12．(12分)某研究性学习小组，为探索航天器球形返回舱穿过大气层时所受空气阻力(风力)的影响因素，进行了模拟实验研究。右图为测定风力的实验装置图，其中cD是一段水平放置的长为L的光滑均匀电阻丝，电阻丝阻值较大；一质量和电阻都不计的细长裸金属丝一端固定于0点，另一端悬挂球P，无风时细金属丝竖直，恰与电阻丝在C点接触，0C＝H；有风时金属丝将偏离竖直方向，与电阻丝相交于某一点(如图中虚线所示，细  金属丝与电阻丝始终保持良好的导电接触)

(1)已知电源电动势为E，内阻不计，理想电压表两接线柱分别与O点和C点相连，球P的质量为m，重力加速度为g，由此可推得风力大小F与电压表示数u的关系式为F＝          

(2)研究小组的同学猜想：风力大小F可能与风速大小V和球半径r这两个因素有关，于是他们进行了如下实验：

  实验一：使用同一球，改变风速，记录了在不同风速下电压表的示数。

由表一数据可知：在球半径一定的情况下，风力大小与风速大小的关系是          ．

实验二：保持风速一定，换用同种材料、不同半径的实心球，记录了在球半径不同情况下电压表的示数

 根据表二数据可知：在风速一定情况下，风力大小与球半径的关系为            。

  (球体积V=)

(3)根据上述实验结果可知风力大小F与风速大小V、球半径r关系式为            。

四(第13小题)、本题满分13分．解答应写出必要的文孛说明、方程式和重要演算步骤．只写出最后答案的不能得分．有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位．

13。(13分)一群氢原子处于量子数n=4能级状态，氢原子的能级的示意图如图所示，则：

  (1)氢原子可能发射几种频率的光子?

  (2)氢原子由量子数n=4的能级跃迁到n=2的能级时辐射光子的能量是多少电子伏?

  (3)用(2)中的光子照射下表中几种金属，哪些金属能发生光电 效应?发生光电效应时，发射光电子的最大初动能是多大?

几钟金属的逸出功

    金属

  铯

  钙

  镁

  钛

选出功W／eV