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1、“高中物理參考”收集 2002年9月第十九屆全國中學(xué)生物理競賽預(yù)賽試卷題 號一二三四五六七總計(jì)得 分全卷共七題，總分為140分一、（15分）今年3月我國北方地區(qū)遭遇了近10年來最嚴(yán)重的沙塵暴天氣現(xiàn)把沙塵上揚(yáng)后的情況簡化為如下情景：為豎直向上的風(fēng)速，沙塵顆粒被揚(yáng)起后懸浮在空中（不動）這時(shí)風(fēng)對沙塵的作用力相當(dāng)于空氣不動而沙塵以速度豎直向下運(yùn)動時(shí)所受的阻力此阻力可用下式表達(dá)其中為一系數(shù)，為沙塵顆粒的截面積，為空氣密度（1）若沙粒的密度 ，沙塵顆粒為球形，半徑，地球表面處空氣密度，試估算在地面附近，上述的最小值（2）假定空氣密度隨高度的變化關(guān)系為，其中為處的空氣密度，為一常量，試估算當(dāng)時(shí)揚(yáng)沙的最大高度
2、（不考慮重力加速度隨高度的變化）二、（20分）圖預(yù)19-2所示電路中，電池的電動勢為，兩個電容器的電容皆為，K為一單刀雙擲開關(guān)。開始時(shí)兩電容器均不帶電（1）第一種情況，現(xiàn)將K與接通，達(dá)到穩(wěn)定，此過程中電池內(nèi)阻消耗的電能等于_；再將K與斷開而與接通，此過程中電池供給的電能等于_。（2）第二種情況，現(xiàn)將K與接通，達(dá)到穩(wěn)定，此過程中電池內(nèi)阻消耗的電能等于_；再將K與斷開而與接通，此過程中電池供給的電能等于_。三、（20分）據(jù)新華社報(bào)道，為了在本世紀(jì)初葉將我國的航天員送上太空，2002年3月25日22時(shí)15分，我國成功地發(fā)射了一艘無人試驗(yàn)飛船。在完成預(yù)定任務(wù)后，飛船于4月1日16時(shí)51分安全著陸，共繞
3、地球飛行108圈。（1）飛船的名稱是什么？（2）飛船在運(yùn)行期間，按照地面指揮控制中心的指令成功地實(shí)施了數(shù)百個動作，包括從橢圓軌道變換成圓軌道等假如把飛船從發(fā)射到著陸的整個過程中的運(yùn)動都當(dāng)作圓周運(yùn)動處理，試粗略估計(jì)飛船離地面的平均高度已知地球半徑，地球表面處的重力加速度四、（20分）如圖預(yù)19-4所示，三個絕熱的、容積相同的球狀容器A、B、C，用帶有閥門K1、K2的絕熱細(xì)管連通，相鄰兩球球心的高度差初始時(shí)，閥門是關(guān)閉的，A中裝有1mol的氦（He）,B中裝有1mol的氪（Kr）,C中裝有l(wèi)mol的氙（Xe），三者的溫度和壓強(qiáng)都相同氣體均可視為理想氣體現(xiàn)打開閥門K1、K2，三種氣體相互混合，最終每
4、一種氣體在整個容器中均勻分布，三個容器中氣體的溫度相同求氣體溫度的改變量已知三種氣體的摩爾質(zhì)量分別為在體積不變時(shí)，這三種氣體任何一種每摩爾溫度升高1K，所吸收的熱量均為 ，為普適氣體常量五、（20分）圖預(yù)19-5中，三棱鏡的頂角為60，在三棱鏡兩側(cè)對稱位置上放置焦距均為 的兩個完全相同的凸透鏡L1和 L2若在L1的前焦面上距主光軸下方處放一單色點(diǎn)光源，已知其像與對該光學(xué)系統(tǒng)是左右對稱的試求該三棱鏡的折射率六、（20分）一個長為，寬為，質(zhì)量為的矩形導(dǎo)電線框，由質(zhì)量均勻分布的剛性桿構(gòu)成，靜止放置在不導(dǎo)電的水平桌面上，可繞與線框的一條邊重合的光滑固定軸ab轉(zhuǎn)動，在此邊中串接一能輸出可變電流的電流源（
5、圖中未畫出）。線框處在勻強(qiáng)磁場中，磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度沿水平方向且與轉(zhuǎn)軸垂直，俯視圖如圖預(yù)19-6所示?，F(xiàn)讓電流從零逐漸增大，當(dāng)電流大于某一最小值時(shí)，線框?qū)⒏淖冹o止?fàn)顟B(tài)。（1）求電流值。（2）當(dāng)線框改變靜止?fàn)顟B(tài)后，設(shè)該電流源具有始終保持恒定電流值不變（）的功能。已知在線框運(yùn)動過程中存在空氣阻力。試分析線框的運(yùn)動狀況。七、（25分）如圖預(yù)19-7所示，在長為m、質(zhì)量為的車廂B內(nèi)的右壁處，放一質(zhì)量的小物塊A（可視為質(zhì)點(diǎn)），向右的水平拉力作用于車廂，使之從靜止開始運(yùn)動，測得車廂B在最初2.0 s內(nèi)移動的距離，且在這段時(shí)間內(nèi)小物塊未與車廂壁發(fā)生過碰撞假定車廂與地面間的摩擦忽略不計(jì)，小物塊與車廂壁之間的碰撞是彈性的求車廂開始運(yùn)動后4.0 s時(shí)，車廂與小物塊的速度第十九屆全國中學(xué)生物理競賽預(yù)賽題 第3頁
第19屆全國中學(xué)生物理競賽預(yù)賽試卷
