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第12讲 机械振动和机械波 光
专题提升训练
1.(2015•浙江高考信息优化卷一)
(1)(单选)下列说法正确的是( )
A.在机械波的传播过程中,介质质点的振动速度等于波的传播速度
B.当波从一种介质进入另一种介质中传播时,频率一定变化
C.在光的双缝干涉实验中,若仅将入射光由红光改为绿光,则干涉条纹间距变宽
D.水中的气泡看起来特别明亮,是因为光从水射向气泡时,一部分光在界面上发生了全反射的缘故
(2)如图1所示,直角三棱镜折射率为2,∠B=30°,一束单色光垂直于AC面射向棱镜,入射点为O,试画出光在棱镜中传播的光路图,并求出光射出棱镜时折射角。(不考虑BC面对光线的反射)
图1
解析 (1)介质中质点的振动速度与波的传播速度没有关系,A错误;波的传播频率由振源决定,B错误;由Δx=Ldλ,绿光的波长小,故绿光的条纹间距小,C错误;水中的气泡看起来特别亮,是因为光从水射向气泡时发生了全反射,D正确。
(3)光在棱镜中的光路如图所示
由图可知,α=60°
i=180°-30°-120°=30°
由n=sin rsin i即得sin r=nsin i=22
故r=45°
答案 (1)D (2)45°
2.(1)(多选)如图2所示是一列向x轴正方向传播的简谐横波在t=5 s末的波形,A、B、C分别是x=0、x=1 m和x=2 m处的质点。已知该波周期为4 s,则( )
第13讲 动量守恒定律 原子结构和原子核
专题提升训练
1.(2015•海南单科,17)(1)氢原子基态的能量为E1=-13.6 eV。大量氢原子处于某一激发态。由这些氢原子可能发出的所有的光子中,频率最大的光子能量为-0.96E1,频率最小的光子的能量为________eV(保留2位有效数字),这些光子可具有________种不同的频率。
(2)运动的原子核AZX放出α粒子后变成静止的原子核Y。已知X、Y和α粒子的质量分别是M、m1和m2,真空中的光速为c,α粒子的速度远小于光速。求反应后与反应前的总动能之差以及α粒子的动能。
解析 (1)频率最大的光子能量为-0.96E1,即En-E1=-0.96E1,则En=E1-0.96E1=(-13.6 eV)-0.96×(-13.6 eV)=0.54 eV,即n=5,从n=5能级开始跃迁,这些光子能发出的频率数n=5×(5-1)2=10种。频率最小的光子是从n=5能级跃迁到n=4能级,其能量为Emin=-0.54 eV-(-0.85 eV)=0.31 eV。
(2)反应后由于存在质量亏损,所以反应前、后总动能之差等于质量亏损而释放出的能量,根据爱因斯坦质能方程可得12m2v2α-12Mv2x=(M-m1-m2)c2①
反应过程中三个粒子组成的系统动量守恒,故有Mvx=m2vα②
联立①②可得12m2v2α=MM-m2(M-m1-m2)c2。
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