知识点挑题 - 高中物理 - 优优班--学霸训练营

1．正电子（PET）发射计算机断层显像：它的基本原理是：将放射性同位素¹⁵O注入人体，参与人体的代谢过程．¹⁵O在人体内衰变放出正电子，与人体内负电子相遇而湮灭转化为一对光子，被探测器探测到，经计算机处理后产生清晰的图象．根据PET原理，回答下列问题：
（1）写出¹⁵O的衰变的方程式 ______ ．
（2）将放射性同位素¹⁵O注入人体，¹⁵O的主要用途 ______
A．利用它的射线 B．作为示踪原子 C．参与人体的代谢过程 D．有氧呼吸
（3）设电子质量为m，电量为q，光速为c，普朗克常数为h，则探测到的正负电子湮灭后生成的光子的波长= ______ ．
（4）PET中所选的放射性同位素的半衰期应 ______ ．（填“长”或“短”或“长短均可”）

难度：中等

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2．某广播电台发射功率为10kW，在空气中波长为187．5 m的电磁波，试求：
(1)该电台每秒钟从天线发射多少个光子?
(2)若发射的光子四面八方视为均匀的，求在离天线2．5km处，直径为2m的环状天线每秒接收的光子个数以及接收功率?

难度：中等

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3． 20世纪60年代初期，科学家首先发现了“记忆金属”，“记忆金属”不同于一般的金属，它和有生命的生物一样，具有较强的“记忆性”，它能“记”住自己原来的形状．某人用一种记忆合金制成了太阳灶，为了便于储存和运输，在温度较低时将太阳灶压缩成了一个体积较小的球．使用时在太阳光的强烈照射下又恢复成了伞状．恢复形状后的太阳灶正对着太阳，它的半径为R．已知太阳的辐射功率(太阳每秒辐射的能量)为P，由于大气层的反射和吸收，太阳能只有1／a到达地面．若把太阳光看成是频率为ν的单色光，太阳中心到地面的距离为L，则这个太阳灶每秒钟能接收多少个光子?(普朗克常量为h)

难度：中等

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4．用功率P₀="1" W的点光源照射离光源R="1" m处的某块金属薄片，已知光源发出波长λ="600" nm的单色光，试计算：（1）每单位时间内打到金属1 m²面积上的光子数；（2）若该金属原子半径r=0.5×10¹⁰ m，则金属表面上每个原子平均需隔多少时间才能接收到一个光子？

难度：中等

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5．氦氖激光器发射波长6 328的单色光，试计算这种光的一个光子的能量为多少.若该激光器的发光功率为18 mW，则每秒钟发射多少个光子？

难度：中等

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6．已知每秒钟从太阳射到地球上垂直于太阳光的每平方米截面上辐射能量为1.4×10³ J，其中可见光部分约占45%，假如认为可见光的波长均为0.55 μm,太阳向各个方向辐射是均匀的，日地间距R=1.5×10¹¹ m,普朗克常量h=6.6×10^-34 J·s.由此估算出太阳每秒钟辐射出的可见光的光子数目.(保留两位有效数字）

难度：中等

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7．人眼对绿光最为敏感，正常人的眼睛接收到波长为530 nm的绿光时，只要每秒有6个绿光的光子射入瞳孔，眼睛就能察觉．普朗克常量为6.63×10^－34 J·s，光速为3.0×10⁸ m/s，则人眼能察觉到绿光时所接收的最小功率是多少？

难度：较易

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8．如图5所示为氢原子能级示意图，现有每个电子的动能都是E_e=12.89eV的电子束与处在基态的氢原子束射入同一区域，使电子与氢原子发生正碰。已知碰撞前一个电子和一个氢原子的总动量恰好为零。碰撞后氢原子受激发，跃迁到n＝4的能级。求碰撞后电子和受激氢原子的总动能。已知电子的质量m_e与氢原子的质量m_H之比为。

难度：中等

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9．分别用λ和λ的单色光照射同一金属，发出的光电子的最大初动能之比为1∶2.以h表示普朗克常量，c表示真空中的光速，则此金属板的逸出功是多大？

难度：中等

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10．
(16分)人眼对绿光最为敏感，正常人的眼睛接收到波长为530nm的绿光时，只要每秒有6个绿光的光子射入瞳孔，眼睛就能察觉。普朗克常量为，光速为，则人眼能察觉到绿光时所接收到的最小功率是多少?

难度：中等

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