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    13．小灯泡的功率P=1W，设其发出的光向四周均匀辐射，平均波长λ=10-6m，求在距离d=1.0×104m处，每秒钟落在垂直于光线方向．面积为1cm2的球面上的光子数是多少？（h=6.63×10-34J•s）

    分析 光子的能量E=hγ，真空中光子的频率γ、波长与光速的关系为：c=γλ．单位时间内，灯泡发出的能量为Pt，求出总的光子数，这些光子在相同时间内到达以光源为球心的同一球面上，根据数学知识求出在距离灯泡d处垂直于光的传播方向S面积上，单位时间内通过的光子数目．

    解答 解：设离灯104m远处每平方厘米面积上灯照射的能量为E0，则有：$\frac{1}{{E}_{0}}=\frac{4π{R}^{2}}{1×1{0}^{-4}}$…①
    设穿过的光子数为n，则有：$n\frac{hc}{λ}={E}_{0}$…②
    代入数据解得：n=4×105个
    答：每秒钟穿过垂直于光的传播方向上每平方厘米面积上的光子数是4×105个．

    点评 本题要掌握光子的能量公式E=hγ和光速公式c=γλ，建立物理模型求解单位时间内到达S面积上的光子数目．

    练习册系列答案
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    科目：高中物理 来源： 题型：填空题

    3．利用图1装置做“验证机械能守恒定律”的实验．

    （1）除打点计时器（含纸带、复写纸）、交流电源、铁架台、导线及开关外，在下面的器材中，必须使用的还有AC（选填器材前的字母）．
    A．大小合适的铁质重锤      B．体积较大的木质重锤     C．刻度尺     D．秒表
    （2）下面列举了该实验的几个操作步骤：
    A．按照图示的装置安装器件；
    B．将打点计时器接到电源的“直流输出”上；
    C．用天平测出重锤的质量；
    D．先接通电源，后释放纸带，打出一条纸带；
    E．测量纸带上所选点到起始点的距离；
    F．根据测量的结果计算重锤下落过程中减少的重力势能是否等于增加的动能．
    其中没有必要进行的步骤是C，操作错误的步骤是B．
    （3）图2是实验中得到的一条纸带．在纸带上选取三个连续打出的点A、B、C，测得它们到起始点O的距离分别为hA、hB、hC．重锤质量用m表示，已知当地重力加速度为g，打点计时器打点的周期为T，从打下O点到打下B点的过程中，重锤重力势能的减少量|△Ep|=mghB，动能的增加量△Ek=$\frac{{m{{（{{h_C}-{h_A}}）}^2}}}{{8{T^2}}}$．（写出相应的表达式）

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    科目：高中物理 来源： 题型：解答题

    4．如图所示，一质量M=2kg的带有光滑弧形轨道的平台置于光滑且足够长的水平轨道上，弧形轨道与水平轨道平滑连接，水平轨道上静置一小球B．从弧形轨道上距离水平轨道高h=0.3m处由静止释放一质量mA=1kg的小球A，小球A沿轨道下滑后与小球B发生弹性正碰，碰后小球A被弹回，且恰好追不上平台．重力加速度为g．求小球B的质量．

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    科目：高中物理 来源： 题型：解答题

    1．如图所示，一水平匀速运动的传送带，右侧通过小圆弧连接两根直光滑金属导轨，金属导轨与水平面成θ=30°角，传送带与导轨宽度均为L=1m．沿导轨方向距导轨顶端x1=0.7m到x2=2.4m之间存在垂直于导轨平面向上的匀强磁场区域abcd，ab、cd垂直于平行导轨，磁感应强度B=1T．将质量均为m=0.1kg的导体棒P、Q相隔△t=0.2s分别从传送带的左端自由释放，两导体棒与传送带间的动摩擦因数均为μ=0.1，两棒到达传送带右端时已与传送带共速．导体棒P、Q在导轨上运动时，始终与导轨垂直且接触良好，P棒进入磁场时刚好做匀速运动，Q棒穿出磁场时速度为$2\sqrt{6}$m/s．导体棒P、Q的电阻均为R=4Ω，导轨电阻不计，g取10m/s2．
    （1）求传送带的运行速度v0．
    （2）不需要求解过程，请定性画出导体棒P两端的电压Up随时间t的变化关系（从进入磁场开始计时）．
    （3）求从导体棒P、Q在传送带上自由释放开始到穿出磁场的过程中产生的总内能．

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    科目：高中物理 来源： 题型：解答题

    8．半径R=20cm的竖直放置的圆轨道与水平直轨道相连接，质量为m=50g的小球A以一定的初速度由直轨道向左运动，并沿圆轨道的内壁冲上去，如果球A经过N点时的速度v1=4m/s，A经过M点时对轨道的压力为0.5N．取g=10m/s2，求：
    （1）小球经过M点的速度；
    （1）求小球A从N运动到M的过程中阻力做的功Wf．

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    科目：高中物理 来源： 题型：选择题

    18．一理想变压器原、副线圈的匝数比为10：1，原线圈输入电压u1=220$\sqrt{2}$sin100πtV 副线圈所接电路如图所示，D为二极管，它两端加上正向电压时，其电阻等于零；加上反向电压时，其电阻无限大，电阻R=10Ω，下列说法正确的是（　　）
    A．原线圈输入功率为24.2WB．流过电阻R的电流有效值为1.1A
    C．原线圈两端电压有效值为220 $\sqrt{2}$VD．交流电的频率为100Hz

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    科目：高中物理 来源： 题型：选择题

    5．如图所示为氢原子光谱巴耳末系的形成图，其中可见光的谱线分别是红色的Hα线、蓝绿色的Hβ线、青色的Hγ线、紫绿色的Hδ线，对应的能级跃迁如图所示，则氢原子从n=3能级跃迁到n=1能级发出的光谱线在光谱中的位置是（　　）
    A．在Hα线的右侧B．在Hδ线的左侧
    C．在Hα线和Hβ线之间D．在Hγ线和Hδ线之间

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    科目：高中物理 来源： 题型：解答题

    2．待测电阻阻值约为10Ω，额定功率为2.5W．为准确测量其阻值，现备有下列器材：
    A．电流表A1（量程3A，内阻约为0.2Ω）
    B．电流表A2（量程0.6A，内阻约为2Ω）
    C．电流表A3（量程30mA，内阻约为30Ω）
    D．电压表V1（量程15V，内阻约为2000Ω）
    E．滑动变阻器R1（最大电阻50Ω）
    F．滑动变阻器R2（最大电阻5Ω）
    G．定值电阻R=20Ω
    H．电源E（电动势6V，内阻约为1.5Ω）
    I．开关一个，导线若干

    为了使电阻测量结果的更加精确，本实验要求多次测量，并保证每次测量中电表的示数均超过量程的$\frac{1}{3}$
    （1）根据实验需要，电流表应选B，滑动变阻器应选F．（只需填写序号）
    （2）根据设计的电路（如图1）用细线替代导线连接如图2的实验器材；
    （3）某次测量中，伏特表的示数为U，电流表的示数为I，则待测电阻的阻值Rx=$\frac{U}{I}-R$．（用题中给定的字母表示）

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    科目：高中物理 来源： 题型：选择题

    1．火星直径约为地球的一半，质量约为地球的十分之一，它绕太阳公转的轨道半径约为地球公转半径的1.5倍．则下列说法正确的是（　　）
    A．火星公转的周期比地球的大B．火星公转的线速度比地球的大
    C．火星公转的向心加速度比地球的大D．因为不知太阳质量，所以不能确定

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