闂傚倸鍊搁崐鎼佸磹閹间礁纾归柟闂寸绾惧綊鏌熼梻瀵割槮缁炬儳缍婇弻鐔兼⒒鐎靛壊妲紒鐐劤缂嶅﹪寮婚悢鍏尖拻閻庨潧澹婂Σ顔剧磼閻愵剙鍔ゆ繝鈧柆宥呯劦妞ゆ帒鍊归崵鈧柣搴㈠嚬閸欏啫鐣峰畷鍥ь棜閻庯絻鍔嬪Ч妤呮⒑閸︻厼鍔嬮柛銊ョ秺瀹曟劙鎮欏顔藉瘜闂侀潧鐗嗗Λ妤冪箔閸屾粎纾奸柍褜鍓氱粭鐔煎焵椤掆偓閻e嘲饪伴崼顐f櫍闂佺粯鍨靛Λ娆戔偓闈涚焸濮婃椽妫冨☉姘暫濠碘槅鍋呴〃鍡涘箞閵婎煈妲剧紓浣介哺鐢繝骞冮埡鍛闁肩⒈鍏涚槐婵嬫⒒娴h櫣甯涘〒姘殜瀹曟娊鏁愰崱妯哄伎闂侀€炲苯澧撮柡灞炬礋瀹曠厧鈹戦崶鑸碉骏闂備礁鎲¤摫闁圭懓娲濠氬焺閸愩劎绐為柣蹇曞仦閸ㄦ繂鈻介鍛瘈闁靛繈鍨洪崵鈧┑鈽嗗亝缁诲倿鎮惧畡鎵虫斀闁糕檧鏅涢幃鎴︽⒑缁洖澧查柛鏃€甯為懞杈ㄧ節濮橆厸鎷洪梺鍛婄箓鐎氼剟鍩€椤掍焦鍊愰柟顔矫埞鎴犫偓锝呯仛閺呮粌顪冮妶鍡楀闁稿﹥顨堟竟鏇熺附缁嬭法楠囬梺鍓插亝缁嬫垶淇婇悾灞稿亾鐟欏嫭绀€闁活剙銈搁崺鈧い鎺戝枤濞兼劖绻涢崣澶呯細闁轰緡鍣i獮鎺懳旂€n剛鈼ゆ繝鐢靛█濞佳囶敄閹版澘鏋侀柛鏇ㄥ灡閻撱垺淇婇娆掝劅婵℃彃鍢查…璺ㄦ喆閸曨剛顦板┑顔硷攻濡炶棄鐣烽妸锔剧瘈闁告洦鍘剧粣妤呮⒒娴e懙鍦偓娑掓櫆缁绘稒绻濋崶褏鐣鹃柣蹇曞仩琚欓柡瀣叄閺岀喖骞嗚閸ょ喖鏌涘鈧禍璺侯潖濞差亜浼犻柛鏇ㄥ墮閸嬪秹姊洪崨濠冪叆闁活厼鍊块獮鍐潨閳ь剟骞冮埡鍛仺闁汇垻顣槐鏌ユ⒒娴h櫣甯涢柣鐔村灲瀹曟垿骞樼紒妯煎幈闂侀潧枪閸庢娊宕洪敐鍥e亾濞堝灝鏋涙い顓㈡敱娣囧﹪骞栨担鍝ュ幐闂佺ǹ鏈惌顔捐姳娴犲鈷掑ù锝呮嚈瑜版帒瀚夋い鎺戝€婚惌娆撴煙鏉堟儳鐦滈柡浣稿€块弻銊╂偆閸屾稑顏�濠电姷鏁告慨鐑藉极閸涘﹥鍙忛柣鎴f閺嬩線鏌涘☉姗堟敾闁告瑥绻橀弻锝夊箣閿濆棭妫勯梺鍝勵儎缁舵岸寮诲☉妯锋婵鐗婇弫楣冩⒑閸涘﹦鎳冪紒缁橈耿瀵鏁愭径濠勵吅闂佹寧绻傚Λ顓炍涢崟顖涒拺闁告繂瀚烽崕搴g磼閼搁潧鍝虹€殿喖顭烽幃銏ゅ礂鐏忔牗瀚介梺璇查叄濞佳勭珶婵犲伣锝夘敊閸撗咃紲闂佽鍨庨崘锝嗗瘱缂傚倷绶¢崳顕€宕归幎钘夌闁靛繒濮Σ鍫ユ煏韫囨洖啸妞ゆ挻妞藉娲传閸曨偅娈滈梺绋款儐閹瑰洭寮诲☉銏犖ч柛娑卞瀺瑜旈弻锛勪沪閸撗勫垱婵犵绱曢崗姗€銆佸▎鎾村亗閹煎瓨蓱鐎氫粙姊婚崒娆愮グ婵℃ぜ鍔庣划鍫熸媴鐠囥儲妞介、姗€濮€閻樼儤鎲伴梻浣告惈濞村嫮妲愰弴銏″仾闁逞屽墴濮婃椽宕崟顒€绐涢梺绋库看閸嬪﹥淇婇悜鑺ユ櫆閺夌偞澹嗛惄搴ㄦ⒒娴g懓顕滄俊顐$窔椤㈡俺顦查柍璇茬Т椤撳吋寰勭€n剙骞嶆俊鐐€栧濠氭偤閺傚簱鏋旀繝濠傛噳閸嬫挾鎲撮崟顒傤槰濡炪們鍔屽Λ妤咁敋閵夆晛绀嬫い鎺戝€婚惁鍫熺箾鏉堝墽鍒板鐟帮工铻炴繝濠傜墛閳锋帡鏌涚仦鎹愬闁逞屽墴椤ユ挾鍒掗崼鐔虹懝闁逞屽墴閻涱喗寰勯幇顒備紜闁烩剝甯婇悞锕€顪冩禒瀣瀬闁告劦鍠栫壕鍏兼叏濡鏁剧紒鍗炲船閳规垿鎮╅鑲╀紘闂佺硶鏅滈悧鐘茬暦濠靛鍗抽柕蹇曞Т瀵兘姊洪棃娑辨Т闁哄懏绮撻幃锟犳偄閸忚偐鍘甸梻渚囧弿缁犳垿寮稿☉銏$厱闁哄倹顑欓崕鏃堟煛鐏炵晫效闁哄被鍔庨埀顒婄秵娴滅偞瀵煎畝鍕拺閻犲洠鈧櫕鐏堢紓鍌氱Т閿曨亪鎮伴鐣岀懝闁逞屽墴閻涱噣骞掑Δ鈧粻锝嗙節閸偄濮夐柍褜鍓濆▍鏇犳崲濠靛鍋ㄩ梻鍫熺◥缁爼姊洪悷鏉挎毐缂佺粯锚閻e嘲鈹戦崱蹇旂€婚梺瑙勫劤閻ゅ洭骞楅弴銏♀拺缂備焦蓱閳锋帡鏌涘Ο鐘叉噽閻棝鏌涢弴銊ョ仭闁绘挸绻橀弻娑㈩敃閿濆洨鐣哄銈冨劜缁秹濡甸崟顔剧杸闁靛绠戦锟�
玻尔理论有三个要点: (1)原子只能处于一系列的不连续的能量状态中.闂傚倸鍊搁崐鎼佸磹閹间礁纾归柟闂寸绾惧綊鏌熼梻瀵割槮缁炬儳缍婇弻鐔兼⒒鐎靛壊妲紒鐐劤缂嶅﹪寮婚悢鍏尖拻閻庨潧澹婂Σ顔剧磼閻愵剙鍔ょ紓宥咃躬瀵鏁愭径濠勵吅闂佹寧绻傞幉娑㈠箻缂佹ḿ鍘遍梺闈涚墕閹冲酣顢旈銏$厸閻忕偛澧藉ú瀛樸亜閵忊剝绀嬮柡浣瑰姍瀹曞崬鈻庡Ο鎭嶆氨绱撻崒娆掑厡闁稿鎹囧畷鏇㈠箮鐟欙絺鍋撻敃鍌涘€婚柦妯侯槼閹芥洟姊洪崫鍕窛闁哥姵鎸剧划缁樸偅閸愨晝鍘介梺閫涘嵆濞佳勬櫠椤栫偞鐓熸繝闈涙处閳锋帞绱掓潏銊ユ诞闁诡喗鐟╅、妤呭焵椤掑嫬绀夐柕鍫濐槹閻撶喖鐓崶銊︹拻缂佺姷鍋ら弻娑㈠煛閸愩劋妲愬Δ鐘靛仜椤戝寮崒鐐村癄濠㈣泛顦伴惈蹇涙⒑鐠囧弶鍞夋い顐㈩槸鐓ら柡宥庣亹瑜版帒纾奸柣鎰级鏉堝牓姊虹捄銊ユ灁濠殿喚鏁婚崺娑㈠箣閿旂晫鍘甸梺鍏肩ゴ閺呮稒绂掑⿰鍫熺厓鐟滄粓宕滃顑炴椽鎮㈤悡搴g暫閻熸粍鍨圭划璇测槈濡攱顫嶅┑鈽嗗灥閸嬫劙寮搁埀顒勬⒒閸屾瑧顦︾紓宥咃工铻為柛褎顨嗛崐鍧楁煥閺囩偛鈧摜澹曟繝姘€甸柨婵嗛閺嬬喖鏌i幘瀛樼闁靛洤瀚伴獮鍥礈娴g懓浠圭紓鍌欒兌婵敻鏁冮姀銈呰摕闁挎繂顦伴崑鍕煛婢跺鐏ユい顐㈡搐閳规垿顢欑涵鐑界反濠电偛鎷戠徊鍨i幇鏉跨闁瑰啿纾崰鏍箹瑜版帒鎹舵い鎾跺枎濞呮瑩姊婚崒姘偓宄懊归崶顒夋晪鐟滃繘骞戦姀銈呯婵犻潧鐗婂▓鏇㈡⒑閸涘﹦鈽夐柨鏇悼閹广垽宕卞☉娆戝幗闂侀潧绻嗛幊姘跺捶椤撶姷鐒奸柣搴秵閸嬩焦绂嶅⿰鍫熺厸鐎广儱鍟俊浠嬫煟閵婏箑鐏﹂柕鍥у瀵剟宕犻檱閸氼偄鈹戦纭烽練婵炲拑缍侀獮澶愬箻椤旇偐顦板銈嗗坊閸嬫捇鏌涢幘宕囩Ш婵﹥妞介獮鏍倷閹绘帩娼庡┑鐐茬摠缁繐鈻斿☉銏╂晪闁挎繂顦介弫鍐煥濠靛棗鏆欏ù婊勭箞濮婃椽宕ㄦ繝鍌氼潊闂佸搫鎳忕换鍫濈暦閵忥紕顩烽悗锝庡亞閸樼敻姊虹粙璺ㄧ闁稿鍔欏鍐差潨閳ь剟寮诲☉銏犖╅柕澶樺枤閸氬鎮楃憴鍕闁搞劏娉涢锝嗙節濮橆儵銊╂煥閺冣偓閸庢娊鐛澶嬧拻濞达絽鎲¢崯鐐烘煕椤垵鐏︾€规洘鍔欏浠嬵敃閻旇渹澹曞┑顔结缚閸嬫挾鈧熬鎷�查看更多

 

题目列表(包括答案和解析)

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(NaCl)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NA个氯化钠分子,事实上也含有2NA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vP :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,vP == ;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Nx个分子(设质量为m)沿x方向以恒定的速率vx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Nx和vx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vx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

 Nx = ·3N = 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 Nx =N = na3 ;而且vx = 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EP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 = K

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选做题(请从A、B和C三小题中选定两小题作答,并在答题卡上把所选题目对应字母后的方框涂满涂黑,如都作答则按A、B两小题评分.)
A.(选修模块3-3)
(1)下列说法中正确的是
ABD
ABD

A、被活塞封闭在气缸中的一定质量的理想气体,若体积不变,压强增大,则气缸在单位面积上,单位时间内受到的分子碰撞次数增加
B、晶体中原子(或分子、离子)都按照一定规则排列,具有空间上的周期性
C、分子间的距离r存在某一值r0,当r大于r0时,分子间斥力大于引力;当r小于r0时分子间斥力小于引力
D、由于液体表面分子间距离大于液体内部分子间的距离,液面分子间表现为引力,所以液体表面具有收缩的趋势
(2)如图所示,一定质量的理想气体发生如图所示的状态变化,状态A与状态B 的体积关系为VA
小于
小于
VB(选填“大于”、“小于”或“等于”); 若从A状态到C状态的过程中气体对外做了100J的功,则此过程中
吸热
吸热
(选填“吸热”或“放热”)

(3)在“用油膜法测量分子直径”的实验中,将浓度为η的一滴油酸溶液,轻轻滴入水盆中,稳定后形成了一层单分子油膜.测得一滴油酸溶液的体积为V0,形成的油膜面积为S,则油酸分子的直径约为
6S3
πη2
V
2
0
6S3
πη2
V
2
0
;如果把油酸分子看成是球形的(球的体积公式为V=
1
6
πd3
,d为球直径),计算该滴油酸溶液所含油酸分子的个数约为多少.
B.(选修模块3-4)(12分)
(1)下列说法中正确的是
C
C

A、光的偏振现象证明了光波是纵波
B、在发射无线电波时,需要进行调谐和解调
C、在白炽灯的照射下从两块捏紧的玻璃板表面看到彩色条纹,这是光的干涉现象
D、考虑相对论效应,一条沿自身长度方向运动的杆其长度总比杆静止时的长度长
(2)一列横波沿x轴正方向传播,在t0=0时刻的波形如图所示,波刚好传到x=3m处,此后x=1m处的质点比x=-1m处的质点
(选填“先”、“后”或“同时”)到达波峰位置;若该波的波速为10m/s,经过△t时间,在x轴上-3m~3m区间内的波形与t0时刻的正好相同,则△t=
0.4nsn=1.2.3…
0.4nsn=1.2.3…


(3)如图所示的装置可以测量棱镜的折射率,ABC表示待测直角棱镜的横截面,棱镜的顶角为α,紧贴直角边AC是一块平面镜,一光线SO射到棱镜的AB面上,适当调整SO的方向,当SO与AB成β角时,从AB面射出的光线与SO重合,则棱镜的折射率n为多少?

C.(选修模块3-5)
(1)下列说法正确的是
AC
AC

A、黑体辐射电磁波的强度按波长的分布只与黑体的温度有关
B、普朗克提出了物质波的概念,认为一切物体都具有波粒二象性.
C、波尔理论的假设之一是原子能量的量子化
D、氢原子辐射出一个光子后能量减小,核外电子的运动加速度减小
(2)如图所示是研究光电效应规律的电路.图中标有A和K的为光电管,其中K为阴极,A为阳极.现接通电源,用光子能量为10.5eV的光照射阴极K,电流计中有示数,若将滑动变阻器的滑片P缓慢向右滑动,电流计的读数逐渐减小,当滑至某一位置时电流计的读数恰好为零,读出此时电压表的示数为6.0V;则光电管阴极材料的逸出功为
4.5
4.5
eV,现保持滑片P位置不变,增大入射光的强度,电流计的读数
为零
为零
.(选填“为零”、或“不为零”)
(3)快中子增殖反应堆中,使用的核燃料是钚239,裂变时释放出快中子,周围的铀238吸收快中子后变成铀239,铀239(92239U)很不稳定,经过
2
2
次β衰变后变成钚239(94239Pu),写出该过程的核反应方程式:
92239U→94239Pu+2-10e
92239U→94239Pu+2-10e
.设静止的铀核92239U发生一次β衰变生成的新核质量为M,β粒子质量为m,释放出的β粒子的动能为E0,假设衰变时能量全部以动能形式释放出来,求一次衰变过程中的质量亏损.
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同步练习册答案
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