光电流，为遏止电压．
①利用可得光电子的最大初动能．
②利用图线可得极限频率和普朗克常量．
光电效应常见图像
【典例分析1】(多选)(2020·湖北黄冈中学模拟)如图所示为研究光电效应规律的实验电路，电源的两个电极分别与接线柱c、d连接．用一定频率的单色光a照射光电管时，灵敏电流计G的指针会发生偏转，而用另一频率的单色光b照射该光电管时，灵敏电流计G的指针不偏转．下列说法正确的是( )
A．a光的频率一定大于b光的频率
B．电源正极可能与c接线柱连接
C．用b光照射光电管时，一定没有发生光电效应
D．若灵敏电流计的指针发生偏转，则电流方向一定是由e→G→f
【答案】：ABD
【解析】：由于电源的接法不知道，所以有两种情况：(1)c接负极，d接正极．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，知a光频率大于金属的极限频率．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，知b光的频率小于金属的极限频率，所以a光的频率一定大于b光的频率．(2)c接正极，d接负极．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，知a光产生的光电子能到达负极d端．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，知b光产生的光电子不能到达负极d端，所以a光产生的光电子的最大初动能大，所以a光的频率一定大于b光的频率，故选项A、B正确；由以上的分析可知，不能判断出用b光照射光电管时，一定没有发生光电效应，故选项C错误；电流的方向与负电荷定向移动的方向相反，若灵敏电流计的指针发生偏转，则电流方向一定是由e→G→f，故选项D正确．
【典例分析2】(2021·东北三省四市教研联合体模拟)在研究甲、乙两种金属光电效应现象的实验中，光电子的最大初动能Ek与入射光频率ν的关系如图所示，则( )
A．两条图线与横轴的夹角α和β一定不相等
B．若增大入射光频率ν，则所需的遏止电压Uc随之增大
C．若某一频率的光可以使甲金属发生光电效应，则一定也能使乙金属发生光电效应
D．若增加入射光的强度，不改变入射光频率ν，则光电子的最大初动能将增大
【答案】 B
【解析】 根据爱因斯坦光电效应方程Ek＝hν－W0，可知题图图线的斜率表示普朗克常量，故两条图线与横轴的夹角α和β一定相等，故A错误；根据Ek＝eUc和Ek＝hν－W0，得Uc＝eq \f(h,e)ν－eq \f(W0,e)，故增大入射光频率ν，则所需的遏止电压Uc随之增大，故B正确；根据爱因斯坦光电效应方程Ek＝hν－W0，当Ek＝0时，则W0＝hνc，即甲的逸出功小于乙的逸出功，故当某一频率的光可以使甲金属发生光电效应，但此光不一定能使乙金属发生光电效应，故C错误；光电子的最大初动能与入射光的频率有关，与入射光的强度无关，故D错误．
【典例分析3】(2020·安徽淮北市模拟)图甲为研究光电效应的电路图，当用频率为ν的光照金属阴极K时，通过调节光电管两端的电压U，测量对应的光电流强度I，绘制了如图乙所示的I－U图象.已知电子所带电荷量为e，图象中遏止电压Uc、饱和光电流Im及入射光的频率ν、普朗克常量h均为已知量.下列说法正确的是( )
A.光电子的最大初动能为hν－eUc
B.阴极金属的逸出功为eUc
C.若增大原入射光的强度，则Uc和Im均会变化
D.阴极金属的截止频率为eq \f(hν－eUc,h)
【答案】 D
【解析】 光电子的最大初动能为Ekm＝eUc，选项A错误；根据光电效应方程有Ekm＝hν－W0＝eUc，则阴极金属的逸出功为W0＝hν－eUc，选项B错误；若增大原入射光的强度，则最大初动能不变，则遏止电压Uc不变，但是饱和光电流Im会变化，选项C错误；根据W0＝hνc＝hν－eUc可得，阴极金属的截止频率为νc＝eq \f(hν－eUc,h)，选项D正确.
【典例分析4】.(2021·广东高三调研试题)如图所示，用a、b、c三种色光照射光电管阴极K进行光电效应的实验，a、c为红光且a光较强，b为蓝光且光强介于a光和c光之间，某次实验先用c光入射时，有光电流产生，下列说法错误的是( )
A.当换用a光入射时，入射光的光强变大，饱和光电流变大
B.当换用b光入射时，光电子的最大初动能变大，饱和光电流变大
C.若保持光的光强不变，不断减小入射光的频率，则始终有光电流产生
D.遏止电压的大小与入射光的频率有关，与入射光的光强无关
【答案】 C
【解析】 饱和光电流与入射光的强度成正比，当换用a光入射时，入射光的频率不变，入射光的光强变大，饱和光电流变大，故A正确；根据光电效应的规律，光电子的最大初动能随入射光频率的增大而增大，当换用b光入射时，入射光的频率变大，光电子的最大初动能变大，光强变强(光子个数增大)，则饱和光电流变大，故B正确；如果入射光的频率小于截止频率将不会发生光电效应，不会有光流产生，故C错误；根据爱因斯坦光电效应方程可得Ek＝hν－W0＝eUc，分析可知遏止电压Uc及最大初动能Ek与入射光的频率有关，与入射光的强度无关，故D正确.
【典例分析5】(多选)(2021·宁夏石嘴山市第三中学月考)图5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( )
A.只要增大电压，光电流就会一直增大
B.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
C.由图线①、②、③可知对某种确定的金属来说，其遏止电压只由入射光的频率决定
D.由图线①、③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
【答案】 BCD
【解析】 由题图乙可知，当电压增大到一定程度时，再增大电压，光电流基本不变，故A错误；根据eUc＝Ek可知，遏止电压越大，从该金属中逸出的光电子的最大初动能越大，故B正确；黄光(强)和黄光(弱)照射时遏止电压相同，黄光和蓝光照射时遏止电压不相同，说明对某种确定的金属来说，其遏止电压只由入射光的频率决定，故C正确；由图线①、③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，故D正确.
【典例分析6】(2020·河北唐山市第一次模拟)用金属铷为阴极的光电管观测光电效应现象，实验装置示意图如图甲所示，实验中测得铷的遏止电压Uc与入射光频率ν之间的关系如图乙所示，图线与横轴交点的横坐标为5.15×1014 Hz.已知普朗克常量h＝6.63×10－34 J·s.则下列说法中正确的是( )
A．欲测遏止电压，应选择电源左端为正极
B．当电源左端为正极时，滑动变阻器的滑片向右滑动，电流表的示数持续增大
C．增大照射光的强度，产生的光电子的最大初动能一定增大
D．如果实验中入射光的频率ν＝7.00×1014 Hz，则产生的光电子的最大初动能Ek约为1.2×
10－19 J
【答案】 D
【解析】 由题图甲所示的实验装置测量铷的遏止电压Uc，因光电管左端为阳极，则电源左端为负极，故选项A错误；当电源左端为正极时，滑动变阻器的滑片向右滑动的过程中，光电管两端电压增大，光电流增大，当光电流达到饱和值，不再增大，即电流表读数的变化是先增大后不变，故选项B错误；光电子的最大初动能与入射光的频率和金属的逸出功有关，与入射光的强度无关，故选项C错误；根据题图乙可知，铷的截止频率νc＝5.15×1014 Hz，根据hνc＝W0，则可求出该金属的逸出功大小W0＝6.63×10－34×5.15×1014 J≈3.41×10－19 J，根据爱因斯坦光电效应方程Ek＝hν－W0，可知当入射光的频率为ν＝7.00×1014 Hz时，则光电子的最大初动能为Ek＝6.63×10－34×7.00×1014 J－3.41×10－19 J≈1.2×10－19 J，故选项D正确．
【典例分析7】（2021·山东德州市·高三期末）已知普朗克常量为，元电荷，如图所示为金属钙的遏止电压Uc随入射光频率v变化的图像，图像中v0的数值约为（ ）
A．B．C．D．
【答案】A
【解析】根据当时解得当时故选A。
【典例分析8】（2021·北京高三专题练习）美国物理学家密立根利用图甲所示的电路研究金属的遏止电压U0与入射光频率ν的关系，描绘出图乙中的图象，由此算出普朗克常量h.电子电量用e表示，下列说法正确的是（ ）
A．入射光的频率增大，为了测遏止电压，则滑动变阻器的滑片P应向M端移动
B．增大入射光的强度，光电子的最大初动能也增大
C．由UC -­ν图象可知，这种金属的截止频率为νc
D．由UC -­ν图象可求普朗克常量表达式为h＝
【答案】CD
【解析】
A．入射光的频率增大，光电子的最大初动能增大，则遏止电压增大，测遏止电压时，应使滑动变阻器的滑片P向N端移动，A错误；B．根据光电效应方程Ekm＝hν－W0可知，光电子的最大初动能与入射光的强度无关，B错误；CD．根据Ekm＝hν－W0＝eUC解得UC＝－则h＝当遏止电压为0时ν＝νc
C、D正确。故选CD。
三.玻尔理论和能级跃迁图的分析
【分析要点】
1.玻尔理论
(1)定态假设：电子只能处于一系列不连续的能量状态中，在这些能量状态中电子绕核的转动是稳定的，电子虽然绕核运动，但并不产生电磁辐射.
(2)跃迁假设：电子从能量较高的定态轨道(其能量记为Em)跃迁到能量较低的定态轨道(能量记为En，m>n)时，会放出能量为hν的光子，这个光子的能量由前后两个能级的能量差决定，即hν＝Em－En.(h是普朗克常量，h＝6.63×10－34 J·s)
(3)轨道量子化假设：原子的不同能量状态跟电子在不同的圆周轨道绕核运动相对应.原子的定态是不连续的，因此电子的可能轨道也是不连续的.
2.氢原子的能量和能级跃迁
(1)能级和半径公式：
①能级公式：En＝eq \f(1,n2)E1(n＝1,2,3…)，其中E1为基态能量，其数值为E1＝－13.6 eV.
②半径公式：rn＝n2r1(n＝1,2,3…)，其中r1为基态轨道半径，又称玻尔半径，其数值为r1＝0.53×10－10 m.
(2)氢原子的能级图，如图所示.
【技巧点拨】
1.两类能级跃迁
(1)自发跃迁：高能级→低能级，释放能量，发射光子.
光子的频率ν＝eq \f(ΔE,h)＝eq \f(E高－E低,h).
(2)受激跃迁：低能级→高能级，吸收能量.
吸收光子的能量必须恰好等于能级差hν＝ΔE.
2.光谱线条数的确定方法
(1)一个氢原子跃迁发出可能的光谱线条数最多为(n－1).
(2)一群氢原子跃迁发出可能的光谱线条数N＝Ceq \\al(2,n)＝eq \f(nn－1,2).
3.电离
(1)电离态：n＝∞，E＝0.
(2)电离能：指原子从基态或某一激发态跃迁到电离态所需要吸收的最小能量.
例如：基态→电离态：E吸＝0－(－13.6 eV)＝13.6 eV
(3)吸收的能量足够大，克服电离能后，获得自由的电子还具有动能.
【典例分析1】．（2021·山东滨州市·高三期末）如图所示，大量处于激发态（）的氢原子，向较低能级跃迁时，下列说法正确的是（ ）
A．最多只能放出6种不同频率的光子
B．从能级跃迁到能级氢原子的能量变大
C．从能级跃迁到能级放出的光子波长最长
D．从能级跃迁到能级放出的光子能使某种金属发生光电效应，则从能级跃迁到能级放出的光子，也一定能使该种金属发生光电效应
【答案】AD
【解析】
A．最多只能放出种不同频率的光子，选项A正确；
B．从能级跃迁到能级氢原子的能级变低，能量变小，选项B错误；
C．从能级跃迁到能级，能级差最大，放出的光子频率最大，波长最短，选项C错误；
D．从4→2的能级差小于从2→1的能级差，则从4→2辐射出的光子能量小于从2→1跃迁辐射管子的能量，则从能级跃迁到能级放出的光子能使某种金属发生光电效应，则从能级跃迁到能级放出的光子，也一定能使该种金属发生光电效应，选项D正确。故选AD。
【典例分析2】．（2021·全国高三专题练习）μ子与氢原子核（质子）构成的原子称为μ氢原子（hydrgen munatm）。它在原子核物理的研究中有重要作用。如图所示为μ氢原子的能级示意图，假定光子能量为E的一束光照射容器中大量处于n=2能级的μ氢原子，μ氢原子吸收光子后，发出频率为ν1、ν2、ν3、ν4、ν5和ν6的光，且频率依次增大，则（ ）
A．μ氢原子吸收光子后处于n=5能级B．μ氢原子吸收光子后处于n=4能级
C．E等于h（ν6-ν4）D．E等于h（ν5-ν2）
【答案】BC
【解析】
AB．大量μ氢原子吸收光子后发出6种频率的光子，则由解得n=4因此μ氢原子吸收光子后处于n=4能级，选项A错误，B正确；CD．由玻尔理论可知
hν1=E4-E3
hν2=E3-E2
hν3=E4-E2
hν4=E2-E1
hν5=E3-E1
hν6=E4-E1
由能级跃迁规律得E=E4-E2=h（ν6-ν4）选项C正确，D错误。故选BC。
【典例分析3】（2021·全国高三专题练习）氢原子能级图的一部分如图所示，a、b、c分别表示氢原子在不同能级间的三种跃迁途径，设在a、b、c三种跃迁过程中，放出光子的能量和波长分别是Ea、Eb、Ec和λa、λb、λc，则（ ）
A．λb=λa＋λcB． =＋C．λb=λaλcD．Eb=Ea＋Ec
【答案】BD
【解析】D．Ea=E3−E2，Eb=E3−E1，Ec=E2−E1，所以Eb=Ea+Ec，D正确;
ABC．由得，，，取倒数后得到，B正确AC错误。故选BD。
【典例分析4】（2021·广东深圳市·高二期末）氢原子的能级示意图如图所示，在氢原子由n=1的状态激发到n=4的状态，最后又回到n=1的状态的过程中，以下说法正确的是（ ）
A．可能用来激发的光子能量有6种
B．最多可以发出的光子能量有8种
C．可能发出的光子的最大能量为12.75eV
D．可能发出的光子的最小能量为0.85eV
【答案】C
【详解】
A． 由n=1的状态激发到n=4的状态，用来激发的光子能量只有一种，其能量为12.75eV。A错误；
B．从n=4回到n=1的状态的过程中，最多可以发出的光子能量有种，B错误；
C．直接从n=4回到n=1的状态，发出的光子的能量最大，最大为12.75eV。C正确；
D．从n=4回到n=3的状态，发出的光子的能量最小，最大为0.66eV。D错误。故选C。
【典例分析5】（2021·河北省“五个一名校联盟”高三下学期第二次联考）氢原子能级图如图所示，大量处于n=4能级上的氢原子向低能级跃迁时会发出不同频率的光。下列说法正确的是（ ）
A. 这些光中波长最长的光对应的光子能量为10.2eV
B. 这些光中频率最高的光对应的光子能量为12.75eV
C. 用这些光照射逸出功为3.20eV的钙金属表面，能照射出光电子的光最多有4种
D. 用这些光照射逸出功为3.20eV的钙金属表面，出射光电子初动能的最大值为8.19eV
【答案】B
【解析】
A．这些光中波长最长的光，频率最小，能量最小，对应的光子能量为0.66eV，故A错误；
B．这些光中频率最高的光对应的光子能量为
故B正确；
C．用这些光照射逸出功为3.20eV的钙金属表面，能照射出光电子的光最多有3种，故C错误；
D．用这些光照射逸出功为3.20eV的钙金属表面，出射光电子初动能的最大值为
故D错误。
故选B。
【典例分析6】（2021·江苏省南通市高三上学期12月月考） 氢原子能级图如图所示，氢原子从的各个能级直接跃迁至能级时，辐射光的谱线称为巴尔末线系。关于巴尔末线系，下列说法正确的有（ ）
A. 波长最长的谱线对应光子的能量为
B. 大量处于能级的氢原子向基态跃迁过程，可辐射出6种处于巴尔末线系的光子
C. 氢原子从能级跃迁至能级时，辐射出的光子不能使逸出功为的金属发生光电效应
D. 若氢原子从能级跃迁至能级时辐射出的光子能使某金属发生光电效应，则光电子的最大初动能为
【答案】AC
【解析】A．波长最长的谱线对应的光子能量是从能级跃迁到能级释放出的光子，其能量为
故A正确；B．由于氢原子从的各个能级直接跃迁至能级时，辐射光的谱线称为巴尔末线系，则大量处于能级的氢原子向基态跃迁过程，只有和两种跃迁辐射出的两种光子的谱线符合巴尔末线系，故B错误；C．氢原子从能级跃迁至能级时，其能量为，小于，辐射出的光子不能使逸出功为的金属发生光电效应，故C正确；D．若氢原子从能级跃迁至能级时辐射出的光子能量为
使某金属发生光电效应，根据可知，由于大于零，则光电子的最大初动能小于，故D错误。故选AC。
四．核反应与核能中的图像
为什么轻核聚变和重核裂变都会释放能量
（1）可以从核子的平均结合能上看，如图．

从图中可以看出，铁的平均结合能最大，也就是核子结合成铁或铁附近的原子核时，每个核子平均放出的能量大．因此可知两个比铁轻的原子核结合时，或比铁重的重核分裂时，都要放出能量．
（2）也可以根据核子的平均质量图分析，如图，由图中可以看出，铁原子核子的平均质量最小，如果原子序数较大的裂变成或，或者原子序数较小的和结合成核，都会有质量亏损，根据爱因斯坦质能方程，都要放出能量．
【典例分析1】(多选)(2021·广东汕头市质检)铀核裂变的一种方程为eq \\al(235, 92)U＋X→eq \\al(94,38)Sr＋eq \\al(139, 54)Xe＋3eq \\al(1,0)n，已知原子核的比结合能与质量数的关系如图所示，下列说法中正确的有( )
A.X粒子是中子
B.X粒子是质子
C.eq \\al(235, 92)U、eq \\al(94,38)Sr、eq \\al(139, 54)Xe相比，eq \\al(94,38)Sr的比结合能最大，最稳定
D.eq \\al(235, 92)U、eq \\al(94,38)Sr、eq \\al(139, 54)Xe相比，eq \\al(235, 92)U的质量数最多，结合能最大，最稳定
【答案】 AC
【解析】 根据质量数守恒和电荷数守恒可知，X的质量数为1，电荷数为0，为中子，A正确，B错误；根据题图可知eq \\al(235, 92)U、eq \\al(94,38)Sr、eq \\al(139, 54)Xe相比，eq \\al(94,38)Sr的比结合能最大，最稳定，eq \\al(235, 92)U的质量数最大，结合能最大，比结合能最小，最不稳定，C正确，D错误.
【典例分析2】(2021·四川双流中学高三模拟)根据所给图片结合课本相关知识，下列说法正确的是( )

A．图甲是电子束穿过铝箔后的衍射图样，证明电子具有粒子性
B．图乙是利用不同气体制成的五颜六色的霓虹灯，原因是各种气体原子的能级不同，跃迁时发射光子的能量不同，光子的频率不同
C．图丙是工业上使用的用射线检测金属板厚度的装置，在α、β、γ三种射线中，最有可能使用的射线是β射线
D．图丁是原子核的比结合能与质量数A的关系图象，由图可知中等大小的核的比结合能最大，即(核反应中)平均每个核子的质量亏损最小
【答案】 B
【解析】 题图甲是电子束穿过铝箔后的衍射图样，证明电子具有波动性，选项A错误；题图乙是利用不同气体制成的五颜六色的霓虹灯，原因是各种气体原子的能级不同，跃迁时发射光子的能量不同，光子的频率不同，选项B正确；题图丙是工业上使用的用射线检测金属板厚度的装置，在α、β、γ三种射线中，由于γ射线穿透能力最强，最有可能使用的射线是γ射线，选项C错误；题图丁是原子核的比结合能与质量数A的关系图象，可知中等大小的核的比结合能最大，即在核子结合成原子核时平均每个核子释放的能量最大，平均每个核子的质量亏损最大，选项D错误。
【典例分析3】人们发现，不同的原子核，其核子的平均质量(原子核的质量除以核子数)与原子序数有如图所示的关系．下列关于原子结构和核反应的说法正确的是( )
A．由图可知，原子核D和E聚变成原子核F时会有质量亏损，要吸收能量
B．由图可知，原子核A裂变成原子核B和C时会有质量亏损，要放出核能
C．已知原子核A裂变成原子核B和C时放出的γ射线能使某金属板逸出光电子，若增加γ射线强度，则逸出光电子的最大初动能增大
D．在核反应堆的铀棒之间插入镉棒是为了控制核反应速度
【答案】BD.
【解析】：原子核D、E聚变成原子核F，放出能量，A错误；A裂变成B、C，放出能量，B正确；增加入射光强度，光电子的最大初动能不变，C错误；镉棒能吸收中子，可控制核反应速度，D正确．
【典例分析4】.(2020·安徽模拟)如图所示是描述原子核核子的平均质量eq \x\t(m)与原子序数Z的关系曲线，由图可知下列说法正确的是( )
A．将原子核A分解为原子核B、C可能吸收能量
B．将原子核D、E结合成原子核F可能吸收能量
C．将原子核A分解为原子核B、F一定释放能量
D．将原子核F、C结合成原子核B一定释放能量
【答案】 C
【解析】 因B、C核子平均质量小于A的核子平均质量，故A分解为B、C时，会出现质量亏损，故放出核能，故A错误，同理可得B、D错误，C正确．
图象名称
图线形状
由图线直接(间接)得到的物理量
最大初动能Ek与入射光频率ν的关系图线
①极限频率：图线与ν轴交点的横坐标νc
②逸出功：图线与Ek轴交点的纵坐标的值的绝对值W0＝|－E|＝E
③普朗克常量：图线的斜率k＝h
颜色相同、强度不同的光，光电流与电压的关系
①遏止电压Uc：图线与横轴的交点的横坐标
②饱和光电流Im1、Im2：光电流的最大值
③最大初动能：Ek＝eUc
颜色不同时，光电流与电压的关系
①遏止电压Uc1、Uc2
②饱和光电流
③最大初动能Ek1＝eUc1，Ek2＝eUc2
遏止电压Uc与入射光频率ν的关系图线
①极限频率νc：图线与横轴的交点的横坐标
②遏止电压Uc：随入射光频率的增大而增大
③普朗克常量h：等于图线的斜率与电子电荷量的乘积，即h＝ke(注：此时两极之间接反向电压)