题目列表(包括答案和解析)
16、(14分)如图所示,一不透明的圆柱形容器内装满折射率为的透明液体,容器底部正中央O点处有一点光源S,平面镜MN与底面成45º角放置,若容器高为2dm,底边半径为(1+)dm,OM=1dm,在容器中央正上方1dm处水平放置一足够长的刻度尺。
(1)画出刻度尺上被光源S发出的光线经平面镜反射后照亮的部分
(2)计算光源S发出的光线经平面镜反射后,照射到刻度尺上的长度。(不考虑容器侧壁和液面的反射)
2 dm
15、(14分)光具有波粒二象性,光子能量E=h,其中频率表征波的物征,在爱因斯坦提出光子说之后,法国物理学家德布罗意提出了光子动量p与光波波长λ的关系是p=h/λ,若某激光管以Pw=60W的功率发射波长λ=6.63×10-7m的光,试根据上述理论:
(1)计算该管1min内发射多少个光子?(普朗克常量h=6.63×10-34 J·s)
(2)若光束全部被某黑体表面吸收,请用牛顿第二定律的动量表述计算该黑体表面受到光束对它的作用力为多大?
14、(12分)如图所示,在宽阔的湖面以上高为a处有一个电磁波发送器向对岸的一个接收器发出波长为λ的电磁波,接收器高出湖面的距离为x,从湖面反射的电磁波和直接到达接收器的电磁波发生干涉。设湖面宽度D远大于a和x,而且λ≥a,不考虑湖面反射对电磁波的影响,若要接收器收到的电磁波信号最强,x应取何值?
13、(10分)某地雷达站正在跟踪一架向雷达站飞来的飞机,设某一时刻从雷达站发出电磁波信号后,到接收到反射波信号历时t1=200μs,经4s后,雷达站又发出一电磁波信号,从发出到接收历时t2=186μs,则该飞机的飞行速度是多大?
12、(10分)美国物理学家密立根以精湛的技术测量光电效应中的几个重要物理量。其中之一是通过测量金属的遏止电压UC与入射光频率,由此计算普朗克常量h,他由此计算结果与普朗克根据黑体辐射得到的h相比较,以检验爱因斯坦方程式的正确性。实验结果是,在0.5%的误差范围内两者是一致的。
下表是某次实验中得到的某金属的和的几组数据。
UC/V |
0.541 |
0.637 |
0.714 |
0.809 |
0.878 |
/1014 |
5.644 |
5.888 |
6.098 |
6.303 |
6.501 |
(1)作出UC与γ的关系图象(图象作在答题纸上)
(2)这种金属的截止频率是;普朗克常量是 。
11、(9分)如图(a)所示,P为一堵高墙,M为高h=0.8m的矮墙,S为一点光源,三者水平距离如图,S以速度v0=10m/s竖直向上抛出,在落回地面前,矮墙在高墙上的影子消失的时间为 1.6 s。(取g = 10m/s2);如图b是用激光束对准前钢珠球心后,在屏上观察到钢球暗影中心有一亮斑,屏上显现的是光的__衍射_图样。
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10、一群处于n=3激发态的氢原子向基态跃迁,发出的光以入射角θ照射到一块平行玻璃砖A上,经玻璃砖A后又照射到一块金属板B上,如图所示,则下列说法正确的是: B、D
A、入射光经玻璃砖A后会分成相互平行的三束光线,从n=3直接跃迁到基态发出的光经玻璃砖A后的出射光线与入射光线间的距离最大
B、在同一双缝干涉装置上,从n=3直接跃迁到基态发出的光形成的干涉条纹最窄
C、经玻璃砖A后有些光子的能量将减小,有些光在玻璃砖的下表面会发生全反射
D、若从n=3能级跃迁到n=2能级放出的光子刚好能使金属板B发生光电效应,则从n=2能级跃迁到基态放出的光子一定能使金属板B发生光电效应
第二卷(非选择题 共85分)
9、一质量为2kg的质点从静止开始沿某一方向做匀加速直线运动,它的动量p随位移x变
化的关系式为,关于质点的说法错误的是 D
A、加速度为8m/s2
B、2s内的动量变化32kg·m/s
C、在相同的时间内,动量的增量一定相等
D、通过相同的位移,动量的增量也可能相等
8、甲在接近光速的火车上看乙站在地面上手中沿火车前进方向放置的尺,同时乙在地面上看甲在火车上手中沿火车前进方向放置的同样的尺,则下列说法正确的是 B D
A、甲看到乙手中的尺的长度比乙看到自己手中的尺的长度大
B、甲看到乙手中的尺的长度比乙看到自己手中的尺的长度小
C、乙看到甲手中的尺的长度比甲看到自己手中的尺的长度大
D、乙看到甲手中的尺的长度比甲看到自己手中的尺的长度小
7、测定玻璃的折射率的实验中,在纸上画玻璃砖的两平行界面ab,cd时,由于避免笔尖触及玻璃面,而画成a’b’,c’d’,如图所示,这样将导致测量时折射率 B
A、大于其真实值
B、小于其真实值
C、不受影响
D、条件不足,无法确定
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