2016屆海淀進(jìn)修高三物理查漏補(bǔ)缺試題及答案

1、(C )PA .高壓電源正極應(yīng)接在 P點(diǎn)，X射線從K極發(fā)出2016海淀區(qū)高三物理查漏補(bǔ)缺試題使用說明：2016海淀區(qū)高三物理查漏補(bǔ)缺試題是在海淀高三期中、期末、零模、一模、二模五次 統(tǒng)練基礎(chǔ)上的補(bǔ)充，絕非猜題押寶，試題不是一份試卷。試題的選取有的側(cè)重知識(shí)點(diǎn) 的落實(shí)、有的側(cè)重物理模型、有的側(cè)重典型試題（如力學(xué)計(jì)算題和電學(xué)計(jì)算題是我們 五次考試中沒有考到的典型試題）。請(qǐng)老師根據(jù)選題知識(shí)點(diǎn)、意圖以及學(xué)生情況，有 選擇地使用這些試題。一、選擇題1. 關(guān)于電磁場(chǎng)和電磁波，下列敘述中正確的是 （CD ）A .恒定的電場(chǎng)能夠產(chǎn)生電磁波B .電磁波的傳播需要介質(zhì)C.電磁波從一種介質(zhì)進(jìn)入另一種介質(zhì)，頻率不變D

2、.電磁波的傳播過程也傳遞了能量2. 在研究材料A的熱膨脹特性時(shí)，可采用如圖所示的干涉實(shí)驗(yàn)法.A的上表面是一光滑平面，在 A的上方放一個(gè)兩面平整的玻璃板 B, B與A 上表面平行，在它們之間形成一厚度均勻的空氣薄膜.現(xiàn)用波長(zhǎng)為入的單色光垂直照射玻璃板 B,同時(shí)對(duì)A緩慢加熱，在B上方觀察到B板的 亮度發(fā)生周期性變化.當(dāng)溫度為 ti時(shí)最亮，然后亮度逐漸減弱至最暗； 當(dāng)溫度升到t2時(shí)，亮度再一次增到最亮.則（BD ）A .出現(xiàn)最亮?xí)r，B上表面反射光與 B下表面反射光疊加后加強(qiáng)B .出現(xiàn)最亮?xí)r，B下表面反射光與 A上表面反射光疊加后加強(qiáng)C.溫度從ti升至t2過程中，A的高度增加 4D .溫度從ti升至t

3、2過程中，A的高度增加 23. 如圖，P是一偏振片，P的透振方向（用帶有箭頭的實(shí)線表示）為豎直方向。下列四種入射光束中，哪種照射P時(shí)能在P的另一側(cè)觀察不到透射光A .太陽光B .沿豎直方向振動(dòng)的光C.沿水平方向振動(dòng)的光D .沿與豎直方向成 45。角振動(dòng)的光4. 關(guān)于光譜，下列說法中正確的是（C ）A .熾熱的液體發(fā)射明線光譜B .太陽光譜中的暗線說明太陽缺少與這些暗線對(duì)應(yīng)的元素C.明線光譜和暗線光譜都可以用于對(duì)物質(zhì)成分進(jìn)行分析D .發(fā)射光譜一定是連續(xù)光譜5. 關(guān)于電磁波的應(yīng)用下列說法正確的是（C ）A. 丫射線可以用于防偽鑒別工作B .紫外線可以改變基因培育優(yōu)良品種。C. X射線可以用于機(jī)場(chǎng)檢

4、查箱內(nèi)的物品D .微波可以測(cè)量鋼板厚度6. 如圖所示為X射線管的結(jié)構(gòu)示意圖，E為燈絲電源。要 使射線管發(fā)出X射線，須在K、A兩電極間加上幾萬伏的直 流咼壓，（D ）-1 -B 高壓電源正極應(yīng)接在C.高壓電源正極應(yīng)接在D 高壓電源正極應(yīng)接在P點(diǎn)，X射線從A極發(fā)出Q點(diǎn)，X射線從K極發(fā)出Q點(diǎn)，X射線從A極發(fā)出圖53 -7 入射光照射到某金屬表面上發(fā)生光電效應(yīng)，若入射光的強(qiáng)度減弱，而頻率保持不變, 那么（C ）A 從光照至金屬表面上到發(fā)射出光電子之間的時(shí)間間隔將明顯增加B .逸出的光電子的最大初動(dòng)能將減小C.單位時(shí)間內(nèi)從金屬表面逸出的光電子數(shù)目將減少D 有可能不發(fā)生光電效應(yīng)&不能用盧瑟福原子核式結(jié)構(gòu)模

5、型得出的結(jié)論是（ B） A .原子中心有一個(gè)很小的原子核B 原子核是由質(zhì)子和中子組成的C原子質(zhì)量幾乎全部集中在原子核內(nèi)D 原子的正電荷全部集中在原子核內(nèi)9如圖，虛線框內(nèi)為改裝好的電表，M、N為新電表的接線柱，其中靈敏電流計(jì)G的滿偏電流為200訃,已測(cè)得它的內(nèi)阻為 495.0 Q圖中電阻箱讀 數(shù)為5.0 a現(xiàn)將MN接入某電路，發(fā)現(xiàn)靈敏電流計(jì)G剛好滿偏，則根據(jù)以上數(shù)據(jù)計(jì)算可知（D）A M、N兩端的電壓為 1mVB M、N兩端的電壓為 100mVC.流過M、N的電流為2卩AD .流過 M、N的電流為20mA10如圖，光滑平行金屬導(dǎo)軌固定在水平面上，左端由導(dǎo)線相連，導(dǎo)體棒垂直靜置于導(dǎo)軌上構(gòu)成回路。在外

6、力F作用下，回路上方的條形磁鐵豎直向上做勻速運(yùn)動(dòng)。在勻速運(yùn)動(dòng)過程中外力F做功Wf,磁場(chǎng)力對(duì)導(dǎo)體棒做功Wi,磁鐵克服磁場(chǎng)力做功W2,重力對(duì)磁鐵做功Wg,回路中產(chǎn)生的焦耳熱為Q,導(dǎo)體棒獲得的動(dòng)能為Ek .則（BCD ）A . W1=QB. W2 - W1=Q C. W1=Ek D . Wf + Wg=Q + Ek11.如圖所示，把一個(gè)裝有 Na2SO4導(dǎo)電溶液的圓形玻璃器皿放入磁場(chǎng)中，玻璃器皿的中心放一個(gè)圓柱形電極， 沿器皿邊緣內(nèi)壁放一個(gè)圓環(huán)形電極，把兩電極分別與電池的正、負(fù)極相連。對(duì)于導(dǎo)電溶液中正、負(fù)離子的運(yùn)動(dòng)，下列說法中正確的是（ D）A 正離子沿圓形玻璃器皿的半徑向邊緣內(nèi)壁移動(dòng)B 負(fù)離子做順

7、時(shí)針方向的螺旋形運(yùn)動(dòng)C.正、負(fù)離子均做順時(shí)針方向的螺旋形運(yùn)動(dòng)D 正、負(fù)離子均做逆時(shí)針方向的螺旋形運(yùn)動(dòng)12.如圖所示，一個(gè)小球從斜面上被拋出，拋出時(shí)初速度V0的方向與斜面垂直，它最后落到斜面上的某點(diǎn)。不計(jì)空氣阻力，關(guān)于小球在空中的運(yùn)動(dòng)下 列說法中正確的是（D ）A.小球的運(yùn)動(dòng)可以看作是沿水平方向的勻速運(yùn)動(dòng)和豎直向下的 自由落體運(yùn)動(dòng)的疊加B. 小球的運(yùn)動(dòng)可以看作是沿垂直斜面方向的勻速運(yùn)動(dòng)和平行斜面向下的自由落體運(yùn)動(dòng) 的疊加C. 小球的運(yùn)動(dòng)可以看作是沿垂直斜面方向的勻速運(yùn)動(dòng)和沿斜面向下的勻加速運(yùn)動(dòng)的疊 加D. 小球的運(yùn)動(dòng)可以看作是沿水平方向的勻速運(yùn)動(dòng)和沿豎直方向的勻變速運(yùn)動(dòng)的疊加13. 如圖所示，A

8、、B兩質(zhì)點(diǎn)以相同的水平速度 vo沿x軸正方向拋出，A在豎直平面內(nèi)運(yùn)動(dòng)，落地點(diǎn)為Pi, B沿光滑斜面運(yùn)動(dòng)，落地點(diǎn)為 空氣阻力。則下面說法中正確的是（ DA . A、B的運(yùn)動(dòng)時(shí)間相同B. A、B沿x軸方向的位移相同D . A、B落地時(shí)的動(dòng)能相同C. A、B落地時(shí)的動(dòng)量相同14. 受迫振動(dòng)是在周期性策動(dòng)力作用下的振動(dòng)，關(guān)于它與策動(dòng)力的關(guān)系，下面說法中正確的是 （B ）A. 作受迫振動(dòng)的物體振動(dòng)達(dá)到穩(wěn)定后的振動(dòng)頻率一定小于策動(dòng)力的頻率B. 作受迫振動(dòng)的物體振動(dòng)達(dá)到穩(wěn)定后的振動(dòng)周期一定等于策動(dòng)力的周期C. 作受迫振動(dòng)的物體振動(dòng)達(dá)到穩(wěn)定后的振幅與策動(dòng)力的周期無關(guān)D. 作受迫振動(dòng)的物體振動(dòng)達(dá)到穩(wěn)定后的振動(dòng)周

9、期與策動(dòng)力的周期無關(guān)15. 某地區(qū)地震波中的橫波和縱波傳播速率分別約為4km/s和9km/s。一種簡(jiǎn)易地震儀由豎直彈簧振子P和水平彈簧振子 H組成，p如圖所示。在一次地震中，震源在地震儀下方，觀察到兩振子相差開始振動(dòng)，則（A ）A . P先開始震動(dòng)，震源距地震儀約36kmB. P先開始震動(dòng)，震源距地震儀約25kmC. H先開始震動(dòng)，震源距地震儀約36kmD. H先開始震動(dòng)，震源距地震儀約25km16. 如圖所示是觀察水面波衍射的實(shí)驗(yàn)裝置，AC和BD是兩塊擋板，AB是一個(gè)孔，0是波源。圖中已畫出波源所在區(qū)域的傳播 情況，每?jī)蓷l相鄰波紋（圖中曲線）之間距離表示一個(gè)波長(zhǎng)； 關(guān)于波經(jīng)過孔之后的傳播情況

10、，下列描述中不正確的是（DA .此時(shí)能明顯觀察到波的衍射現(xiàn)象B. 水波通過擋板前后波紋間距離相等C. 如果將孔AB擴(kuò)大，有可能觀察不到明顯的衍射現(xiàn)象D .如果孔的大小不變，使波源頻率增大，能更明顯觀察到衍射現(xiàn)象17 . 一漁船向魚群發(fā)出超聲波，若魚群正向漁船靠近， 則被魚群反射回來的超聲波與發(fā)出的超聲波相比（BC）A .波速變大B .波速不變 C .頻率變高D .頻率不變18 .在 探究彈性勢(shì)能的表達(dá)式”的活動(dòng)中，為計(jì)算彈簧彈力所做的功，把拉伸彈簧的過 程分為很多小段，拉力在每小段可以認(rèn)為是恒力，用各小段做功的代數(shù)和代表彈力在整 個(gè)過程所做的功，物理學(xué)中把這種研究方法叫做微元法”下面實(shí)例中應(yīng)用

11、到這一思想方法的是（C ）5 -VA. 根據(jù)加速度定義a ：，當(dāng)t非常小,B. 在探究加速度、力和質(zhì)量三者之間關(guān)系時(shí), 再保持力不變研究加速度與質(zhì)量的關(guān)系-就可以表示物體在t時(shí)刻的瞬時(shí)加速度t先保持質(zhì)量不變研究加速度與力的關(guān)系，C.在推導(dǎo)勻變速運(yùn)動(dòng)位移公式時(shí)，把整個(gè)運(yùn)動(dòng)過程劃分成很多小段，每一小段近似看 作勻速直線運(yùn)動(dòng)，然后把各小段的位移相加D 在不需要考慮物體本身的大小和形狀時(shí)，用點(diǎn)來代替物體，即質(zhì)點(diǎn) 19.利用靜電除塵可以大量減少排放煙氣中的粉塵。如圖是靜電除塵裝置的示意圖，煙氣從管口M進(jìn)入，從管口 N排出，當(dāng)A、B兩端接上高壓后，在電場(chǎng)作用下管道內(nèi)的空氣分子被 電離為電子和正離子，而粉塵

12、在吸附了電子后最終附著在金屬 管壁上，從而達(dá)到減少排放煙氣中粉塵的目的。根據(jù)上述原理，下面做法正確的是（A ）A . A端接高壓負(fù)極，B端接高壓正極B. A端接高壓正極，B端接高壓負(fù)極C. A端、B端都接高壓正極D . A端、B端都接高壓負(fù)極A BN20.如圖甲所示，MN為一原來不帶電的導(dǎo)體棒，q為一帶電量恒定的點(diǎn)電何，當(dāng)達(dá)到靜電平衡后，導(dǎo)體棒上的感應(yīng)電荷在棒內(nèi)P點(diǎn)處產(chǎn)生的場(chǎng)強(qiáng)大小為 Ei, P點(diǎn)的電勢(shì)為 如?，F(xiàn)用一導(dǎo)線 將導(dǎo)體棒的N端接地，其它條件不變，如圖乙所示， 待靜電平衡后，導(dǎo)體棒上的感應(yīng)電荷在棒內(nèi) P點(diǎn)處 產(chǎn)生的場(chǎng)強(qiáng)為E2, P點(diǎn)的電勢(shì)為憶則 （C ）q MPNq MPqN* c-D

13、甲圖乙D . Ei ME,（j）i m2A . Ei =E2,如=血B. EiME, （j）i=熾C. Ei =E 2,（j）i m 22i.安培對(duì)物質(zhì)具有磁性的解釋可以用如圖所示的情景來表示，那么（BC）A .甲圖代表了被磁化的鐵棒的內(nèi)部情況 B .乙圖代表了被磁化的鐵棒的內(nèi)部情況 C.磁體在高溫環(huán)境下磁性會(huì)減弱D .磁體在高溫環(huán)境下磁性會(huì)加強(qiáng)22.使帶電的金屬球靠近不帶電的驗(yàn)電器，驗(yàn)電器的箔片張開。下列各圖表示驗(yàn)電器上感應(yīng)電荷的分布情況，正確的是（B ）B.G23.地球表面的磁場(chǎng)形狀如圖所示，若在我們的教室中（北京地區(qū)）讓一個(gè)質(zhì)子由西向東做直線運(yùn)動(dòng)，在運(yùn)動(dòng)過程中該質(zhì)子會(huì)受到地磁場(chǎng)所施加的洛

14、侖茲力 f。那么（C ）A . f的豎直方向的分力向下 B . f的水平方向的分力大致向東C. f的水平方向的分力大致向北 D . f的水平方向的分力大致向南圖馬蹄形磁鐵24. 中學(xué)物理實(shí)驗(yàn)中經(jīng)常使用的電流表是 磁電式電流表。如圖所示，當(dāng)電流從線圈 的導(dǎo)線中流過時(shí)，導(dǎo)線就會(huì)受到安培力的 作用，電流越大，所受安培力越大，指針 也就偏轉(zhuǎn)得越多，磁電式電流表就是按照 這個(gè)原理指示電流大小的?；谶@個(gè)原理以下說法中不正確的是( D )A電表表盤刻度均勻說明指針偏轉(zhuǎn)角度與 電流大小成正比C由前視圖可知，線圈將順時(shí)針偏轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)圖前視圖B螺旋彈簧對(duì)線圈的運(yùn)動(dòng)有阻礙作用D由前視圖可知，線圈將逆時(shí)針偏轉(zhuǎn)25. 傳

15、感器是自動(dòng)控制設(shè)備中不可缺少的元件，已經(jīng)滲透到宇宙開發(fā)、環(huán)境保護(hù)、交通運(yùn)輸以及家庭生活等各種領(lǐng)域。如下圖所示為幾種電容式傳感器，其中通過改變電容器兩極間距離而引起電容變化的是(C )容變化的是金JL習(xí)戰(zhàn)CD26人眼對(duì)綠光最為敏感。正常人的眼睛接收到波長(zhǎng)為 綠光的光子射入瞳孔，眼睛就能察覺。普朗克常量為 人眼能察覺到綠光時(shí)所接收到的最小功率是(A530nm的綠光時(shí)，只要每秒有6個(gè)6.63 xi0-34Js,光速為 3.0 X08m/s，則 )A. 2.3 10-18WB. 3.8 10-19WC. 7.0 10-48WD.1.2 10-48W27. 土星周圍有美麗壯觀的 光環(huán)”組成環(huán)的顆粒是大小

16、不等、 線度從1 ym到10m的巖石、 塵埃，類似于衛(wèi)星，它們與土星中心的距離從7.3 X04km延伸到1.4 105km。已知環(huán)的外緣 顆粒繞土星做圓周運(yùn)動(dòng)的周期約為 14h，引力常量為6.67 X10-11N m2/kg2,則土星的質(zhì)量約為(估算時(shí)不考慮環(huán)中顆粒間的相互作用)( D )A. 9.0 1016kgB . 6.4 1017kgC. 9.0 1025kgD. 6.4 1026kg28. 已知太陽到地球與地球到月球的距離的比值約為390，月球繞地球旋轉(zhuǎn)的周期約為27天。利用上述數(shù)據(jù)以及日常的天文知識(shí)，可估算出太陽對(duì)月球與地球?qū)υ虑虻娜f有引力的比值約為(B ) A . 0.2B. 2

17、C. 20D. 200、實(shí)驗(yàn)題1 .基本儀器的使用(1) 有一游標(biāo)卡尺，主尺的最小分度是1mm，游標(biāo)上有20個(gè)小的等分刻度。用它測(cè)量一工件的長(zhǎng)度，如圖所示。圖示的讀數(shù)是 mm。答案：104.05(2) 游標(biāo)卡尺的主尺最小分度為I mm,游標(biāo)上有20個(gè)小的等分刻度.用它測(cè)量一工件的內(nèi)徑，如圖所示。該工件的內(nèi)徑為 mm。答案：23.85(1)題圖(2)題圖2圖1是研究平拋物體運(yùn)動(dòng)”的實(shí)驗(yàn)裝置圖，通過描點(diǎn)畫出平 拋小球的運(yùn)動(dòng)軌跡.（1 ）以下是實(shí)驗(yàn)過程中的一些做法，其中合理的是ac 。a. 安裝斜槽軌道，使其末端保持水平b. 每次小球釋放的初始位置可以任意選擇c. 每次小球應(yīng)從同一高度由靜止釋放d.

18、 為描出小球的運(yùn)動(dòng)軌跡，描繪的點(diǎn)可以用折線連接（2 ）實(shí)驗(yàn)得到平拋小球的運(yùn)動(dòng)軌跡，在軌跡上取一些點(diǎn)，以平拋起點(diǎn)0為坐標(biāo)原點(diǎn)，測(cè)量它們的水平坐標(biāo) x和豎直坐標(biāo)y,圖2中y- x2圖象能說明平拋小球運(yùn)動(dòng)軌跡為拋物線的是c 。（3）圖3是某同學(xué)根據(jù)實(shí)驗(yàn)畫出的平拋小球的運(yùn)動(dòng)軌跡，0為平拋的起點(diǎn)，在軌跡上任取三點(diǎn) A、B、C,測(cè)得A、B兩點(diǎn)豎直坐標(biāo)yi為5.0cm, y2為45.0cm, A、B兩點(diǎn)水平間距 為40.0cm，則平拋小球的初速度 vo為 2.0 m/s,若C點(diǎn)的豎直坐標(biāo) y3為60.0cm，則小球在 C點(diǎn)的速 度vc為 4.0 m/s （結(jié)果保留兩位有效數(shù)字，g取10m/s ）。3在做 用

19、油膜法估測(cè)分子的大小 ”實(shí)驗(yàn)時(shí)，將6mL的油酸溶 于酒精中制成104mL的油酸酒精溶液。用注射器取適 量溶液滴入量筒，測(cè)得每滴入 75滴，量筒內(nèi)的溶液增 加1mL。用注射器把1滴這樣的溶液滴入表面撒有痱子 粉的淺水盤中，把玻璃板蓋在淺盤上并描出油酸膜邊 緣輪廓，如圖所示。已知玻璃板上正方形小方格的邊 長(zhǎng)為1cm，則油酸膜的面積約為 m2 （保留兩位有效數(shù)字）。由以上數(shù)據(jù)，可估算出油酸分子的直徑 約為m （保留兩位有效數(shù)字）。(1) 1.1 10-2 1.2 10-2 2分，7.3 10-106.7 10-10 2分三、計(jì)算題1 .萬有引力定律揭示了天體運(yùn)行規(guī)律與地上物體運(yùn)動(dòng)規(guī)律具有內(nèi)在的一致性

20、。（1）用彈簧秤稱量一個(gè)相對(duì)于地球靜止的小物體的重量，隨稱量位置的變化可能會(huì)有不同的結(jié)果。已知地球質(zhì)量為 M,自轉(zhuǎn)周期為T,萬有引力常量為 G。將地球視為半 徑為R、質(zhì)量均勻分布的球體，不考慮空氣的影響。設(shè)在地球北極地面稱量時(shí)，彈 簧秤的讀數(shù)是F。a. 若在北極上空高出地面 h處稱量，彈簧秤讀數(shù)為 F1，求比值F1 /F0的表達(dá)式，并就h=1.0%R的情形算出具體數(shù)值（計(jì)算結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）；b. 若在赤道地面稱量，彈簧秤讀數(shù)為F2，求比值F2 / F0的表達(dá)式。(2) 設(shè)想地球繞太陽公轉(zhuǎn)的圓周軌道半徑r、太陽的半徑Rs和地球的半徑R三者均減小為現(xiàn)在的1.0 %，而太陽和地球的密度均勻且不

21、變。僅考慮太陽和地球之間的相 互作用，以現(xiàn)實(shí)地球的 1年為標(biāo)準(zhǔn)，計(jì)算 設(shè)想地球的1年將變?yōu)槎嚅L(zhǎng)？a.在北極地面在北極上空高出地面h處得當(dāng) h=l.O% RMmMm(R h)FiFoFiR2(R h)2Fi 1F0(1.01)20.98參考答案：(1 )設(shè)小物體質(zhì)量為 m。13 -b 在赤道地面，小物體隨地球自轉(zhuǎn)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，受到萬有引力和彈簧秤的作 用力，有Mm24 nG 2F2m 2 RRT得空134 n RGMT2F。Ms,地球質(zhì)量(2) 地球繞太陽做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，受到太陽的萬有引力。設(shè)太陽質(zhì)量為MsM G4 2Mr r為M，地球公轉(zhuǎn)周期為 Te，有得其中為太陽的密度。由上式可知，地球公

22、轉(zhuǎn)周期 Te僅與太陽的密度、地球公轉(zhuǎn)軌道半徑與太陽半 徑之比有關(guān)。因此 設(shè)想地球”的1年與現(xiàn)實(shí)地球的1年時(shí)間相同。2. (I)已知：功率為100W燈泡消耗的電能的 5%轉(zhuǎn)化為所發(fā)出的可見光的能量，光速 c=3.0 X08m/s,普朗克常量h=6.63氷0-34J?s假定所發(fā)出的可見光的波長(zhǎng)都是560nm，計(jì)算燈泡每秒內(nèi)發(fā)出的光子數(shù)。.239qqc *(II)钚的放射性同位素94 PU靜止時(shí)衰變?yōu)殁櫤思ぐl(fā)態(tài) g5U和a粒子，而鈾核激發(fā)態(tài)935U*立即衰變?yōu)殁櫤?35u，并放出能量為0.097MeV的丫光子。已知：93嘰、935U和a粒子的質(zhì)量分別為 mpu=239.0521u、mu=235.04

23、39u 和 m=4.0026u, 1u=931.5MeV/c2。(1 )寫出衰變方程；(2)已知衰變放出的光子的動(dòng)量可忽略，求a粒子的動(dòng)能。參考答案：(I) n =1.4 1019s-1。(H) (1)239 、94 Pu235 U(2) Ea=5.034MeV3人們常常把原子核和它周圍的電子比做太陽系或地球和人造衛(wèi)星。以地球和人造衛(wèi)星為例，假如我們發(fā)射一顆衛(wèi)星， 使它在一定的圓軌道上運(yùn)動(dòng)， 如果需要可以使這些衛(wèi)星的能量 稍大一些，或者在半徑更大一些的軌道上運(yùn)動(dòng)。 只要技術(shù)條件達(dá)到， 軌道半徑可以按照需要 任意取值。在這種情況下，我們說，軌道半徑是連續(xù)的。并非把這個(gè)圖景縮小就可以看做原子核和它

24、周圍電子的運(yùn)動(dòng)。在波爾模型中，以氫原子為例，原子中的電子在庫(kù)侖力的作用下，繞原子核做圓周運(yùn)動(dòng)，電子的軌道半徑只能取某些分立的數(shù)值，必須滿足 mvnrn n,n=1, 2, 3，其中 m、vn、rn、h分別為電子的2質(zhì)量、電子繞核運(yùn)動(dòng)的速度、電子繞核運(yùn)動(dòng)的軌道半徑、普朗克常數(shù)，近似認(rèn)為原子核靜止。 當(dāng)電子在不同的軌道上運(yùn)動(dòng)時(shí)，原子處于不同的穩(wěn)定狀態(tài)，在這些穩(wěn)定狀態(tài)中， 原子的能量是不同的。所謂原子的能量是指電子的動(dòng)能和體系的勢(shì)能之和，取無窮遠(yuǎn)處為零勢(shì)能面，體e2系在軌道半徑rn上具有的勢(shì)能為k , k為靜電力常數(shù)。這些量子化的能量值叫做能級(jí)。rn(1) 根據(jù)以上信息和所學(xué)知識(shí)，求解： 氫原子的第

25、n ( n=1, 2, 3)軌道半徑rn的表達(dá)式； 氫原子的第n ( n=1, 2, 3)能級(jí)En的表達(dá)式；(2) 根據(jù)題意和(1)的結(jié)論求解： 電子從n+1軌道躍遷到n軌道放出的光子的頻率n的表達(dá)式；2vm r 由以上表達(dá)式證明：當(dāng) n時(shí)該頻率等于電子在第 n軌道上繞核運(yùn)動(dòng)的頻率。參考答案：(1 對(duì)于氫原子，庫(kù)侖力提供電子繞核運(yùn)動(dòng)的向心力，根據(jù)牛頓運(yùn)動(dòng)定律得2根據(jù)玻爾的量子化條件mg聯(lián)立以上兩式解得2 ke2Vnnhmh2ke4 2m2ke2選取無窮遠(yuǎn)處為零勢(shì)能面,則得En1 2mvn2n=1 , 2, 32kern將Vn、rn的表達(dá)式代入，整理得En2. 2 42 mk e2 2，n=1,

26、 2, 3 n h(2)根據(jù)玻爾理論，當(dāng)原子從較高能量狀態(tài)En+1向較低能量狀態(tài)En躍遷時(shí)，發(fā)射一個(gè)光子，其頻率為h nEn+1En所以將En+1、En的表達(dá)式代入，整理得 根據(jù)以上表達(dá)式，當(dāng)n電子在第n軌道上的轉(zhuǎn)動(dòng)頻率為En+12 2mk2e4(2n 1)h3n 2(n 1)2時(shí),2n+1 2n，n+1 n, Vn的表達(dá)式為22 44 mk eh n將rn的表達(dá)式代入，整理得fn1Tn1Vn2rnVn2rn2 24f4k me1fn 33nhn4光電效應(yīng)和康普頓效應(yīng)深入地揭示了光的粒子性的一面。前者表明光子具有能量，后 者表明光子除了具有能量之外還具有動(dòng)量。由狹義相對(duì)論可知，一定的質(zhì)量m與一

27、定的能量E相對(duì)應(yīng)：E me2，其中c為真空中光速。(1 )已知某單色光的頻率為v波長(zhǎng)為 人該單色光光子的能量 E h v,其中h為普朗克常量。試借用質(zhì)子、電子等粒子動(dòng)量的定義：動(dòng)量=質(zhì)量 泌度，推導(dǎo)該單色光 光子的動(dòng)量p -。P入(2) 光照射到物體表面時(shí)， 如同大量氣體分子與器壁的頻繁碰撞一樣，將產(chǎn)生持續(xù)均勻的壓力，這種壓力會(huì)對(duì)物體表面產(chǎn)生壓強(qiáng)，這就是光壓”用I表示。一臺(tái)發(fā)光功率為 Po的激光器發(fā)出一束某頻率的激光，光束的橫截面積為S。當(dāng)該激光束垂直照射到某物體表面時(shí)，假設(shè)光全部被吸收，試寫出其在物體表面引起的光壓的表達(dá)式。(3) 設(shè)想利用太陽光的 光壓”為探測(cè)器提供動(dòng)力，將太陽系中的探測(cè)器

28、送到太陽系以外，這就需要為探測(cè)器制作一個(gè)很大的光帆，以使太陽光對(duì)光帆的壓力超過太陽對(duì)探測(cè)器的引力，不考慮行星對(duì)探測(cè)器的引力。一個(gè)質(zhì)量為 m的探測(cè)器，正在朝遠(yuǎn)離太陽的方向運(yùn)動(dòng)。已知引力常量為G,太陽的質(zhì)量為 M，太陽單位時(shí)間輻射的總能量為 P。設(shè)帆面始終與太陽光垂直， 且 光帆能將太陽光一半反射，一半吸收。試估算該探測(cè)器光帆的面積應(yīng)滿足的條件。參考答案：(1)光子的能量 E2 mehp光子的動(dòng)量p me 可得(2) 小段時(shí)間t內(nèi)激光器發(fā)射的光子數(shù)P)t入光照射物體表面，由動(dòng)量定理F tnp產(chǎn)生的光壓I |解得1F0(3) 由(2)同理可知，當(dāng)光一半被反射一半被吸收時(shí)，產(chǎn)生的光壓3P2cS3P距太

29、陽為r處光帆受到的光壓I22c 4 n太陽光對(duì)光帆的壓力需超過太陽對(duì)探測(cè)器的引力解得 s 8cGMn3PL。在導(dǎo)軌的下L、質(zhì)量為m、電阻 ef與導(dǎo)軌垂直并 已知重力加速度5. MN和M F為兩豎直放置的平行光滑長(zhǎng)直金屬導(dǎo)軌，兩導(dǎo)軌間的距離為 部有垂直于導(dǎo)軌向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B。金屬棒ef的長(zhǎng)度為可忽略不計(jì)。在以下討論中，假設(shè)導(dǎo)軌足夠長(zhǎng)，磁場(chǎng)區(qū)域足夠大，金屬棒 良好接觸，導(dǎo)線和各接觸處的電阻不計(jì)，電路的電感、空氣的阻力可忽略，為g。(1) 如圖甲所示，當(dāng)在導(dǎo)軌的 MM端通過導(dǎo)線將阻值為 R的定值電阻連接，在 t=0時(shí)無初速度地釋放金屬棒 ef,求金屬棒所能達(dá)到的最大速度Vm的大小。(2

30、) 如圖乙所示，當(dāng)在導(dǎo)軌的 MM端通過導(dǎo)線將電容為 C、擊穿電壓為Ub、正對(duì)面積 為S、極板間可認(rèn)為是真空、極板間距為 d的平行板電容器連接，在 t=0時(shí)無初速度地釋放 金屬棒ef。 求電容器達(dá)到擊穿電壓所用的時(shí)間；單位體積內(nèi)所包含的電場(chǎng)能稱為電場(chǎng)的能量密度。已知平行板電容器的電容的大小可表示為C= oS/d ,0為真空中的介電常數(shù)。證明：平行板電容器兩極板間的空間內(nèi)的電場(chǎng)能量密度與電場(chǎng)強(qiáng)度E的平方成正比，并 金屬棒ef下落的過程中，速度逐漸變大，感應(yīng)的電動(dòng)勢(shì)逐漸變大，電容器極板上的 電荷量逐漸增加，兩極板間存儲(chǔ)的電場(chǎng)能也逐漸增加。甲-15求出比例系數(shù)。結(jié)果用0和一些數(shù)字的組合表示。參考答案：(1)當(dāng)金屬棒勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)，金屬棒受到的安培力和重力是一對(duì)平衡力，即F安 mg又因?yàn)镕安 bil=BRlB BLVmR2 2B L VmR-19所以，金屬棒此時(shí)的速度大小為mgR(2)0在電容器達(dá)到擊穿電壓前，設(shè)任意時(shí)刻t，流過金屬棒的電流為i，由牛頓第二定律，金屬棒的加速度 a滿足mg BiL ma設(shè)在t t t的時(shí)間內(nèi)，金屬