第十七章 章末跟踪测评
(时间:90分钟 满分:110分)
一、选择题(本题共10小题,每小题4分,共40分.在每小题给出的四个选项中,有的只有一个选项正确,有的有多个选项正确,全部选对的得4分,选不全的得2分,错选的或不选的不得分)
1.(多选)1905年是爱因斯坦的“奇迹”之年,这一年他先后发表了三篇具有划时代意义的论文,其中关于光量子的理论成功的解释了光电效应现象.关于光电效应,下列说法正确的是( )
A.当入射光的频率低于极限频率时,不能发生光电效应
B.光电子的最大初动能与入射光的频率成正比
C.光电子的最大初动能与入射光的强度成正比
D.某单色光照射一金属时不发生光电效应,改用波长较短的光照射该金属可能发生光电效应
AD 解析 根据光电效应现象的实验规律,只有入射光频率大于极限频率才能发生光电效应,选项A、D正确;根据光电效应方程,最大初动能与入射光频率为线性关系,但非正比关系,选项B错误;根据光电效应现象的实验规律,光电子的最大初动能与入射光强度无关,选项C错误.
2.(多选)如图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为4.27,与纵轴交点坐标为0.5).由图可知( )
A.该金属的截止频率为4.27×1014 Hz
B.该金属的截止频率为5.5×1014 Hz
C.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
AC 解析 图线在横轴上的截距为截止频率,选项A正确,B错误;由光电效应方程Ek=hν-W0可知图线的斜率为普朗克常量,选项C正确;金属的逸出功为W0=hνc= eV≈1.77 eV,选项D错误.
3.某激光器能发射波长为λ的激光,发射功率为P,c表示光速,h为普朗克常量,该激光器每秒钟发射的光子数为( )
A. B.
C. D.λPhc
A 解析 每个光量子的能量ε=hν=,每秒钟发射的总能量为P,则n==,选项A正确.
4.某光电管的阴极是用金属钾制成,它的逸出功为2.21 eV,用波长为2.5×10-7 m的紫外线照射阴极,已知真空中光速为3.0×108 m/s,元电荷为1.6×10-19 C,普朗克常量为6.63×10-34 J·s.求得钾的极限频率和该光电管发射的光电子的最大初动能应分别是( )
A.5.3×1014 Hz 2.2 J
B.5.3×1014 Hz 4.4×10-19 J
C.3.3×1033 Hz 2.2 J
D.3.3×1033 Hz 4.4×10-19 J
B 解析 由W0=hνc得,极限频率νc=≈5.3×1014 Hz;由光电效应方程Ek=hν-W0得,光电子的最大初动能Ek=h-W0≈4.4×10-19 J,选项B正确.
5.电子显微镜的最高分辨率高达0.2 nm(波长越短,分辨率越高),如果有人制造出质子显微镜,在加速到相同的速度情况下,质子显微镜的最高分辨率将( )
A.小于0.2 nm B.大于0.2 nm
C.等于0.2 nm D.以上说法均不正确
A 解析 根据λ=可知,因为质子的质量较大,速度相同,所以它的德布罗意波长较短,又因为波长越短,分辨率越高,故质子显微镜的最高分辨率小于0.2 nm,选项A正确.
6.(多选)在双缝干涉实验中出现的明暗条纹说明了( )
A.光具有波动性 B.光具有粒子性
C.光波是一种概率波 D.以上全都错误
AC 解析 双缝干涉实验中出现的明条纹和暗条纹说明了光子落点具有一定的概率,即符合概率波的规律,又说明光具有波动性,选项A、C正确.
7.(多选)现代物理学认为,光和实物粒子都具有波粒二象性.下列事实中突出体现波动性的是( )
A.一定频率的光照射到锌板上,光的强度越大,单位时间内锌板上发射的光电子就越多
B.肥皂液是无色的,吹出的肥皂泡却是彩色的
C.质量为10-3 kg、速度为10-2 m/s的小球,其德布罗意波长约为10-23 m,不过我们能清晰地观测到小球运动的轨迹
D.人们常利用热中子研究晶体的结构,因为热中子的德布罗意波长与晶体中原子间距大致相同