物理總選考部分 熱學 能力課 ?？嫉摹皟深悺庇嬎泐}

《物理總選考部分 熱學 能力課 常考的“兩類”計算題》由會員分享，可在線閱讀，更多相關《物理總選考部分 熱學 能力課 常考的“兩類”計算題（16頁珍藏版）》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。

1、能力課高考?？嫉哪芰φn高考?？嫉摹皟深悆深悺庇嬎泐}計算題常考點?？键c封閉氣體多過程的問題封閉氣體多過程的問題多過程問題的處理技巧多過程問題的處理技巧研究對象研究對象(一定質(zhì)量的氣體一定質(zhì)量的氣體)發(fā)生了多種不同性質(zhì)的變化，表現(xiàn)發(fā)生了多種不同性質(zhì)的變化，表現(xiàn)出出“多過程多過程”現(xiàn)象。對于現(xiàn)象。對于“多過程多過程”現(xiàn)象，則要確定每個有效的現(xiàn)象，則要確定每個有效的“子過程子過程”及其性質(zhì)，選用合適的實驗定律，并充分應用各及其性質(zhì)，選用合適的實驗定律，并充分應用各“子子過程過程”間的有效關聯(lián)。解答時，特別注意變化過程可能的間的有效關聯(lián)。解答時，特別注意變化過程可能的“臨臨界點界點”，找出臨界點對應的狀

2、態(tài)參量，在，找出臨界點對應的狀態(tài)參量，在“臨界點臨界點”的前、后可的前、后可以形成不同的以形成不同的“子過程子過程”。()在大活塞與大圓筒底部接觸前的瞬間，缸內(nèi)封閉氣體的溫在大活塞與大圓筒底部接觸前的瞬間，缸內(nèi)封閉氣體的溫度；度；()缸內(nèi)封閉的氣體與缸外大氣達到熱平衡時，缸內(nèi)封閉氣體缸內(nèi)封閉的氣體與缸外大氣達到熱平衡時，缸內(nèi)封閉氣體的壓強。的壓強。圖圖1()對大、小活塞受力分析則有對大、小活塞受力分析則有m1gm2gpS1p1S2p1S1pS2可得可得p11.1105 Pa末狀態(tài)末狀態(tài)V2lS2缸內(nèi)封閉的氣體與缸外大氣達到熱平衡過程中，氣體體積不缸內(nèi)封閉的氣體與缸外大氣達到熱平衡過程中，氣體體

3、積不變，變，解得解得p21.01105 Pa答案答案()330 K()1.01105 Pa【變式訓練【變式訓練1】2015新課標全國新課標全國，33(2)如圖如圖2，一粗細均勻的一粗細均勻的U形管豎直放置，形管豎直放置，A側(cè)上端封閉，側(cè)上端封閉，B側(cè)上端與大氣相通，下端開口處開關側(cè)上端與大氣相通，下端開口處開關K關閉；關閉；A側(cè)側(cè)空氣柱的長度為空氣柱的長度為l10.0 cm，B側(cè)水銀面比側(cè)水銀面比A側(cè)的側(cè)的高高h3.0 cm?，F(xiàn)將開關?，F(xiàn)將開關K打開，從打開，從U形管中放出形管中放出部分水銀，當兩側(cè)水銀面的高度差為部分水銀，當兩側(cè)水銀面的高度差為h110.0 cm時將開關時將開關K關閉。已知大

4、氣壓強關閉。已知大氣壓強p075.0 cmHg。()求放出部分水銀后求放出部分水銀后A側(cè)空氣柱的長度；側(cè)空氣柱的長度；()此后再向此后再向B側(cè)注入水銀，使側(cè)注入水銀，使A、B兩側(cè)的水銀面達到同一高兩側(cè)的水銀面達到同一高度，求注入的水銀在管內(nèi)的長度。度，求注入的水銀在管內(nèi)的長度。圖圖2解析解析()以以cmHg為壓強單位。設為壓強單位。設A側(cè)空氣柱長度側(cè)空氣柱長度l10.0 cm時的壓強為時的壓強為p；當兩側(cè)水銀面的高度差為當兩側(cè)水銀面的高度差為h110.0 cm時，空氣柱的長度為時，空氣柱的長度為l1，壓強為壓強為p1。由玻意耳定律得由玻意耳定律得plp1l1由力學平衡條件得由力學平衡條件得pp

5、0h打開開關打開開關K放出水銀的過程中，放出水銀的過程中，B側(cè)水銀面處的壓強始終為側(cè)水銀面處的壓強始終為p0，而而A側(cè)水銀面處的壓強隨空氣柱長度的增加逐漸減小，側(cè)水銀面處的壓強隨空氣柱長度的增加逐漸減小，B、A兩側(cè)水銀面的高度差也隨之減小，直至兩側(cè)水銀面的高度差也隨之減小，直至B側(cè)水銀面低于側(cè)水銀面低于A側(cè)水側(cè)水銀面銀面h1為止。由力學平衡條件有為止。由力學平衡條件有p1p0h1聯(lián)立聯(lián)立式，并代入題給數(shù)據(jù)得式，并代入題給數(shù)據(jù)得l112.0 cm()當當A、B兩側(cè)的水銀面達到同一高度時，設兩側(cè)的水銀面達到同一高度時，設A側(cè)空氣柱的長側(cè)空氣柱的長度為度為l2，壓強為，壓強為p2。由玻意耳定律得由玻

6、意耳定律得plp2l2由力學平衡條件有由力學平衡條件有p2p0聯(lián)立聯(lián)立式，并代入題給數(shù)據(jù)得式，并代入題給數(shù)據(jù)得l210.4 cm設注入的水銀在管內(nèi)的長度設注入的水銀在管內(nèi)的長度h，依題意得，依題意得h2(l1l2)h1聯(lián)立聯(lián)立式，并代入題給數(shù)據(jù)得式，并代入題給數(shù)據(jù)得h13.2 cm答案答案()12.0 cm()13.2 cm?？键c?？键c關聯(lián)氣體的狀態(tài)變化問題關聯(lián)氣體的狀態(tài)變化問題多系統(tǒng)問題的處理技巧多系統(tǒng)問題的處理技巧多個系統(tǒng)相互聯(lián)系的定質(zhì)量氣體問題，往往以壓強建立起系多個系統(tǒng)相互聯(lián)系的定質(zhì)量氣體問題，往往以壓強建立起系統(tǒng)間的關系，各系統(tǒng)獨立進行狀態(tài)分析，要確定每個研究對統(tǒng)間的關系，各系統(tǒng)獨立

7、進行狀態(tài)分析，要確定每個研究對象的變化性質(zhì)，分別應用相應的實驗定律，并充分應用各研象的變化性質(zhì)，分別應用相應的實驗定律，并充分應用各研究對象之間的壓強、體積、溫度等量的有效關聯(lián)，若活塞可究對象之間的壓強、體積、溫度等量的有效關聯(lián)，若活塞可自由移動，一般要根據(jù)活塞平衡確定兩部分氣體的壓強關系。自由移動，一般要根據(jù)活塞平衡確定兩部分氣體的壓強關系。【例【例2】2017全國卷全國卷，33(2)如圖如圖3，容積均為，容積均為V的汽缸的汽缸A、B下端有細管下端有細管(容積可忽略容積可忽略)連通，閥門連通，閥門K2位于細管的中部，位于細管的中部，A、B的頂部各有一閥門的頂部各有一閥門K1、K3；B中有一可

8、自由滑動的活中有一可自由滑動的活塞塞(質(zhì)量、體積均可忽略質(zhì)量、體積均可忽略)。初始時，三個閥門均打開，活塞。初始時，三個閥門均打開，活塞在在B的底部；關閉的底部；關閉K2、K3，通過，通過K1給汽缸充氣，使給汽缸充氣，使A中氣體中氣體的壓強達到大氣壓的壓強達到大氣壓p0的的3倍后關閉倍后關閉K1。已知室溫為。已知室溫為27 ，汽，汽缸導熱。缸導熱。圖圖3()打開打開K2，求穩(wěn)定時活塞上方氣體的體積和壓強；，求穩(wěn)定時活塞上方氣體的體積和壓強；()接著打開接著打開K3，求穩(wěn)定時活塞的位置；，求穩(wěn)定時活塞的位置；()再緩慢加熱汽缸內(nèi)氣體使其溫度升高再緩慢加熱汽缸內(nèi)氣體使其溫度升高20 ，求此時活塞，

9、求此時活塞下方氣體的壓強。下方氣體的壓強。解析解析()設打開設打開K2后，穩(wěn)定時活塞上方氣體的壓強為后，穩(wěn)定時活塞上方氣體的壓強為p1，體，體積為積為V1。依題意，被活塞分開的兩部分氣體都經(jīng)歷等溫過程。依題意，被活塞分開的兩部分氣體都經(jīng)歷等溫過程。由玻意耳定律得由玻意耳定律得p0Vp1V1(3p0)Vp1(2VV1)p12p0()打開打開K3后，由后，由式知，活塞必定上升。設在活塞下方氣體式知，活塞必定上升。設在活塞下方氣體與與A中氣體的體積之和為中氣體的體積之和為V2(V22V)時，活塞下氣體壓強為時，活塞下氣體壓強為p2由玻意耳定律得由玻意耳定律得(3p0)Vp2V2將有關數(shù)據(jù)代入將有關數(shù)

10、據(jù)代入式得式得p31.6p0【變式訓練【變式訓練2】2016全國卷全國卷，33(2)一一U形玻璃管豎直放形玻璃管豎直放置，左端開口，右端封閉，左端上部有一光滑的輕活塞。初置，左端開口，右端封閉，左端上部有一光滑的輕活塞。初始時，管內(nèi)汞柱及空氣柱長度如圖始時，管內(nèi)汞柱及空氣柱長度如圖4所示。用力向下緩慢推所示。用力向下緩慢推活塞，直至管內(nèi)兩邊汞柱高度相等時為止。求此時右側(cè)管內(nèi)活塞，直至管內(nèi)兩邊汞柱高度相等時為止。求此時右側(cè)管內(nèi)氣體的壓強和活塞向下移動的距離。已知玻璃管的橫截面積氣體的壓強和活塞向下移動的距離。已知玻璃管的橫截面積處處相同；在活塞向下移動的過程中，沒有發(fā)生氣體泄漏；處處相同；在活塞

11、向下移動的過程中，沒有發(fā)生氣體泄漏；大氣壓強大氣壓強p075.0 cmHg。環(huán)境溫度不變。環(huán)境溫度不變。圖圖4解析解析設初始時，右管中空氣柱的壓強為設初始時，右管中空氣柱的壓強為p1，長度為，長度為l1；左管；左管中空氣柱的壓強為中空氣柱的壓強為p2p0，長度為，長度為l2。活塞被下推?；钊幌峦苃后，右管中后，右管中空氣柱的壓強為空氣柱的壓強為p1，長度為，長度為l1；左管中空氣柱的壓強為；左管中空氣柱的壓強為p2，長度為長度為l2。以。以cmHg為壓強單位。由題給條件得為壓強單位。由題給條件得p1p0(20.05.00) cmHg90 cmHgl120.0 cm由玻意耳定律得由玻意耳定律得p1l1Sp1l1S聯(lián)立聯(lián)立式和題給條件得式和題給條件得p1144 cmHg依題意依題意p2p1由玻意耳定律得由玻意耳定律得p2l2Sp2l2S聯(lián)立聯(lián)立式和題給條件得式和題給條件得h9.42 cm答案答案144 cmHg9.42 cm