有一個成語叫做“爐火純青”,原意說的是道士煉丹時候的溫度控制,溫度高低主要是靠看火焰的顏色,溫度低的時候,是偏紅的,溫度最高的時候,才呈現青色,所以爐火純青表示溫度已經足夠高了。怎樣用熱輻射來解釋溫度與顏色的關系?

 

閱讀如下資料并回答問題:

自然界中的物體由于具有一定的溫度,會不斷向外輻射電磁波,這種輻射與溫度有關,因此被稱為熱輻射熱輻射具有如下特點:輻射的能量中包含各種波長的電磁波;物體溫度越高,單位時間從物體表面單位面積上輻射的能量越大;在輻射的總能量中,各種波長所占的百分比不同

處于一定溫度的物體在向外輻射電磁能量的同時,也要吸收由其他物體輻射的電磁能量,如果它處在平衡狀態,則能量保持不變若不考慮物體表面性質對輻射與吸收的影響,我們定義一種理想的物體,它能100%地吸收入射到其表面的電磁輻射,這樣的物體稱為黑體單位時間內從黑體表面單位面積輻射的電磁波的總能量與黑體絕對溫度的四次方成正比,即P0=σT4,其中常量σ=567×10-8 W/m2·K4).

在下面的問題中,把研究對象都簡單地看成黑體

有關數據及數學公式:太陽半徑RS=696×105 km,太陽表面溫度T=5 770 K,火星半徑r=3 395 km,球面積S=4πR2,其中R為球的半徑

1太陽熱輻射能量的絕大多數集中在波長為2×10-7~1×10-5 m范圍內,求相應的頻率范圍

2每小時從太陽表面輻射的總能量為多少?

3火星受到來自太陽的輻射可以認為垂直射到面積為πr2r為火星半徑的圓盤上,已知太陽到火星的距離約為太陽半徑的400倍,忽略其他天體及宇宙空間的輻射,試估算火星的平均溫度

 

人體表面輻射本領的最大值落在波長為940μm處,它對應的是何種輻射?能量子的值為多大?

 

神光“”裝置是我國規模最大,國際上為數不多的高功率固體激光系統,利用它可獲得能量為2400J、波長λ為035μm的紫外激光,已知普朗克常量h=663×10-34J·s,則該紫外激光所含光子數為________個取兩位有效數字

 

一激光器發光功率為P,發出的激光在折射率為n的介質中波長為λ,若在真空中速度為c,普朗克常量為h,則下列敘述正確的是?

A該激光在真空中的波長為nλ

B該波的頻率為

C該激光器在ts內輻射的能量子數為

D該激光器在ts內輻射的能量子數為

 

人眼對綠光最為敏感,正常人的眼睛接收到波長為530nm的綠光時,只要每秒有6個綠光的光子射入瞳孔,眼睛就能察覺,普朗克常量為663×10-34J·s,光速為3108m /s,則人眼能察覺到綠光時所接收到的最小功率是?

A23×10-18W

B38×10-19W

C70×10-10W

D12×10-18W

 

對于紅、黃、綠、藍四種單色光,下列表述正確的是?

A在相同介質中,綠光的折射率最大

B紅光的頻率最高

C在相同介質中,藍光的波長最短

D黃光光子的能量最小

 

對于帶電微粒的輻射和吸收能量時的特點,以下說法正確的是?

A以某一個最小能量值一份一份地輻射或吸收

B輻射和吸收的能量可以不是某一最小值的整數倍

C吸收的能量可以是連續的

D輻射和吸收的能量都可以是連續的

 

關于黑體輻射的強度與波長的關系,下圖正確的是(

A.

B.

C.

D.

 

能正確解釋黑體輻射實驗規律的是?

A能量的連續經典理論

B普朗克提出的能量量子化理論

C以上兩種理論體系任何一種都能解釋

D牛頓提出的微粒說

 

關于對熱輻射的認識,下列說法中正確的是?

A熱的物體向外輻射電磁波,冷的物體只吸收電磁波

B溫度越高,物體輻射的電磁波越強

C輻射強度按波長的分布情況只與物體的溫度有關,與材料種類及表面狀況無關

D常溫下我們看到的物體的顏色就是物體輻射電磁波的顏色

 

以下宏觀概念,哪些是“量子化”的?

A木棒的長度 ???? B物體的質量

C物體的動量???? D學生的個數

 

如圖所示,一質量m=40 kg的物體,由高h=20 m,傾角θ=53°的固定斜面的頂端滑到底端物體與斜面間的動摩擦因數μ=02,求物體所受各個力所做的功及合外力所做的功?g=10 m/s2

 

 

如圖所示,物體在力的作用下在水平面上發生一段位移L,試分別計算這四種情況下力F對物體所做的功設在這四種情況下力F和位移L的大小都相同:F=10 N,L=1 m,角θ的大小如圖所示,分別說明每種情況下力F做功的正負,并求出功

 

 

某人用F=100 N 的恒力,通過滑輪把物體M拉上斜面,如圖所示,力F方向恒與斜面成60°角,若物體沿斜面運動1 m,人的拉力所做的功是________Jg取10 m/s2).

 

 

某人以20N的水平恒力推著小車在粗糙的水平面上前進了50m,人放手后,小車又前進了20m才停下來,則小車在運動過程中,人的推力所做的功為________J

 

下列說法正確的是 ( )

A. 10 J的功大于+5 J的功

B. 功是標量,正、負表示外力對物體做功還是物體克服外力做功

C. 一個力對物體做了負功,則說明這個力一定阻礙物體的運動

D. 功是矢量,正、負表示方向

 

下列四幅圖片所描述的情景中,人對物體做功的是(

 

關于功的概念,下列說法中正確的是?

A位移大,力對物體做的功一定多

B受力小,力對物體做的功一定少

C物體靜止,則力對物體一定不做功

D力的大小和物體在力的方向上的位移大小決定功的多少

 

如圖所示,某個力F=10 N作用在半徑為R=1 m的轉盤的邊緣上,力F的大小保持不變,但方向保持在任何時刻均與作用點的切線一致,則轉動一周這個力F做的總功為?

A0??????????????????? B20π J

C10 J ????????????? ? D10π J

 

物體在合外力作用下做直線運動的v-t圖象如圖所示下列表述正確的是?

A在0~1 s內,合外力做正功

B在0~2 s內,合外力總是做負功

C在1~2 s內,合外力不做功

D在0~3 s內,合外力總是做正功

 

如圖所示,坐在雪橇上的人與雪橇的總質量為m,在與水平面成θ角的恒定拉力F作用下,沿水平地面向右移動了一段距離l已知雪橇與地面間的動摩擦因數為μ,雪橇受到的?

A支持力做功為mgl

B重力做功為mgl

C拉力做功為Flcos θ

D滑動摩擦力做功為-μmgl

 

(題文)如圖所示,力F大小相等,物體沿水平面運動的位移s相同。下列情況中F做功最少的是(??? )

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

 

關于兩個物體間的一對作用力和反作用力的做功情況,下列說法正確的是(  )

A. 作用力做功,反作用力一定做功

B. 作用力做正功,反作用力一定做負功

C. 作用力和反作用力可能都做負功

D. 作用力和反作用力做的功一定大小相等

 

鋁的逸出功為42 eV,現用波長為200 nm的光照射鋁的表面已知h=663×10-34J·s,求:

1光電子的最大初動能;

2遏止電壓;

3鋁的截止頻率

 

波長為λ=017 μm的紫外線照射至金屬圓筒上使其發射光電子,光電子在磁感應強度為B的勻強磁場中,做最大半徑為r的勻速圓周運動時,已知r·B=56×10-6 T·m,光電子的質量m=91×10-31 kg,電荷量e=16×10-19 C,求

1每個光電子的能量;

2金屬筒的逸出功

 

如圖所示是使用光電管的原理圖,當頻率為ν的可見光照射到陰極K上時,電流表中有電流通過。

1當變阻器的滑動端P向________滑動時填“左”或”右”,通過電流表的電流將會增大。

2當電流表電流剛減小到零時,電壓表的讀數為U,則光電子的最大初動能為________已知電子電荷量為e

3如果不改變入射光的頻率,而增加入射光的強度,則光電子的最大初動能將________填“增加”“減小”或“不變”

 

在光電效應實驗中,某金屬的截止頻率對應的波長為λ0,該金屬的逸出功為________若用波長為λλ<λ0的單色光做該實驗,則其遏止電壓為________已知電子的電荷量、真空中的光速和普朗克常量分別為e、c和h

 

如圖所示是用光照射某種金屬時逸出的光電子的最大初動能隨入射光頻率的變化圖線,普朗克常量h=663×10-34J·s,由圖可知?

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A該金屬的極限頻率為43×1014Hz

B該金屬的極限頻率為55×1014Hz

C該圖線的斜率表示普朗克常量

D該金屬的逸出功為05eV

 

已知使某種金屬發生光電效應的截止頻率為νc,則?

A當用頻率為2νc的單色光照射該金屬時,一定能產生光電子

B當用頻率為2νc的單色光照射該金屬時,所產生的光電子的最大初動能為hνc

C當照射光的頻率ν大于νc時,若ν增大,則逸出功增大

D當照射光的頻率ν大于νc時,若ν增大一倍,則光電子的最大初動能也增加一倍

 

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