章末过关检测(五)
[学生用书P111(独立成册)]
(时间:60分钟,满分:100分)
一、单项选择题(本题共6小题,每小题6分,共36分.在每小题给出的四个选项中,只有一个选项正确)
能够证明光具有波粒二象性的现象是( )
A.光的反射和小孔成像现象
B.光的衍射和光的色散
C.光的折射和透镜成像
D.光的干涉、光的衍射、光电效应和康普顿效应
解析:选D.在中学阶段可以认为光的干涉、光的衍射现象证明了光的波动性,光电效应和康普顿效应证明光的粒子性.
关于光电效应,下列说法正确的是( )
A.动能最大的光电子的动能与入射光的频率成正比
B.光电子的动能越大,光电子形成的电流就越大
C.光子本身所具有的能量取决于光子本身的频率
D.如果用红光照射金属能发生光电效应,则改用绿光照射该金属一定不发生光电效应
解析:选C.光电子形成的电流取决于单位时间内从金属表面逸出的光电子数,它与单位时间内入射的光子数成正比,而与光电子的动能无关,动能最大的光电子的动能可根据光电效应方程确定,但两者并非成正比,至于能否产生光电效应,要通过比较入射光的频率和极限频率来确定,故正确答案为C.
用强度相同的红光和蓝光分别照射同一种金属,均能使该金属发生光电效应.下列判断正确的是( )
A.用红光照射时,该金属的逸出功小,用蓝光照射时该金属的逸出功大
B.用红光照射时,该金属的截止频率低,用蓝光照射时该金属的截止频率高
C.用红光照射时,逸出光电子所需时间长,用蓝光照射时逸出光电子所需时间短
D.用红光照射时,逸出的光电子最大初动能小,用蓝光照射时逸出的光电子最大初动能大
解析:选D.用强度相同的红光和蓝光分别照射同一种金属,该金属的逸出功相同,该金属的截止频率相同,逸出光电子所需时间相等,选项A、B、C错误;由爱因斯坦光电效应方程可知,用红光照射时,逸出的光电子最大初动能小,用蓝光时逸出的光电子最大初动能大,选项D正确.
某光电管的阴极是用金属钾制成的,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,元电荷电量为1.6×10-19 C,普朗克常量为6.63×10-34 J·s,则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
解析:选B.由c=νλ、hν=W+Ekm、W=hν.可得极限频率ν0== Hz≈5.3×1014 Hz.最大初动能Ekm=h-W= J-2.21×1.6×10-19 J≈4.4×10-19 J.故正确答案为B.
5.利用光电管研究光电效应实验电路如图所示,用频率为ν1的可见光照射阴极K,电流表中有电流通过,则( )
A.用紫外线照射,电流表中不一定有电流通过
B.用红外线照射,电流表中一定无电流通过
C.用频率为ν1的可见光照射K,当滑动变阻器的滑动触头移到A端时,电流表中一定无电流通过
D.用频率为ν1的可见光照射K,当滑动变阻器的滑动触头向B端滑动时,电流表示数可能不变
解析:选D.因紫外线的频率比可见光的频率高,所以用紫外线照射时,电流表中一定有电流通过,A错误;因不知阴极K的截止频率,所以用红外线照射时不一定发生光电效应,B错误;用频率为ν1的可见光照射K,当滑动变阻器的滑动触头移到A端时,UMK=0,光电效应还在发生,电流表中一定有电流通过,C错误;滑动变阻器的触头向B端滑动时,UMK增大,阴极M吸收光电子的能力增强,光电流会增大,当所有光电子都到达阳极M时,电流达到最大,即饱和电流,若在滑动前,电流已经达到饱和电流,那么再增大UMK,光电流也不会增大,D正确.