题目列表(包括答案和解析)
1.关于电磁波和机械波,下列说法正确的是( )
A.电磁波和机械波这两种波的波长、频率和波速间具有相同的关系
B.电磁波和机械波的传播过程都传递了能量
C.电磁波和机械波都需要通过介质传播
D.发射无线电波时需要对电磁波进行调制和检波
20、(16分)已知光子有动量,其动量的计算公式为 ,式中h是普朗克常量,λ是光的波长.既然光子有动量,那么光照射到物体表面被吸收或被反射时就会对物体有压力,叫做 “光压”·有人设想在遥远的宇宙探测中利用光压力作动力推动航天器加速,这样可以大大减少航天器发射的自身的体积和重量的影响,在某个设计方案中,计划给探测器安上面积极大,反射率极高的薄膜,并设法让它始终正对太阳.
(1)已知在地球绕日轨道上,每平方米面积上得到的太阳光的功率为P0 = 1.35kW,探测
器本身的质量为M=100kg,薄膜面积为S=4×104m2,那么探测器由地球发射到太空时,由于太阳光的光压而得到的加速度将为多大?
(2)若探测器仅靠光压加速,那么每一天内增加的速度将是多大?
9、(15分)静止在匀强磁场中的核俘获一个速度为v0=7.7×104m/s的中子发生核反应。若已知的速度为,其方向与反应前中子的速度方向相同。求(1)的速度多大?(2)求出轨道半径之比。(3)当粒子旋转3周时,粒子旋转几周?
18、(14分) 激光器是一个特殊的光源,它发出的光便是激光,红宝石激光器发射的激光是不连续的一道一道的闪光,每道闪光称为一个光脉冲,现有一红宝石激光器,发射功率为,所发射的每个光脉冲持续的时间为,波长为793.4 nm,问每列光脉冲的长度l是多少?其中含有的光子数n是多少?
17、(14分)如图所示,折射率为的液体表面上方有一点光源S,发出一条光线,垂直地射到水平放置于液体中且距液面深度为h的平面镜M的O点上,当平面镜绕垂直于纸面的轴O以角速度ω逆时针方向匀速转动,液面上的观察者跟踪观察,发现液面上有一光斑掠过,且光斑到P点后立即消失,求:
(1)光斑在这一过程中的平均速度
(2)光斑在P点即将消失时的瞬时速度。
16、(14分)1801年,托马斯·杨用双缝干涉实验研究了光波的性质.1834年,洛埃利用单面镜同样得到了杨氏干涉的结果(称洛埃镜实验).
(1)洛埃镜实验的基本装置如图所示,S为单色光源,M为一平面镜.试用平面镜成像作图法在答题卡上画出S经平面镜反射后的光与直接发出的光在光屏上相交的区域.
(2)设光源S到平面镜的垂直距离和到光屏的垂直距离分别为a和L,光的波长为λ,在光屏上形成干涉条纹.写出相邻两条亮纹(或暗纹)间距离Δx的表达式.
15、(15分)图中光电管阴极用极限波长为5000埃的钠制成,现用波长3000埃的光照射阴极,当光电管加正向电压为2.1伏时测得饱和光电流值是0.56微安,则:(1)每秒钟阴极发射的光电子数为 个;(2)光电子到达阳极时的最大动能为 ev;(3)变阻器滑动头C与中心固定头O之间电压为 时,微安表读数为零,这时C在O点 侧。(4)由此可知光电子的最大初动能为 ev。
14、(8分)某同学设计了一个测定激光波长的实验装置如图甲所示。激光器发出的一束直径很小的红色激光进入一个一端装有双缝、另一端装有感光片的遮光筒,感光片的位置上出现一排等距的亮点,乙图中的黑点代表亮点的中心位置。
(1)这个现象说明激光具有_____________性。
(2)通过量出相邻光点的距离可算出激光的波长。据资料介绍:如果双缝的缝间距为a,双缝到感光片的距离为L,感光片上相邻两光点间的距离为b,则光的波长λ=ab/L。该同学测得L=1.0000m,缝间距a=0.220mm,用带10分度游标的卡尺测感光片上的距离时,尺与点的中心位置如乙图所示。
乙图中第1到第4个光点的距离是_____________mm。
实验中激光的波长λ=_____________m(保留两位有效数字)
(3)如果实验时将红激光换成蓝激光,屏上相邻两光点间的距离将_________。
13、(6分)某学校开展研究性学习。某研究小组的同学根据所学的光学知识,设计了一个涮液体析射率的仪器.如图所示.在一个圆盘上。过其圆心0作曲条互相垂直的直径BC、EF,在半径OA上垂直盘面插下两枚大头针P1、P2并保持P1、P1位置不变,每次测量时让圆盘的下半部分竖直进入液体中,而且总使得液面与直径BC相平,EF作为界面的法线,而后在图中右上方区域观察Pl、P2的像,并在圆周上插上大头针P3,使P3正好挡住Pl、P2,同学们通过计算,预先在圆周EC部分刻好了折射率的值.这样只要根据P,所插的位置,就可直接读出液体折射率的值.则:
(1)若∠AOF=30°,OP3与OC的夹角为30°,则P3处所对应的折射率的值为 .
(2)图中P3、P4两位置哪一处所对应的折射率值大?答:
(3)做AO的延长线交圆周于K,K处所对应的折射率值应为 .
12、如图所示某三棱镜顶角=41.30°,一束白光以较大的入射角i通过棱镜后,在光屏上形形成红到紫的彩色光带,当入射角i逐渐减小到零的过程中,屏上彩色光带会发生变化 (已知几种色光的临界角C红=41.37°,C橙=41.34°,C黄=41.24°,C绿=41.17°,C紫=40.74°)则下列说法正确的是: ( )
A、上的彩色光带是红光到紫光从上到下依次排列
B、入射角i减小时,观察到光屏上整个彩色光带向上移动
C、当入射角i逐渐减小到零的过程中屏上红光最先消失,紫光最后消失
D、当入射角i逐渐减小到零的过程中屏上紫光最先消失,红光最后消失
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