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182245. (2021•铁一中学•高二下期中) 一个光源以P=1.5W的功率向四周均匀地发射能量.在离光源距离R=3.5m处放置一钾箔,钾的逸出功W=2.2eV,假设入射光的能量是连续平稳地传给钾箔,光的平均波长为λ.假设照射到钾箔上面的光能被钾箔完全吸收。
(1)根据爱因斯坦的光子说和质能方程,证明光子动量(h是普朗克常量)。
(2)假设照射在钾箔上的能量能被钾箔完全吸收,求:钾箔在垂直入射光方向上单位面积受到光平均作用力的表达式(用题目中的物理符号表示)。
共享时间:2021-05-16 难度:4
[考点]
用动量定理求平均作用力,爱因斯坦光电效应方程,光子的动量,爱因斯坦质能方程的应用,
[答案]
(1)根据爱因斯坦光子说:E=hν=
由质能方程:E=mc2
得光子的动量:p=
(2)钾箔在垂直入射光方向上单位面积受到光平均作用力的表达式为
[解析]
解:(1)根据爱因斯坦光子说:E=hν=
由质能方程:E=mc2
得光子的动量:p=
(2)钾箔在垂直于入射光方向上单位面积上吸收的功率:P0
t时间内钾箔单位面积上吸收的光子的个数:N=
单个光子的动量:p=
对单位面积上N个光子,由动量定理可得:﹣Ft=0﹣Np
联立可得钾箔在垂直入射光方向上单位面积受到光平均作用力:F=
答:(1)根据爱因斯坦光子说:E=hν=
由质能方程:E=mc2
得光子的动量:p=
(2)钾箔在垂直入射光方向上单位面积受到光平均作用力的表达式为
[点评]
本题考查了"用动量定理求平均作用力,爱因斯坦光电效应方程,光子的动量,爱因斯坦质能方程的应用,",属于"综合题",熟悉题型是解题的关键。
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考点说明
灰色代表去掉的考点,绿色代表未变动的考点,红色代表新增的考点
160626. (2016•西工大附中•五模) 质量为1kg的小球从离地面5m高处自由落下,空气阻力不计,碰地后反弹的高度为0.8m,碰地的时间为0.05s.规定竖直向下为正方向,则碰地过程中,小球动量的增量为        kg•m/s,小球对地的平均作用力大小为        N.(小球与地面作用过程中,重力冲量不能忽略,g取10m/s2
共享时间:2016-05-14 难度:1 相似度:1.25
206104. (2025•西安中学•一模) 如图为某款条形码扫描笔的工作原理图,发光二极管发出的光频率为ν0,将扫描笔笔口打开,在条形码上匀速移动,遇到黑色线条光几乎全部被吸收;遇到白色线条光被大量反射到光电管中的金属表面(截止频率0.8ν0),产生光电流,如果光电流大于某个值,会使信号处理系统导通,将条形码变成一个个脉冲电信号。下列说法正确的是(  )
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A.扫描笔在条形码上移动的速度会影响相邻脉冲电信号的时间间隔

B.频率为ν0的光照到光电管的金属表面立即产生光电子

C.若发光二极管发出频率为1.2ν0的光,则一定无法识别条形码

D.若发光二极管发出频率为0.5ν0的光,扫描笔缓慢移动,也能正常识别条形码

共享时间:2025-03-06 难度:1 相似度:1.25
159160. (2023•西安市•高三上二月) 氚是核聚变中重要的核燃料,氚在自然界中存量极少,工业上用中子轰击锂核()发生核反应,生成氚核并产生α粒子。已知中子、氚核、α粒子、锂核的质量分别是mn=1.0087u,mH=3.0160u,ma=4.0026u,mLi=6.0151u。质量亏损1u释放的核能为931.5MeV。求:
(1)一个中子轰击锂核的核反应,放出的能量为多少;
(2)一个氚核()和一个氘核()可发生核聚变,可以得到一个氦核和一个中子,已知的平均结合能是1.09MeV,的平均结合能是2.78MeV,的平均结合能是7.03MeV,中子的结合能为零,则氚核和氘核发生核聚变时释放的能量为多少;
(3)在(2)问中,若氘核与氚核碰撞前,氘核的动能为0.24MeV,碰撞时,氘核与氚核的动量等大反向,核反应过程释放的核能全部转化为机械能,则反应后生成的核和中子的动能分别是多少?
共享时间:2023-12-30 难度:2 相似度:0.75
160560. (2016•西安中学•一模) 2013年2月12日朝鲜进行了第三次核试验,韩美情报部门通过氙(Xe)和氪(Kr)等放射性气体,判断出朝鲜使用的核原料是铀(U)还是钚(Pu),若核实验的核原料是U,则
①完成核反应方程式U+n→Sr+Xe+                    
②本次核试验释放的能量大约相当于7000吨TNT当量,已知铀核的质量为235.0439u,中子质量为1.0087u,锶(Sr)核的质量为89.9077u,氙(Xe)核的质量为135.9072u,1u相当于931.5MeV的能量,求一个U原子裂变释放的能量            MeV。
共享时间:2016-03-02 难度:2 相似度:0.75
160596. (2016•西安一中•模拟) 下列说法正确的是(  )

A.光子像其他粒子一样,不仅具有能量,也具有动量

B.波尔认为,原子中电子轨道是量子化的,能量也是量子化的

C.β射线是原子核外电子高速运动形成的

D.原子核的质量大于组成它的核子的质量之和,这个现象叫质量亏损

E.根据玻尔理论可知,氢原子辐射出一个光子后,氢原子的电势能减少,动能增加

共享时间:2016-03-05 难度:2 相似度:0.75
160710. (2016•华清中学•五模) 2013年2月12日朝鲜进行了第三次核试验,韩美情报部门通过氙(Xe)和氪(Kr)等放射性气体,判断出朝鲜使用的核原料是铀(U)还是钚(Pu),若核实验的核原料是U,则:
①完成核反应方程式U+n→Sr+Xe+                    
②本次核试验释放的能量大约相当于7000吨TNT当量,已知铀核的质量为m1、中子质量为m2、锶(Sr)核的质量为m3、氙(Xe)核的质量为m4,光速为c,则一个U原子裂变释放的能量ΔE=                    
共享时间:2016-05-09 难度:2 相似度:0.75
206501. (2024•西安八十五中•一模) 如图甲所示,质量为M的木板B静置于粗糙水平桌面上,质量为m的物块A叠放在木板上,A左侧通过水平细绳与固定的传感器相连。t=0时刻起,用一水平向右且随时间逐渐增加的力作用在B上,传感器的示数F传随时间t变化的规律如图乙所示,t2时刻水平拉力大小为Fb、传感器示数为Fa,已知最大摩擦力等于滑动摩擦力,重力加速度大小为g。t2时刻B总共受到        个力,受到A的滑动摩擦力大小为        ,受桌面的摩擦力大小        
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共享时间:2024-03-15 难度:2 相似度:0.75
182731. (2019•西安中学•高二下期末) 已知氘核质量为2.0136u,中子质量为1.0087u,He的质量为3.0150u.
(1)写出两个氘核聚变成He的核反应方程;
(2)计算上述核反应中释放的核能;
(3)若两氘核以相等的动能0.35MeV做对心碰撞即可发生上述核反应,且释放的核能全部转化为机械能,则反应中生成的He和中子的动能各是多少?
共享时间:2019-07-21 难度:3 相似度:0.58
160726. (2016•华清中学•四模) 下列说法正确的是 (  )

A.根据玻尔理论,氢原子在辐射光子的同时,轨道也在连续地减小

B.放射性物质的温度升高,则半衰期减小

C.用能量等于氘核结合能的光子照射静止氘核,不可能使氘核分解为一个质子和一个中子

D.某放射性原子核经过2次α衰变和一次β衰变,核内质子数减少3个

E.根据玻尔理论,氢原子的核外电子由较高能级跃迁到较低能级时,要释放一定频率的光子,同时电子的动能增大,电势能减小.

共享时间:2016-04-18 难度:4 相似度:0.5

nr@dyw.com

2021-05-16

高中物理 | 高二下 | 解答题

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2020*西工大*期末
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