【題目】如圖所示，豎直放置的U形管左端封閉，右端開口，左、右兩管的橫截面積均為2cm2，在左管內(nèi)用水銀封閉一段長(zhǎng)為20cm、溫度為27℃的空氣柱(可看成理想氣體)，左右兩管水銀面高度差為15cm，外界大氣壓為75cmHg。

①若向右管中緩慢注入水銀，直至兩管水銀面相平，求在右管中注入水銀的體積V(以cm3為單位)；

②在兩管水銀面相平后，緩慢升高氣體的溫度，直至封閉空氣柱的長(zhǎng)度為開始時(shí)的長(zhǎng)度，求此時(shí)空氣柱的溫度T。

【答案】①46cm3②415K

【解析】①開始時(shí)左右兩管水銀面高度差為h =15 cm，外界大氣壓p0＝75 cmHg

則封閉氣體初始?jí)簭?qiáng)p1＝p0－h＝60 cmHg

緩慢加入水銀，等水銀面相平后，封閉氣體的壓強(qiáng)p2＝p0＝75 cmHg

封閉氣體經(jīng)歷等溫變化，開始時(shí)空氣柱的長(zhǎng)度l=20 cm，設(shè)末狀態(tài)空氣柱的長(zhǎng)度為l′，

p1l＝p2l′

l′=16cm

加入水銀的長(zhǎng)度x＝h＋2（l－l′）=23cm

解得加入水銀的體積V＝46 cm3

②空氣柱的長(zhǎng)度變?yōu)殚_始時(shí)的長(zhǎng)度l時(shí)，左管水銀面下降Δh =l－l′=4cm

右管水銀面會(huì)上升4cm，此時(shí)空氣柱的壓強(qiáng)

p3＝h0＋2Δh=83 cm

初始溫度T =300K，封閉氣體從初始到最終，可以看作等容變化

由

解得T′＝415K

本題答案是： ①46cm3 ②415K

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】一質(zhì)量為m的小球以初動(dòng)能從地面豎直向上拋出，已知上升過程中受到阻力作用，圖中兩條圖線分別表示小球在上升過程中動(dòng)能、重力勢(shì)能中的某一個(gè)與其上升高度之間的關(guān)系，（以地面為零勢(shì)能面，表示上升的最大高度，圖中坐標(biāo)數(shù)據(jù)中的k值為常數(shù)且滿足）則由圖可知，寫下來結(jié)論正確的是

A．①表示的是動(dòng)能隨上升高度的圖像，②表示的是重力勢(shì)能隨上升高度的圖像

B．上升過程中阻力大小恒定且

C．上升高度時(shí)，重力勢(shì)能和動(dòng)能相等

D．上升高度時(shí)，動(dòng)能與重力勢(shì)能之差為

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，豎直平面內(nèi)的直角坐標(biāo)系xoy，其第一、三象限內(nèi)存在水平向右的勻強(qiáng)電場(chǎng)，第四象限內(nèi)存在豎直向上的勻強(qiáng)電場(chǎng)，場(chǎng)強(qiáng)大小均相等但未知。若在第三象限加上垂直xoy平面的磁場(chǎng)，可使質(zhì)量為m、帶電量為+q的油滴以初速度v0沿直線AO運(yùn)動(dòng)，直線AO與y軸負(fù)半軸的夾角為45°，重力加速度為g，求：

（1）勻強(qiáng)電場(chǎng)場(chǎng)強(qiáng)大小及第三象限所加磁場(chǎng)的方向；

（2）油滴第一次經(jīng)過x軸正半軸時(shí)與原點(diǎn)O的距離；

（3）若在第四象限加上垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，可使油滴經(jīng)一次偏轉(zhuǎn)回到第三象限，求所加磁場(chǎng)磁感應(yīng)強(qiáng)度大小的取值范圍。（答案可保留根號(hào)）

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖為一勻強(qiáng)電場(chǎng)，某帶電粒子從A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)．在這一運(yùn)動(dòng)過程中克服重力做的功為2.0J，電場(chǎng)力做的功為1.5J．則下列說法正確的是

A. 粒子帶負(fù)電

B. 粒子在A點(diǎn)的電勢(shì)能比在B點(diǎn)少1.5J

C. 粒子在A點(diǎn)的動(dòng)能比在B點(diǎn)多0.5J

D. 粒子在A點(diǎn)的機(jī)械能比在B點(diǎn)少1.5J

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖，圓形區(qū)域內(nèi)有一垂直紙面的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，P為磁場(chǎng)邊界上的一點(diǎn)。有無數(shù)個(gè)帶有相同電荷和相同質(zhì)量的粒子在紙面內(nèi)沿各個(gè)方向以同樣的速率通過P點(diǎn)進(jìn)入磁場(chǎng)。這些粒子射出邊界的位置均處于邊界的某一段弧上，這段圓弧的弧長(zhǎng)是圓周長(zhǎng)的。將磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小從原來的B1變?yōu)?/span>B2，結(jié)果相應(yīng)的弧長(zhǎng)變?yōu)閳A周長(zhǎng)的，則等于

A. B. C. D.

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】在如圖所示的豎直平面內(nèi),水平軌道CD和傾斜軌道GH與半徑r=m的光滑圓弧軌道分別相切于D點(diǎn)和G點(diǎn),GH與水平面的夾角θ=37°。過G點(diǎn)、垂直于紙面的豎直平面左側(cè)有勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁場(chǎng)方向垂直于紙面向里,磁感應(yīng)強(qiáng)度B=1.25T;過D點(diǎn)、垂直于紙面的豎直平面右側(cè)有勻強(qiáng)電場(chǎng),電場(chǎng)方向水平向右,電場(chǎng)強(qiáng)度E=1×104N/C。小物體P1質(zhì)量m=2×10-3kg、電荷量q=+8×10-6C,受到水平向右的推力F=9.98×10-3N的作用,沿CD向右做勻速直線運(yùn)動(dòng),到達(dá)D點(diǎn)后撤去推力。當(dāng)P1到達(dá)傾斜軌道底端G點(diǎn)時(shí),不帶電的小物體P2在GH頂端靜止釋放,經(jīng)過時(shí)間t=0.1s與P1相遇。P1和P2與軌道CD、GH間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為μ=0.5,取g=10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8,物體電荷量保持不變,不計(jì)空氣阻力。求:

(1)小物體P1在水平軌道CD上運(yùn)動(dòng)速度v的大小;

(2)傾斜軌道GH的長(zhǎng)度s。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，邊長(zhǎng)為L、不可形變的正方形導(dǎo)線框內(nèi)有半徑為r的圓形磁場(chǎng)區(qū)域，其磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時(shí)間t的變化關(guān)系為B= kt（常量k>0）�；芈分谢瑒�(dòng)變阻器R的最大阻值為R0，滑動(dòng)片P位于滑動(dòng)變阻器中央，定值電阻R1=R0、R2=。閉合開關(guān)S，電壓表的示數(shù)為U，不考慮虛線MN右側(cè)導(dǎo)體的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，則

A. R2兩端的電壓為

B. 電容器的a極板帶正電

C. 滑動(dòng)變阻器R的熱功率為電阻R2的5倍

D. 正方形導(dǎo)線框中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為kL2

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】一列沿x軸方向傳播的簡(jiǎn)諧波，t=0時(shí)刻的波形圖如圖所示，P點(diǎn)此時(shí)的振動(dòng)方向沿y軸的正方向，經(jīng)0.1s第二次回到P點(diǎn)。則下列說法中正確的是（ ）

A. 波的傳播方向沿x軸的負(fù)方向

B. 該簡(jiǎn)諧波的波速大小為20m/s

C. t=0.125 s時(shí)，P點(diǎn)的振動(dòng)方向沿y軸的負(fù)方向

D. t=0.15 s時(shí)，P點(diǎn)的速度正在減小，加速度也正在減小

E. t=0.15 s時(shí)，P點(diǎn)的速度正在減小，加速度正在增大

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，絕緣彈簧的下端固定在光滑斜面底端，彈簧與斜面平行，帶電小球Q固定在絕緣斜面上的M點(diǎn)，且在通過彈簧中心的直線ab上。現(xiàn)將與Q大小相同、帶電性也相同的小球P，從直線ab上的N點(diǎn)由靜止釋放，兩小球可視為點(diǎn)電荷。在小球P與彈簧接觸到速度變?yōu)榱愕倪^程中，彈簧始終在彈性限度內(nèi)，下列說法中正確的是

A. 小球P的速度一定先增大后不變

B. 小球P的機(jī)械能一直在減少

C. 小球P速度最大時(shí)彈簧彈力等于庫(kù)侖力和重力沿斜面向下的分力之和

D. 小球P與彈簧系統(tǒng)的機(jī)械能一定增加

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