本章中所涉及到的基本方法是理想化的模型方法，其中在分子动理论中将微观分子的形状视为理想的球体，这是通过阿伏伽德罗常数对微观量进行估算的基础；在气体状态变化规律中，将实际中的气体视为分子没有实际体积且不存在相互作用力的理想气体，从而使气体状态变化的规律在误差允许的范围内得以大大的简化。

　本章内容包括两部分，一是微观的分子动理论部分，一是宏观的气体状态变化规律。其中分子动理论部分包括分子动理论的基本观点、分子热运动的动能、分子间相互作用的势能和物体的内能等概念，及分子间相互作用力的变化规律、物体内能变化的规律、能量转化和守恒定律等基本规律；气体状态变化规律中包括热力学温度、理想气体和气体状态参量等有关的概念，以及理想气体的等温、等容、等压过程的特点及规律(包括公式和图象两种描述方法)。

20．(12分)磁悬浮列车是一种高速运载工具，它由两个系统组成。一是悬浮系统，利用磁力使车体在轨道上悬浮起来从而减小阻力。另一是驱动系统，即利用磁场与固定在车体下部的感应金属线圈相互作用，使车体获得牵引力，图22就是这种磁悬浮列车电磁驱动装置的原理示意图。即在水平面上有两根很长的平行轨道PQ和MN，轨道间有垂直轨道平面的匀强磁场B₁和B₂，且B₁和B₂的方向相反，大小相等，即B₁=B₂=B。列车底部固定着绕有N匝闭合的矩形金属线圈abcd(列车的车厢在图中未画出)，车厢与线圈绝缘。两轨道间距及线圈垂直轨道的ab边长均为L，两磁场的宽度均与线圈的ad边长相同。当两磁场B_l和B₂同时沿轨道方向向右运动时，线圈会受到向右的磁场力，带动列车沿导轨运动。已知列车车厢及线圈的总质量为M，整个线圈的总电阻为R。

(1)假设用两磁场同时水平向右以速度v₀作匀速运动来起动列车，为使列车能随磁场运动，列车所受的阻力大小应满足的条件；

(2)设列车所受阻力大小恒为f，假如使列车水平向右以速度v做匀速运动，求维持列车运动外界在单位时间内需提供的总能量；

(3)设列车所受阻力大小恒为f，假如用两磁场由静止开始向右做匀加速运动来起动列车，当两磁场运动的时间为t₁时，列车正在向右做匀加速直线运动，此时列车的速度为v₁，求两磁场开始运动到列车开始运动所需要的时间t₀。

19．(10分)在真空中水平放置平行板电容器，两极板间有一个带电油滴，电容器两板间距为d，当平行板电容器的电压为U₀时，油滴保持静止状态，如图21所示。当给电容器突然充电使其电压增加DU₁，油滴开始向上运动；经时间Dt后，电容器突然放电使其电压减少DU₂，又经过时间Dt，油滴恰好回到原来位置。假设油滴在运动过程中没有失去电荷，充电和放电的过程均很短暂，这段时间内油滴的位移可忽略不计。重力加速度为g。试求：

(1)带电油滴所带电荷量与质量之比；

(2)第一个Dt与第二个Dt时间内油滴运动的加速度大小之比；

(3)DU₁与DU₂之比。

18．(10分)静电喷漆技术具有效率高，浪费少，质量好，有利于工人健康等优点，其装置示意图如图20所示。A、B为两块平行金属板，间距d＝0.30m，两板间有方向由B指向A、电场强度E＝1.0×10³N/C的匀强电场。在A板的中央放置一个安全接地的静电油漆喷枪P，油漆喷枪的半圆形喷嘴可向各个方向均匀地喷出带电油漆微粒，油漆微粒的质量m＝2.0×10^－15kg、电荷量为q＝－2.0×10^－16C，喷出的初速度v₀＝2.0 m/s。油漆微粒最后都落在金属板B上。微粒所受重力和空气阻力以及微粒之间的相互作用力均可忽略。试求：

(1)微粒落在B板上的动能；

(2)微粒从离开喷枪后到达B板所需的最短时间；

(3)微粒最后落在B板上所形成图形的面积。

17．(10分)如图19甲所示，在一个正方形金属线圈区域内，存在着磁感应强度B随时间变化的匀强磁场，磁场的方向与线圈平面垂直。金属线圈所围的面积S=200cm²，匝数n=1000，线圈电阻r=1.0Ω。线圈与电阻R构成闭合回路，电阻R=4.0Ω。匀强磁场的磁感应强度随时间变化的情况如图19乙所示，求：

(1)在t=2.0s时刻，通过电阻R的感应电流的大小；

(2)在t=2.0s时刻，电阻R消耗的电功率；

(3)0~6.0s内整个闭合电路中产生的热量。

16．(8分)在水平放置的两块金属板AB上加上不同电压，可以使从炽热的灯丝释放的电子以不同速度沿直线穿过B板中心的小孔O进入宽度为L的匀强磁场区域，匀强磁场区域的磁感应强度为B，方向垂直纸面向里。若在A、B两板间加上电压U₀时，电子不能穿过磁场区域而打在B板延长线上的P点，如图18所示。已知电子的质量为m，电荷量为e，并设电子离开A板时的初速度为零。

(1)在A、B两板间加上电压U₀时，求电子穿过小孔O的速度大小v₀；

(2)求P点距小孔O的距离x；

(3)若改变A、B两板间的电压，使电子穿过磁场区域并从边界MN上的Q点射出，且从Q点穿出时速度方向偏离原来的方向的角度为θ，则A、B两板间电压U为多大？

15．(5分)某同学对实验室的一个多用电表中的电池进行更换时，发现里面除了一节1.5V的干电池外，还有一个方形的层叠电池。为了测定层叠电池的电动势和内电阻，实验室中提供如下器材：

A．电流表A₁(满偏电流10mA，内阻10Ω)；

B．电流表A₂(0-0.6-3A，内阻未知)；

C．滑动变阻器R₀(0-100Ω，1.0A)；

D．定值电阻R(阻值990Ω)；

E．开关S与导线若干。

(1)该同学根据现有的实验器材，设计了如图15所示的电路，请你按照电路图在图16中完成实物连线。

(2)该同学根据上述设计的实验电路测出多组数据，绘出如图17所示的I₁-I₂图线(I₁为电流表A₁的示数，I₂为电流表A₂的示数)，则由图线可以得到被测电池的电动势E＝　　 V，内阻r=　　 Ω。(保留两位有效数字)

14．(5分)有一个电阻R_x，其阻值大约为20Ω，现要更精确地测量其电阻，手边现有器材如下：

A．电源E(电动势12.0V，内阻0.5Ω)；

B．电压表(0-3-15V，内阻大于3kΩ)；

C．电流表(0-0.6-3A，内阻小于1Ω)；

D．滑动变阻器R1(0-10Ω，2.0A)；

E．滑动变阻器R2(0-1750Ω，0.3A)；

F．开关S和导线若干。

(1)滑动变阻器应选用　　　 (选填“R1”或“R2”)。连接电路时，电压表的量程应选　　 V，电流表的量程应选　　　 A。

(2)请在右边方框中画出实验电路图。

13．(4分)多用电表是实验室和生产实际中常用的测量仪器。使用多用电表测某段导体的电阻。

(1)主要的操作过程分以下三个步骤，请填写第②步操作。

①将红、黑表笔分别插入多用电表的“+”、“－”插孔；选择电阻档“×10”；

②____________________________________；

③把红、黑表笔分别与导体的两端相接，读取导体的电阻。

(2)采用上述的操作步骤后，多用表的示数如图14所示。则该段导体的电阻测量值为　　　 。