《新步步高》高考物理考前三个月(全国通用)二轮配套文档:第2部分专题2细研评分细则,临场再练答题规范五、选修3-3计算题.docxVIP

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《新步步高》高考物理考前三个月(全国通用)二轮配套文档:第2部分专题2细研评分细则,临场再练答题规范五、选修3-3计算题

五、选修3-3计算题(9分)(2013·新课标全国Ⅰ·33(2))如图20,两个侧壁绝热、顶部和底部都导热的相同汽缸直立放置,汽缸底部和顶部均有细管连通,顶部的细管带有阀门K.两汽缸的容积均为V0,汽缸中各有一个绝热活塞(质量不同,厚度可忽略).开始时K关闭,两活塞下方和右活塞上方充有气体(可视为理想气体),压强分别为p0和;左活塞在汽缸正中间,其上方为真空;右活塞上方气体体积为.现使汽缸底与一恒温热源接触,平衡后左活塞升至汽缸顶部,且与顶部刚好没有接触;然后打开K,经过一段时间,重新达到平衡.已知外界温度为T0,不计活塞与汽缸壁间的摩擦.求:图20(i)恒温热源的温度T; (ii)重新达到平衡后,左汽缸中活塞上方气体的体积Vx.答案 (i)T0 (ii)V0规范解析(i)设左右活塞的质量分别为M1、M2,左右活塞的横截面积均为S由活塞平衡可知:p0S=M1gp0S=M2g+得M2g=p0S打开阀门后,由于左边活塞上升到顶部,但对顶部无压力,所以下面的气体发生等压变化,而右侧上方气体的温度和压强均不变,所以体积仍保持V0不变,所以当下面接触温度为T的恒温热源后,活塞下方体积增大为(V0+V0),则由等压变化:=①解得T=T0②(ii)当把阀门K打开重新达到平衡后,由于右侧上部分气体要充入左侧的上部,且由(i)知M1g>M2g,打开活塞后,左侧活塞降至某位置,右侧活塞升到顶端,汽缸上部保持温度T0等温变化,汽缸下部保持温度T等温变化.设左侧上方气体压强为p,由pVx=·,③设下方气体压强为p2:p+=p2,解得p2=p+p0所以有p2(2V0-Vx)=p0④联立上述两个方程有6V-V0Vx-V=0,解得Vx=V0,另一解Vx=-V0,不合题意,舍去.⑤评分细则1.第(i)问3分,①式2分,②式1分,只写出气体经历等压过程得=也得1分.2.第(ii)问6分,③式2分,④式3分,⑤式1分,若④式错,有V末=2V0-Vx或活塞必须升至汽缸顶,得1分.3.未说明Vx=-不合题意舍去的⑤式不得分.[答题规则]1.审题要规范:第(i)问由于左活塞上方为真空,左活塞升至汽缸顶部的过程中,右活塞不动,这是题目的隐含条件;第(ii)问打开K后,右活塞必须升至汽缸顶,这是根据左活塞的质量比右活塞的大这个隐含条件决定的.2.思维要规范:对于理想气体的实验定律问题,选定正确的规律、方法是解题的关键,第(i)问右活塞不动,经历等压变化,符合盖—吕萨克定律;第(ii)问底部与恒温热源接触,气体经历等温过程,应用玻意耳定律求解.3.解答要规范:分步列式是争取分数的好习惯,如将初、末状态的参量分别写出,两部分相关气体的压强关系式、体积关系式等;对计算结果进行合理性分析,是否符合实际情况,不合理的结果要说明情况后舍去,避免在结果上无谓失分.1.(9分)(2015·河南二模)一艘潜水艇位于水面下h=200m处,艇上有一个容积V1=2m3的钢筒,筒内贮有压强p1=200p0的压缩空气,其中p0为大气压,p0=1atm=1×105Pa.已知海水的密度ρ=1×103kg/m3,重力加速度g=10 m/s2,设海水的温度不变.有一个与海水相通的装满海水的水箱,现在通过细管道将钢筒中部分空气压入该水箱,再关闭管道,水箱中排出海水的体积为V2=10m3,此时钢筒内剩余空气的压强为多少个大气压?2.(9分)(2015·辽宁重点中学协作体4月模拟)如图21,粗细均匀的弯曲玻璃管A、B两端开口.管内有一段水银柱,中管内水银面与管口A之间气体柱长度LA=40cm,右管内气体柱长度LB=39cm.先将口B封闭,再将左管竖直插入水银槽中,设被封闭的气体为理想气体,整个过程温度不变,若稳定后左管的水银面比水银槽水银面低h=4cm,已知大气压强p0=76cmHg.求:图21(1)中管内水银面与管口A之间气体柱长度;(2)稳定后右管内气体的压强.答案精析五、选修3-3计算题规范体验1.95atm解析 贮气筒内原来气体压强为:p1=200p0,体积为:V1=2m3.压入水箱中气体压强为:p2=p0+ρgh=(105+103×10×200) Pa=21×105Pa=21atm,①V2=10m3.剩余在钢筒内气体压强p3,体积V3=2m3,因温度不变,有p1V1=p2V2+p3V3②代入数据可解得p3=95atm③评分标准:①②各4分,③1分.2.(1)38cm (2)78cmHg解析 左侧气体柱后来的压强p1=p0+h=80cmHg①p0LAS=p1LA1S②LA1=38cm③设右侧水银面上升h2pB2(LB-h2)S=p0LBS④pB2=p1-2h2⑤得到h2=1cm⑥pB2=78cmHg⑦评分标准:①③⑤⑥⑦各1分,②④各2分.

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