- 二一组卷

题型：综合题题类：常考题难易度：普通

北京市昌平区2018-2019学年高二下学期物理期末考试试卷

对于同一物理问题，常常可以从宏观与微观两个不同角度进行研究，找出其内在联系，从而更加深刻地理解其物理本质。

（1）、光电效应和康普顿效应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还具有动量。我们知道光子的能量 $\text{[math]}$ ，动量 $\text{[math]}$ ，其中v为光的频率，h为普朗克常量，λ为光的波长。由于光子具有动量，当光照射到物体表面时，会对物体表面产生持续均匀的压力，这种压力会对物体表面产生压强，这就是“光压”，用I表示。一台发光功率为P₀的激光器发出一束频率为 $\text{[math]}$ 的激光，光束的横截面积为S。当该激光束垂直照射到某物体表面时，假设光全部被吸收（即光子的末动量变为0）。求：

a ．该激光器在单位时间内发出的光子数N；

b ．该激光作用在物体表面时产生的光压I。

（2）、从微观角度看，气体对容器的压强是大量气体分子对容器壁的频繁撞击引起的。正方体密闭容器中有大量运动的粒子，每个粒子质量为m ，单位体积内粒子数量为n。为简化问题，我们假定：粒子大小可以忽略；速率均为v ，且与容器壁各面碰撞的机会均等；与容器壁碰撞前后瞬间，粒子速度方向都与容器壁垂直，且速率不变。

a ．利用所学力学知识，推导容器壁受到的压强P与m、n和v的关系；

b ．我们知道，理想气体的热力学温度T与分子的平均动能 $\text{[math]}$ 成正比，即 $\text{[math]}$ ，式中α为比例常数。请从微观角度解释说明：一定质量的理想气体，体积一定时，其压强与温度成正比。