第二十届全国中学生物理竞赛初赛试卷题 号一二三四五六七总计得 分复核人全卷共七题，总分为 140 分．一、（20 分）两个薄透镜 L1和 L2共轴放置，如图所示．已知 L1的焦距 f1=f , L2的焦距f2=—f，两透镜间距离也是 f．小物体位于物面 P 上，物距 u1 ＝3f． （1）小物体经这两个透镜所成的像在L2的__________边，到 L2的距离为_________是__________倍（虚或实）、____________像（正或倒），放大率为_________________。 （2）目前把两透镜位置调换，若还要给定的原物体在原像处成像，两透镜作为整体应沿光轴向____________边移动距离_______________．这个新的像是____________像（虚或实）、______________像（正或倒）放大率为________________．二、(20 分）一种氢放电管发光，在其光谱中测得一条谱线的波长为 4．86×10-7m．试计算这是氢原子中电子从哪一种能级向哪一种能级（用量子数 n 表达）跃迁时发出的？已知氢原子基态（n＝1）的能量为 El=一 13.6eV＝－2．18×10-18J，普朗克常量为 h=6．63×10－34J·s．三、(20 分）在野外施工中，需要使质量 m＝ 4．20 kg 的铝合金构件升温．除了保温瓶中尚存有温度 t＝ 90.0℃的 1．200 kg 的热水外，无其他热源．试提出一种操作方案，能运用这些热水使构件从温度 t0=10℃升温到 66.0°C 以上（含 66.0°C），并通过计算验证你的方案．已知铝合金的比热容 c＝ 0．880×l03J·(Kg·°C)-1，水的比热容 c0 =4.20×103J·(Kg·°C)-1，不计向周围环境散失的热量．四、 (20 分）从 z 轴上的 O 点发射一束电量为 q（＞0）、质量为 m 的带电粒子，它们速度统方向分布在以 O 点为顶点、z 轴为对称轴的一种顶角很小的锥体内（如图所示），速度的大小都等于 v．试设计一种匀强磁场，能使这束带电粒子会聚于 z 轴上的另一点 M，M 点离开 O 点的经离为 d．规定给出该磁场的方向、磁感应强度的大小和最小值．不计粒子间的互相作用和重力的作用．五、(20 分)有一种摆长为 l 的摆（摆球可视为质点，摆线的质量不计），在过悬挂点的竖直线上距悬挂点 O 的距离为 x 处（x
