1、填空题 糖尿病引起视网膜病变是导致失明的一个重要原因．利用高度聚集的激光束进行治疗，90%的患者可以避免失明的严重后果．一台发光功率为10W的氩激光器，能发出波长λ=5×10-7m的激光，每次点焊视网膜需要2×10-3J的光能，因此每次点焊只需要__ ">
时间:2019-12-13 02:36:49
1、填空题 糖尿病引起视网膜病变是导致失明的一个重要原因．利用高度聚集的激光束进行治疗，90%的患者可以避免失明的严重后果．一台发光功率为10W的氩激光器，能发出波长λ=5×10-7m的激光，每次点焊视网膜需要2×10-3J的光能，因此每次点焊只需要______s，每次点焊需要的光子数为______．（均用一位有效数字表示，普朗克常量h=6.63×10-34J?s）
参考答案：根据E=Pt得，t=EP=2×10-310s=2×10-4s．
每次点焊需要的光子数n=Ehcλ=2×10-36.63×10-34×3×1085×10-7≈5×1015．
故答案为：2×10-4，5×1015．
本题解析：
本题难度：一般
2、选择题 科学研究证明，光子有能量也有动量，当光子与电子碰撞时，光子的一些能量转移给了电子。假设光子与电子碰撞前的波长为λ，碰撞后的波长为λ\"，则碰撞过程中（ ? ）
A．能量守恒，动量守恒，且λ=λ\"
B．能量不守恒，动量不守恒，且λ=λ\"
C．能量守恒，动量守恒，且λ＜λ\"
D．能量守恒，动量守恒，且λ>λ\"
参考答案：C
本题解析：
本题难度：一般
3、选择题 （15分）（1）（5分）关于光电效应和康普顿效应的规律，下列说法正确的是 （有三个选项正确，选对一个得2分，选对两个得4分，选对三个得5分，选错一个扣3分，最低得0分）
A．光电效应中，金属板向外发射的光电子又可以叫做光子
B．用光照射金属不能发生光电效应是因为该入射光的频率小于金属的截止频率
C．对于同种金属而言，遏止电压与入射光的频率无关
D．石墨对X射线散射时，部分X射线的散射光波长会变大，这个现象称为康普顿效应
E.康普顿效应说明光具有粒子性
（2）（10分）一轻质弹簧竖直固定在地面上，上面连接一个质量为m1=1kg的物体，平衡时物体离地面0.9m，弹簧所具有的弹性势能为0.5J。现在在距物体m1正上方高为0.3m处有一个质量为m2=1kg的物体自由下落后与弹簧上物体m1碰撞立即合为一体，一起向下压缩弹簧。当弹簧压缩量最大时，弹簧长为0.6m。求（g取10m/s2）：600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060314/rkb4zspvamy.png\" style=\"vertical-align:middle;\">
①碰撞结束瞬间两物体的动能之和是多少？
②弹簧长为0.6m时弹簧的弹性势能大小？
参考答案：（1）BDE；（2）①1.5J；②8J.
本题解析：（1）光电效应中，金属板向外发射的光电子是电子，A错误；入射光的频率只有大于金属的截止频率才能发生光电效应，B正确；对于同种金属而言，入射光的频率越高，遏止电压越大，C错误；石墨对X射线散射时，散射光中除了有原波长λ0的x光外，还产生了波长λ>λ0 的x光，其波长的增量随散射角的不同而变化。这种现象称为康普顿效应，D正确；康普顿效应说明光具有粒子性，D正确。
（2）解析：
①m2自由下落：600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060314/r0z002prw0m.png\" style=\"vertical-align:middle;\"> 可解得：
600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060314/qtrudkeix3g.png\" style=\"vertical-align:middle;\">（2分）
碰撞由动量守恒：600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060314/55fekvr3mzj.png\" style=\"vertical-align:middle;\"> 可解得：
600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060314/1lkjgcuwxzk.png\" style=\"vertical-align:middle;\">（2分）
碰后的动能：600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060314/usplyhec0az.png\" style=\"vertical-align:middle;\">（2分）
②m1与m2共同下降的高度600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060314/w154bhyjbpo.png\" style=\"vertical-align:middle;\">
由机械能守恒得：600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060314/tvr21htzgod.png\" style=\"vertical-align:middle;\">（2分）
解得600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060314/puwjqurekxt.png\" style=\"vertical-align:middle;\">（1分）
所以弹性势能为8J（1分）
考点：光电效应和康普顿效应、动量守恒、机械能守恒
本题难度：一般
4、简答题 发光功率为P的点光源放在折射率为n的介质中，点光源向各个方向均发出波长为λ的单色光，在距点光源为l远处，垂直光的传播方向有一孔屏，小孔的面积为S，求ts内通过小孔的光子数．（设真空中光速为c，普朗克恒量为h）
参考答案：发光功率为P的点光源放在折射率为n的介质中，ts内产生的能量E总=Pt
一个光子的能量E=hcλn
单位面积的能量Eo=pt4πl2
N=ptsλn4πchl2
答：ts内通过小孔的光子数是N=ptsλn4πchl2．
本题解析：
本题难度：一般
5、选择题 已知某单色光的波长为λ，在真空中的传播速度为c，普朗克常量为h，则该电磁波辐射的能量子的值为（ ）
A．hcλ
B．
| hλ c |
| h λ |
| hc λ |
参考答案：D
本题解析：
本题难度：一般