第十九届全国中学生物理竞赛复赛试题参考解答

第十九届全国中学生物理竞赛复赛试题参考解答内容摘要：

P P KE E E （ 5） 由以上各式可解得 23 23kqv lm （ 6） 四、参考解答 1.（ 1） 调整活塞 6使毛细管 8中有色液柱处于适当位置，将阀门 10关闭使两边气体隔绝，记下有色液柱的位置； （ 2）合上开关 S ，测得电流 I ； （ 3）打开开关 S ； （ 4）测出有色液体右移的最远距离 x ； （ 5）改变电源电压，重复测量多次，记下多次的 I 和 x 值。 S 后，线捆贮有磁场能量 212W LI ，因二极管 D 的存在， r 中无电流。 打开开关 S 后，由于 L 中有感应电动势，在线圈 L 、电阻器 ab 和二极管 D 组成的回路中有电流通过，最后变为零。 在此过程中原来线圈中储存的磁场能量将转化为 r 和 Lr 上放出的热量，其中 r 上放出的热量为 212 LrQ LI rr    （ 1） A B C 1 2 3 图复解 193 “高中物理参考”收集 第十九届全国中学生物理竞赛复赛题参考解答 第 5 页 此热量使试管中的气体加热、升温。 因为是等压过程，所以气体吸热为 pmQ C T   （ 2） 式中 m 为气体质量，  为其摩尔质量， T 为温升，因为是等压过程，设气体体积改变量为V ，则由理想气体状态方程可得 mp V R T   （ 3） 而 24dVx   （ 4） 由以上各式可得 22 2L pC p drrxL rRI    （ 5） 五、参考解答 利用焦点的性质，用作图法可求得小物 PQ 的像 PQ，如下图所示。 （ 1）用 y 和 y 分别表示物和像的大小，则由图中的几何关系可得 12u f fyy f v f  （ 1） 1 2 1 2( )( )u f v f f f   简化后即得物像距公式，即 u ， v ， 1f ， 2f 之间的关系式 121ffuv （ 2） （ 2）薄透镜中心附近可视为筹薄平行板，入射光线经过两次折射后射出，放大后的光路如图复解 1952所示。 图中 1 为入射角， 2 为与之相应的出射角，  为平行板中的光线与法线的夹角。 设 透镜的折射率为 n ，则由折射定律得 1 1 2 2sin sin sinn n n   （ 3） Q Q P P F1 F2 u v n1 n2 y y f1 f2 图复解 1951 “高中物理参考”收集 第十九届全国中学生物理竞赛复赛题参考解答 第 6 页 对傍轴光线， 1 、 2 ≤ 1，得 11sin ， 22sin ，因而得 1212nn （ 4） （ 3）由物点 Q 射向中心 O 的入射线，经 L折射后，出射线应射向 Q ，如图复解 1953所示， 在傍轴的条件下，有 1 1 2 2ta n ta nyyuv      ， （ 5） 二式相除并利用（ 4）式，得 12nyuyv n  （ 6） 用（ 1）式的 11/ /( )y y f u f 代入（ 6）式，得 1112()f u。