1.下列各组中不属于相对性状的是
A.水稻的早熟和晚熟 B.豌豆的紫花和白花
C.小麦的抗病和易感染疾病 D.绵羊的长毛和细毛
18.北京市第八十中学2009--2010学年度第一学期月考光子具有能量,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总能量及光子个数分别是多少?
(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)
解:(1)时间t内太阳光照射到面积为S的圆形区域上的总能量E总= P0St………..
解得E总=πr2 P0t………………………..…...................................................................
照射到此圆形区域的光子数n=……………………………….……….…….…
解得n=………………………..…...................................................................
(2)因光子的动量p=
则到达地球表面半径为r的圆形区域的光子总动量p总=np……….….….………
因太阳光被完全反射,所以时间t内光子总动量的改变量
Δp=2p…………………………………….….….…………………….…………
设太阳光对此圆形区域表面的压力为F,依据动量定理Ft =Δp……………. …
太阳光在圆形区域表面产生的光压I=F/S……………………………………………
解得I=……………………………………………………………………....…….
(3)在太阳帆表面产生的光压I′=I…………………………..........................
对太阳帆产生的压力F′= I′S ……………….........................................................
设飞船的加速度为a,依据牛顿第二定律F′=ma......................................................
解得a=5.9×10-5m/s2…............................................................................................ ...
17.山东省费县一中2010届高三第一次调研测试如图为双缝干涉的实验示意图,若要使干涉条纹的间距变大可改用长更___________(填长、短)的单色光,或是使双缝与光屏间的距离___________(填增大、减小)。
答案:长,增大。
[解析]依据双缝干涉条纹间距规律,可知要使干涉条纹的间距变大,需要改用波长更长的单色光,应将增大双缝与屏之间的距离L。
16. 吉林省长白县2010届高三质量检测如图所示,有一截面是直角三角形的棱镜ABC,∠A=30º.它对红光的折射率为n1.对紫光的折射率为n2.在距AC边d处有一与AC平行的光屏。现有由以上两种色光组成的很细的光束垂直AB边射入棱镜.
(1)红光和紫光在棱镜中的传播速度比为多少?
(2)为了使红光能从AC面射出棱镜,n1应满足什么条件?
(3)若两种光都能从AC面射出,求在光屏MN上两光点间的距离.
解:(1)v红=C/n1
v紫=C/n2
∴ v红/ v紫=n2/n1
(3分. 方程2分,结果1分)
(2)C>30º sinC=
∴n1<2………………(3分)
(3)
Δx=d(tanr2-tanr1)=d
(方程每个1分,结果1分)
15. 海南省海口市2010届高三调研测试(1)一频率为5×1014Hz光波在某介质中传播, 某时刻电场横波图象如图12(a)所示.光波在该介质中的传播速度v= m/s,在该介质中的折射率n 。
(2)一束的光波以450的入射角,从AB面射入图12(b)所示的透明三棱镜中,棱镜折射率n=。试求光进入AB面的折射角,并在图12(b)上画出该光束在棱镜中的光路。
答案:(1)2×108 (2分) n=1.5 (2分)
(2) (3分)
画图:共5分
其中由几何关系,画出光线在AC面上的入射角i’=450 得2分
由 C=450
光在AC面发生全反射(2分),并垂直BC面射出 (1分)
14.江苏省南师大附属扬子中学2010届高三周练如图所示,一截面为正三角形的棱镜,其折射率为。今有一束单色光射到它的一个侧面,经折射后与底边平行,再射向另一侧面后射出。则出射光线相对于第一次射向棱镜的入射光线偏离了的角度为
答案:600
13、天津市2010届高三上学期六校联考△OMN为玻璃等腰三棱镜的横截面。a、b两束可见单色光从空气垂直射入棱镜底面MN,在棱镜侧面OM、ON上反射和折射的情况如图所示,由此可知 ( D )
A.棱镜内a光的传播速度比b光的小
B.b光比a光更容易发生明显衍射现象
C.a光的频率比b光的高
D.a光的波长比b光的长
12.浙江省温州市十校联合体2010届高三期中联考用如图所示的实验装置观察光的薄膜干涉现象.图(a)是点燃的酒精灯(在灯芯上洒些盐),图(b)是竖立的附着一层肥皂液薄膜的金属线圈.将金属线圈在其所在的竖直平面内缓慢旋转,观察到的现象是 ( D )
A.当金属线圈旋转30°时,干涉条纹同方向旋转30°
B.当金属线圈旋转45°时,干涉条纹同方向旋转90°
C.当金属线圈旋转60°时,干涉条纹同方向旋转30°
D.干涉条纹保持不变
11.北京市第八十中学2009--2010学年度第一学期月考2003年全世界物理学家评选出“十大最美物理实验”,排名第一的为1961年物理学家利用“托马斯·杨双缝干涉实验”装置进行电子干涉的实验.从辐射源射出的电子束经两个靠近的狭缝后在显微镜的荧光屏上出现干涉条纹,该实验说明:( C )
A.光具有波动性
B.光具有波、粒二象性
C.微观粒子也具有波动性
D.微观粒子也是一种电磁波
10.北京市第八十中学2009--2010学年度第一学期月考右图为氢原子能级的示意图,现有大量的氢原子处于n=4的激发态,当向低能级跃迁时辐射出若干不同频率的光。关于这些光下列说法正确的是:( D )
A.最容易表现出衍射现象的光是由n=4能级跃迁到n=1能级产生的
B.频率最小的光是由n=2能级跃迁到n=1能级产生的
C.这些氢原子总共可辐射出3种不同频率的光
D.用n=2能级跃迁到n=1能级辐射出的光照射逸出功为6.34eV的金属铂能发生光电效应
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