第十九届全国中学生物理竞赛预赛试卷.docx

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1、第十九届全国中学生物理竞赛预赛试卷总分140分时间180分钟第一题（15分）今年3月我国北方地区遭遇了近10年来最严重的沙尘暴天气．现把沙尘上扬后的情况简化为如下情景：v为竖直向上的风速，沙尘颗粒被扬起后悬浮在空中（不动）．这时风对沙尘的作用力相当于空气不动而沙尘以速度v竖直向下运动时所受的阻力．此阻力可用下式表达f=αρAv其中α为一系数，A为沙尘颗粒的截面积，ρ为空气密度．1．若沙粒的密度s3-3、沙尘颗粒为球形，半径r＝2．5×10-4ρ=2．8×10kg·mm，地球表面处空气密度ρ01．25kg·m-3，α＝0．45，试估算在地面附近，上述v的最小值

2、v1．＝2．假定空气密度ρ随高度h的变化关系为p＝po（1－Ch）其中po为h=0处的空气密度，C为一常量，C=1.18×10-4m-1,试估算当v＝9．0m·s-1时扬沙的最大高度．（不考虑重力加速度随高度的变化）1/7第二题（20分）图1所示电路中，电池的电动势为。，两个电容器的电容皆为C,K为一单刀双掷开关．开始时两电容器均不带电1．第一种情况，先将K与a接通，达到稳定，此过程中电池内阻消耗的电能等于________；再将K与a断开而与b接通，此过程中电池供给的电能等于__________．2．第二种情况，先将K与b接通，达到稳定．此过程中电池内阻消耗

3、的电能等于____________；再将K与b断开而与a接通，此过程中电池供给的电能等于_________________．2/7第三题（20分）据新华社报道，为了在本世纪初叶将我国的航天员送上太空，2002年3月25日22时15分，我国成功地发射了1艘无人试验飞船．在完成预定任务后，飞船于4月1日16时51分安全着陆，共绕地球飞行108圈．1.飞船的名称是什么？2．飞船在运行期间，按照地面指挥控制中心的指令成功地实施了数百个动作，包括从椭圆轨道变换成圆轨道等．假如把飞船从发射到着陆的整个过程中的运动都当作圆周运动处理，试粗略估计飞船离地面的平均高度．已知地

4、球半径R＝6.37X106m，地球表面处的重力加速度g＝9.80m·s-23/7第四题（20分）如图2所示，3个绝热的、容积相同的球状容器A、B、C，用带有阀门K1、K2的绝热细管连通，相邻两球球心的高度差h＝1．00m．初始时，阀门是关闭的，A中装有1mol的氦（He）,B中装有1mol的氦（Kr）,C中装有lmol的氙（Xe），3者的温度和压强都相同．气体均可视为理想气体．现打开阀门K1、K2，3种气体相互混合，最终每一种气体在整个容器中均匀分布，3个容器中气体的温度相同．求气体温度的改变量．已知3种气体的摩尔质量分别为He4.003103kg?mol1

5、Kr83.8103kg?mol1Xe131.3103kg?mol1在体积不变时，这3种气体中的任何一种每摩尔温度升高1K，所吸收的热量均为3R/2．R为普适气体常量．第五题（20分）4/7