第十九届全国中学生物理竞赛初赛试卷总分 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来最严重的沙尘暴天气．现把沙尘上扬后的状况简化为如下情景：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称于空气不动而沙尘以速度 v 竖直向下运动时所受的阻力．此阻力可用下式体现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 ρs= 2．8×103kg·m-3、沙尘颗粒为球形，半径 r＝2．5 ×10-4m，地球表面处空气密度 ρ0＝1．25kg·m-3，α＝0．45，试估算在地面附近，上述 v 的最小值 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 × 10-4 m-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） 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．第一种状况，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，此过程中电池供应的电能等于__________． 2．第二种状况，先将 K 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 K 与 b 断开而与 a 接通，此过程中电池供应的电能等于_________________． 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，3 月 25 日 22 时 15 分，我国成功地发射了 1 艘无人试验飞船．在完毕预定任务后，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行了数百个动作，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 R＝6.37 X106m，地球表面处的重力加速度 g＝9.80m·s-2 第四题（20 分） 如图 2 所示，3 个绝热的、容积相似的球状容器 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...
