⑵若想測量上述發(fā)光二極管的發(fā)光效率.某同學(xué)設(shè)計(jì)了如圖甲所示的實(shí)驗(yàn):將一個標(biāo)有“0.5V 1W 的發(fā)光二極管接入電路.使之正常發(fā)光.在發(fā)光二極管的同一水平面.正對光線方向放一個光強(qiáng)探頭.以測定與光源間距為d時(shí)相應(yīng)的光強(qiáng)值I(單位面積上光的照射功率).實(shí)驗(yàn)測得數(shù)據(jù)如下表.并用一數(shù)字圖象處理器將表內(nèi)數(shù)據(jù)分別在I-d.I-d-1.I-d-2坐標(biāo)平面內(nèi)標(biāo)得如下數(shù)據(jù)點(diǎn).如圖乙所示.d/×10-2m 查看更多

 

題目列表(包括答案和解析)

 【選做題】本題包括A、B、C三小題,請選定其中兩題,并在相應(yīng)的答題區(qū)域內(nèi)作答,若三題都做,則按A、B兩題評分。

A.(選修模塊3-3)(12分)

(1)為了將空氣裝入氣瓶內(nèi),現(xiàn)將一定質(zhì)量的空氣等溫壓縮,空氣可視為理想氣體。下列圖象能正確表示該過程中空氣的壓強(qiáng)p和體積V關(guān)系的是        。

(2)在將空氣壓縮裝入氣瓶的過程中,溫度保持不變,外界做了24kJ的功,F(xiàn)潛水員背著該氣瓶緩慢地潛入海底,若在此過程中,瓶中空氣的質(zhì)量保持不變,且放出了5kJ的熱量。在上述兩個過程中,空氣的內(nèi)能共減小        kJ,空氣       (選填“吸收”或“放出”)總熱量為        kJ。

(3)已知潛水員在岸上和海底吸入空氣的密度分別為1.3kg/和2.1kg/,空氣的摩爾質(zhì)量為0.029kg/mol,阿伏伽德羅常數(shù)=6.02。若潛水員呼吸一次吸入2L空氣,試估算潛水員在海底比在岸上每呼吸一次多吸入空氣的分子數(shù)。(結(jié)果保留一位有效數(shù)字)

B.(選修模塊3-4)(12分)

(1)激光具有相干性好,平行度好、亮度高等特點(diǎn),在科學(xué)技術(shù)和日常生活中應(yīng)用廣泛。下面關(guān)于激光的敘述正確的是      

(A)激光是縱波

(B)頻率相同的激光在不同介質(zhì)中的波長相同

(C)兩束頻率不同的激光能產(chǎn)生干涉現(xiàn)象

(D)利用激光平行度好的特點(diǎn)可以測量月球到地球的距離

(2)如圖甲所示,在楊氏雙縫干涉實(shí)驗(yàn)中,激光的波長為5.30×10-7m,屏上P點(diǎn)距雙縫s1和s2的路程差為7.95×10-7m.則在這里出現(xiàn)的應(yīng)是       (選填“明條紋”或“暗條紋”),F(xiàn)改用波長為6.30×10-7m的激光進(jìn)行上述實(shí)驗(yàn),保持其他條件不變,則屏上的條紋間距將            (選填“變寬”、“變窄”、或“不變”。

(3)如圖乙所示,一束激光從O點(diǎn)由空氣射入厚度均勻的介質(zhì),經(jīng)下表面反射后,從上面的A點(diǎn)射出。已知入射角為i ,A與O 相距l(xiāng),介質(zhì)的折射率為n,試求介質(zhì)的厚度d. 

 

C.(選修模塊3-5)(12分)

(1)研究光電效應(yīng)電路如圖所示,用頻率相同、強(qiáng)度不同的光分別照射密封真空管的鈉極板(陰極K),鈉極板發(fā)射出的光電子被陽極A吸收,在電路中形成光電流。下列光電流I與AK之間的電壓UAK的關(guān)系圖象中,正確的是    

  (2)鈉金屬中的電子吸收光子的能量,從金屬表面逸出,這就是光電子。光電子從金屬表面逸出的過程中,其動量的大小_______(選填“增大、“減小”或“不變”), 原因是_______。

(3)已知?dú)湓犹幵诘谝弧⒌诙ぐl(fā)態(tài)的能級分別為-3.4eV和-1.51eV, 金屬鈉的截止頻率為5.53×1014Hz, 普朗克常量h=6.63×10-34Js.請通過計(jì)算判斷,氫原子從第二激發(fā)態(tài)躍遷到第一激發(fā)態(tài)過程中發(fā)出的光照射金屬鈉板, 能否發(fā)生光電效應(yīng)。

 

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 【選做題】本題包括A、B、C三小題,請選定其中兩題,并在相應(yīng)的答題區(qū)域內(nèi)作答,若三題都做,則按A、B兩題評分。

A.(選修模塊3-3)(12分)

(1)為了將空氣裝入氣瓶內(nèi),現(xiàn)將一定質(zhì)量的空氣等溫壓縮,空氣可視為理想氣體。下列圖象能正確表示該過程中空氣的壓強(qiáng)p和體積V關(guān)系的是         。

(2)在將空氣壓縮裝入氣瓶的過程中,溫度保持不變,外界做了24kJ的功,F(xiàn)潛水員背著該氣瓶緩慢地潛入海底,若在此過程中,瓶中空氣的質(zhì)量保持不變,且放出了5kJ的熱量。在上述兩個過程中,空氣的內(nèi)能共減小         kJ,空氣        (選填“吸收”或“放出”)總熱量為         kJ。

(3)已知潛水員在岸上和海底吸入空氣的密度分別為1.3kg/和2.1kg/,空氣的摩爾質(zhì)量為0.029kg/mol,阿伏伽德羅常數(shù)=6.02。若潛水員呼吸一次吸入2L空氣,試估算潛水員在海底比在岸上每呼吸一次多吸入空氣的分子數(shù)。(結(jié)果保留一位有效數(shù)字)

B.(選修模塊3-4)(12分)

(1)激光具有相干性好,平行度好、亮度高等特點(diǎn),在科學(xué)技術(shù)和日常生活中應(yīng)用廣泛。下面關(guān)于激光的敘述正確的是      

(A)激光是縱波

(B)頻率相同的激光在不同介質(zhì)中的波長相同

(C)兩束頻率不同的激光能產(chǎn)生干涉現(xiàn)象

(D)利用激光平行度好的特點(diǎn)可以測量月球到地球的距離

(2)如圖甲所示,在楊氏雙縫干涉實(shí)驗(yàn)中,激光的波長為5.30×10-7m,屏上P點(diǎn)距雙縫s1和s2的路程差為7.95×10-7m.則在這里出現(xiàn)的應(yīng)是       (選填“明條紋”或“暗條紋”)。現(xiàn)改用波長為6.30×10-7m的激光進(jìn)行上述實(shí)驗(yàn),保持其他條件不變,則屏上的條紋間距將            (選填“變寬”、“變窄”、或“不變”。

(3)如圖乙所示,一束激光從O點(diǎn)由空氣射入厚度均勻的介質(zhì),經(jīng)下表面反射后,從上面的A點(diǎn)射出。已知入射角為i ,A與O 相距l(xiāng),介質(zhì)的折射率為n,試求介質(zhì)的厚度d. 

 

C.(選修模塊3-5)(12分)

(1)研究光電效應(yīng)電路如圖所示,用頻率相同、強(qiáng)度不同的光分別照射密封真空管的鈉極板(陰極K),鈉極板發(fā)射出的光電子被陽極A吸收,在電路中形成光電流。下列光電流I與AK之間的電壓UAK的關(guān)系圖象中,正確的是    

  (2)鈉金屬中的電子吸收光子的能量,從金屬表面逸出,這就是光電子。光電子從金屬表面逸出的過程中,其動量的大小_______(選填“增大、“減小”或“不變”), 原因是_______。

(3)已知?dú)湓犹幵诘谝、第二激發(fā)態(tài)的能級分別為-3.4eV和-1.51eV, 金屬鈉的截止頻率為5.53×1014Hz, 普朗克常量h=6.63×10-34Js.請通過計(jì)算判斷,氫原子從第二激發(fā)態(tài)躍遷到第一激發(fā)態(tài)過程中發(fā)出的光照射金屬鈉板, 能否發(fā)生光電效應(yīng)。

 

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實(shí)驗(yàn)桌上有外形十分相似的發(fā)光二極管和電容器各一只,它們的性能均正常.
(1)現(xiàn)在用多用電表的歐姆擋,分別測量它們的正反向電阻.測量結(jié)果如下:測甲元件時(shí),R=0.5kΩ,R=100kΩ;測乙元件時(shí),開始時(shí)指針偏轉(zhuǎn)到0.5kΩ,接著讀數(shù)逐漸增加,最后停在“∞”上.則甲、乙二個元件分別是
 
、
 

(2)若想測量上述發(fā)光二極管的發(fā)光效率,某同學(xué)設(shè)計(jì)了如圖甲所示的實(shí)驗(yàn):將一個標(biāo)有“0.5V 1W”的發(fā)光二極管接入電路,使之正常發(fā)光,在發(fā)光二極管的同一水平面、正對光線方向放一個光強(qiáng)探頭,以測定與光源間距為d時(shí)相應(yīng)的光強(qiáng)值I(單位面積上光的照射功率).實(shí)驗(yàn)測得數(shù)據(jù)如下表,并用一數(shù)字圖象處理器將表內(nèi)數(shù)據(jù)分別在I-d、I-d-1、I-d-2坐標(biāo)平面內(nèi)標(biāo)得如下數(shù)據(jù)點(diǎn),如圖乙所示.
d/×10-2m 2.50 3.50 4.50 5.50 6.50 7.50 8.50 9.50
I/W?m-2 32.00 16.33 9.97 6.61 4.73 3.56 2.77 2.22
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①根據(jù)圖中三個數(shù)據(jù)點(diǎn)圖,可以將I與d之間的數(shù)學(xué)關(guān)系式寫為
 
,其中的常量為
 

②若把發(fā)光二極管看成點(diǎn)光源,在與點(diǎn)光源等距離的各點(diǎn),可以認(rèn)為光源向各個方向發(fā)出的光強(qiáng)大小幾乎相等.此時(shí),我們可以建立一個點(diǎn)光源散射光的模型,從而求出光源的發(fā)光功率P0、光強(qiáng)I及相應(yīng)的與光源距離d之間的關(guān)系式:P0=
 

③根據(jù)以上條件和有關(guān)數(shù)據(jù),可以算出這個發(fā)光二極管的電--光轉(zhuǎn)換效率約為η=
 
.(不考慮光傳播過程中的能量損失)

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A.(1)為了將空氣裝入氣瓶內(nèi),現(xiàn)將一定質(zhì)量的空氣等溫壓縮,空氣可視為理想氣體.下列圖象能正確表示該過程中空氣的壓強(qiáng)p和體積V關(guān)系的是
 
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(2)在將空氣壓縮裝入氣瓶的過程中,溫度保持不變,外界做了24kJ的功.現(xiàn)潛水員背著該氣瓶緩慢地潛入海底,若在此過程中,瓶中空氣的質(zhì)量保持不變,且放出了5kJ的熱量.在上述兩個過程中,空氣的內(nèi)能共減小
 
kJ,空氣
 
(選填“吸收”或“放出”)的總能量為
 
kJ.
(3)已知潛水員在岸上和海底吸入空氣的密度分別為1.3kg/m3和2.1kg/m3,空氣的摩爾質(zhì)量為0.029kg/mol,阿伏加德羅常數(shù)NA=6.02×1023mol-1.若潛水員呼吸一次吸入2L空氣,試估算潛水員在海底比在岸上每呼吸一次多吸入空氣的分子數(shù).(結(jié)果保留一位有效數(shù)字)
B.(1)激光具有相干性好,平行度好、亮度高等特點(diǎn),在科學(xué)技術(shù)和日常生活中應(yīng)用廣泛.下面關(guān)于激光的敘述正確的是
 

A.激光是縱波
B.頻率相同的激光在不同介質(zhì)中的波長相同
C.兩束頻率不同的激光能產(chǎn)生干涉現(xiàn)象
D.利用激光平行度好的特點(diǎn)可以測量月球到地球的距離
(2)如圖甲所示,在楊氏雙縫干涉實(shí)驗(yàn)中,激光的波長為5.30×10-7m,屏上P點(diǎn)距雙縫S1和S2的路程差為7.95×10-7m,則在這里出現(xiàn)的應(yīng)是
 
(選填“明條紋”或“暗條紋”).現(xiàn)改用波長為6.30×10-7m的激光進(jìn)行上述實(shí)驗(yàn),保持其他條件不變,則屏上的條紋間距將
 
(選填“變寬”、“變窄”或“不變”).
(3)如圖乙所示,一束激光從O點(diǎn)由空氣射入厚度均勻的介質(zhì),經(jīng)下表面反射后,從上面的A點(diǎn)射出.已知入射角為i,A與O 相距l(xiāng),介質(zhì)的折射率為n,試求介質(zhì)的厚度d.精英家教網(wǎng)
C.(1)研究光電效應(yīng)電路如圖所示.用頻率相同、強(qiáng)度不同的光分別照射密封真空管的鈉極板(陰極K),鈉極板發(fā)射出的光電子被陽極A吸收,在電路中形成光電流.下列光電流I與A、K之間的電壓UAK的關(guān)系圖象中,正確的是
 
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(2)鈉金屬中的電子吸收光子的能量,從金屬表面逸出,這就是光電子.光電子從金屬表面逸出的過程中,其動量的大小
 
(選填“增大”、“減小”或“不變”),原因是
 

(3)已知?dú)湓犹幵诘谝弧⒌诙ぐl(fā)態(tài)的能級分別為-3.40eV和-1.51eV,金屬鈉的截止頻率為5.53×1014Hz,普朗克常量h=6.63×10-34J?s.請通過計(jì)算判斷,氫原子從第二激發(fā)態(tài)躍遷到第一激發(fā)態(tài)過程中發(fā)出的光照射金屬鈉板,能否發(fā)生光電效應(yīng).

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A.(1)為了將空氣裝入氣瓶內(nèi),現(xiàn)將一定質(zhì)量的空氣等溫壓縮,空氣可視為理想氣體.下列圖象能正確表示該過程中空氣的壓強(qiáng)p和體積V關(guān)系的是______.
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(2)在將空氣壓縮裝入氣瓶的過程中,溫度保持不變,外界做了24kJ的功.現(xiàn)潛水員背著該氣瓶緩慢地潛入海底,若在此過程中,瓶中空氣的質(zhì)量保持不變,且放出了5kJ的熱量.在上述兩個過程中,空氣的內(nèi)能共減小______kJ,空氣______(選填“吸收”或“放出”)的總能量為______kJ.
(3)已知潛水員在岸上和海底吸入空氣的密度分別為1.3kg/m3和2.1kg/m3,空氣的摩爾質(zhì)量為0.029kg/mol,阿伏加德羅常數(shù)NA=6.02×1023mol-1.若潛水員呼吸一次吸入2L空氣,試估算潛水員在海底比在岸上每呼吸一次多吸入空氣的分子數(shù).(結(jié)果保留一位有效數(shù)字)
B.(1)激光具有相干性好,平行度好、亮度高等特點(diǎn),在科學(xué)技術(shù)和日常生活中應(yīng)用廣泛.下面關(guān)于激光的敘述正確的是______.
A.激光是縱波
B.頻率相同的激光在不同介質(zhì)中的波長相同
C.兩束頻率不同的激光能產(chǎn)生干涉現(xiàn)象
D.利用激光平行度好的特點(diǎn)可以測量月球到地球的距離
(2)如圖甲所示,在楊氏雙縫干涉實(shí)驗(yàn)中,激光的波長為5.30×10-7m,屏上P點(diǎn)距雙縫S1和S2的路程差為7.95×10-7m,則在這里出現(xiàn)的應(yīng)是______(選填“明條紋”或“暗條紋”).現(xiàn)改用波長為6.30×10-7m的激光進(jìn)行上述實(shí)驗(yàn),保持其他條件不變,則屏上的條紋間距將______(選填“變寬”、“變窄”或“不變”).
(3)如圖乙所示,一束激光從O點(diǎn)由空氣射入厚度均勻的介質(zhì),經(jīng)下表面反射后,從上面的A點(diǎn)射出.已知入射角為i,A與O 相距l(xiāng),介質(zhì)的折射率為n,試求介質(zhì)的厚度d.
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C.(1)研究光電效應(yīng)電路如圖所示.用頻率相同、強(qiáng)度不同的光分別照射密封真空管的鈉極板(陰極K),鈉極板發(fā)射出的光電子被陽極A吸收,在電路中形成光電流.下列光電流I與A、K之間的電壓UAK的關(guān)系圖象中,正確的是______.
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(2)鈉金屬中的電子吸收光子的能量,從金屬表面逸出,這就是光電子.光電子從金屬表面逸出的過程中,其動量的大小______(選填“增大”、“減小”或“不變”),原因是______.
(3)已知?dú)湓犹幵诘谝、第二激發(fā)態(tài)的能級分別為-3.40eV和-1.51eV,金屬鈉的截止頻率為5.53×1014Hz,普朗克常量h=6.63×10-34J?s.請通過計(jì)算判斷,氫原子從第二激發(fā)態(tài)躍遷到第一激發(fā)態(tài)過程中發(fā)出的光照射金屬鈉板,能否發(fā)生光電效應(yīng).

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