如圖（a）所示，長(zhǎng)為52cm粗細(xì)均勻的細(xì)玻璃管的一端開口另一端封閉，在與水平方向成30°角放置時(shí)，一段長(zhǎng)為h=20cm的水銀柱封閉著一定質(zhì)量的理想氣體，管內(nèi)氣柱長(zhǎng)度為L(zhǎng)1=30cm，大氣壓強(qiáng)p0=76cmHg，室溫t1=27℃．現(xiàn)將玻璃管沿逆時(shí)針方向緩慢轉(zhuǎn)過60°，使它下端浸入冰水混合物中，足夠長(zhǎng)的時(shí)間后對(duì)冰水混合物進(jìn)行加熱．
（1）求管內(nèi)氣柱長(zhǎng)度的最小值；
（2）為了保證水銀不會(huì)從管內(nèi)溢出，求水溫升高的最大值；
（3）如果水溫升高到最大值后繼續(xù)加熱，管內(nèi)氣柱長(zhǎng)度的變化與水溫變化是否滿足線性關(guān)系？為什么？
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（1）溫度為0℃時(shí)，氣柱長(zhǎng)最短，由
(P0+hsinθ)L1
273+t1
=
(P0+h)L2
273+t2
，
代入解得L2=24.46cm  
（2）管豎直且水銀上表面與管口平齊時(shí)，氣體溫度最高，則有
(P0+hsinθ)L1
273+t1
=
(P0+h)L3
273+t3

其中L3=52-20=32（cm）
代入解得  t3=84.21℃．
（3）如果水溫升高到最大值后繼續(xù)加熱，將有水銀溢出，封閉氣體的壓強(qiáng)不斷減小，管內(nèi)氣柱長(zhǎng)度的變化與水溫變化不滿足線性關(guān)系，因?yàn)椴皇堑葔鹤兓?br>答：（1）管內(nèi)氣柱長(zhǎng)度的最小值是24.46cm；
（2）為了保證水銀不會(huì)從管內(nèi)溢出，水溫升高的最大值是84.21℃；
（3）管內(nèi)氣柱長(zhǎng)度的變化與水溫變化不滿足線性關(guān)系，因?yàn)椴皇堑葔鹤兓?/div>
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相關(guān)習(xí)題

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如圖（a）所示，長(zhǎng)為L(zhǎng)、相距為d的兩平行金屬板加一交變電壓（圖中未畫出電源）．交變電壓的變化規(guī)律如圖（b）所示，設(shè)u為正值時(shí)A板帶正電．有一質(zhì)量為m、帶電荷為-q的粒子以初速度v0從板中央水平射入電場(chǎng)，從飛入時(shí)刻（t=0）算起，為使帶電粒子離開電場(chǎng)時(shí)的速度方向平行于金屬板，問：
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（2）交變電壓的最大值U0的取值范圍是什么？

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科目：高中物理 來源： 題型：

精英家教網(wǎng)如圖（a）所示，長(zhǎng)為52cm粗細(xì)均勻的細(xì)玻璃管的一端開口另一端封閉，在與水平方向成30°角放置時(shí)，一段長(zhǎng)為h=20cm的水銀柱封閉著一定質(zhì)量的理想氣體，管內(nèi)氣柱長(zhǎng)度為L(zhǎng)1=30cm，大氣壓強(qiáng)p0=76cmHg，室溫t1=27℃．現(xiàn)將玻璃管沿逆時(shí)針方向緩慢轉(zhuǎn)過60°，使它下端浸入冰水混合物中，足夠長(zhǎng)的時(shí)間后對(duì)冰水混合物進(jìn)行加熱．
（1）求管內(nèi)氣柱長(zhǎng)度的最小值；
（2）為了保證水銀不會(huì)從管內(nèi)溢出，求水溫升高的最大值；
（3）如果水溫升高到最大值后繼續(xù)加熱，管內(nèi)氣柱長(zhǎng)度的變化與水溫變化是否滿足線性關(guān)系？為什么？

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科目：高中物理 來源： 題型：

（2010?上海模擬）如圖（a）所示，長(zhǎng)為L(zhǎng)=75cm的粗細(xì)均勻、一端開口一端封閉的玻璃管，內(nèi)有長(zhǎng)度為d=25cm的汞柱．當(dāng)開口向上豎直放置、管內(nèi)空氣溫度為27℃時(shí)，封閉端內(nèi)空氣柱的長(zhǎng)度為36cm．外界大氣壓為75cmHg不變．
（1）現(xiàn)以玻璃管的封閉端為軸，使它做順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，當(dāng)此玻璃管轉(zhuǎn)到水平方向時(shí)，如圖（b）所示，要使管內(nèi)空氣柱的長(zhǎng)度變?yōu)?5cm，管內(nèi)空氣的溫度應(yīng)變?yōu)槎嗌贁z氏度？
（2）讓氣體的溫度恢復(fù)到27℃，繼續(xù)以玻璃管封閉端為軸順時(shí)針緩緩地轉(zhuǎn)動(dòng)玻璃管，當(dāng)開口向下，玻璃管與水平面的夾角θ=30°，停止轉(zhuǎn)動(dòng)如圖（C）所示．此時(shí)再升高溫度，要使管內(nèi)汞柱下表面恰好移動(dòng)到與管口齊平，則溫度又應(yīng)變?yōu)槎嗌贁z氏度？

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科目：高中物理 來源：2009-2010學(xué)年上海市七校高三（下）聯(lián)考物理試卷（3月份）（解析版） 題型：解答題

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（1）現(xiàn)以玻璃管的封閉端為軸，使它做順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，當(dāng)此玻璃管轉(zhuǎn)到水平方向時(shí)，如圖（b）所示，要使管內(nèi)空氣柱的長(zhǎng)度變?yōu)?5cm，管內(nèi)空氣的溫度應(yīng)變?yōu)槎嗌贁z氏度？
（2）讓氣體的溫度恢復(fù)到27℃，繼續(xù)以玻璃管封閉端為軸順時(shí)針緩緩地轉(zhuǎn)動(dòng)玻璃管，當(dāng)開口向下，玻璃管與水平面的夾角θ=30°，停止轉(zhuǎn)動(dòng)如圖（C）所示．此時(shí)再升高溫度，要使管內(nèi)汞柱下表面恰好移動(dòng)到與管口齊平，則溫度又應(yīng)變?yōu)槎嗌贁z氏度？

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科目：高中物理 來源：2013年上海市閔行區(qū)高考物理一模試卷（解析版） 題型：解答題

如圖（a）所示，長(zhǎng)為52cm粗細(xì)均勻的細(xì)玻璃管的一端開口另一端封閉，在與水平方向成30°角放置時(shí)，一段長(zhǎng)為h=20cm的水銀柱封閉著一定質(zhì)量的理想氣體，管內(nèi)氣柱長(zhǎng)度為L(zhǎng)1=30cm，大氣壓強(qiáng)p=76cmHg，室溫t1=27℃．現(xiàn)將玻璃管沿逆時(shí)針方向緩慢轉(zhuǎn)過60°，使它下端浸入冰水混合物中，足夠長(zhǎng)的時(shí)間后對(duì)冰水混合物進(jìn)行加熱．
（1）求管內(nèi)氣柱長(zhǎng)度的最小值；
（2）為了保證水銀不會(huì)從管內(nèi)溢出，求水溫升高的最大值；
（3）如果水溫升高到最大值后繼續(xù)加熱，管內(nèi)氣柱長(zhǎng)度的變化與水溫變化是否滿足線性關(guān)系？為什么？

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