（生物科技行业）第届全国中学生物理竞赛预赛题参
考答案
第二十届全国中学生物理竞赛预赛题参考答案、评分标准
壹、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
波长和频率的关系为，（1） 光子的能量为，（2）
由式（1）、（2）可求得产生波长m谱线的光子的能量
J（3）
氢原子的能级能量为负值且和量子数的平方成反比： ，1，2，3，…（4）
式中为正的比例常数。氢原子基态的量子数1，基态能量已知，由式（4）可得出
（5）
把式（5）代入式（4），便可求得氢原子的2，3，4，5，…各能级的能量，它们是
J， J， J， J。
比较之上数据，发现
J。（6）
所以，这条谱线是电子从的能级跃迁到的能级时发出的。 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
1.操作方案：将保温瓶中℃的热水分若干次倒出来。第壹次先倒出壹部分，和温度为℃的构件充分接触，且达到热平衡，构件温度已升高到，将这部分温度为的水倒掉。再从保温瓶倒出壹部分热水，再次和温度为的构件充分接触，且达到热平衡，此时构件温度已升高到，再将这些温度为的水倒掉。然后再从保温瓶中倒出壹部分热水来使温度为的构件升温……直到最后壹次，将剩余的热水全部倒出来和构件接触，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。
2.验证计算：例如，将1.200kg热水分5次倒出来，每次倒出＝0.240kg，在第壹次使热水和构件达到热平衡的过程中，水放热为
（1）
构件吸热为
（2）
由及题给的数据，可得
＝27.1℃（3）
同理，第二次倒出0.240kg热水后，可使构件升温到
＝40.6℃（4）
依次计算出～的数值，分别列在下表中。
倒水次数/次 平衡温度/℃ 1 27.1 2 40.6 3 51.2 4 59.5 5 66.0