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    1．光在 中的传播速度最大.其数值为 m/s.合 km/s. 【查看更多】

     

    题目列表(包括答案和解析)

    光速的测定在光学的发展史上具有非常特殊而重要的意义．它不仅推动了光学实验的发展，也打破了光速无限的传统观念，引发了一场物理革命，爱因斯坦提出了相对论．
    （1）最初的光速值是根据丹麦科学家罗默的理论测出的．罗默对木星系进行了长期系统的观察和研究．他发现，离木星最近的卫星--木卫一绕木星运行，隔一段时间就会被木星遮食一次，这个时间间隔在一年之内的各个时间里并不是完全相同的．罗默在解释这个现象时说，这是因为光穿越地球轨道需要时间，最长时间可达22min，已知地球轨道半径R=1.5×108km．请根据罗默的数据算出光速的大小．

    （2）如图所示是迈克尔逊用转动八面镜法测光速的实验示意图，图中P可旋转的八面镜，S为发光点，T是望远镜，平面镜O与凹面镜B构成了反射系统．八面镜距反射系统的距离为AB=L（L可长达几十千米），且远大于OB以及S和T到八面镜的距离．现使八面镜转动起来，并缓慢增大其转速，当每秒转动次数达到n0时，恰能在望远镜中第一次看见发光点S，由此迈克尔逊测出光速c．请写出测量光速的表达式．
    （3）一车厢以速度v在水平地面上行驶，车厢底部有一光源，发出一光信号，射到车顶．已知在车厢里的观察者测量到这一过程所用的时间为△t0，如图（a）所示．另外一个观察者站在地面，他测量到的这一过程所用的时间为△t，如图（b）所示．研究表明不论观察者是站在车厢里还是在地面上，车厢的高度L0都是不变的，光在车厢里和地面上传播的速度都是c，试判断△t和△t0哪一个更大一些，从中可以得出什么结论．

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    光速的测定在光学的发展史上具有非常特殊而重要的意义．它不仅推动了光学实验的发展，也打破了光速无限的传统观念，引发了一场物理革命，爱因斯坦提出了相对论．
    （1）最初的光速值是根据丹麦科学家罗默的理论测出的．罗默对木星系进行了长期系统的观察和研究．他发现，离木星最近的卫星--木卫一绕木星运行，隔一段时间就会被木星遮食一次，这个时间间隔在一年之内的各个时间里并不是完全相同的．罗默在解释这个现象时说，这是因为光穿越地球轨道需要时间，最长时间可达22min，已知地球轨道半径R=1.5×108km．请根据罗默的数据算出光速的大小．

    （2）如图所示是迈克尔逊用转动八面镜法测光速的实验示意图，图中P可旋转的八面镜，S为发光点，T是望远镜，平面镜O与凹面镜B构成了反射系统．八面镜距反射系统的距离为AB=L（L可长达几十千米），且远大于OB以及S和T到八面镜的距离．现使八面镜转动起来，并缓慢增大其转速，当每秒转动次数达到n时，恰能在望远镜中第一次看见发光点S，由此迈克尔逊测出光速c．请写出测量光速的表达式．
    （3）一车厢以速度v在水平地面上行驶，车厢底部有一光源，发出一光信号，射到车顶．已知在车厢里的观察者测量到这一过程所用的时间为△t，如图（a）所示．另外一个观察者站在地面，他测量到的这一过程所用的时间为△t，如图（b）所示．研究表明不论观察者是站在车厢里还是在地面上，车厢的高度L都是不变的，光在车厢里和地面上传播的速度都是c，试判断△t和△t哪一个更大一些，从中可以得出什么结论．

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    解答题

    三十年来，我国成功地发射了各种用途的航天器进入太空，这标志着我国的运载火箭技术水平已跻身于世界先进行列．

    (1)

    我国向国际市场提供的长征三号运载火箭的第三级，如图所示，氧和氢以液体状态装在火箭里．将它们液化的最大好处是什么？

    (2)

    图甲为某火箭发射场，乙为山区，丙为城市．发射场正在进行火箭发射试验．该火箭起飞时质量为m＝4.60×105kg，竖直向上的起飞推力为F＝5.88×106N．请你求出该火箭起飞时所受的合力及方向．(不计空气阻力，g＝10N/kg)

    (3)

    为了转播火箭发射的实况，在发射场建立了发射台，用于发射广播和电视信号．已知传输无线电广播信号所用电磁波的波段为中波，而传输电视信号所用电磁波的波段为微波，为了不让山地阻挡信号的传播，使城市居民能收听和收看实况，必须通过建立山顶转发站来转发的是无线电广播信号还是电视信号？简述理由．

    (4)

    用“长征三号”发射的某航天器，它的一部分光电池板面积为S＝8m2，正对太阳时能产生U＝120V的电压，为工作舱提供I＝10A的电流．若太阳光照射处每1m2面积上获得的太阳辐射功率为P0＝1.0×103W，试估算该光电池的光电转换效率η＝？

    (5)

    某些航天器为研究的需要建有回收舱(或载人舱、返回舱)，务必要保证它安全降落到预定的回收位置．当回收舱降落到地面附近时，由于空气阻力作用做匀速运动，则回收舱在匀速下降过程中它的动能、势能和机械能如何变化？

    (6)

    为减少太空污染，一般航天器在完成预定任务后，应使它坠落销毁．坠落过程可简化为从一个圆轨道开始，经过与大气摩擦，航天器的绝大部分经过升温、熔化，最后汽化而销毁，剩下的残片坠入大海．航天器原来的机械能中，除一部分用于销毁和一部分被残片带走外，还有一部分能量通过其他方式散失(不考虑坠落过程中化学反应的能量)．已知：

    从圆轨道坠落开始时航天器的机械能E＝4.0×1012J、质量m＝1.17×105kg；入海时残片的质量m＝1.2×104kg、温度升高Δt＝3.0×103℃、动能EK＝0.7×109J；航天器材料每1kg升温1℃平均所需能量为C＝1.0×103J；航天器材料每销毁1kg平均所需能量为μ＝1.0×107J．

    试导出的表达式(用以上所列各物理量的符号表示)并估算出的数值．

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