文档介绍：全国中学生物理竞赛预赛试卷
全国中学生物理竞赛预赛试卷
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肄膂
袂薄
腿蒅
薇
全国中学生物理竞赛预赛试卷
第二十届全国中学生物理竞赛预赛试卷 （2003年）
全卷共七题，总分在电场力的作用下运动．设微粒一旦碰到金属板，它就附在
板上不再运动，且其电量同时消失，不影响
A、B板的电压．己知上述的
T、
U0、l，q和m等各量的值正好满足等式
3U0q
2
l
2
T
162m
2
若在交流电压变化的每个周期
T内，平均产主320个上述微粒，试论证在t＝0
到t＝T／2这段时间内产主的微粒中，有多少微粒可到达
A板（不计重力，不
考虑微粒之间的相互作用）。
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全国中学生物理竞赛预赛试卷
第二十届全国中学生物理竞赛预赛题参考答案、评分标准
一、参考解答
（1）右
f
实
倒
1
。
（2）左
2f
实
倒
1
。
评分标准：本题
20分，每空
2分。
二、参考解答
波长
与频率
的关
c，
（1）
光子的能量为
E
h
，
（2）
由式（1）、（2）可求得产生波长
107m谱线的光子的能量
1019J
（3）
氢原子的能级能量为负值并与量子数
n的平方成反比：
En
k12，n
1，2，3，
（4）
n
式中k为正的比例常数。氢原子基态的量子数
n1，基态能量E1已知，由式
（4）可得k
E1
（5）
把式（5）代入式（4），便可求得氢原子的n
2，3，4，5，各能级的能量，
它们是
E2
12k
，
2
E3
1
10
19
J，
3
2k
E4
12k
1019J，
4
E5
1
10
20
J。
5
2k
比较以上数据，发现
EE4
E2
。
（6）
所以，这条谱线是电子从
n
4的能级跃迁到n
2的能级时发出的。
评分标准：本题
20分。
式（3）4分，式（4）4分，式（5）4分，式（6）及结论共8分。三、参考解答
操作方案：℃的热水分若干次倒出来。第一次先倒出一部分，℃的构件充分接触，并达到热平衡，构件温度已
升高到t1，将这部分温度为 t1的水倒掉。再从保温瓶倒出一部分热水，再次与
温度为t1的构件充分接触，并达到热平衡，此时构件温度已升高到 t2，再将这
些温度为t2的水倒掉。然后再从保温瓶中倒出一部分热水来使温度为 t2的构件
升温直到最后一次，将剩余的热水全部倒出来与构件接触，达到热平衡。
只要每部分水的质量足够小，最终就可使构件的温度达到所要求的值。
验证计算：例如，，每次倒出m0＝，
在第一次使热水与构件达到热平衡的过程中，水放热为
Q1
c0m0(tt1)
（1）
构件吸热为Q1cm(t1
t0)
（2）