高考物理一轮复习第五章专题滑块木板模型中的能量转化问题备考精炼

14．(1)如图所示，半径为R的球壳均匀带正电+Q，已知静电力常量为k，球表面积公式为s=4?R2。

①由对称性和场强叠加原理判断球心O点场强是否为零？（不必写判断过程）

②若在球壳上A点挖去半径为r的小圆孔（r<

(2)自然界中的物体由于具有一定的温度，会不断向外辐射电磁波，这种辐射与温度有关，称为热辐射。处于一定温度的物体在向外辐射电磁能量的同时，也要吸收由其他物体辐射的电磁能量，如果它处在平衡状态，则能量保持不变。若不考虑物体表面性质对辐射与吸收的影响，我们定义一种理想的物体，它能100％地吸收入射到其表面的电磁辐射，这样的物体称为黑体。单位时间内从黑体表面单位面积辐射的电

磁波的总能量与黑体绝对温度的四次方成正比，即，其中?

为已知常量。

在下面的问题中，把研究对象都简单地看作黑体且表面的温度处处相同，太阳系中行星的运动都看成匀速圆周运动。

①已知太阳向外辐射的总功率为P，地球与太阳之间的距离为r，试建立一个合理的地球吸收太阳能量与自身热辐射平衡的模型，求出地球平均温度的表达式（结果用题中所给已知物理量表示）。又已知火星与太阳的距离为地球与太阳距离的1.5倍，进一步求火星温度与地球温度之比k。

②由于地球对太阳辐射的反射以及地球大气对自身热辐射的反射等因素的共同作用，地球表面的实际温度

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与上述计算结果略有不同，但差别很小。而火星上几乎没有大气，自身向外辐射时几乎没有阻挡，而来自太阳的辐射有部分会被火星表面反射。若仅考虑这个因素，火星表面的温度与上述计算结果相比偏大、偏小还是相等？

【参考答案】

一、单项选择题

题号 1 2 3 4 5 6 答案 B B A C C A

二、多项选择题 7．ABD 8．BD 9．AB 10．BC 三、实验题

11．（1）50cm（2）42.9cm

12．00×10﹣2 2.94×10﹣2 2.08 3.00×10四、解答题

13．（1）1m/s（2）0.87m

14．①球心0点场强为零② ﹣2 = 方向由O点指向A点 (2)①

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②偏小。

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