1801年,托马斯·杨用双缝干涉实验研究了光波的性质.1834年,洛埃利用平面镜同样得到了杨氏干涉的结果(称洛埃镜实验).(1)洛埃镜实验的基本装置如图所示,S为单色光源,M为一平面镜.试用平面镜成像作图法画出S经平面镜反射后的光与直接发出的光在光屏上相交的区域. (2)设光源S到平面镜的垂直距离和到光屏的垂直距离分别为a和L,光的波长为λ,在光屏上形成干涉条纹.写出相邻两条亮纹(或暗纹)间距离Δx的表达式.
已知水的密度=1.0×10kg/m,摩尔质量M=1.8×10kg/mol,阿伏伽德罗常数NA=6.02×10mol。 ①每个水分子的质量约为 kg; ②估算每个水分子所占的体积。(计算结果均保留两位有效数字)
[选修3-5] (1)用大量具有12.5eV动能的电子撞击大量处于基态的氢原子,观察到了一定数目氢原子的光谱线,氢原子能级图如图所示,下列说法中正确的是 ;
(2)用(1)中氢发出的光照射光电管阴极,如图所示,闭合开关S,发现灵敏电流计中有电流通过,调节滑线变阻器,当电压表读数小于9.0V时,电流计读数不为零,当电压表读数大于或等于9.0V时,电流计读数为零,由此可知阴极材料的逸出功为 eV,若将电源(电动势足够大)极性反接,滑线变阻器滑片P从左端向右端移动时,电流计读数变化是 ; (3)用速度为v0的α粒子打击原来静止的产生并放出一个新粒子,放出的新粒子速度大小为2v0,方向与α粒子初速度方向相反。 ①写出该核反应的方程; ②求出的速度大小和方向。
[选修3-3] (1)如图所示,一圆柱气缸直立于水平地面上,用横截面积为S、质量为m的活塞封闭了一定质量的理想气体,活塞处于静止状态,现通过气缸底部的电热丝给气体加热,活塞缓慢上升,则封闭气体 ;
(2)在(1)的情况下,设电热丝电阻为R,通电电流为I,加热t时间后,活塞上升了h高度,同时气体向外传热Q,大气压强为p0,此过程中气体对外做功为 ,气体内能变化为 ; (3)在“用油膜法测定分子的直径大小”的实验中,取1ml的油酸溶入1000ml的酒精中,再用滴管取1ml的油酸酒精溶液,测得共有99滴,然后让一滴溶液滴到表面撒有痱子粉的装水浅盘中,待油膜稳定后,测得油膜面积为253cm2,将油酸分子看成立方体模型,求:(保留一位有效数字) ①油酸分子直径d的大小; ②一滴溶液中所含的油酸分子数N。
1280年到1340年期间,英国牛津梅尔敦学院的数学家们发现了重要的“梅尔敦定理”:如果一个物体沿直线运动的速度是均匀增加的,那么,它在某段时间内的平均速度就等于初速度与末速度之和的一半。试利用学过的物理知识证明“梅尔敦定理”。
[选修3-5] (1)关于下列四幅图的说法,正确的是 。 A.甲图为放射源放出的三种射线在磁场中运动的轨迹,射线3为β射线 B.乙图中,电子处在n=2轨道上比处在n=4轨道上离核的距离近 C.丙图为α粒子散射实验示意图,卢瑟福根据此实验提出了原子核具有复杂结构 D.丁图为核反应堆示意图,它是利用了铀核聚变反应所释放的能量 (2)在如图所示的光电效应现象中,光电管阴极K的极限频率为v0,现用频率大于v0的光照射在阴极上,当在A、K之间加一数值为U的反向电压时,光电流恰好为零。由以上信息可知:光电子的最大初动能为_________;若入射光频率为v(v>v0),则光电子的最大初动能为_________。 (3)如图所示,三个质量分别为3kg、1kg、1kg的木块A、B、C放置在光滑水平轨道上,开始时B、C均静止,A以初速度v0=5m/s向右运动,A与B碰撞后分开,B又与C发生碰撞并粘在一起,此后A与B间的距离保持不变。求B与C碰撞前B的速度大小。