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二、非選擇題:本大題共6小題,共78分。按題目要求作答。解答題應寫出必要的文字說明,方程和重要演算步驟,只寫出最后答案的不能得分。有數值計算的題,答案中必須明確寫出數值和單位。 19.(4分)在用插針法測玻璃磚折射率的實驗中,學生的實驗方法和步驟完全正確,但測后發現玻璃磚的兩個光學面不平行,則 ( ) A.入射光線與射出光線一定不平行,測量值偏大 B.入射光線與射出光線一定不平行,測量值偏小 C.入射光線與射出光線一定不平行,測量值仍然正確 D.入射光線與射出光線可能平行,測量值仍然正確
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20.(28分)現有毛玻璃屏A、雙縫B、白光光源C、單縫D和透紅光的濾光片E等光學元件,要把它們放在圖1所示的光具座上組裝成雙縫干涉實驗裝置,用以測量紅光的波長。 (1)將白光光源C放在光具座最左端,依次放置其光學元件,由左至右,表示各光學元件的字母排列順序應為C、
、A。
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(2)本實驗的步驟有: ①取下遮光筒左側的元件,調節光源高度,使光束能直接沿遮光筒軸線把屏照亮; ②按合理順序在光具座上放置各光學元件,并使各元件的中心位于遮光筒的軸線上; ③用米尺測量雙縫到屏的距離; ④用測量頭((其讀數方法同螺旋測微器)測量數條亮紋間的距離。 在操作步驟②時還應注意
和
。 (3)將測量頭的分劃板中心刻線與某亮紋中心對劑,將該亮紋定為第1條亮紋,此時手輪上的示數如圖2所示。然后同方向轉動測量頭,使分劃板中心刻線與第6條亮紋中心對劑,記下此時圖3中手輪上的示數
mm。求得相鄰亮紋的間距△x為
mm。
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(4)已知雙縫間中d為2.0×10―4m,測得雙縫到屏的距離l為0.700m, 由計算式
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=
,求得所測紅光波長為
nm。
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21.(10分)一小孩站在寬6m的河邊,在他的正對岸邊上有高3m的樹,樹的正下方河底有一塊石頭,小孩向河面看去,同時看到樹頂和石頭,且兩者的像重合。若小孩的眼離河面高1.5m,如圖所示,河水折射率為4/3,則河的深度約多少?
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22.(10分)人眼對綠光最為敏感,如果每少有N個綠光的光子射入瞳孔,眼睛就能察覺,現有一個光源以功率P均勻地向各個方向發射波長λ的綠光,眼睛最遠在多大距離能夠看到這個光源?假設瞳孔在暗處的直徑為D,且不計空氣對光的吸收。
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23.(12分)已知納原子在A、B、C幾個能級間躍遷時輻射的波長分別539nm(B→A),330nm(C→A),試作出鈉原子在這幾個能量范圍的能級圖。作圖時注意,表示能級的橫線間的距離和相應能級差成正比,并在線旁以電子伏為單位標出這個能級的值(設最高能級為0;h=6.63×10―34J.S)
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24.(14分)靜止在勻強磁場中的鈾238( )核,發生α衰變時α粒子與新核(Th核)速度方向與勻強磁場方向垂直,若α粒子在勻強磁場中作勻速圓周運動的周期為6.5×10―8s,向心加速度為3.0×10―15m/s2
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求:(1)寫出上述核反應方程 (2)圖示中,釷核的徑跡是 ,α粒子的徑跡是 (用1,2,3,4表示) (3)衰變后新核的周期是多少? (4)衰變后新核的加速度是多少?
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