題目列表(包括答案和解析)
410年前，意大利的比薩大學(xué)年輕教授伽利略通過落體實驗發(fā)現(xiàn)了“自由落體定律”H=gt2/2①，同時伽利略還創(chuàng)立了加速度的概念，提出自由落體的速度滿足關(guān)系式v=gt②。①②兩式結(jié)合，即可得出mgH=mg2t2/2=mv2/2，即Ep=EK③。
后來人們由此得出了重力勢能EP（今天所說的重力勢能）轉(zhuǎn)換為動能EK的規(guī)律。離如今的41年前，有人根據(jù)愛因斯坦的思想，用光子作“落體”，在塔上做豎直下“拋”實驗，發(fā)現(xiàn)在重力場中運動著的光子同樣遵循③。
（1）已知光子的質(zhì)量m=EK/c2=hγ/c2，如果從高度為H的塔頂豎直向下發(fā)射的光子頻率為γ0，那么當(dāng)光子到達(dá)塔底時，其頻率γ變?yōu)槎嗌伲吭诖诉^程中，光子的顏色是向紅端移動還是向紫端移動？
（2）如果從質(zhì)量為M、半徑為R的天體表面沿徑向向外輻射出頻率為γ0的光子，那么該光子到達(dá)無窮遠(yuǎn)處時頻率
變?yōu)槎嗌伲浚ㄌ崾荆阂詿o窮遠(yuǎn)處為零勢能點，質(zhì)量為m的質(zhì)點在上述天體表面的引力勢能為EP=-GMm/R）
（3）如果定義上述天體由萬有引力造成的光子頻率的紅移量
，那么請寫出天體質(zhì)量與半徑的比（M/R）跟引力紅移（z）的關(guān)系式。
（4）已知太陽的引力紅移z日=2×10-6，半徑為R日；天狼星的伴星（一顆白矮星）的引力紅移z=3×10-4，半徑為R=0.0073R日。求這顆星的密度是太陽密度的多少倍？（要求小數(shù)點后僅保留一位有效數(shù)字）。
| A、發(fā)明一種制冷設(shè)備，使溫度降至絕對零度以下 | B、汽車尾氣中各類有害氣體排入大氣后嚴(yán)重污染了空氣，想辦法使它們自發(fā)地分離，既清潔了空氣，又變廢為寶 | C、某國際科研小組正在研制利用超導(dǎo)材料制成燈泡的燈絲和閉合電路．利用電磁感應(yīng)激起電流后，由于電路電阻為零從而使燈泡一直發(fā)光 | D、由于太陽的照射，海洋表面的溫度可達(dá)30℃左右，而海洋深處的溫度要低得多，在水600～1000m的地方，水溫約為4℃．據(jù)此，科學(xué)家研制了一種抗腐蝕的熱交換器，利用海水溫差發(fā)電 |
（2011?武漢二模）人們通過對月相的觀測發(fā)現(xiàn)，當(dāng)月球恰好是上弦月時，如圖甲所示，人們的視線方向與太陽光照射月球的方向正好是垂直的，測出地球與太陽的連線和地球與月球的連線之間的夾角為θ．當(dāng)月球正好是滿月時，如圖乙所示，太陽、地球、月球大致在一條直線上且地球在太陽和月球之間，這時人們看到的月球和在白天看到的太陽一樣大（從物體兩端引出的光線在人眼光心處所成的夾角叫做視角，物體在視網(wǎng)膜上所成像的大小決定于視角）．已知嫦娥飛船貼近月球表面做勻速圓周運動的周期為T，月球表面的重力加速度為g月，試估算太陽的半徑．
| 砝碼的質(zhì)量m/kg | 滑塊所受拉力大小的近似值F/N | 滑塊通過光電門1的速度v1（m/s） | 滑塊通過光電門2的速度v2（m/s） | 兩光電門的距離s/m | 滑塊加速度的計算值a/（m/s2） |
| 5×10-3 | 4.9×10-2 | 0.09 | 0.15 | 0.50 | a1= |
| 10×10-3 | 9.8×10-2 | 0.12 | 0.21 | 0.50 | a2= |
| 15×10-3 | 14.7×10-2 | 0.14 | 0.25 | 0.50 | a3= |
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