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阅读如下资料并回答问题:

自然界中的物体由于具有一定的温度,会不断向外辐射电磁波,这种辐射因与温度有关,称为势辐射,势辐射具有如下特点:辐射的能量中包含各种波长的电磁波;物体温度越高,单位时间从物体表面单位面积上辐射的能量越大;在辐射的总能量中,各种波长所占的百分比不同。

处于一定温度的物体在向外辐射电磁能量的同时,也要吸收由其他物体辐射的电磁能量,如果它处在平衡状态,则能量保持不变,若不考虑物体表面性质对辐射与吸收的影响,我们定义一种理想的物体,它能100%地吸收入射到其表面的电磁辐射,这样的物体称为黑体,单位时间内从黑体表面单位央积辐射的电磁波的总能量与黑体绝对温度的四次方成正比,即,其中常量瓦/(米2·开4)。

在下面的问题中,把研究对象都简单地看作黑体。

有关数据及数学公式:太阳半径千米,太阳表面温度开,火星半径千米,球面积,,其中R为球半径。

(1)太阳热辐射能量的绝大多数集中在波长为2×10-9米~1×10-4米范围内,求相应的频率范围。

(2)每小量从太阳表面辐射的总能量为多少?

(3)火星受到来自太阳的辐射可认为垂直射可认为垂直身到面积为为火星半径)的圆盘上,已知太阳到火星的距离约为太阳半径的400倍,忽略其它天体及宇宙空间的辐射,试估算火星的平均温度。


 (1)       (赫)  

(赫)      

辐射的频率范围为3×1012赫-1.5×1017

(2)每小量从太阳表面辐射的总能量为

           代入数所得W=1.38×1010焦       

(3)设火星表面温度为T,太阳到火星距离为,火星单位时间内吸收来自太阳的辐射能量为        

       

火星单位时间内向外辐射电磁波能量为     

火星处在平衡状态         

式解得火星平均温度(开)   

评分标准:全题13分

(1)正确得了式,各得1分。(2)正确得出式,得5分,仅写出式,得3分。(3)正确得出式,得4分,仅写出式或式,得1分;仅写出式,得1分,正确得出式,得1分。


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小明的写字台上有一盏台灯。晚上在灯前学习的时候,铺在台面上的玻璃“发出”刺眼的亮光,影响阅读。在下面的解决方法中,最简单、效果最好的是[    ]

A.把台灯换为吊灯 

B.把台灯放到正前方  

C.把台灯移到左臂外侧 

D.把台灯移到右臂外侧

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星期天,小林同学在父母的协助下,从早上6:00开始每隔半小时分别对他家附近的气温和一个深水池里的水温进行测量,并根据记录的数据绘成温度一时刻图线,如图24-9所示。则可以判断 ( )

A.甲是“气温”图线,乙是“水温”图线,因为水的比热容比空气的大。

B.甲是“气温”图线,乙是“水温”图线,因为水的比热容比空气的小。

C.甲是“水温”图线,乙是“气温”图线,因为水的比热容比空气的大。

D.甲是“水温”图线,乙是“气温”图线,因为水的比热容比空气的小。

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图24-21 (a)所示的是一把杆秤的示意图,O是秤杆的悬点,使用该秤最多能称量5千克的重物。小王用一个相同的秤砣系在原来的秤砣下面,采用“双秤砣法”去称量7千克的重物时,秤上的示数为3千克,如图24-21 (b)所示。那么当只挂一个秤砣时,该秤零刻度线的位置应该在____(选填“O点”、“O点的右侧”或“O点的左侧”)。若采用“双秤砣法”,则利用该秤最多能称量____千克的重物。


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为了证实玻尔关于原子存在分立能态的假设,历史上曾经有过著名的夫兰克—赫兹实验,其实验装置的原理示意图如图所示.由电子枪A射出的电子,射进一个容器B中,其中有氦气.电子在O点与氦原子发生碰撞后,进入速度选择器C,然后进入检测装置D.速度选择器C由两个同心的圆弧形电极P1P2组成,当两极间加以电压U时,只允许具有确定能量的电子通过,并进入检测装置D.由检测装置测出电子产生的电流I,改变电压U,同时测出I的数值,即可确定碰撞后进入速度选择器的电子的能量分布.

我们合理简化问题,设电子与原子碰撞前原子是静止的,原子质量比电子质量大很多,碰撞后,原子虽然稍微被碰动,但忽略这一能量损失,设原子未动(即忽略电子与原子碰撞过程中,原子得到的机械能).实验表明,在一定条件下,有些电子与原子碰撞后没有动能损失,电子只改变运动方向.有些电子与原子碰撞时要损失动能,所损失的动能被原子吸收,使原子自身体系能量增大,

(1)设速度选择器两极间的电压为U(V)时,允许通过的电子的动能为Ek(eV),导出Ek(eV)与U(V)的函数关系(设通过选择器的电子的轨道半径r=20.0 cm,电极P1P2之间隔d=1.00 cm,两极间场强大小处处相同),要说明为什么有些电子不能进入到接收器.

(2)当电子枪射出的电子动能Ek=50.0 eV时,改变电压U(V),测出电流I(A),得出下图所示的IU图线,图线表明,当电压U为5.00 V、2.88 V、2.72 V、2.64 V时,电流出现峰值,定性分析论述IU图线的物理意义.

(3)根据上述实验结果求出氦原子三个激发态的能级En(eV),设其基态E1=0.

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如图12是用高电阻放电法测电容的实验电路图,其原理是测出电容器在充电电压为U时所带的电荷量Q,从而求出其电容C.该实验的操作步骤如下:①按电路图接好实验电路;②接通开关S,调节电阻箱R的阻值,使微安表的指针接近满刻度,记下这时的电压表读数U0=6.2 V和微安表读数I0=490 μA;③断开电键S并同时开始计时,每隔5 s或10 s读一次微安表的读数i,将读数记录在预先设计的表格中;④根据表格中的12组数据,以t为横坐标,i为纵坐标,在坐标纸上描点(图中用“×”表示),则:

(1)根据图示中的描点作出图线.

(2)试分析图示中i-t图线下所围的“面积”所表示的物理意义.

(3)根据以上实验结果和图线,估算当电容器两端电压为U0所带的电量Q0,并计算电容器的电容.

图12

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以下划线部分有利于减小压强的是( )

A. A              B. B             C. C                    D. D

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如图所示的乒乓球是从手中自由下落、撞击地面、反弹后所达到的最高高度,则:
(1)乒乓球出手时的位置大概在哪一位置,请在图中标出(标志用B表示)
(2)若乒乓球是从A点处出手的,如何能让它反弹到图中所示的位置?

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2005年被定为“国际物理年”,4月18日(爱因斯坦逝世50周年纪念日)举行了主题为“物理照耀世界”的全球性光信号接力活动。从美国普林斯顿发出一束光,经太平洋到我国上海,并在我国各省市传递后回到普林斯顿,历时正好一天,合           s。这个过程中,光传播的总路程约为             m。(在全过程中光的传播速度取3×108m/s)

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