6．一盞電燈功率為100W，假設(shè)它發(fā)出的光向四周均勻輻射，光的平均波長λ=6.0×10-7m，在距電燈10m遠(yuǎn)處，以電燈為球心的球面上，1m2的面積每秒鐘通過的光子數(shù)約是（普朗克恒量h=6.63×10-34J•s）（　�。�
A．2×1017個B．1×1016個C．2×1015個D．7×1023個

分析 光子的能量E=hγ，真空中光子的頻率γ、波長與光速的關(guān)系為：c=γλ．單位時間內(nèi)，燈泡發(fā)出的能量為Pt，求出總的光子數(shù)，這些光子在相同時間內(nèi)到達(dá)以光源為球心的同一球面上，根據(jù)數(shù)學(xué)知識求出在距離燈泡d處垂直于光的傳播方向S面積上，單位時間內(nèi)通過的光子數(shù)目．

解答 解：設(shè)離燈10m遠(yuǎn)處每平方米面積上燈照射的能量為E0，則有：${E}_{0}=\frac{100}{4π{R}^{2}}$   ①
設(shè)穿過的光子數(shù)為n，則有：$nh\frac{c}{λ}={E_0}$    ②
解得：$n=\frac{{{E_0}λ}}{hc}$
代入數(shù)據(jù)，得：n=2×1017個選項(xiàng)A正確．
故選：A

點(diǎn)評 本題要掌握光子的能量公式E=hγ和光速公式c=γλ，建立物理模型求解單位時間內(nèi)到達(dá)S面積上的光子數(shù)目．

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

12．彈簧與物體m組成彈簧振子，在豎直方向上A、B兩點(diǎn)間做簡諧運(yùn)動，O為平衡位置，振動周期為T．某一時刻物體正通過C點(diǎn)向上運(yùn)動（C點(diǎn)在平衡位置上方h高處），從此時刻開始半個周期內(nèi)，下列說法正確的是（　�。�
A．加速度方向始終不變B．重力對物體做的功為2mgh
C．回復(fù)力做功為2mghD．彈簧彈力做功為2mgh

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科目：高中物理 來源： 題型：計(jì)算題

13．彈簧在不受作用力時所具有的長度稱為自然長度記為l0；彈簧受到拉力作用后會伸長，受到壓力作用后會縮短，如果受力作用時的長度稱為實(shí)際長度，記為l；而l與l0之差的絕對值稱為形變量，記為x，x=|l-l0|，有一彈簧振子如圖甲所示，放在光滑的水平面上，彈簧處于自然長度時M靜止在O位置，一質(zhì)量為 m=20g的子彈，以一定的初速度v0射入質(zhì)量為M=1980g的物塊中，并留在其中一起壓縮彈簧，振子在振動的整個過程中，彈簧的彈性勢能隨彈簧的形變量變化的關(guān)系如圖乙所示，則
（1）根據(jù)圖線可以看出，M被子彈擊中后將在O點(diǎn)附近振動的振幅為多大？?
（2）子彈的初速度v0為多大？?
（3）當(dāng)M運(yùn)動到O點(diǎn)左邊離O點(diǎn)2cm的A點(diǎn)處時，速度u多大？?
（4）現(xiàn)若水平面粗糙，上述子彈擊中M后同樣從O點(diǎn)運(yùn)動到A點(diǎn)時，振子的速度變?yōu)?m/s，則M從開始運(yùn)動到A點(diǎn)的過程中，地面的摩擦力對M做了多少功？彈簧的彈力對M做了多少功？

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科目：高中物理 來源： 題型：多選題

10．物體做勻速圓周運(yùn)動時，下列物理量不變的是（　�。�
A．線速度B．角速度C．向心加速度D．周期

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科目：高中物理 來源： 題型：解答題

1．如圖（a）所示為某同學(xué)“用DIS研究通電螺線管的磁感應(yīng)強(qiáng)度”的電路實(shí)物圖，電流從接線柱A流入螺線管，從接線柱B流出螺線管．

（1）實(shí)驗(yàn)操作正確，得到螺線管中心軸線上的磁感應(yīng)強(qiáng)度B的分布如圖（b）中的圖線1，從圖中可以看出，螺線管中部的磁感應(yīng)強(qiáng)度特點(diǎn)是勻強(qiáng)磁場．
（2）該同學(xué)發(fā)現(xiàn)螺線管是由很細(xì)的導(dǎo)線緊密繞制而成，其右側(cè)還有一個接線柱C．為了探究螺線管導(dǎo)線的繞線方式及其如何與三個接線柱A、B、C相連，他接著做了以下探究性實(shí)驗(yàn)：保持其它條件不變，僅使電流從接線柱A流入，從接線柱C流出螺線管，得到螺線管中心軸線上的磁感應(yīng)強(qiáng)度分布如圖（b）中的圖線2，且發(fā)現(xiàn)圖線2中間部分的磁感應(yīng)強(qiáng)度比圖線1中間部分的磁感強(qiáng)度的一半值略大些．保持其它條件不變，僅使電流從接線柱C流入，從接線柱B流出螺線管，得到螺線管中心軸線上的磁感應(yīng)強(qiáng)度分布與圖線2相似，請根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果猜測螺線管繞線可能是圖（c）中的丙（選填“甲”、“乙”或“丙”）．
（3）該同學(xué)通過理論分析，認(rèn)為第2次實(shí)驗(yàn)結(jié)果中通電螺線管中心處的磁感強(qiáng)度應(yīng)該是第1次實(shí)驗(yàn)結(jié)果的一半，而實(shí)際測量結(jié)果卻存在差異，最可能的原因是第2次實(shí)驗(yàn)與第1次相比，線圈匝數(shù)少了一半，線圈電阻減小，通過的電流變大．

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科目：高中物理 來源： 題型：計(jì)算題

11．如圖所示，坐標(biāo)系xOy在豎直平面內(nèi)，x軸沿水平方向．x＞0的區(qū)域有垂直于坐標(biāo)平面向外的勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B1；第三象限同時存在著垂直于坐標(biāo)平面向外的勻強(qiáng)磁場和豎直向上的勻強(qiáng)電場，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B2，電場強(qiáng)度大小為E．x＞0的區(qū)域固定一與x軸成θ=30°角的絕緣細(xì)桿．一穿在細(xì)桿上的帶電小球a沿細(xì)桿勻速滑下，從N點(diǎn)恰能沿圓周軌道運(yùn)動到x軸上的Q點(diǎn)，且速度方向垂直于x軸．已知Q點(diǎn)到坐標(biāo)原點(diǎn)O的距離為$\frac{3}{2}$L，重力加速度為g，B1=7E$\sqrt{\frac{1}{10πg(shù)L}}$，B2=E$\sqrt{\frac{5π}{6gL}}$．空氣阻力忽略不計(jì)，求：
（1）帶電小球a的電性及其比荷$\frac{q}{m}$；
（2）帶電小球a與絕緣細(xì)桿的動摩擦因數(shù)μ；
（3）當(dāng)帶電小球a剛離開N點(diǎn)時，從y軸正半軸距原點(diǎn)O為h=$\frac{20πL}{3}$的P點(diǎn)（圖中未畫出）以某一初速度平拋一個不帶電的絕緣小球b，b球剛好運(yùn)動到x軸與向上運(yùn)動的a球相碰，則b球的初速度為多大？

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科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

18．如圖所示，矩形線圈 abcd 在勻強(qiáng)磁場中可以分別繞軸P1和P2和P3以相同的角速度勻速轉(zhuǎn)動，當(dāng)線圈平面與磁感線平行時（　�。�
A．線圈繞P1、P2、P3轉(zhuǎn)動時電動勢相同
B．線圈繞P1、P2、P3轉(zhuǎn)動時的磁通量相同
C．線圈繞P1、P2、P3轉(zhuǎn)動時電流的方向相同，都是a→d→c→b
D．線圈繞P1轉(zhuǎn)動時dc邊受到的安培力等于繞P2和P3轉(zhuǎn)動時dc邊受到的安培力

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科目：高中物理 來源： 題型：實(shí)驗(yàn)題

15．理論分析可得出彈簧的彈性勢能公式Ep=$\frac{1}{2}$kx2 （式中k為彈簧的勁度系數(shù)，x為彈簧長度的變化量）．為驗(yàn)證這一結(jié)論，A、B兩位同學(xué)設(shè)計(jì)了以下的實(shí)驗(yàn)：
①兩位同學(xué)首先都進(jìn)行了如圖甲所示的實(shí)驗(yàn)：將一根輕質(zhì)彈簧豎直掛起，在彈簧的另一端掛上一個已知質(zhì)量為m的小鐵球，穩(wěn)定后測得彈簧的伸長量為d．
②A同學(xué)完成步驟①后，接著進(jìn)行了如圖乙所示的實(shí)驗(yàn)：將這根彈簧豎直地固定在水平桌面上，并把小鐵球放在彈簧上，然后再豎直套上一根帶有插銷孔的長透明塑料管，利用插銷壓縮彈簧．拔掉插銷時，彈簧對小球做功，使小球彈起，測得彈簧的壓縮量x和小鐵球上升的最大高度H．
③B同學(xué)完成步驟①后，接著進(jìn)行了如圖丙所示的實(shí)驗(yàn)：將彈簧放在水平桌面上，一端固定在豎直的墻上，另一端被小鐵球壓縮，測得壓縮量為x，釋放彈簧后，小鐵球從高為h的桌面上水平拋出，拋出的水平距離為L．

（1）A、B兩位同學(xué)進(jìn)行圖甲所示的實(shí)驗(yàn)?zāi)康氖菫榱舜_定什么物理量，這個物理量是彈簧的勁度系數(shù)k；請用m、d、g表示所示的物理量k=$\frac{mg}15hjjpb$．
（2）如果Ep=$\frac{1}{2}$kx2 成立，那么：
A同學(xué)測出的物理量x與d、H的關(guān)系式是x=$\sqrt{2dH}$；
B同學(xué)測出的物理量x與d、h、L的關(guān)系式是x=L$\sqrt{\fracht31b7n{2h}}$．

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科目：高中物理 來源： 題型：填空題

16．如圖是光電效應(yīng)的實(shí)驗(yàn)裝置，當(dāng)波長為λ1的光照射時，恰能使該金屬發(fā)生光電效應(yīng)，當(dāng)用波長為λ2（λ1＞λ2）的光照射時，則電路中一定有光電流出現(xiàn)（填“有”或“沒有”）；若頻率分別為v1、v2（v1＞v2）的光均能使該金屬發(fā)生光電效應(yīng)，則將該實(shí)驗(yàn)裝置中的電源反接時，分別用這兩種光照射，調(diào)節(jié)滑動變阻器滑動頭的位置，使電路中的光電流變?yōu)榱�，電壓表的讀數(shù)分別為U1和U2，則U1大于U2（填“大于”、“等于”或“小于”）

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同步練習(xí)冊答案