高考物理微元法解決物理試題技巧-閱讀訓(xùn)練策略及練習(xí)題-展示頁
2025-04-05 05:10本頁面
【正文】 的光子數(shù)，結(jié)合動量定理求出其在物體表面引起的光壓的表達(dá)式．（1）光子的能量，光子的動量，可得（2）一小段時間內(nèi)激光器發(fā)射的光子數(shù)光照射物體表面，由動量定理產(chǎn)生的光壓解得：9．對于同一物理問題，常?？梢詮暮暧^與微觀兩個不同角度進(jìn)行研究，找出其內(nèi)在聯(lián)系，從而更加深刻地理解其物理本質(zhì)．（1）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量．我們知道光子的能量，動量，其中v為光的頻率，h為普朗克常量，λ為光的波長．由于光子具有動量，當(dāng)光照射到物體表面時，會對物體表面產(chǎn)生持續(xù)均勻的壓力，這種壓力會對物體表面產(chǎn)生壓強(qiáng)，這就是“光壓”，用I表示．一臺發(fā)光功率為P0的激光器發(fā)出一束頻率為的激光，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，假設(shè)光全部被吸收（即光子的末動量變?yōu)?）．求：a．該激光器在單位時間內(nèi)發(fā)出的光子數(shù)N；b．該激光作用在物體表面時產(chǎn)生的光壓I．（2）從微觀角度看，氣體對容器的壓強(qiáng)是大量氣體分子對容器壁的頻繁撞擊引起的．正方體密閉容器中有大量運(yùn)動的粒子，每個粒子質(zhì)量為m，單位體積內(nèi)粒子數(shù)量為n．為簡化問題，我們假定：粒子大小可以忽略；速率均為v，且與容器壁各面碰撞的機(jī)會均等；與容器壁碰撞前后瞬間，粒子速度方向都與容器壁垂直，且速率不變．a(chǎn)．利用所學(xué)力學(xué)知識，推導(dǎo)容器壁受到的壓強(qiáng)P與m、n和v的關(guān)系；b．我們知道，理想氣體的熱力學(xué)溫度T與分子的平均動能成正比，即，式中α為比例常數(shù)．請從微觀角度解釋說明：一定質(zhì)量的理想氣體，體積一定時，其壓強(qiáng)與溫度成正比．【答案】（1）a. b. （2）a. 【解析】【分析】【詳解】（1）：，光子能量：，得單位時間內(nèi)發(fā)出的光子數(shù)．，根據(jù)牛頓第三定律物體表面對光子的力大小也為F0，時間為，由動量定理可知：，解得（2），取面積為S，高度為的體積內(nèi)的粒子為研究對象．該體積中粒子個數(shù)，可以撞擊該容器壁的粒子數(shù)，一個撞擊容器壁的氣體分子對其產(chǎn)生的壓力用F來表示，根據(jù)牛頓第三定律容器壁對氣體分子的力大小也為F，由，得，容器壁受到的壓強(qiáng)，解得，一定質(zhì)量的理想氣體，體積一定時，其壓強(qiáng)與溫度成正比．10．如圖所示,一個粗細(xì)均勻的U形管內(nèi)裝有同種液體,在管口右端蓋板A密閉,兩液面的高度差為h,液體開始運(yùn)動,當(dāng)兩液面高度相等時,右側(cè)液面下降的速度是多大?【答案】【解析】【分析】拿去蓋板，液體開始運(yùn)動，當(dāng)兩液面高度相等時，液體的機(jī)械能守恒，即可求出右側(cè)液面下降的速度，當(dāng)兩液面高度相等時，右側(cè)高為h液柱重心下降了，液體重力勢能的減小量全部轉(zhuǎn)化為整體的動能；【詳解】設(shè)管子的橫截面積為，液體的密度為，則右側(cè)高出左側(cè)的水銀柱的體積為，所以其質(zhì)量為：，全部的水銀柱的質(zhì)量： 拿去蓋板，液體開始運(yùn)動，當(dāng)兩液面高度相等時，右側(cè)高為h液柱重心下降了根據(jù)機(jī)械能守恒定律得：即：解得：．【點(diǎn)睛】本題運(yùn)用機(jī)械能守恒定律研究液體流動的速度問題，要注意液柱h不能看成質(zhì)點(diǎn)，要分析其重心下降的高度．11．如圖所示，間距為l==30o傾斜部分平滑連接而成。已知電子質(zhì)量為m，電荷量為e，冷卻液質(zhì)量為M，比熱為c，
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