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①用游标卡尺测量遮光片的宽度d；
②在气垫导轨上适当位置标记一点A（图中未标出，AP间距离远大于d），将滑块从A点由静止释放．由光电计时器读出滑块第一次通过光电门时遮光片的挡光时间t；
③利用所测数据求出滑块第一次通过光电门时的速度V；
④更换劲度系数不同而自然长度相同的弹簧重复实验步骤②③，记录弹簧劲度系数及相应的速度V，如下表所示：
| 弹簧劲度系数 | k | 2k | 3k | 4k | 5k | 6k |
| V （m/s） | 0.71 | 1.00 | 1.22 | 1.41 | 1.58 | 1.73 |
| V2 （m2/s2） | 0.50 | 1.00 | 1.49 | 1.99 | 2.49 | 2.99 |
| V3 （m3/s3） | 0.36 | 1.00 | 1.82 | 2.80 | 3.94 | 5.18 |
（2）用测量的物理量表示遮光片通过光电门时滑块的速度的表达式V=
（3）已知滑块从A点运动到光电门P处的过程中，弹簧对滑块做的功与弹簧的劲度系数成正比，根据表中记录的数据，可得出合力对滑块做的功W与滑块通过光电门时的速度V的关系是
Ⅱ．现已离不开电视、手机等电子产品，但这些产品生产过程中会产生含多种重金属离子的废水，这些废水是否达标也引起了人们的关注．某同学想测出学校附近一工厂排出废水的电阻率，以判断废水是否达到排放标准（一般工业废水电阻率的达标值为ρ≥200Ω?m）．图甲为该同学所用盛水容器，其左、右两侧面为带有接线柱的金属薄板（电阻极小），其余四面由绝缘材料制成，容器内部长a=40cm，宽b=20cm，高c=10cm．他将水样注满容器后，进行以下操作：
（1）他先后用多用电表欧姆档的“×1k”、“×100”两个档位粗测水样的电阻值时，表盘上指针如图乙中所示，则所测水样的电阻约为
（2）他从实验室中找到如下实验器材更精确地测量所取水样的电阻：
A．电流表（量程5mA，电阻RA=800Ω）
B．电压表（量程15V，电阻RV约为10.0kΩ）
C．滑动变阻器（0～20Ω，额定电流1A）
D．电源（12V，内阻约10Ω）
E．开关一只、导线若干
请用笔线代替导线帮他在图丙中完成电路连接．
（3）正确连接电路后，这位同学闭合开关，测得一组U、I数据；再调节滑动变阻器，重复上述测量得出一系列数据如下表所示，请你在图丁的坐标系中作出U-I关系图线．
| U/V | 2.0 | 3.8 | 6.8 | 8.0 | 10.2 | 11.6 |
| I/mA | 0.73 | 1.36 | 2.20 | 2.89 | 3.66 | 4.15 |
（1）在每段纸带的上边缘中点画“?”作为计数点，在新的坐标里每个计数点的纵坐标表示
（2）画一直线，使尽可能多的计数点落在此直线上，并使直线两侧的计数点数目大致相等，这条直线便是运动物体的
（3）求出上述直线的斜率，可知运动物体的加速度a=
②在“探究加速度与力、质量的关系”的实验时：
（1）我们已经知道，物体的加速度（a）同时跟合外力（F）和质量（m）两个因素有关．要研究这三个物理量之间的定量关系的基本思路是
再保持F不变，研究a与m的关系；
再保持F不变，研究a与m的关系；
（2）某同学的实验方案如图2所示，她想用砂和砂桶的重力表示小车受到的合外力，为了减少这种做法而带来的实验误差，你认为在实验中还应该采取的两项措施是：a．
擦力；
擦力；
量；
量；
（3）该同学利用实验中打出的纸带求加速度时，处理方案有两种：
A、利用公式a=
| 2s |
| t2 |
| △s |
| T2 |
两种方案中，你认为选择方案
（4）下表是该同学在探究“保持m不变，a与F的关系”时记录的一组实验数据，请你根据表格中的数据在下面的坐标系中做出a-F图象；
（ 小车质量：M=0.500kg，g=10m/s2 ）
| 次数 物理量 |
1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 |
| m砂和桶（kg） | 0.010 | 0.020 | 0.030 | 0.040 | 0.050 | 0.060 |
| a（m/s2） | 0.196 | 0.390 | 0.718 | 0.784 | 0.990 | 1.176 |
②利用“光电门”和计算机连接直接得到加速度，
③利用v-t图象计算加速度；
④用弹簧秤测量砂和桶的重力；
⑤用力和加速度的比值是否不变来处理数据，等等．
②利用“光电门”和计算机连接直接得到加速度，
③利用v-t图象计算加速度；
④用弹簧秤测量砂和桶的重力；
⑤用力和加速度的比值是否不变来处理数据，等等．
A.从测定的六组对应值中任意选取一组，用公式g=
求出g值
B.先分别求出六个L的平均值
和六个T的平均值T，再用公式g=
求出g值
C.先分别用六组L、T的对应值，用公式g=
求出六个对应的g值，再求这六
个g的平均值作为测量值
D.在坐标纸上作出T
求出g值
（2）图甲为一黑箱装置示意图，盒内有电源、电阻等元件，a、b为黑箱的两个输出端。
甲
①为了探测黑箱，吴利同学开始进行以下测量：
A.用多用电表的电阻挡测量a、b间的电阻；
B.用多用电表的电压挡测量a、b间的输出电压；
C.用多用电表的电流挡测量a、b间的输出电流。
你认为上述测量中不妥的是___________，理由是：___________。
②如果黑箱相当于一个等效电源（a、b是电源的两极），吴利同学想测定这个等效
电源的电动势和内阻，设计的测量电路如图乙。此电路同时能测出电阻R0的阻值。他
将滑动变阻器的滑片移动到不同位置时，三个电表的一系列示数记录在下面表格中。
乙
电流表示数/A | 0.10 | 0.20 | 0.30 | 0.40 | 0.50 |
电压表1示数/V | 1.40 | 1.31 | 1.22 | 1.08 | 1.00 |
电压表2示数/V | 1.21 | 0.90 | 0.60 | 0.29 | 0 |
A.在图丙的坐标纸中分别作出R0的U-I图象和电源的U-I图象。
丙
B.根据表中的数据和作出的图象可求出电阻R0=___________Ω，电源电动势E=___________V，内阻r=___________Ω。
C.若实验中的所有操作和数据处理均正确，实验中测得的R0值___________实际值；测得电源电动势E值_____________实际值，内阻r值___________实际值。（填“大于”“等于”或“小于”）
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（2）某同学在应用打点计时器做验证机械能守恒定律实验中，获取一根纸带如图3，但测量发现0、1两点距离远大于2mm，且0、1和1、2间有点漏打或没有显示出来，而其他所有打点都是清晰完整的，现在该同学用刻度尺分别量出2、3、4、5、6、7六个点到0点的长度hi（i=2.3.4…7），再分别计算得到3、4、5、6四个点的速度vi和vi2（i=3.4.5.6），已知打点计时器打点周期为T．
①该同学求6号点速度的计算式是：v6=
| h7-h5 |
| 2T |
| h7-h5 |
| 2T |
②然后该同学将计算得到的四组（hi，vi2 ）数据在v2-h坐标系中找到对应的坐标点，将四个点连接起来得到如图4所示的直线，请你回答：接下来他是如何判断重锤下落过程机械能守恒的？（说明理由）
答：
| 1 |
| 2 |
| v | 2 i |
| 1 |
| 2 |
| v | 2 0 |
| v | 2 i |
| v | 2 0 |
| v | 2 i |
| 1 |
| 2 |
| v | 2 i |
| 1 |
| 2 |
| v | 2 0 |
| v | 2 i |
| v | 2 0 |
| v | 2 i |
（3）测量电源的电动势E及内阻r（E约为6V，r约为1.5Ω）．器材：量程3V的理想电压表V，量程0.6A的电流表A（具有一定内阻），固定电阻R=8.5Ω，滑线变阻器R'（0～10Ω），开关S，导线若干．
①画出实验电路原理图．图5中各元件需用题目中给出的符号或字母标出．
②用笔画线代替导线完成实物连接图．
③实验中，当电流表读数为I1时，电压表读数为U1；当电流表读数为I2时，电压表读数为U2．则可以求出E=
| I1U2-I2U1 |
| I1-I2 |
| I1U2-I2U1 |
| I1-I2 |
| U2- U1 |
| I1-I2 |
| U2- U1 |
| I1-I2 |
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 Nx =
N总 = 
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
SΔ