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1 简答题 · 12 分

(1)研究光电效应电路如图所示,用频率相同、强度不同的光分别照射密封真空管的钠极板(阴极K),钠极板发射出的光电子被阳极A吸收,在电路中形成光电流,下列光电流I与A、K之间的电压的关系图象中,正确的是       。

(2)钠金属中的电子吸收光子的能量,从金属表面逸出,这就是光电子,光电子从金属表面逸出的过程中,其动量的大小       (选填“增大”、“减小”或“不变”),原因是_______。

(3)已知氢原子处在第一、第二激发态的能级分别为-3.40eV和-1.51eV,金属钠的截止频率为Hz,普朗克常量h=Js,请通过计算判断,氢原子从第二激发态跃迁到第一激发态过程中发出的光照射金属钠板,能否发生光电效应。

1 单选题 · 2 分

对“光的波粒二象性”理解正确的是:

A光既是一种波又是一种粒子

B个别光子是粒子,大量光子是波

C光直线传播时表现为粒子性,发生干涉时表现为波动性[来源:学科网]

D在光的干涉条纹中,明条纹是光子能够到达的地方,暗条纹是光子不能到达的地方

1 单选题 · 6 分

对“光的波粒二象性”理解正确的是

A光既是一种波又是一种粒子

B光直线传播时表现为粒子性,发生衍射时表现为波动性

C个别光子是粒子,大量光子是波

D在光的干涉条纹中,明条纹是光子能够到达的地方,暗条纹是光子不能到达的地方

1 简答题 · 24 分

12.(12分)【选做题】本题包括A、B、C三小题,请选定其中两小题,并在相应的答题区域内作答,若多做,则按A、B两小题评分.

A、【选修3-3】(12分)

(1)对下列几种固体物质的认识,正确的有________.

A.食盐熔化过程中,温度保持不变,说明食盐是晶体

B.烧热的针尖接触涂有蜂蜡薄层的云母片背面,熔化的蜂蜡呈椭圆形,说明蜂蜡时晶体

C.天然石英表现为各向异性,是由于该物质的微粒在空间的排列不规则

D.石墨和金刚石的物理性质不同,是由于组成它们的物质微粒排列结构不同

(2)在装有食品的包装袋中充入氮气,可以起到保质作用.某厂家为检测包装袋的密封性,在包装袋中充满一定量的氮气,然后密封进行加压测试,测试时,对包装袋缓慢地施加压力,将袋内的氮气视为理想气体,则加压测试过程中,包装袋内壁单位面积上所受气体分子撞击的作用力_________(选填“增大”、“减小”或“不变”),包装袋内氮气的内能_________(选填“增大”、“减小”或“不变”).

(3)给某包装袋充入氮气后密封,在室温下,袋中气体压强为1个标准大气压、体积为1L。将其缓慢压缩到压强为2个标准大气压时,气体的体积变为0.45L。请通过计算判断该包装袋是否漏气.

B、【选修3-4】(12分)

(1)一渔船向鱼群发出超声波,若鱼群正向渔船靠近,则被鱼群反射回来的超声波与发出的超声波相比_________.

A.波速变大    B.波速不变    C.频率变高    D.频率不变

(2)用的超声波检查胆结石,该超声波在结石和胆汁中的波速分别为2250m/s和1500m/s,则该超声波在结石中的波长时胆汁中的______倍。用超声波检查胆结石是因为超声波的波长短,遇到结石时_______(选填“容易”或者“不容易”)发生衍射

(3)人造树脂时常用的眼镜片材料,如图所示,光线射在一人造树脂立方体上,经折射后,射在桌面上的P点,已知光线的入射角为30°,OA=5cm,AB=20cm,BP=12cm,求该人造树脂材料的折射率n

C.【选修3-5】(12分)

(1)波粒二象性时微观世界的基本特征,以下说法正确的有_______.

A.光电效应现象揭示了光的粒子性

B.热中子束射到晶体上产生衍射图样说明中子具有波动性

C.黑体辐射的实验规律可用光的波动性解释

D.动能相等的质子和电子,它们的德布罗意波长也相等

(2)核电站利用原子核链式反应放出的巨大能量进行发电,是常用的核燃料。受一个中子轰击后裂变成两部分,并产生_____个中子。要使链式反应发生,裂变物质的体积要_________(选填“大于”或者“小于”)它的临界体积。

(3)取质子的质量,中子的质量粒子的质量,光速,请计算粒子的结合能,(计算结果保留两位有效数字)

1 多选题 · 4 分

用极微弱的可见光做双缝干涉实验,随着时间的增加,在屏上先后出现如图(a)、(b)、(c)所示的图像,则

A图像(a)表明光具有粒子性

B图像(c)表明光具有波动性

C用紫外光观察不到类似的图像

D实验表明光是一种概率波

1 单选题 · 2 分

关于光的波粒二象性下列理解正确的是

A当光子静止时有粒子性,光子传播时有波动性。

B光是一种宏观粒子,但它按波的方式传播。

C光子在空间各点出现的可能性大小(概率)可以用波动规律来描述。

D大量光子出现的时候表现为粒子性,个别光子出现的时候表现为波动性。

1 单选题 · 6 分

下列说法中正确的是

A光具有波动性又具有粒子性,故光具有波粒二象性。

B海市蜃楼、沙漠蜃景都是由于光的衍射而产生的

C光的色散是光的干涉现象

D爱因斯坦的光子说认为光是高速粒子流

1 简答题 · 20 分

光电效应和康普顿效应深入地揭示了光的粒子性的一面。前者表明光子具有能量,后者表明光子除了具有能量之外还具有动量。由狭义相对论可知,一定的质量m与一定的能量E相对应:,其中c为真空中光速。

(1)已知某单色光的频率为ν,波长为λ,该单色光光子的能量,其中h为普朗克常量。试借用质子、电子等粒子动量的定义:动量=质量×速度,推导该单色光光子的动量

(2)光照射到物体表面时,如同大量气体分子与器壁的频繁碰撞一样,将产生持续均匀的压力,这种压力会对物体表面产生压强,这就是“光压”,用I表示。

一台发光功率为P0的激光器发出一束某频率的激光,光束的横截面积为S。当该激光束垂直照射到某物体表面时,假设光全部被吸收,试写出其在物体表面引起的光压的表达式。

(3)设想利用太阳光的“光压”为探测器提供动力,将太阳系中的探测器送到太阳系以外,这就需要为探测器制作一个很大的光帆,以使太阳光对光帆的压力超过太阳对探测器的引力,不考虑行星对探测器的引力。

一个质量为m的探测器,正在朝远离太阳的方向运动。已知引力常量为G,太阳的质量为M,太阳单位时间辐射的总能量为P。设帆面始终与太阳光垂直,且光帆能将太阳光一半反射,一半吸收。试估算该探测器光帆的面积应满足的条件。

1 简答题 · 6 分

(1)下列说法中,不正确的是 (     )

A.康普顿认为X射线的光子与晶体中的电子碰撞时要遵守能量守恒定律和动量守恒定律,才能解释散射射线中有波长大于入射射线波长的现象。

B.由E=mc2可知,质量与能量是可以相互转化的。

C.用能量等于氘核结合能的光子照射静止的自由的氘核,可使氘核分解为一个质子和一个中子。

D.因在核反应中能释放核能,有质量的转化,所以系统只有质量数守恒,系统的总能量和总质量并不守恒

E.如果使较重的核分裂成中等大小的核,或者把较小的核合并成中等大小的核,核子的比结合能均会增加。

(2)如图所示,质量为mA=2kg的木板A静止在光滑水平面上,一质量为mB=1kg的小物块B以某一初速度v0从A的左端向右运动,当A向右运动的路程为L=0.5m时,B的速度为vB=4m/s,此时A的右端与固定竖直挡板相距x。已知木板A足够长(保证B始终不从A上掉下来),A与挡板碰撞无机械能损失,A、B之间动摩擦因数为μ=0.2,g取10m/s2

①求B的初速度值v0

②当x满足什么条件时,A与竖直挡板只能发生一次碰撞?

1 简答题 · 15 分

(1)下列说法正确的是

A.普朗克在研究黑体辐射问题中提出了能量子假说

B.汤姆孙发现了电子,表明原子具有核式结构

C.光子像其他粒子一样,不但具有能量,也具有动量

D.对于某种金属,只要入射光的强度足够大,就会发生光电效应

E.用能量为的光子照射,可使处于基态的氢原子跃迁到激发态

(2)室内装修污染四大有害气体是苯系物、甲醛、氨气和氡。氡存在于建筑水泥、矿渣砖、装饰石材及土壤中。氡看不到,嗅不到,即使在氡浓度很高的环境里,人们对它也毫无感觉。氡进入人的呼吸系统能诱发肺癌,是除吸烟外导致肺癌的第二大因素。静止的氡核放出一个粒子x后变成钋核,钋核的动能为Ek1,若衰变放出的能量全部变成钋核和粒子x的动能。试回答以下问题:

①写出上述衰变的核反应方程(请用物理学上规定的符号表示粒子x);

②求粒子x的动能Ek2

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