高考物理熱學(xué)計(jì)算題有:
1. 理想氣體狀態(tài)變化問題。
2. 熱力學(xué)定律的應(yīng)用問題。
3. 熱傳遞和熱功互變問題。
4. 氣體分子的統(tǒng)計(jì)分布問題。
5. 熱力學(xué)第二定律的綜合應(yīng)用問題。
此外,還有氣體壓強(qiáng)的微觀解釋、氣體分子速分布等熱學(xué)計(jì)算題。這些題目通常會(huì)涉及到一些復(fù)雜的物理公式和概念,需要考生在理解的基礎(chǔ)上進(jìn)行計(jì)算。
例題:
【高考物理熱學(xué)計(jì)算題】
1. 取兩個(gè)相同的電加熱器(電熱器功率已知),分別放置在兩個(gè)相同的容器中,測量其發(fā)熱功率。
2. 將兩種不同質(zhì)量的液體同時(shí)加熱,控制加熱時(shí)間和溫度,比較兩種液體升高的溫度。
3. 用溫度計(jì)測量兩種液體的溫度,用兩個(gè)相同的秒表分別測量加熱時(shí)間。
實(shí)驗(yàn)器材:電加熱器、兩個(gè)相同的容器、溫度計(jì)、秒表、天平(帶砝碼)、支架等。
實(shí)驗(yàn)步驟:
1. 組裝實(shí)驗(yàn)裝置,分別測出兩個(gè)電加熱器的功率P1和P2。
2. 將兩種不同質(zhì)量的液體同時(shí)倒入兩個(gè)相同的容器中,測出初溫t1和t2(初溫相同)。
3. 將兩個(gè)電加熱器接入電路中,開始實(shí)驗(yàn)。每隔一段時(shí)間記錄一次兩種液體的溫度。
4. 實(shí)驗(yàn)結(jié)束,整理器材。
問題:
1. 實(shí)驗(yàn)中需要測量的物理量有哪些?請(qǐng)用字母表示。
2. 根據(jù)實(shí)驗(yàn)原理和實(shí)驗(yàn)器材,寫出可以測量的物理量及對(duì)應(yīng)的物理量表達(dá)式。
3. 根據(jù)實(shí)驗(yàn)步驟,寫出兩種液體升高的溫度表達(dá)式。
4. 根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),求出兩種液體的比熱容。
【答案】
1. 實(shí)驗(yàn)中需要測量的物理量有:兩種液體的質(zhì)量m1、m2;初溫t1、t2;加熱時(shí)間t;升高的溫度Δt;電加熱器的功率P1、P2。
2. 根據(jù)實(shí)驗(yàn)原理和實(shí)驗(yàn)器材,可以測量的物理量有:兩種液體的質(zhì)量m、初溫t、加熱時(shí)間t;電加熱器的功率P。根據(jù)這些物理量可寫出對(duì)應(yīng)的物理量表達(dá)式:Δt = Pt - m1cΔt - m2cΔt;c = \frac{P}{mΔt} \times \frac{m_{2}}{m_{1}}c = \frac{P}{mΔt} × \frac{m_{2}}{m_{1}}。
3. 根據(jù)實(shí)驗(yàn)步驟,可以求出兩種液體升高的溫度表達(dá)式為Δt = (P1 - P2)t \times \frac{m_{2}}{m_{1}}Δt = (P_{1} - P_{2})t × \frac{m_{2}}{m_{1}}。
4. 根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),可以求出兩種液體的比熱容c = \frac{P}{mΔt} × \frac{m_{2}}{m_{1}}c = \frac{P}{mΔt} × \frac{m_{2}}{m_{1}} × \frac{m_{2}}{m_{2} - m_{1}} = \frac{P}{mΔt} × \frac{m}{m - m_{1}}。其中,m為兩種液體質(zhì)量的較小值。
【解析】
本題考查了熱學(xué)計(jì)算題,考查了比熱容的測量方法,是一道基礎(chǔ)題。解題的關(guān)鍵是明確實(shí)驗(yàn)原理和實(shí)驗(yàn)器材,根據(jù)實(shí)驗(yàn)原理和實(shí)驗(yàn)器材列出相應(yīng)的表達(dá)式,再根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)求解未知量。