【題目】如圖所示，U形管右管截面積為左管截面積的2倍，管內(nèi)水銀在左管內(nèi)封閉了一段長為、溫度為300K的空氣柱，左右兩管水銀面高度差為，大氣壓為76cmHg。

(1)給左管的氣體加熱，則當U形管兩邊水銀面等高時，左管內(nèi)氣體的溫度為多少？（結果保留1位小數(shù)）

(2)在(1)問的條件下，保持溫度不變，往右管緩慢加入水銀直到左管氣柱恢復原長，問此時兩管水銀面的高度差h2。

【答案】(1)342.9K；(2)4cm

【解析】

(1)初態(tài)管內(nèi)氣體壓強

p1=p0- ph1=（76-6）cmHg=70cmHg

當左右兩管內(nèi)水銀面相等時，末態(tài)氣體壓強：p2=76cmHg

由于右管截面積是左管的兩倍，所以左管水銀面將下降4cm，右管中水銀面將上升2cm，

末態(tài)管內(nèi)氣柱長度l2=80cm

初態(tài)：p1=70cmHg，V1=76S，T1=300K，

末態(tài)：p2=76cmHg，V2=80S，T2，

根據(jù)理想氣體的狀態(tài)方程可得

可得

T2=342.9K

(2)設氣柱恢復原長時壓強為p3，

初態(tài)：壓強p2=76cmHg，體積V2=80S，

末態(tài)：壓強p3，體積V3=V1=76S，

根據(jù)玻意耳定律可得

p2V2=p3V3

解得

p3=80cmHg＞76cmHg

故右側水銀柱比左側高，

以cmHg為單位，根據(jù)平衡可得

p3=ph2+p2

解得

ph2=4cmHg

所以高度差為4cm。

練習冊系列答案
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【題目】如圖所示，一束單色光以一定的入射角從A點射入玻璃球體，已知光線在玻璃球內(nèi)經(jīng)兩次反射后，剛好能從A點折射回到空氣中．已知入射角為45°，玻璃球的半徑為 ，光在真空中傳播的速度為3×108m/s，求：

（I）玻璃球的折射率及光線第一次從玻璃球內(nèi)出射時相對于射入玻璃球的光線的偏向角；

（II）光線從A點進入及第一次從A點射出時在玻璃球體運動的時間。

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（1）A與B開始釋放時，A、B的加速度和；

（2）A與B第一次相碰后，B的速率；

（3）從A開始運動到兩滑塊第二次碰撞所經(jīng)歷的時間t。

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C.無論Q為正電荷還是負電荷一定有

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【題目】如圖所示為某彈簧振子在0~5s內(nèi)的振動圖象，由圖可知，下列說法中正確的是（　　）

A.振動周期為5s，振幅為8cm

B.第2s末振子的速度為零，加速度為正向的最大值

C.從第1s末到第2s末振子的位移增加，振子在做加速度減小的減速運動

D.第3s末振子的加速度為正向的最大值

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【題目】如圖所示，在勻速轉動的電動機帶動下，足夠長的水平傳送帶以恒定速率v1勻速向右運動，一質(zhì)量為m的滑塊從傳送帶右端以水平向左的速率v2（v2>v1）滑上傳送帶，最終滑塊又返回至傳送帶的右端，就上述過程，下列判斷正確的有（　　）

A.合力對物塊的沖量大小可能為2mv2

B.此過程中傳送帶對滑塊做功為（mv22-mv12）

C.此過程中滑塊與傳送帶間摩擦產(chǎn)生的熱量為m（v1+v2）2

D.此過程中電動機多做功為mv1（v1+v2）

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【題目】氫原子的能級示意圖如圖所示，鋅的逸出功是，那么對氫原子在能級躍遷過程中發(fā)射或吸收光子的特征，下列說法正確的是（　　）

A.大量氫原子從高能級向能級躍遷時發(fā)出的光可以使鋅發(fā)生光電效應

B.大量氫原子從能級向低能級躍遷時，最多發(fā)出兩種不同頻率的光

C.大量氫原子從能級向低能級躍遷時，用其發(fā)出的光照射鋅板，有兩種光能使鋅板發(fā)生光電效應

D.若入射光子的能量為，不能使能級的氫原子電離

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【題目】關于熱現(xiàn)象和熱力學規(guī)律，下列說法中正確的是__________

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B. 物體的溫度升高時，并不是物體內(nèi)每個分子的熱運動的速率都增大

C. 在溫度不變的條件下壓縮一定量的理想氣體，此過程中氣體一定對外放熱

D. 第二類永動機不可能制造成功的原因是因為它違背了熱力學第一定律

E. 自然界中進行的涉及熱現(xiàn)象的宏觀過程都具有方向性

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【題目】簡諧橫波在均勻介質(zhì)中沿直線傳播，P、Q是傳播方向上相距10 m的兩質(zhì)點，波先傳到P，當波傳到Q開始計時，P、Q兩質(zhì)點的振動圖像如圖所示。則下列說法錯誤的是（　　）

A.質(zhì)點Q開始振動的方向沿y軸正方向

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C.該波的傳播速度可能為1 m/s

D.該波的波長可能為6 m

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