32屆全國(guó)物理競(jìng)賽決賽理論考試試題(編輯修改稿)
2025-05-01 02:03 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 L/2的距離所需的時(shí)間．(2)實(shí)際上，由于小物體的運(yùn)動(dòng)，反射光子頻率會(huì)有微小的變化；在小物體從初始位置向y軸負(fù)方向移動(dòng)到距離為3L/2的過(guò)程中，定性比較反射光子與入射光子頻率的大小及其隨時(shí)間的變化。五、(20分)如圖，一個(gè)上端固定、內(nèi)半徑為R1的玻璃圓筒底部浸沒(méi)在大容器中的水面之下，未與容器底接觸：另將一個(gè)外半徑為R2(R2略小于R1)的同質(zhì)玻璃制成的圓筒(上端固定)放置其中，不接觸容器底，保持兩玻璃圓筒的中軸線重合且豎直。設(shè)水與玻璃之間的接觸角為θ(即氣液界面在水的最高處的切線與固液界面的夾角，見(jiàn)局部放大圖)。已知水的表面張力系數(shù)為α，地面重力加速度大小為g。(1)在毛細(xì)現(xiàn)象中，系統(tǒng)毛細(xì)作用引起的勢(shì)能變化，可以等效地看作固液氣分界線上液體表面張力在液面上升或下降過(guò)程中做的功。試證：以大容器中的水面處為系統(tǒng)勢(shì)能零點(diǎn)，則當(dāng)水由子毛細(xì)作用上升高度為h對(duì)，系統(tǒng)毛細(xì)作用的勢(shì)能為ES(h)=2παcosθ(R1+R2)h(2)試導(dǎo)出系統(tǒng)在水由于毛細(xì)作用上升的過(guò)程中釋放的熱量；(3)如果在超萬(wàn)米高空飛機(jī)中短時(shí)間內(nèi)做此實(shí)驗(yàn)，飛機(jī)可視為做勻速直線運(yùn)動(dòng)。測(cè)得該系統(tǒng)在同樣過(guò)程中放出的熱量為Q，試求此時(shí)飛機(jī)距離地面的高度。假定該飛機(jī)內(nèi)水的表面張力系數(shù)和接觸角與地面情形相同。 以上計(jì)算不考慮地球的自轉(zhuǎn)。六、(15分)太陽(yáng)系內(nèi)行星的公轉(zhuǎn)方向是基本相同的。地球上的觀測(cè)者所看到的行星位置實(shí)際上是該行星在遙遠(yuǎn)的背景星空中的投影。由于各行星的公轉(zhuǎn)速度以及它們?cè)谲壍郎衔恢玫牟煌?，地球上的觀測(cè)者看到的行星在背景星空中移動(dòng)的方向與地球的公轉(zhuǎn)方向并非總是相同。人們把看到的行星移動(dòng)方向與地球公轉(zhuǎn)方向相同情形下行星的視運(yùn)動(dòng)叫順行，方向相反的叫逆行。當(dāng)行星位于由順行轉(zhuǎn)為逆行或由逆行轉(zhuǎn)為順行的轉(zhuǎn)折點(diǎn)時(shí)，行星看起來(lái)好像停留在星空不動(dòng)，該位置叫留。天文學(xué)把地外
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