题目列表(包括答案和解析)
10.真空中有一平行板电容器,两极板分别由铂和钾(其极限波长分别为λ1和λ2)制成,板面积为S,间距为d.现用波长为λ(λ1<λ<λ2)的单色光持续照射两板内表面,则电容器的最终带电荷量Q正比于( )
A. B. C. D.
解析:根据题意可知,波长为λ的单色光能够使钾发生光电效应,根据光电效应方程有(①式),Q=CU(②式),(③式),由①②③式联立有
答案:D
9.如图14-2所示为一块透明的光学材料的剖面图,在其上建立直角坐标系xOy,设该光学材料的折射率沿y轴正方向均匀减小.现有一束单色光a从原点O以某一入射角θ由空气射入该材料内部,则单色光a在该材料内部可能的传播途径是图14-3中的( )
图14-2
图14-3
解析:我们可以将该光学材料分成水平的若干层,则光线每由下一层(光密介质)射入上一层(光疏介质)其折射角都会大于入射角,从而最终造成全反射,就如大气中的一种全反射(形成蜃景)一样,所以该单色光a在该材料内部可能的传播途径为D选项所示路线.本题正确选项为D.
答案:D
8.已知能使某金属产生光电效应的极限频率为ν0,则( )
A.当用频率为2ν0的单色光照射该金属时,一定能产生光电子
B.当用频率为2ν0的单色光照射该金属时,所产生的光电子的最大初动能为hν0
C.当照射光的频率大于ν0时,若ν增大,则逸出功增大
D.当照射光的频率ν大于ν0时,若ν增大一倍,则光电子的最大初动能也增大一倍
解析:由爱因斯坦光电效应方程Ekm=hν-W、逸出功W=hν0知,当入射光频率为2ν0时,一定能产生光电子,其最大初动能Ekm=2hν0-hν0=hν0,故A、B正确,D错误;逸出功与金属材料有关,与入射光频率无关,故C错.
答案:AB
7.一束激光以入射角i=30°照射液面,其反射光在固定的水平光屏上形成光斑B,如图14-1所示.如果反射光斑位置向左移动了2 cm,说明液面高度( )
图14-1
A.上升了 B.上升了 C.下降了 D.下降了
解析:由题图可知,若光斑左移2 cm,则液面上升
答案:B
6.两个偏振片紧靠在一起,将它们放在一盏灯的前面以致没有光通过.如果将其中的一片旋转180°,在旋转过程中,将会产生下列哪一种现象( )
A.透过偏振片的光强先增强,然后又减弱到零
B.透过的光强先增强,然后减弱到非零的最小值
C.透过的光强在整个过程中都增强
D.透过的光强先增强,再减弱,然后又增强
解析:当两偏振片的偏振方向相同时,透过两偏振片的光强最强,当两偏振片的偏振方向垂直时,通过两偏振片的光强最弱,理想情况下可以认为是零.现在通过两偏振片的光强为零,说明两偏振片的偏振方向是互相垂直的.当其中一个偏振片转过180°的过程中,两偏振片的偏振方向由互相垂直到互相平行再到互相垂直,所以通过两偏振片的光强由零增强到最强再减弱到零,即选项A正确.
答案:A
5.下表给出了一些金属材料的逸出功.
材料 |
铯 |
钙 |
镁 |
铍 |
钛 |
逸出功(10-19
J) |
3.0 |
4.3 |
5.9 |
6.2 |
6.6 |
现用波长为400 nm的单色光照射上述材料,能产生光电效应的材料最多有(普朗克常量h=6.6×10-34 J·s,光速c=3.0×108 m/s)( )
A.2种 B.3种 C.4种 D.5种
解析:设入射光子的能量为E、频率为ν、波长为λ,则存在E=hν和c=λν,两式联立代入数据可得E=4.95×10-19 J.由此可见,波长为400 nm的单色光可以使表中铯、钙两种金属发生光电效应.
答案:A
4.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
解析: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,反映的是光电效应规律,体现光的粒子性,A错误;C项是单个物体的低速运动,也不能突出体现波动性,C错误;B、D正确.
答案:BD
3.在没有月光的夜间,一个池面较大的水池底部中央有一盏灯(可看做点光源),小鱼在水中游动,小鸟在水面上方飞翔.设水中无杂质,且水面平静,则下面的说法中正确的是( )
A.小鱼向上方水面看去,看到的亮点的位置与鱼的位置无关
B.小鱼向上方水面看去,看到的亮点的位置与鱼的位置有关
C.小鸟向下方水面看去,看到的亮点的位置与鸟的位置无关
D.小鸟向下方水面看去,看到的亮点的位置与鸟的位置有关
解析:小鱼通过水面看灯是反射成像,不同位置射入鱼眼的反射光线不同,但反射光线的延长线交于一点,即为“平面镜”成的像.而鸟看灯是折射成像,鸟在不同位置射入鸟眼的折射光线不同,折射光线的延长线在不同位置交于不同点,故选项A、D对.
答案:AD
2.红光和紫光相比( )
A.红光光子的能量较大;在同一种介质中传播时红光的速度较大
B.红光光子的能量较小;在同一种介质中传播时红光的速度较大
C.红光光子的能量较大;在同一种介质中传播时红光的速度较小
D.红光光子的能量较小;在同一种介质中传播时红光的速度较小
解析:红光的频率比紫光的频率小,由E=hν可知红光的能量比紫光小,据此可排除选项A、C;红光在介质中的折射率比紫光在介质中的折射率小,由可知在同一种介质中红光的传播速度比紫光的大,所以B选项正确,D选项错误.
答案:B
1.下列现象中属于光的干涉现象的是( )
A.天空出现彩虹
B.肥皂泡在阳光照射下呈现彩色条纹
C.阳光通过三棱镜形成彩色光带
D.光线通过一个极窄的缝呈现明暗相间的条纹
解析:A、C为光的色散现象,D为光的衍射.
答案:B
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