由于摩托车等燃油放出的尾气对环境有一定的影响，所以电动车已是许多家庭的首选。已知电动自行车的电源是答案解析

由于摩托车等燃油放出的尾气对环境有一定的影响，所以电动车已是许多家庭的首选。已知电动自行车的电源是三组蓄电池，若每组蓄电池的电动势为2V。现有一辆电动自行车须充电，问当非静电力移动5×10⁵ C的电量时，使用了多少电能？

下列关于固体、液体、气体的性质的说法正确的是________．（选对一个给3分，选对两个给4分，选对3个给6分。有选错的或不选的得零分）

A．气体如果失去了容器的约束就会散开，这是因为气体分子之间存在斥力的缘故

B．液体表面具有收缩的趋势，是由于在液体表面层里分子的分布比内部稀疏的缘故

C．黄金、白银等金属容易加工成各种形状，没有固定的外形，所以金属不是晶体

D．某温度的空气的相对湿度是此时空气中水蒸气的压强与同温度下水的饱和汽压之比的百分数。

E．水的体积很难被压缩，这是分子间存在斥力的宏观表现

摩托车通过质量不可忽略的钢丝绳拖动货物前行，下列说法中正确的是(                ).【3】

(A)摩托车启动过程中，摩托车拉钢绳的力大于钢绳拉货物的力

(B)摩托车平稳(匀速)行驶过程中，摩托车拉钢绳的力等于钢绳拉货物的力

(C)摩托车启动过程中，钢绳拉货物的力大于货物拉钢绳的力

(D)不论摩托车处于怎样的运动状态，都会由于摩托车拉钢绳的力与钢绳拉货物的力是对作用力和反作用力而保持二力等值的关系

关于“节约能源”，下面说法中正确的是

[　　]

A．由于自然界的能量的总和是守恒的，所以要节约能源是毫无意义的

B．浪费能源，只是浪费个人金钱，对整个社会和自然界来讲，反正能量是守恒的，所以就社会而言，节约能源是毫无意义的

C．从能量转化的角度看，自然界中宏观过程是有向性的，能源的利受这种方向性的制约，而且能源的利用过程对环境有污染，所以“节约能源”对人类社会发展有很大的影响

D．上述说法都是错误的

关于“节约能源”，下面说法中正确的是

[　　]

A．由于自然界的能量的总和是守恒的，所以要节约能源是毫无意义的

B．浪费能源，只是浪费个人金钱，对整个社会和自然界来讲，反正能量是守恒的，所以就社会而言，节约能源是毫无意义的

C．从能量转化的角度看，自然界中宏观过程是有向性的，能源的利受这种方向性的制约，而且能源的利用过程对环境有污染，所以“节约能源”对人类社会发展有很大的影响

D．上述说法都是错误的

　　在电子显像管内部，由炽热的灯丝上发射出的电子在经过一定的电压加速后，进入偏转磁场区域，最后打到荧光屏上，当所加的偏转磁场的磁感强度为0时，电子应沿直线运动打在荧光屏的正中心位置．但由于地磁场对带电粒子运动的影响，会出现在未加偏转磁场时电子束偏离直线运动的现象，所以在精密测量仪器的显像管中常需要在显像管的外部采取磁屏蔽措施以消除地磁场对电子运动的影响．

　　已知电子质量为m、电荷量为e，从炽热灯丝发射出的电子(可视为初速度为0)经过电压为U的电场加速后，沿水平方向由南向北运动．若不采取磁屏蔽措施，且已知地磁场磁感强度的竖直向下分量的大小为B，地磁场对电子在加速过程中的影响可忽略不计．在未加偏转磁场的情况下

(1)试判断电子束将偏向什么方向；

(2)求电子在地磁场中运动的加速度的大小；

(3)若加速电场边缘到荧光屏的距离为l，求在地磁场的作用下使达到荧光屏的电子在荧光屏上偏移的距离．

摩托车通过质量不可忽略的钢丝绳拖动货物前行，下列说法中正确的是

    A.摩托车启动过程中，摩托车拉钢绳的力大于钢绳拉货物的力

 B.摩托车平稳匀速行驶过程中，摩托车拉钢绳的力也大于钢绳拉货物的力

 C.摩托车启动过程中，钢绳拉货物的力大于货物拉钢绳的力

    D.不论摩托车处于怎样的运动状态，都会由于摩托车拉钢绳的力与钢绳拉货物的力是一对作用力和反作用力而保持二力等值的关系

 关于经典力学，下列说法正确的是：（     ）

A. 经典力学取得了巨大的成就，所以经典力学是普遍适用的

B. 由于相对论及量子力学的提出，经典力学已经失去了它的作用

C. 相对论及量子力学的出现是对经典力学的否定

D. 经典力学在宏观低速中仍适用

第七部分 热学

热学知识在奥赛中的要求不以深度见长，但知识点却非常地多（考纲中罗列的知识点几乎和整个力学——前五部分——的知识点数目相等）。而且，由于高考要求对热学的要求逐年降低（本届尤其低得“离谱”，连理想气体状态方程都没有了），这就客观上给奥赛培训增加了负担。因此，本部分只能采新授课的培训模式，将知识点和例题讲解及时地结合，争取让学员学一点，就领会一点、巩固一点，然后再层叠式地往前推进。

一、分子动理论

1、物质是由大量分子组成的（注意分子体积和分子所占据空间的区别）

对于分子（单原子分子）间距的计算，气体和液体可直接用，对固体，则与分子的空间排列（晶体的点阵）有关。

【例题1】如图6-1所示，食盐（N_aCl）的晶体是由钠离子（图中的白色圆点表示）和氯离子（图中的黑色圆点表示）组成的，离子键两两垂直且键长相等。已知食盐的摩尔质量为58.5×10^－3kg/mol，密度为2.2×10³kg/m³，阿伏加德罗常数为6.0×10²³mol^－1，求食盐晶体中两个距离最近的钠离子中心之间的距离。

【解说】题意所求即图中任意一个小立方块的变长（设为a）的倍，所以求a成为本题的焦点。

由于一摩尔的氯化钠含有N_A个氯化钠分子，事实上也含有2N_A个钠离子（或氯离子），所以每个钠离子占据空间为 v = 

而由图不难看出，一个离子占据的空间就是小立方体的体积a³ ，

即 a³ =  = ，最后，邻近钠离子之间的距离l = a

【答案】3.97×10^－10m 。

〖思考〗本题还有没有其它思路？

〖答案〗每个离子都被八个小立方体均分，故一个小立方体含有×8个离子 = 分子，所以…（此法普遍适用于空间点阵比较复杂的晶体结构。）

2、物质内的分子永不停息地作无规则运动

固体分子在平衡位置附近做微小振动（振幅数量级为0.1），少数可以脱离平衡位置运动。液体分子的运动则可以用“长时间的定居（振动）和短时间的迁移”来概括，这是由于液体分子间距较固体大的结果。气体分子基本“居无定所”，不停地迁移（常温下，速率数量级为10²m/s）。

无论是振动还是迁移，都具备两个特点：a、偶然无序（杂乱无章）和统计有序（分子数比率和速率对应一定的规律——如麦克斯韦速率分布函数，如图6-2所示）；b、剧烈程度和温度相关。

气体分子的三种速率。最可几速率v_P ：f(v) = （其中ΔN表示v到v +Δv内分子数，N表示分子总数）极大时的速率，v_P == ；平均速率：所有分子速率的算术平均值， ==；方均根速率：与分子平均动能密切相关的一个速率，==〔其中R为普适气体恒量，R = 8.31J/(mol.K)。k为玻耳兹曼常量，k =  = 1.38×10^－23J/K 〕

【例题2】证明理想气体的压强P = n，其中n为分子数密度，为气体分子平均动能。

【证明】气体的压强即单位面积容器壁所承受的分子的撞击力，这里可以设理想气体被封闭在一个边长为a的立方体容器中，如图6-3所示。

考查yoz平面的一个容器壁，P =            ①

设想在Δt时间内，有N_x个分子（设质量为m）沿x方向以恒定的速率v_x碰撞该容器壁，且碰后原速率弹回，则根据动量定理，容器壁承受的压力

 F ==                            ②

在气体的实际状况中，如何寻求N_x和v_x呢？

考查某一个分子的运动，设它的速度为v ，它沿x、y、z三个方向分解后，满足

v² =  +  + 

分子运动虽然是杂乱无章的，但仍具有“偶然无序和统计有序”的规律，即

 =  +  +  = 3                    ③

这就解决了v_x的问题。另外，从速度的分解不难理解，每一个分子都有机会均等的碰撞3个容器壁的可能。设Δt = ，则

 N_x = ·3N_总 = na³                         ④

注意，这里的是指有6个容器壁需要碰撞，而它们被碰的几率是均等的。

结合①②③④式不难证明题设结论。

〖思考〗此题有没有更简便的处理方法？

〖答案〗有。“命令”所有分子以相同的速率v沿+x、−x、+y、−y、+z、−z这6个方向运动（这样造成的宏观效果和“杂乱无章”地运动时是一样的），则 N_x =N_总 = na³ ；而且v_x = v

所以，P =  = ==nm = n

3、分子间存在相互作用力（注意分子斥力和气体分子碰撞作用力的区别），而且引力和斥力同时存在，宏观上感受到的是其合效果。

分子力是保守力，分子间距改变时，分子力做的功可以用分子势能的变化表示，分子势能E_P随分子间距的变化关系如图6-4所示。

分子势能和动能的总和称为物体的内能。

二、热现象和基本热力学定律

1、平衡态、状态参量

a、凡是与温度有关的现象均称为热现象，热学是研究热现象的科学。热学研究的对象都是有大量分子组成的宏观物体，通称为热力学系统（简称系统）。当系统的宏观性质不再随时间变化时，这样的状态称为平衡态。

b、系统处于平衡态时，所有宏观量都具有确定的值，这些确定的值称为状态参量（描述气体的状态参量就是P、V和T）。

c、热力学第零定律（温度存在定律）：若两个热力学系统中的任何一个系统都和第三个热力学系统处于热平衡状态，那么，这两个热力学系统也必定处于热平衡。这个定律反映出：处在同一热平衡状态的所有的热力学系统都具有一个共同的宏观特征，这一特征是由这些互为热平衡系统的状态所决定的一个数值相等的状态函数，这个状态函数被定义为温度。

2、温度

a、温度即物体的冷热程度，温度的数值表示法称为温标。典型的温标有摄氏温标t、华氏温标F（F = t + 32）和热力学温标T（T = t + 273.15）。

b、（理想）气体温度的微观解释： = kT （i为分子的自由度 = 平动自由度t + 转动自由度r + 振动自由度s 。对单原子分子i = 3 ，“刚性”〈忽略振动，s = 0，但r = 2〉双原子分子i = 5 。对于三个或三个以上的多原子分子，i = 6 。能量按自由度是均分的），所以说温度是物质分子平均动能的标志。

c、热力学第三定律：热力学零度不可能达到。（结合分子动理论的观点2和温度的微观解释很好理解。）

3、热力学过程

a、热传递。热传递有三种方式：传导（对长L、横截面积S的柱体，Q = KSΔ

 关于经典力学，下列说法正确的是：（     ）

A. 经典力学取得了巨大的成就，所以经典力学是普遍适用的

B. 由于相对论及量子力学的提出，经典力学已经失去了它的作用

C. 相对论及量子力学的出现是对经典力学的否定

D. 经典力学在宏观低速中仍适用

（5分）2011年3月11日，日本发生9级地震，福岛第一核电站严重受损，大量放射性铯和碘进入大气和海水，造成对空气和海水的放射性污染。下列说法正确的是

A．核反应堆中的核废料不再具有放射性，对环境不会造成影响

B．铀核裂变的一种可能核反应是

C．放射性碘发生β衰变的核反应方程为

D．裂变形式有多种，每种裂变产物不同，质量亏损不同，但释放的核能相同

在做“研究平抛物体的运动”的实验时，通过描点法画出小球平抛运动轨迹，并求出平抛运动初速度。实验装置如图甲所示。

(1)安装实验装置的过程中，斜槽末端的切线必须是水平的，这样做的目的是(　  )

A．保证小球飞出时，初速度大小相同  B．保证小球飞出时，初速度水平

C．保证小球落地时每次速度都相同     D．保证小球运动的轨迹是同一条抛物线

(2)关于这个实验，以下说法不正确的是(　　)

A．每次小球要从同一位置由静止释放 

B．小球释放的初始位置越高越好

C．实验前要用重垂线检查坐标纸上的竖线是否竖直

D．小球的平抛运动要靠近但不接触木板

(3)在实验中，为减少空气阻力对小球的影响，所以选择小球时，应选择下列的（   ）

A．空心铁球                         B．实心小木球

C．实心小铁球                       D．以上三种球都可以

(4) 如图乙所示，某同学在描绘平抛运动轨迹时，忘记记下斜槽末端位置。图中A点为小球运动一段时间后的位置，他便以A点为坐标原点，建立了水平方向和竖直方向的坐标轴，则根据图象可知小球平抛运动的初速度大小为___ __m/s，小球抛出点的位置坐标为x=___ _cm，y=___ _cm。（g取10m/s²）

在做“研究平抛物体的运动”的实验时，通过描点法画出小球平抛运动轨迹，并求出平抛运动初速度。实验装置如图甲所示。

(1)安装实验装置的过程中，斜槽末端的切线必须是水平的，这样做的目的是(　  )
A．保证小球飞出时，初速度大小相同  B．保证小球飞出时，初速度水平
C．保证小球落地时每次速度都相同    D．保证小球运动的轨迹是同一条抛物线
(2)关于这个实验，以下说法不正确的是(　　)
A．每次小球要从同一位置由静止释放 
B．小球释放的初始位置越高越好
C．实验前要用重垂线检查坐标纸上的竖线是否竖直
D．小球的平抛运动要靠近但不接触木板
(3)在实验中，为减少空气阻力对小球的影响，所以选择小球时，应选择下列的（  ）
A．空心铁球                        B．实心小木球
C．实心小铁球                      D．以上三种球都可以
(4) 如图乙所示，某同学在描绘平抛运动轨迹时，忘记记下斜槽末端位置。图中A点为小球运动一段时间后的位置，他便以A点为坐标原点，建立了水平方向和竖直方向的坐标轴，则根据图象可知小球平抛运动的初速度大小为___ __m/s，小球抛出点的位置坐标为x=___ _cm，y=___ _cm。（g取10m/s²）

今年3月11日，日本发生9级地震，福岛第一核电站严重受损，大量放射性铯和碘进入大气和海水，造成对空气和海水的放射性污染。下列说法正确的是

A. 核反应堆中的核废料不再具有放射性，对环境不会造成影响

B. 铀核裂变的一种可能核反应是

C. 放射性碘发生衰变的核反应方程为

D. 裂变形式有多种，每种裂变产物不同，质量亏损不同，但释放的核能相同