15．　

14．3　

13．　

ABAC　 DCAD　 BADB

20.(15分)根据量子理论，光子具有动量，光子的动量等于光子的能量除以光速，即p=,光照射到物体表面并被反射时，会对物体产生压强，这就是“光压”.光压是光的粒子性的典型表现.光压的产生机理如同气体压强：由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.　

(1)激光器发出的一束激光的功率为P，光束的横截面积为S.当该激光束垂直照射在物体表面时，试计算单位时间内到达物体表面的光子的总动量.　

(2)若该激光束被物体表面完全反射，证明其在物体表面引起的光压是.　

(3)设想利用太阳的光压将物体送到太阳系以外的空间去，当然这只有当太阳对物体的光压超过了太阳对物体的引力才行.现如果用一种密度为1.0×10³ kg/m³的物体做成的平板，它的刚性足够大，则当这种平板厚度较小时，它将能被太阳的光压送出太阳系.试估算这种平板的厚度应小于多少？设平板处于地球绕太阳运动的公转轨道上，且平板表面所受的光压处于最大值，不考虑太阳系内各行星对平板的影响，已知地球公转轨道上的太阳常量为1.4×　 10³ J/m²·s(即在单位时间内垂直辐射在单位面积上的太阳光能量)，地球绕太阳公转的加速度为5.9×10^-3 m/s².　

19.(15分)如图3-7-8所示，有界匀强磁场磁感应强度为B=0.50 T，磁场方向垂直于纸面向里，MN是磁场的左边界.在磁场中A处放一个放射源，内装Ra(镭)，Ra放出某种射线后衰变成²Rn(氡).试写出Ra衰变的方程.若A距磁场的左边界MN的距离OA=1.0 m时，放在MN左侧的粒子接收器接收到垂直于边界MN方向射出的质量较小的粒子，此时接收器位置距经过OA的直线1.0 m.由此可以推断出一个静止镭核Ra衰变时放出的能量是多少？保留两位有效数字.(取1 u=1.6×10^-27kg,电子电量e=1.6×10^-19C)　

图3-7-8

18.(14分)一等腰直角棱镜放在真空中，如图3-7-7所示，AB=AC=d.一束单色光以　　 60°的入射角从AB侧面中点射入，折射后再从AC侧面折射出时，出射光线偏离入射光线的偏向角为30°.已知单色光在真空中的光速为c，求此单色光通过三棱镜的时间是多少?　

图3-7-7

17.(13分)1909年-1911年英国物理学家卢瑟福与其合作者做了用α粒子轰击金箔的实验.发现绝大多数α粒子穿过金箔后仍沿原来的方向前进，少数α粒子发生了较大偏转，并且有极少数α粒子偏转超过了90°，有的甚至被弹回，偏转角几乎达到180°，这就是α粒子散射实验.(下列公式或数据为已知：点电荷的电势φ=k，k=9.0×10⁹N·m²/C²，金原子序数为79，α粒子质量m_α=6.64×10^-27 kg，α粒子速度v_α=1.6×10⁷ m/s，电子电量e=1.6×10^-19C)

(1)根据以上实验现象能得出关于金箔中金(Au)原子结构的一些信息.试写出其中三点：

①___________________________；　

②___________________________；　

③___________________________；　

(2)估算金原子(Au)核的半径大小.　

16.(13分)(2002年广东高考试题)如下一系列核反应是在恒星内部发生的　

p+C→N　

N→C+e⁺+v　

p+C→N　

p+C→O　

O→N+e⁺+v　

p+N→C+α　

其中p为质子，α为α粒子，e⁺为正电子，v为一种中微子.已知质子的质量为m_p=1.672648×10^-27 kg,α粒子的质量为m_α=6.644929×10^-27 kg,正电子的质量为m_e=9.11×10^-31 kg,中微子的质量可忽略不计.真空中的光速c=3.00×10⁸ m/s.试计算该系列核反应完成后释放的能量.　

15.实验室用功率P=15 W的紫外灯演示光电效应.紫外线波长λ=2537,阴极离光源d=0.5 m，原子半径取r=0.5 ×10^-10m，则阴极表面每个原子每秒钟接收到的光子数为_______.