（15分）如圖所示，光子具有動(dòng)量，每個(gè)光子的動(dòng)量mv=h /λ（式中h為普朗克常量，λ為光子的波長(zhǎng)）.當(dāng)光照射到物體表面上時(shí)，不論光被物體吸收還是被物體表面反射，光子的動(dòng)量都會(huì)發(fā)生改變，因而對(duì)物體表面產(chǎn)生一種壓力，稱為光壓.右圖是列別捷夫設(shè)計(jì)的用來測(cè)量光壓的儀器.圖中兩個(gè)圓片中，a是涂黑的，而b是光亮的.當(dāng)光線照射到a上時(shí)，可以認(rèn)為光子全部被吸收，而當(dāng)光線照射到b上時(shí)，可以認(rèn)為光子全部被反射.分別用光線照射在a或b上，由于光壓的作用，都可以引起懸絲的旋轉(zhuǎn)，旋轉(zhuǎn)的角度可以借助于和懸絲一起旋轉(zhuǎn)的小平面鏡M進(jìn)行觀察。

（1）如果用一束強(qiáng)光同時(shí)照射a、b兩個(gè)圓片，光線的入射方向跟圓片表面垂直，懸絲將向哪個(gè)方向偏轉(zhuǎn)？為什么？

（2）已知a、b兩個(gè)圓片的半徑都為r，兩圓心間的距離是d.現(xiàn)用頻率為ν的激光束同時(shí)照射a、b兩個(gè)圓片，設(shè)入射光與圓面垂直，單位時(shí)間內(nèi)垂直于光傳播方向的單位面積上通過的光子個(gè)數(shù)為n，光速為c，求：由于光壓而產(chǎn)生的作用力分別多大。

解析：

(1)a向外b向里轉(zhuǎn)動(dòng)（從上向下看逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)）（3分）

對(duì)時(shí)間t內(nèi)照到圓片上的光子用動(dòng)量定理：Ft=ntSΔmv，照到a上的每個(gè)光子的動(dòng)量變化是mv，而照到b上的每個(gè)光子的動(dòng)量變化是2mv；因此光子對(duì)b的光壓大.（3分）

(2)分別對(duì)單位時(shí)間內(nèi)照射到a、b上的光子用動(dòng)量定理，有：

Fa= nπr2hν/c，Fb= nπr22hν/c（10分）

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：閱讀理解

A．（選修模塊3-3）
（1）下列說法正確的是
B
B

A．顯微鏡下看到墨水中的炭粒的無規(guī)則運(yùn)動(dòng)是熱運(yùn)動(dòng)
B．一定量100℃的水變成100℃的水蒸汽，其分子之間的勢(shì)能增加
C．晶體所有的物理性質(zhì)各向異性，非晶體所有的物理性質(zhì)各向同性
D．分子a從遠(yuǎn)處趨近固定不動(dòng)的分子b，它們間分子力一直變大
（2）如圖所示，一定質(zhì)量理想氣體經(jīng)過三個(gè)不同的過程a、b、c后又回到初始狀態(tài)．在過程a中，若系統(tǒng)對(duì)外界做功400J，在過程c 中，若外界對(duì)系統(tǒng)做功200J，則b過程外界對(duì)氣體做功
0
0
J，全過程中系統(tǒng)
吸收
吸收
熱量（填“吸收”或“出”），其熱量是
200
200
J．
（3）現(xiàn)在轎車已進(jìn)入普通家庭，為保證駕乘人員人身安全，汽車增設(shè)了安全氣囊，它會(huì)在汽車發(fā)生一定強(qiáng)度的碰撞時(shí)，利用疊氮化鈉（NaN3）爆炸時(shí)產(chǎn)生氣體（假設(shè)都是N2）充入氣囊，以保護(hù)駕乘人員．若已知爆炸瞬間氣囊容量為70L，氮?dú)獾拿芏圈?1.25×102Kg/m3，氮?dú)獾钠骄栙|(zhì)量M=0.028kg/mol，阿伏加德羅常數(shù)NA=6.02×1023mol-1，試估算爆炸瞬間氣囊中N2分子的總個(gè)數(shù)N（結(jié)果保留一位有效數(shù)字）．
C．（選修模塊3-5）
（1）下列說法中正確的是
BD
BD

A．β衰變現(xiàn)象說明電子是原子核的組成部分
B．目前已建成的核電站的能量來自于重核裂變
C．一個(gè)氫原子從n=3的激發(fā)態(tài)躍遷到基態(tài)時(shí)，最多能產(chǎn)生3種不同頻率的光子
D．盧瑟福依據(jù)極少數(shù)α粒子發(fā)生大角度散射提出了原子的核式結(jié)構(gòu)模型
（2）當(dāng)具有5.0eV能量的光子照射到某金屬表面后，從金屬表面逸出的光電子的最大初動(dòng)能是1.5eV．為了使該金屬產(chǎn)生光電效應(yīng)，入射光子的最低能量為
B
B

A．1.5eV         B．3.5eV           C．5.0eV           D．6.5eV
（3）總質(zhì)量為M的火箭被飛機(jī)釋放時(shí)的速度為v0，方向水平．釋放后火箭立即向后以相對(duì)于地面的速率u噴出質(zhì)量為m的燃?xì)�，則火箭相對(duì)于地面的速度變?yōu)?!--BA-->
Mv0+mu
M-m
Mv0+mu
M-m
．

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科目：高中物理 來源： 題型：

精英家教網(wǎng)[物理--選修3-5]
（1）下列說法正確的是
 
．
A、光子像其他粒子一樣，不但具有能量，也具有動(dòng)量
B．玻爾認(rèn)為，原子中電子軌道是量子化的，能量也是量子化的
C．將由放射性元素組成的化合物進(jìn)行高溫分解，會(huì)改變放射性元素的半衰期
D．原子核的質(zhì)量大于組成它的核子的質(zhì)量之和，這個(gè)現(xiàn)象叫做質(zhì)量虧損
（2）如圖所示，已知水平面上的P點(diǎn)右側(cè)光滑，左側(cè)與滑塊間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ．質(zhì)量分別為m1和m2的兩個(gè)滑塊在水平面上P點(diǎn)的右側(cè)分別以速度v1、v2向右運(yùn)動(dòng)，由于V1＞V2而發(fā)生碰撞（碰撞前后兩滑塊的速度均在一條直線上）．二者碰后m1繼續(xù)向右運(yùn)動(dòng)，m2被右側(cè)的墻以原速率彈回，再次與m1相碰，碰后m2恰好停止，而m1最終停在Q點(diǎn)．測(cè)得PQ間的距離為L(zhǎng)．求第一次碰后滑塊m1的速率．

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科目：高中物理 來源： 題型：

精英家教網(wǎng)（1）氫原子的能級(jí)圖如圖所示，已知可見光光子的能量范圍約為1.62eV-3.11eV，假定光子能量為E的一束光照射容器中大量處于n=2能級(jí)的氫原子，氫原子吸收光子后，發(fā)出頻率為v1、v2、v3、v4、v5、和v6，且頻率依次增大，關(guān)于這些光，下列說法中正確的是
 

A．氫原子發(fā)出b種頻率光，有4種可能為可見光．
B．這束照射氫原子的光，它的光子能量E=hv6
C．用從n=2能級(jí)躍遷到n=1能級(jí)輻射出的光照射逸出功為6.34eV的金屬鉑能產(chǎn)生光電效應(yīng)
D．頻率最小的光v1具有顯著的熱效應(yīng)
（2）在光滑的水平地面上靜止著一質(zhì)量為M=0.4kg的薄木板，一個(gè)質(zhì)量為m=0.2kg的木塊（可視為質(zhì)點(diǎn)）以v0=4m/s的速度，從木板左端滑上，一段時(shí)間后，又從木板上滑下（不計(jì)木塊滑下時(shí)機(jī)械能損失），兩物體仍沿直線繼續(xù)向前運(yùn)動(dòng)，從木塊與木板剛剛分離開始計(jì)時(shí)，經(jīng)時(shí)間t=3.0s，兩物體之間的距離增加了s=3m，已知木塊與木板的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.4，求薄木板的長(zhǎng)度．
精英家教網(wǎng)

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科目：高中物理 來源： 題型：

（2008?南通三模）①關(guān)于光的本性的認(rèn)識(shí)，下列敘述正確的是
ABD
ABD

A．光波是一種概率波
B．光子具有動(dòng)量
C．在做光電效應(yīng)實(shí)驗(yàn)時(shí)，只要光的強(qiáng)度足夠大，就一定有光電子發(fā)射出來
D．愛因斯坦提出了光子說，成功地解釋了光電效應(yīng)現(xiàn)象
②用如圖所示的裝置進(jìn)行驗(yàn)證動(dòng)量守恒的以下實(shí)驗(yàn)：
（1）先測(cè)出滑塊A、B的質(zhì)量M、m及滑塊與桌面的動(dòng)摩擦因數(shù)μ，查出當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣萭；
（2）用細(xì)線將滑塊A、B連接，使A、B間的彈簧處于壓縮狀態(tài)，滑塊B緊靠在桌邊；
（3）剪斷細(xì)線，測(cè)出滑塊B做平拋運(yùn)動(dòng)落地時(shí)的水平位移為s1，滑塊A沿桌面滑行距離為s2．
為驗(yàn)證動(dòng)量守恒，寫出還須測(cè)量的物理量及表示它的字母
桌面離地面高度h
桌面離地面高度h
．如果動(dòng)量守恒，須滿足的關(guān)系是
M
2μgs2
=ms1
g
2h
M
2μgs2
=ms1
g
2h
．

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科目：高中物理 來源： 題型：閱讀理解

（選修3-5）
（1）核能是一種高效的能源．
①在核電站中，為了防止放射性物質(zhì)泄漏，核反應(yīng)堆有三道防護(hù)屏障：燃料包殼，壓力殼和安全殼（見圖甲）．結(jié)合圖乙可知，安全殼應(yīng)當(dāng)選用的材料是
混凝土
混凝土
．

②圖丙是用來監(jiān)測(cè)工作人員受到輻射情況的胸章，通過照相底片被射線感光的區(qū)域，可以判斷工作人員受到何種輻射．當(dāng)胸章上1mm鋁片和3mm鋁片下的照相底片被感光，而鉛片下的照相底片未被感光時(shí)，結(jié)合圖2分析工作人員受到了
β
β
射線的輻射；當(dāng)所有照相底片被感光時(shí)，工作人員受到了
γ
γ
射線的輻射．
（2）下列說法正確的是
A．盧瑟福的a粒子散射實(shí)驗(yàn)揭示了原子核有復(fù)雜的結(jié)構(gòu)
B．受普朗克量子論的啟發(fā)，愛因斯坦在對(duì)光電效應(yīng)的研究中，提出了光子說
C．核反應(yīng)方程
 
238
92
U→
 
234
90
Th+
 
4
2
He屬于裂變
D．宏觀物體的物質(zhì)波波長(zhǎng)非常小，極易觀察到它的波動(dòng)性
E．根據(jù)愛因斯坦質(zhì)能方程，物體具有的能量和它的質(zhì)量之間存在著正比關(guān)系
F．β衰變中產(chǎn)生的β射線實(shí)際上是原子的核外電子掙脫原子核的束縛而形成的
G．中子與質(zhì)子結(jié)合成氘核的過程中需要吸收能量
H．升高放射性物質(zhì)的溫度，可縮短其半衰期
I．氫原子輻射出一個(gè)光子后，根據(jù)玻爾理論可知?dú)湓拥碾妱?shì)能增大，核外電子的運(yùn)動(dòng)加速度增大
J．對(duì)于任何一種金屬都存在一個(gè)“最大波長(zhǎng)”，入射光的波長(zhǎng)必須小于這個(gè)波長(zhǎng)，才能產(chǎn)生光電效應(yīng)
（3）如圖所示，質(zhì)量為M=2kg的足夠長(zhǎng)的小平板車靜止在光滑水平面上，車的一端靜止著質(zhì)量為MA=2kg的物體A（可視為質(zhì)點(diǎn)）．一個(gè)質(zhì)量為m=20g的子彈以500m/s的水平速度迅即射穿A后，速度變?yōu)?00m/s，最后物體A靜止在車上．若物體A與小車間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.5．（g取10m/s2）
①平板車最后的速度是多大？
②全過程損失的機(jī)械能為多少？
③A在平板車上滑行的距離為多少？

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同步練習(xí)冊(cè)答案