1 . 在一次学校组织团建活动中,老师们参加了一场真人CS游戏,在游戏过程中,物理梁老师发现当敌人到自己的距离过于远时,无论瞄得多准都无法有效击中敌人,而在射程范围内时,与敌人的距离远近对瞄准的难度几乎没有影响。梁老师觉得这个规律有点意思,回校就查阅了相关的资料,发现在真人CS中使用的枪支对外发出的是具有一定散射角的激光,瞄准目标身上的瞄准点实为激光传感器,当传感器接受到的激光所达的功率足够大时,即可被有效击中。对这一过程简化后可以进行如下建模:一激光源发射功率为,发出的激光波长为,散射角为(是很小的角),激光源在散射范围内向各个方向的发射功率密度都相同,如图所示,图中带虚线的箭头方向为“正中瞄准方向”,该方向为散射激光束的对称方向;激光传感器有一定的面积,但其几何尺寸远小于激光源和传感器之间的距离,因此可以近似视作一个点,使激光传感器产生“击中”输出信号的最小功率阈值为,假设传感器的接收面始终正对激光源。已知普朗克常数为h,真空中的光速为c。
(1)请直接写出该激光源发射的单个激光光子的能量和动量;
(2)如图所示是一次瞄准时的示意图,A点为激光源,B点为激光传感器(可视作一点且在射程范围内),为了使激光传感器产生“击中”输出信号,请在图中画出“正中瞄准方向”的可行范围,并就此说明为何瞄准对象的远近对瞄准难度没有影响;
(3)已知激光传感器的接收面积为,用激光源射击激光传感器时,为了使激光传感器产生“击中”输出信号,求激光源和激光传感器之间的最大距离L,假设所有光子都被传感器完全吸收,再求此时激光对传感器产生的作用力F的大小;(提示:对于小角,可以把到激光源一定距离处的局部球面近似视作平面来进行计算其面积)
(4)根据上面的计算,有人提出可以通过提高激光源功率的方法来增大激光枪的射程,请你评价该建议的可行性和存在的问题,再给出一条更为合理的建议。
(1)请直接写出该激光源发射的单个激光光子的能量和动量;
(2)如图所示是一次瞄准时的示意图,A点为激光源,B点为激光传感器(可视作一点且在射程范围内),为了使激光传感器产生“击中”输出信号,请在图中画出“正中瞄准方向”的可行范围,并就此说明为何瞄准对象的远近对瞄准难度没有影响;
(3)已知激光传感器的接收面积为,用激光源射击激光传感器时,为了使激光传感器产生“击中”输出信号,求激光源和激光传感器之间的最大距离L,假设所有光子都被传感器完全吸收,再求此时激光对传感器产生的作用力F的大小;(提示:对于小角,可以把到激光源一定距离处的局部球面近似视作平面来进行计算其面积)
(4)根据上面的计算,有人提出可以通过提高激光源功率的方法来增大激光枪的射程,请你评价该建议的可行性和存在的问题,再给出一条更为合理的建议。
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真题
名校
2 . 光电管是一种利用光照射产生电流的装置,当入射光照在管中金属板上时,可能形成光电流.表中给出了6次实验的结果.
由表中数据得出的论断中不正确的是
组 | 次 | 入射光子的能量/eV | 相对光强 | 光电流大小/mA | 逸出光电子的最大动能 |
第一组 | 1 | 4.0 | 弱 | 29 | 0.9 |
2 | 4.0 | 中 | 43 | 0.9 | |
3 | 4.0 | 强 | 60 | 0.9 | |
第二组 | 4 | 6.0 | 弱 | 27 | 2.9 |
5 | 6.0 | 中 | 40 | 2.9 | |
6 | 6.0 | 强 | 55 | 2.9 |
由表中数据得出的论断中不正确的是
A.两组实验采用了不同频率的入射光 |
B.两组实验所用的金属板材质不同 |
C.若入射光子的能量为5.0 eV,逸出光电子的最大动能为1.9 eV |
D.若入射光子的能量为5.0 eV,相对光强越强,光电流越大 |
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2019-06-09更新
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5537次组卷
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46卷引用:2020届天津市宁河区芦台第四中学高三模拟训练物理试题(六)
2020届天津市宁河区芦台第四中学高三模拟训练物理试题(六)甘肃省平凉市泾川县第一中学2020-2021学年高二下学期第二次月考物理试题2022届福建省福州第三中学高三上学期第一次质量检测物理试题(已下线)河北省石家庄精英中学2022-2023学年高三上学期第三次调研考试物理试题2019年北京市高考物理试题2019年广州市高三入学质量监测物理试题北京市第101中学2018-2019学年高二下学期期末物理试题人教版高二选修3-5第十七章 第2节 光的粒子性 课时练习人教版 高三 专题一轮复习 专题五 第13讲 近代物理初步(已下线)《2020高考物理专项攻关高分宝典》专题13 原子与原子核(已下线)【专题】试卷01-2020年全国高考物理临考猜押密卷(已下线)2020届天津市河北区高三(下)期末物理试题(已下线)课练37 波粒二象性—2021届高中物理(新高考)一轮考评特训检测2019人教版选择性必修第三册 第四章 专题 高考对原子结构及波粒二象性的考查 基础训练(已下线)《备战2021届高考物理二轮复习题型专练》专题13 光电效应 原子结构和原子核(已下线)《2021年高考物理一轮复习学与练》12.2 光电效应 波粒二象性(精讲)(已下线)2021届新高考物理第一轮复习课时强化训练:波粒二象性(已下线)2021年高考物理一轮复习必热考点整合回扣练--专题(50)光电效应 波粒二象性江苏省苏州市西交大苏州附中2019-2020学年高二下学期期中考试物理试题2021届北京市北师大附属中学高三下学期统练物理试题(二)2022年新教材高考一轮创新复习 第十五章 第1讲 光电效应 波粒二象性2021年高考热点复习专练 考点46光的折射、全反射测定玻璃的折射率 考点46 -12021人教版选择性必修第三册第四章 课时作业1: 4.2 第1课时 光电效应 课后作业 基础练2021新教材版选择性必修第三册 第六章 素养检测 基础练习2021新教材版选择性必修第三册 第五章 素养检测 基础练习2022年新教材高考一轮创新复习 第十二章 第1讲 光电效应 波粒二象性人教版(2019)选择性必修第三册 第四章 C高考挑战区2022年新教材高考一轮复习精品资料 第十二章 第1讲 光电效应 波粒二象性2021年高考物理一轮复习 人教版 第12章 章末总结 提高(已下线)备战2022年高考物理一轮复习考点帮(浙江专用)-考点32 波粒二象性2022高考总复习一轮闯关 专题真题训练 十三2022年高考二轮复习人教版(2019)专题六 第21课时 近代物理2022版高中同步人教版选择性必修第三册 第四章 第1~5节综合拔高练2022年高考一轮复习 课时跟踪检测(三十八) 光电效应 波粒二象性2023高考科学复习创新 第十六章 第1讲 光电效应 波粒二象性(讲)2022 步步高人教版选择性必修第三册 第四章 2 第1课时 光电效应2023新高考一轮复习提分宝典 第30课 光电效应 波粒二象性 普查讲练(已下线)专题14 原子结构、原子核和波粒二象性——2018-22年五年北京卷高考汇编(已下线)16.1光电效应 波粒二象性和原子结构-备战2023年高考物理一轮复习考点帮(已下线)第一讲 光电效应波粒二象性-2023年高三物理一轮复习精讲精练(已下线)专题17 近代物理-十年(2013-2022)高考物理真题分项汇编(全国通用)2023红对勾 一轮复习 第十二单元 第1讲 波粒二象性2023全品 二轮复习 第二部分 第13讲 主题三 波粒二象性4.2光电效应方程及其意义基础巩固-粤教版(2019)选择性必修第三册(已下线)专题16 原子和原子核波粒二象性-学易金卷:五年(2019-2023)高考物理真题分项汇编(全国通用)(已下线)专题66 光电效应-学易金卷:十年(2014-2023)高考物理真题分项汇编(全国通用)
名校
解题方法
3 . 光子具有能量,也具有动量.光照射到物体表面时,会对物体产生压强,这就是“光压”.光压的产生机理如同气体压强:大量气体分子与器壁的频繁碰撞产生了持续均匀的压力,器壁在单位面积上受到的压力就是气体的压强.设太阳光每个光子的平均能量为E,太阳光垂直照射地球表面时,在单位面积上的辐射功率为P0.已知光速为c,则光子的动量为E/c.求:
(1)若太阳光垂直照射在地球表面,则时间t内照射到地球表面上半径为r的圆形区域内太阳光的光子个数是多少?
(2)若太阳光垂直照射到地球表面,在半径为r的某圆形区域内被完全反射(即所有光子均被反射,且被反射前后的能量变化可忽略不计),则太阳光在该区域表面产生的光压(用I表示光压)是多少?
(3)有科学家建议利用光压对太阳帆的作用作为未来星际旅行的动力来源.一般情况下,太阳光照射到物体表面时,一部分会被反射,还有一部分被吸收.若物体表面的反射系数为ρ,则在物体表面产生的光压是全反射时产生光压的倍.设太阳帆的反射系数ρ=0.8,太阳帆为圆盘形,其半径r=15m,飞船的总质量m=100kg,太阳光垂直照射在太阳帆表面单位面积上的辐射功率P0=1.4kW,已知光速c=3.0×108m/s.利用上述数据并结合第(2)问中的结论,求太阳帆飞船仅在上述光压的作用下,能产生的加速度大小是多少?不考虑光子被反射前后的能量变化.(保留2位有效数字)
(1)若太阳光垂直照射在地球表面,则时间t内照射到地球表面上半径为r的圆形区域内太阳光的光子个数是多少?
(2)若太阳光垂直照射到地球表面,在半径为r的某圆形区域内被完全反射(即所有光子均被反射,且被反射前后的能量变化可忽略不计),则太阳光在该区域表面产生的光压(用I表示光压)是多少?
(3)有科学家建议利用光压对太阳帆的作用作为未来星际旅行的动力来源.一般情况下,太阳光照射到物体表面时,一部分会被反射,还有一部分被吸收.若物体表面的反射系数为ρ,则在物体表面产生的光压是全反射时产生光压的倍.设太阳帆的反射系数ρ=0.8,太阳帆为圆盘形,其半径r=15m,飞船的总质量m=100kg,太阳光垂直照射在太阳帆表面单位面积上的辐射功率P0=1.4kW,已知光速c=3.0×108m/s.利用上述数据并结合第(2)问中的结论,求太阳帆飞船仅在上述光压的作用下,能产生的加速度大小是多少?不考虑光子被反射前后的能量变化.(保留2位有效数字)
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2017-04-02更新
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1068次组卷
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5卷引用:2016-2017学年江西省南昌市第二中学高二下学期第一次阶段性考试物理试卷
2016-2017学年江西省南昌市第二中学高二下学期第一次阶段性考试物理试卷(已下线)2010年北京四中高二下学期期末考试物理试题2017-2018学年高二下学期期末人教版物理专题复习题:波粒二象性(已下线)【优教学】原子核阶段综合测试2019粤教版选择性必修第三册 第四章 波粒二象性 习题四