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正确率60.0%$${{“}}$$约瑟夫森结$${{”}}$$由超导体和绝缘体制成。若在结两端加恒定电压$${{U}}$$，则它会辐射频率为$${{v}}$$的电磁波，且$${{v}}$$与$${{U}}$$成正比，即$${{v}{=}{k}{U}}$$。已知比例系数$${{k}}$$仅与元电荷$${{e}}$$的$${{2}}$$倍和普朗克常量$${{h}}$$有关。你可能不了解此现象的机理，但仍可运用物理学中常用的方法，在下列选项中推理判断比例系数$${{k}}$$的值可能为（）
B
A.$$\frac h {2 e}$$
B.$$\frac{2 e} {h}$$
C.$${{2}{h}{e}}$$
D.$$\frac{1} {2 h e}$$
2、['物理学史、物理常识、研究方法'， '能量子表达式、概念理解及简单计算'， '引力常量及其测定'， '电场线的概念及特点']正确率60.0%科学家探究自然界的物理规律，为人类的科学事业做出了巨大贡献，下列描述符合物理学史实的是（）
A
A.普朗克首先把能量子引入物理学，正确破除了$${{“}}$$能量连续变化$${{”}}$$的传统观念
B.库仑首先引入了场的概念和电场线$${、}$$磁感线的概念
C.贝可勒尔首先发现了$${{X}}$$射线
D.牛顿给出万有引力公式$$F=G \frac{m_{1} m_{2}} {r^{2}}$$四的同时，首先给出了引力常量的数值
3、['电磁波谱'， '能级及能级跃迁'， '能量子表达式、概念理解及简单计算'， '热辐射 黑体与黑体辐射'， '光子说及光子能量表达式']正确率40.0%电磁波谱中的可见光$${、}$$无线电波$${、{X}}$$射线和$${{γ}}$$射线中，其光子能量最小的是（）
B
A.可见光
B.无线电波
C.$${{X}}$$射线
D.$${{γ}}$$射线
4、['能级及能级跃迁'， '阿伏加德罗常数的应用'， '能量子表达式、概念理解及简单计算'， '热辐射 黑体与黑体辐射'， '光子说及光子能量表达式']正确率60.0%在绿色植物的光合作用中，每放出$${{1}}$$个氧分子要吸收$${{8}}$$个波长为$$6. 8 8 \times1 0^{-7} m$$的光量子．每放出$${{1}{m}{o}{l}}$$的氧气，同时植物储存$$4 6 9 k J$$的能量，绿色植物能量转换效率为(普朗克常量$$h=6. 6 3 \times1 0^{-3 4} \， J \cdot s ) ( \mathrm{~ \Lambda~} )$$
B
A.$${{9}{%}}$$
B.$${{3}{4}{%}}$$
C.$${{5}{6}{%}}$$
D.$${{7}{9}{%}}$$
5、['能级及能级跃迁'， '能量子表达式、概念理解及简单计算'， '热辐射 黑体与黑体辐射'， '质量亏损'， '核反应'， '聚变反应']正确率60.0%$${{2}{0}{1}{5}}$$年$${{1}{2}}$$月$${{1}{7}}$$日暗物质粒子探测卫星$${{“}}$$悟空$${{”}}$$在酒泉发射升空。我国科学家想利用卫星探测出两个暗物质粒子相遇时湮灭产生的正反粒子对从而证明暗物质粒子的存在。正反粒子指质量和电荷数相同但电性相反的两粒子，质量均为$${{m}}$$的正反电子相遇时的湮灭方程是$$\mathrm{_1^{0} e+_{-1}^{0} e \to2 \gamma}$$，以下说法正确的（）
D
A.正反电子相遇湮灭过程中质量数不守恒
B.正反电子相遇湮灭属于轻核聚变
C.设普朗克常量为$${{h}}$$，则光子的频率为$$\nu=\frac{m c^{2}} {2 h}$$
D.正反电子相遇湮灭过程中质量亏损$$\Delta m=2 m$$
6、['能级及能级跃迁'， '能量子表达式、概念理解及简单计算'， '热辐射 黑体与黑体辐射'， '光子说及光子能量表达式']正确率40.0%激光的主要特点之一是它的瞬时功率很大，设$${{P}}$$表示激光功率，$${{λ}}$$表示激光波长，则激光每秒射出的光子数$${{(}{)}}$$
A
A.$$\frac{\lambda P} {h c}$$
B.$$\frac{h P} {\lambda c}$$
C.$$\frac{\lambda P c} {h}$$
D.$${{P}{λ}{h}{c}}$$
7、['能级及能级跃迁'， '物理学史、物理常识、研究方法'， '能量子表达式、概念理解及简单计算'， '热辐射 黑体与黑体辐射']正确率60.0%光不仅在发射和吸收时能量是一份一份的，而且光本身就是由一个个不可分割的能量子组成．第一个认为光是一份一份不可分割的能量子概念的科学家是（）
B
A.普朗克
B.爱因斯坦
C.康普顿
D.德布罗意
8、['微观世界的量子化现象'， '能量子表达式、概念理解及简单计算']正确率60.0%普朗克在$${{1}{9}{0}{0}}$$年将$${{“}}$$能量子$${{”}}$$引入物理学，开创了物理学的新纪元．在下列宏观概念中，具有$${{“}}$$量子化$${{”}}$$特征的是（）
A
A.人的个数
B.物体所受的重力
C.物体的动能
D.物体的长度
9、['能量子表达式、概念理解及简单计算'， '光子说及光子能量表达式']正确率60.0%下列关于光子说法正确的是$${{(}{)}}$$
B
A.光的能量是连续的
B.光子的能量和它的频率成正比
C.光子的能量和它的速度的平方成正比
D.光子是具有一定质量和体积的物质微粒
10、['能量子表达式、概念理解及简单计算'， '光子说及光子能量表达式']正确率80.0%硅光电池是将光辐射的能量转化为电能．若有$${{N}}$$个波长为$${{λ}_{0}}$$的光子打在硅光电池极板上，这些光子的总能量为$${{(}{h}}$$为普朗克常量，$${{c}}$$为真空中的光速$${{)}{(}{)}}$$
B
A.$$h \frac{c} {\lambda_{0}}$$
B.$$N h \frac{c} {\lambda_{0}}$$
C.$${{N}{h}{{λ}_{0}}}$$
D.$${{2}{N}{h}{{λ}_{0}}}$$
1. 题目给出约瑟夫森结的频率与电压的关系为 $$v = kU$$，且比例系数 $$k$$ 仅与 $$2e$$ 和 $$h$$ 有关。通过量纲分析，$$v$$ 的单位是 $$s^{-1}$$，$$U$$ 的单位是 $$V = J/C$$，因此 $$k$$ 的单位应为 $$C/J \cdot s$$。选项中只有 B 选项 $$\frac{2e}{h}$$ 符合这一量纲关系，因为 $$e$$ 的单位是 $$C$$，$$h$$ 的单位是 $$J \cdot s$$，所以 $$\frac{2e}{h}$$ 的单位为 $$C/(J \cdot s)$$，与 $$k$$ 的单位一致。
2. A 选项正确，普朗克首先提出能量子的概念，打破了能量连续变化的传统观念。B 选项错误，电场线和磁感线的概念是由法拉第引入的。C 选项错误，X 射线是由伦琴首先发现的。D 选项错误，牛顿给出了万有引力公式，但引力常量的数值是由卡文迪许通过扭秤实验测得的。
3. 光子能量公式为 $$E = h\nu$$，频率越低，光子能量越小。在电磁波谱中，无线电波的频率最低，因此其光子能量最小，正确答案为 B。
4. 每放出 1 个氧分子吸收 8 个光量子，因此放出 1 mol 氧气（$$6.022 \times 10^{23}$$ 个分子）吸收的光量子能量为 $$E_{\text{吸收}} = 8 \times 6.022 \times 10^{23} \times h \frac{c}{\lambda}$$。代入数据计算得 $$E_{\text{吸收}} \approx 1390 \, \text{kJ}$$。植物储存的能量为 469 kJ，因此能量转换效率为 $$\frac{469}{1390} \approx 34\%$$，正确答案为 B。
5. A 选项错误，质量数在湮灭过程中守恒。B 选项错误，正反电子湮灭不属于核反应。C 选项正确，根据质能方程 $$E = 2mc^2$$，两个光子的总能量为 $$2mc^2$$，每个光子的能量为 $$mc^2$$，频率为 $$\nu = \frac{mc^2}{h}$$，但题目中为 2 个光子，因此频率应为 $$\nu = \frac{mc^2}{2h}$$。D 选项错误，质量亏损为 $$2m$$ 仅当完全转化为能量时成立，但实际湮灭生成光子，质量亏损为 $$2m$$ 的说法不严谨。
6. 激光每秒射出的光子数 $$N$$ 可以通过总功率 $$P$$ 除以单个光子的能量 $$E = h\nu = h \frac{c}{\lambda}$$ 得到，即 $$N = \frac{P}{E} = \frac{P \lambda}{h c}$$，正确答案为 A。
7. 爱因斯坦首先提出光量子概念，认为光是由一个个不可分割的能量子组成，正确答案为 B。
8. 量子化的特征是分立、不连续。人的个数是整数，具有量子化特征，正确答案为 A。
9. 光子的能量 $$E = h\nu$$，与频率成正比，正确答案为 B。A 选项错误，光的能量是量子化的。C 选项错误，光子能量与速度无关。D 选项错误，光子没有静止质量和体积。
10. 每个光子的能量为 $$E = h \frac{c}{\lambda_0}$$，$$N$$ 个光子的总能量为 $$N h \frac{c}{\lambda_0}$$，正确答案为 B。