文档介绍：十九届全国物理竞赛预赛
一、（15分）今年三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：矿为竖直向上的风速，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r竖直向下运 动时所受的阻力，此阻力可用下式表达式 f=apM,其中妫一系数，，为沙尘颗 粒的截面积，p为空气密度。
（1）若沙粒的密&pA=2. 8X103 kgm 3,沙尘颗粒为球形，半径r = 2. 5x10* m, 地球表面处空气密度/*=1. 25 kgnf3, a=0. 45，试估算在地面附近，上述r的最小值
（2）假定空气密度随高度h的变化关系为（1-Ch）,其中乃为力=0处的 空气密度，。为一常数，C=l. 18x10 ' nf',试估算当k= m s '时扬沙的最大高度 （不考虑重力加速度随高度的变化）
—、（20分）图小电路中，电池的电动势为6两个电容器的电 「 | —1~
容都为G芯为一单刀双掷开关，开始时两电容器均不带电，（1）第
一种情况，先将K与。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，与b接通，达到稳定，此过程中电池内阻 消耗的电能等于— 再将"与b断开而与a接通，此过程中电池供给的
电能等于 o
三、（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，我国成功地发射了一艘无人试验飞船，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，已知地球半径7?=6. 37X106 m,
地球表面处的重力加速度5= m / s2o
四、（20分）如图所小，三个绝热的、容积相同的球状容器』、B、 C,用带有阀门用、用的绝热细管连通，相邻两球球心的高度差A=l. 00 m, 初始时，阀门是关闭的，A中装有1 mol的氮（He）、方中装有1 mol的 ***（Kr）、。中装有1 mol的鼐（Xe）,三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&、芯，三种气体相互混合，最终每一种气 体在整个容器中均匀分布，三个容器中气体的温度相同，求气体温度的 改变量，已知三种气体的摩尔质量分别为〃 h。=「3 kg / mol, 〃
=83. 8xl0-3 kg / mol, /J * =131. 3x10* kg / mol,在体积不变时，这三种气体任 何一种每摩尔温度升高1 K,所吸收的热量均为37? / 2, 7?为普适气体常数。
已知其像与S对该光学系统
五、（20分）图中，三棱镜的顶角a为60。， 在三棱镜两侧对称位置上放置焦距均为/= cm的两个完全相同的凸透镜乙和L2,若在的前焦