爱因斯坦因提出光量子概念并成功地解释光电效应的规律而获得1921年诺贝尔物理学奖。某种金属逸出光电子的最大初动能Ekm与入射光频率ν的关系如图所示,其中ν0为极限频率。从图中可以确定的是

A. 逸出功与ν有关    B. Ekm与入射光强度成正比

C. ν=ν0时会逸出光电子    D. 图中直线斜率与普朗克常量有关

 

在光电效应实验中,用单色光照时某种金属表面,有光电子逸出,则光电子的最大初动能取决于入射光的(       )

A. 频率    B. 强度    C. 照射时间    D. 光子数目

 

用一束绿光照射光电管金属时不能产生光电效应,则下述措施可能使该金属产生光电效应的是(  )

A. 延长光照时间    B. 保持光的频率不变,增大光的强度

C. 换用一束蓝光照射    D. 增大光电管的正向加速电压

 

光子具有能量,也具有动量。光照射到物体表面时,会对物体产生压强,这就是“光压”。光压的产生机理如同气体压强: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。设太阳光每个光子的平均能量为E,太阳光垂直照射地球表面时,在单位面积上的辐射功率为P0。已知光速为c,则光子的动量为E/c。求:

(1)若太阳光垂直照射在地球表面,则时间t内照射到地球表面上半径为r的圆形区域内太阳光的光子个数是多少?

(2)若太阳光垂直照射到地球表面,在半径为r的某圆形区域内被完全反射(即所有光子均被反射,且被反射前后的能量变化可忽略不计),则太阳光在该区域表面产生的光压(用I表示光压)是多少?

(3)有科学家建议利用光压对太阳帆的作用作为未来星际旅行的动力来源。一般情况下,太阳光照射到物体表面时,一部分会被反射,还有一部分被吸收。若物体表面的反射系数为ρ,则在物体表面产生的光压是全反射时产生光压的倍。设太阳帆的反射系数ρ=0.8,太阳帆为圆盘形,其半径r=15m,飞船的总质量m=100kg,太阳光垂直照射在太阳帆表面单位面积上的辐射功率P0=1.4kW,已知光速c=3.0×108m/s。利用上述数据并结合第(2)问中的结论,求太阳帆飞船仅在上述光压的作用下,能产生的加速度大小是多少?不考虑光子被反射前后的能量变化。(保留2位有效数字)

 

有一条河流,河水流量为0.4m3/s,落差为5m,现利用它来发电,使用的发电机总效率为50%,发电机输出电压为250V,输电线的电阻为4Ω,允许输电线上损耗功率为发电机输出功率的4%,而用户所需要电压为220V,求所用的升压、降压变压器上原、副线圈的匝数比。变压器为理想变压器,输电线路如图所示。(g取10 m/s2

 

 

有一种测量压力的电子秤,其原理图如图所示.E是内阻不计、电动势为6 V的电源.R0是一个阻值为300 Ω的限流电阻.G是由理想电流表改装成的指针式测力显示器.R是一个压敏电阻,其阻值可随压力大小变化而改变,其关系如下表所示.C是一个用来保护显示器的电容器.秤台的重力忽略不计.试分析:(1)利用表中的数据写出电阻R随压力F变化的函数式.(2)如果把电流表中电流的刻度变换成压力刻度,试通过寻求压力与电流表中电流的函数关系式,说明该测力显示器的刻度是否均匀?

压力F/N

0

50

100

150

200

250

300

电阻R/Ω

300

280

260

240

220

200

180

 

 

 

 

 

 

 

如图所示,相距为d的两平行金属板AB足够大,板间电压恒为U,有一波长为λ的细激光束照射到B板中央,使B板发生光电效应,已知普朗克常量为h,光速为c, 金属板B的逸出功为W,电子质量为m,电荷量为e,求:

(1)从B板运动到A板所需时间最短的光电子,到达A板时的动能.

(2)光电子从B板运动到A板时所需的最长时间.

 

广泛应用于室内空调、电冰箱和微波炉等家用电器中的温度传感器,是利用热敏电阻随温度变化而变化的特性工作的.在图甲中,电源的电动势E=9.0V,内电阻不可忽略,G为内阻不计的灵敏电流表,R0为保护电阻,R为热敏电阻,其电阻值与温度变化关系如图乙的R-t图象所示.则热敏电阻R与摄氏温度t的关系为R=______kΩ;闭合电键S,当R的温度等于40℃时,电流表示数I1=2.25mA,则当电流表的示数I2=3.6mA时,热敏电阻R的温度是______摄氏度.
 

 

钳型表的工作原理如图所示。当通有交流电的导线从环形铁芯的中间穿过时,与绕在铁芯上的线圈相连的电表指针会发生偏转。由于通过环形铁芯的磁通量与导线中的电流成正比,所以通过偏转角度的大小可以测量导线中的电流。日常所用交流电的频率在中国和英国分别为50Hz和60Hz。现用一钳型电流表在中国测量某一电流,电表读数为10A;若用同一电表在英国测量同样大小的电流,则读数将是_________A。若此表在中国的测量值是准确的,且量程为30A;为使其在英国的测量值变为准确,应重新将其量程标定为________A.

 

研究光电效应规律的实验装置如图所示,以频率为v的光照射光电管阴极K时,有光电子产生.由于光电管K、A间加的是反向电压,光电子从阴极K发射后将向阳极A作减速运动.光电流i由图中电流计G测出,反向电压U由电压表V测出,当电流计的示数恰好为零时,电压表的示数称为反向截止电压U0.在下列表示光电效应实验规律的图象中,正确的有(  )

A.
反向电压U和频率v一定时,光电流i与光强I的关系

B.
截止电压U0与频率v的关系

C.
光强I和频率v一定时,光电流i与反向电压U的关系

D.
光强I频率v一定时,光电流i与产生光电子的时间的关系

 

如图甲所示,变压器原副线圈的匝数比为3:1L1L 2L 3L 4为四只规格均为“9V6W”的相同灯泡,各电表均为理想交流电表,输入端交变电压u的图象如图乙所示.则以下说法中正确的是(    )

A. 电压表的示数为36V

B. 电流表的示数为2A

C. 四只灯泡均能正常发光

D. 变压器副线圈两端交变电流的频率为50Hz

 

图是温度报警器电路示意图,下列关于对此电路的分析正确的是   (    )

A. 当RT的温度升高时,RT减小,A端电势降低,Y端电势升高,蜂鸣器会发出报警声

B. 当RT的温度升高时,RT减小,A端电势升高,Y端电势降低,蜂鸣器会发出报警声

C. 当增大R1时,A端电势升高,Y端电势降低,蜂鸣器会发出报警声

D. 当增大R1时,A端电势降低,Y端电势升高,蜂鸣器会发出报警声

 

图为氢原子的能级图,已知可见光的光子的能量范围为1.62~3.11 eV,锌板的电子逸出功为3.34 eV,那么对氢原子在能级跃迁的过程中辐射或吸收光子的特征认识正确的是(     )

A. 用氢原子从高能级向基态跃迁时发射的光照射锌板,一定不能产生光电效应现象

B. 用能量为11.0 eV的自由电子轰击,可使处于基态的氢原子跃迁到激发态

C. 处于n=2能级的氢原子能吸收任意频率的紫外线

D. 处于n=3能级的氢原子可以吸收任意频率的紫外线,并且使氢原子电离

 

供电系统由于气候原因遭到严重破坏。为此,某小区启动了临时供电系统,它由备用发电机和副线圈匝数可调的变压器组成,如图所示,图中R0表示输电线的电阻。滑动触头P置于a处时,用户的用电器恰好正常工作,在下列情况下,要保证用电器仍能正常工作,则  (      )

A. 当发电机输出的电压发生波动使V1示数小于正常值,用电器不变时,应使滑动触头P向上滑动

B. 当发电机输出的电压发生波动使V1示数小于正常值,用电器不变时,应使滑动触头P向下滑动

C. 如果V1示数保持正常值不变,那么当用电器增加时,滑动触头P应向上滑

D. 如果V1示数保持正常值不变,那么当用电器增加时,滑动触头P应向下滑

 

量子理论是现代物理学两大支柱之一。量子理论的核心观念是“不连续”。关于量子理论,以下说法正确的是(    )

A. 普朗克为解释黑体辐射,首先提出“能量子”的概念

B. 爱因斯坦实际上是利用量子观念和能量守恒解释了光电效应

C. 康普顿效应证明光具有动量,也说明光是不连续的

D. 海森伯的不确定关系告诉我们电子的位置是不能准确测量的

 

若原子的某内层电子被电离形成空位,其它层的电子跃迁到该空位上时,会将多余的能量以电磁辐射的形式释放出来,此电磁辐射就是原子的特征X射线,内层空位的产生有多种机制,其中的一种称为内转换,即原子中处于激发态的核跃迁回基态时,将跃迁时释放的能量交给某一内层电子,使此内层电子电离而形成空位(被电离的电子称为内转换电子).214Po的原子核从某一激发态回到基态时,可将能量E0=1.416MeV交给内层电子(如K、L、M层电子,K、L、M标记原子中最靠近核的三个电子层)使其电离.实验测得从214Po原子的K、L、M层电离出的电子的动能分别为EK=1.323MeV、EL=1.399MeV、EM=1.412MeV,则可能发射的特征X射线的能量为(    )

A. 0.004MeV    B. 0.017MeV    C. 0.076MeV    D. 0.093MeV

 

如图所示,在AB间接入正弦交流电U1=220V,通过理想变压器和二极管D1D2给阻值R=20Ω的纯电阻负载供电,已知D1D2为相同的理想二极管,正向电阻为0,反向电阻无穷大,变压器原线圈n1=110匝,副线圈n2=20匝,Q为副线圈正中央抽头,为保证安全,二极管的反向耐压值至少为U0,设电阻R上消耗的热功率为P,则有(      )

A. U0=40VP=80W    B. U0=40VP=80W

C. U0=40VP=20 W    D. U0=40VP=20 W

 

如图甲为小型旋转电枢式交流发电机的原理图,其矩 形线圈在磁感应强度为B的匀强磁场中,绕垂直于磁  场方向的固定轴OO′匀速转动,线圈的两端经集流环和电刷与R=10  Ω的电阻连接,与电阻R并联的交流电压表为理想电表,示数是10 V.图乙是矩形线圈磁通量Φ随时间t变化的图象.则(  )

A. 电阻R上的热功率为20 W

B. 0.02 s时R两端的电压瞬时值为零

C. R两端的电压u随时间t变化的规律是u=14.1 cos100πt(V)

D. 通过R的电流i随时间t变化的规律是i=cos50πt(A)

 

如图所示,图甲和图乙分别表示正弦脉冲波和方波的交变电流与时间的变化关系.若使这两种电流分别通过两个完全相同的电阻,则经过1 min的时间,两电阻消耗的电功之比WW(  )

A. 1

B. 1∶2

C. 1∶3

D. 1∶6

 

“二分频”音箱内有两个不同口径的扬声器,它们的固有频率分别处于高音、低音频段,分别称为高音扬声器和低音扬声器,音箱要将扩音机送来的含有不同频率的混和音频电流按高、低频段分离出来,送往相应的扬声器,以便使电流所携带的音频信息按原比例还原成高、低频的机械振动,下图为音箱的电路图,高、低频混和电流由a、b输入,L1和L2是线圈,C1和C2是电容器,下列说法正确的是(   )

A. 甲扬声器是高音扬声器

B. C2的作用是阻碍高频电流通过乙扬声器

C. L1的作用是阻碍低频电流通过甲扬声器

D. L2的作用是减弱乙扬声器的低频电流

 

如图所示为卢瑟福和他的同事们做α粒子散射实验装置的示意图,荧光屏和显微镜一起分别放在图中的A、B、C、D四个位置时,观察到的现象,下述说法中正确的是(  )

A. 放在A位置时,相同时间内观察到屏上的闪光次数最少

B. 放在B位置时,相同时间内观察到屏上的闪光次数最多

C. 放在C位置时,屏上仍能观察一些闪光,但次数极少

D. 放在D位置时,屏上观察不到闪光

 

将一根长为L的光滑细钢丝ABCDE制成如图所示的形状,并固定在竖直平面内.其中AD段竖直,DE段为圆弧,圆心为OE为圆弧最高点,CEDO分别等高,BCAC.将质量为m的小珠套在钢丝上由静止释放,不计空气阻力,重力加速度为g

(1)小珠由C点释放,求到达E点的速度大小v1

(2)小珠由B点释放,从E点滑出后恰好撞到D点,求圆弧的半径R

(3)欲使小珠到达E点与钢丝间的弹力超过,求释放小珠的位置范围.

 

地铁车站的轨道往往建得高些.如图所示,列车从AO的进站过程中,在平直轨道的A处关闭发动机,“冲”到站台的O处停下来.进站上坡过程中,列车的一部分动能转化为重力势能.列车开启发动机从OB的出站过程中,重力势能可转化为列车的动能被再次利用,从而达到节约能源的目的.设坡高为h,列车的质量为m,经过AB时的速度大小均为v0,不计空气阻力,重力加速度为g

(1)求列车经过A时的动能Ek

(2)求列车进站过程中损失的机械能△E

(3)通过计算求与没有坡的情形相比,列车从AB的过程中牵引力少做的功△W.(假设在没能坡和有坡的两种情形下,列车出站过程克服摩擦力所做的功相等)

 

某同学骑车沿平直道路驶向十字路口,发现信号灯还剩5s变为红灯,他立即以1m/s2的加速度刹车做匀减速运动,在信号灯变为红灯时恰好停在路口.已知该同学和车的总质量为80kg.求该同学和车在此过程中

(1)受到阻力的大小F

(2)初速度的大小v0

(3)位移的大小x

 

在“力的合成的平行四边形定则”实验中,某同学将橡皮筋的一端固定于P点,用一只弹簧测力计将橡皮筋的另一端拉到O点,记下拉力F的大小和方向.

(1)改用两只弹簧测力计拉伸橡皮筋,记下两个分力,如图1所示.请指出图中两处操作错误.________   ________

(2)纠正错误后,记下两分力F1F2的大小和方向.如图2所示,用力的图示法在纸上画出表示三个力的箭头,以表示F1F2的线段为邻边作平行四边形,由图可得,F1F2的合力F___N.

(3)在图2中,表示F的线段不在平行四边形的对角线上,上述实验误差产生的原因可能有哪些?(写出两个原因)_____  ________

 

如图所示电路中,闭合开关S后,增大滑动变阻器R的阻值,则电流表A的读数将___(填“变大”或“变小”),电阻R0消耗的功率将___(填“变大”或“变小”).

 

如图所示,条形磁铁A沿竖直方向插入线圈B的过程中,电流表G的读数___(填“为零”或“不为零”);若条形磁铁A在线圈B中保持不动,电流表G的读数___(填“为零”或“不为零”).

 

如图所示,歼-15沿曲线MN向上爬升,速度逐渐增大,图中画出表示歼-15在P点受到合力的四种方向,其中可能的是

A.     B.     C.     D.

 

辽宁舰航行遇到海浪上下颠簸过程中,停放在甲板上的歼-15对甲板的压力大小为F1,甲板对歼-15的支持力大小为F2.在辽宁舰颠簸过程中,F1F2的关系是

A. 向上时F1F2;向下时F1F2

B. 向上时F1F2;向下时F1F2

C. 向上和向下时,都满足F1F2

D. 向上和向下时,都满足F1F2

 

歼-15在辽宁舰甲板上降落,勾住阻拦索减速的过程中,阻拦索对歼-15做功和歼-15动能变化的情况是

A. 做正功,动能增加    B. 做负功,动能增加

C. 做正功,动能减少    D. 做负功,动能减少

 

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