1 . (1)如图所示,正方体密闭容器中有大量气体分子,当这些运动的分子与器壁发生碰撞时,就会产生作用力,从而产生压强。设密闭容器中每个气体分子质量为m,单位体积内分子数量为n。为简化问题,我们假定:分子大小及分子间相互作用力可忽略,且分子与器壁各面碰撞的机会均等(正方体每个面有的概率),分子运动的平均速率为v,分子与器壁垂直碰撞且原速率反弹,利用所学力学知识。
①求平均一个分子与器壁碰撞一次受到的冲量大小I;
②证明:气体分子对器壁的压强(注意:证明过程中需要用到但题目没有给出的物理量,要在解题时做必要的说明)。
(2)光压的产生机理与气体压强产生的机理类似。为简化问题,我们做如下假定:每个光子的频率均为ν,光子与器壁各面碰撞的机会均等,光子与器壁碰撞为弹性碰撞,且碰撞前后瞬间,光子动量方向都与器壁垂直,不考虑器壁发出的光子数和对光子的吸收,光子的总数保持不变,且单位体积内光子个数为n;光子之间无相互作用。已知单个光子的能量ε和动量p间存在关系(其中c为光速),普朗克常数为h,写出光压p光的表达式(结果用n、h、ν表示)。
①求平均一个分子与器壁碰撞一次受到的冲量大小I;
②证明:气体分子对器壁的压强(注意:证明过程中需要用到但题目没有给出的物理量,要在解题时做必要的说明)。
(2)光压的产生机理与气体压强产生的机理类似。为简化问题,我们做如下假定:每个光子的频率均为ν,光子与器壁各面碰撞的机会均等,光子与器壁碰撞为弹性碰撞,且碰撞前后瞬间,光子动量方向都与器壁垂直,不考虑器壁发出的光子数和对光子的吸收,光子的总数保持不变,且单位体积内光子个数为n;光子之间无相互作用。已知单个光子的能量ε和动量p间存在关系(其中c为光速),普朗克常数为h,写出光压p光的表达式(结果用n、h、ν表示)。
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名校
2 . 如图所示,光电管的阴极K用某种金属制成,闭合开关S,用发光功率为P的激光光源直接照射阴极K时,产生了光电流。移动变阻器的滑片,当光电流恰为零时,电压表的示数为U,已知该金属的逸出功为WG,普朗克常量为h,电子电荷量为e,真空中的光速为c,求:
(1)激光在真空中的波长λ;
(2)激光光源单位时间内产生的光子数N;
(3)滑片移动到最左端时,电流为I,求该状态下,单位时间内通过电流表的电子数Ne。
(1)激光在真空中的波长λ;
(2)激光光源单位时间内产生的光子数N;
(3)滑片移动到最左端时,电流为I,求该状态下,单位时间内通过电流表的电子数Ne。
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3 . 如图所示,真空中有一个半径为R,质量分布均匀的玻璃球,频率为γ的激光束在真空中沿直线BC传播,并于玻璃球表面的C点经折射进入玻璃球,并在玻璃球表面的D点又经折射进入真空中,已知∠COD = 120°,玻璃球对该激光的折射率为,则下列说法中正确的是( )
A.一个光子在穿过玻璃球的过程中能量逐渐变小 |
B.改变入射角α的大小,细激光束可能在玻璃球的内表面发生全反射 |
C.此激光束在玻璃中穿越的时间为(c为真空中的光速) |
D.激光束的入射角为α = 45° |
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2023-06-15更新
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365次组卷
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2卷引用:北京市首都师范大学第二附属中学2022-2023学年高二下学期6月月考物理试题
4 . 如图所示,两束单色光A和B,分别沿半径射入截面为半圆形的玻璃砖中,都由圆心O沿OP方向射出。下列说法中正确的是( )
A.在玻璃中A光传播的速度较大 |
B.A光的光子能量较大 |
C.若分别用这两种单色光做双缝干涉实验,且保持其实验条件不变,则A光在屏上形成的明暗条纹的宽度较大 |
D.若用B光照射某金属板能产生光电效应,则用A光照射该金属板也一定能产生光电效应 |
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5 . “夸父一号”太阳探测卫星可以观测太阳辐射的硬X射线。硬X射线是波长很短的光子,设波长为。若太阳均匀地向各个方向辐射硬X射线,卫星探测仪镜头正对着太阳,每秒接收到N个该种光子。已知探测仪镜头面积为S,卫星离太阳中心的距离为R,普朗克常量为h,光速为c,求:
(1)每个光子的动量p和能量E;
(2)太阳辐射硬X射线的总功率P。
(1)每个光子的动量p和能量E;
(2)太阳辐射硬X射线的总功率P。
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2023-06-12更新
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9053次组卷
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21卷引用:江苏省南通市海安市实验中学2022-2023学年高二下学期6月月考物理试题
江苏省南通市海安市实验中学2022-2023学年高二下学期6月月考物理试题2023年高考江苏卷物理真题(已下线)2023年高考物理真题完全解读(江苏卷)河北省唐山市冀东名校2022-2023学年高二下学期7月期末物理试题(已下线)专题65 能量量子化-学易金卷:十年(2014-2023)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)(已下线)16.1 光电效应 波粒二象性(讲)福建省莆田市莆田锦江中学2023-2024学年高三上学期第一次阶段考试(开学)物理试题(已下线)2023年江苏卷物理试题T14-光子的动量及其公式-计算题(已下线)专题13 近代物理初步-2023年高考物理母题题源解密(全国通用)(已下线)专题23 波粒二象性-高二下好题汇编(已下线)17.1光电效应与波粒二象性-2024年高考物理一轮复习100考点100讲(已下线)阶段性检测《近代物理》-2024年高考物理一轮复习考点通关卷(新高考通用)(已下线)第55讲 光电效应及波粒二象性-【划重点】2024年高考物理一轮复习精细讲义2024大二轮刷题首选卷 专题五 考点4 近代物理初步2024步步高大二轮 专题强化练 专题五 第14练 近代物理24版高中总复习第二轮(新教材新高考)第四讲 近代物理(已下线)2019人教版课后习题 必修3 第十三章 5.能量量子化变式题(已下线)第19讲 近代物理初步 (练)2024年二轮总复习物理(江苏)19 微专题12 原子物理(讲)(已下线)FHgkyldyjwl16
真题
名校
6 . 铯原子基态的两个超精细能级之间跃迁发射的光子具有稳定的频率,铯原子钟利用的两能级的能量差量级为10-5eV,跃迁发射的光子的频率量级为(普朗克常量,元电荷)( )
A.103Hz | B.106Hz | C.109Hz | D.1012Hz |
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2023-06-11更新
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11425次组卷
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18卷引用:山东省菏泽市鄄城县第一中学2022-2023学年高二下学期6月月考物理试题
山东省菏泽市鄄城县第一中学2022-2023学年高二下学期6月月考物理试题山西省朔州市平鲁区李林中学2022-2023学年高二下学期第四次月考物理试题陕西省咸阳市实验中学2023-2024学年高二上学期第二次月考物理试题2023年高考新课标理综物理真题(已下线)2023年高考物理真题完全解读(新课标卷:适用安徽、云南、山西、吉林、黑龙江五省)(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)陕西省宝鸡市金台区2022-2023学年高二下学期期末物理试题(理科)(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)广东省江门市第一中学2023-2024学年高三上学期开学考试物理试题福建省漳州市华安县第一中学2023-2024学年高三上学期开学考试物理试题湖南省怀化市雅礼实验学校2023-2024学年高三上学期入学考试物理试题(已下线)2023年新课标卷物理试题T16-光子能量公式-选择题(已下线)专题13 近代物理初步-2023年高考物理母题题源解密(全国通用)(已下线)第55讲 光电效应及波粒二象性-【划重点】2024年高考物理一轮复习精细讲义2024大二轮刷题首选卷 专题五 考点4 近代物理初步24版高中总复习第二轮(新教材新高考)第18练 近代物理(已下线)押全国卷16题:原子物理(结合当前热点问题)-备战2024年高考物理临考题号押题(新高考通用)(已下线)押江苏卷1题 近代物理-备战2024年高考物理临考题号押题(江苏卷)
7 . 硼中子俘获疗法是肿瘤治疗的新技术,其原理是进入癌细胞内的硼核()吸收慢中子,转变成锂核()和粒子,释放出光子。已知核反应过程中质量亏损为,光子的能量为,已知硼核()的比结合能为,锂核()的比结合能为,氦核的比结合能为;普朗克常量为h,真空中光速为c。下列税法中正确的是( )
A.光子的波长为 |
B.硼核()变成锂核()和粒子的核反应是衰变 |
C.放出的核能 |
D.氦核的比结合能 |
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8 . 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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名校
9 . 电磁波谱及其相关应用如图所示,下列说法不正确 的是( )
A.电磁波是一种物质 | B.可见光中红光光子的能量最大 |
C.紫外线可以用来灭菌消毒 | D.电磁波中最容易发生衍射现象的是无线电波 |
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名校
10 . 处于基态的氢原子在某单色光照射下,只能发出频率分别为、、的三种光,且,则该照射光的光子能量为( )
A. | B. | C. | D. |
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