18．如圖所示，粗細均勻的U形玻璃管一端封閉，另一端與大氣相通且足夠長，玻璃管內(nèi)兩段水銀柱封閉了兩段空氣柱A和B，兩段空氣柱的長度分別為LA=5cm，LB=15cm，下端水銀面高度差h=6cm，A上端水銀柱長h1=4cm，大氣壓強P0=76cm Hg，外界環(huán)境溫度保持不變，現(xiàn)從右端開口處緩慢向管中加入水銀，當下段水銀面高度差h=0時，求：
（1）B部分氣體的壓強；
（2）A部分氣體的長度（結(jié)果保留三位有效數(shù)字）．

分析 利用理想氣體的等溫變化方程求解
（1）由大氣壓的數(shù)值和右邊水銀柱的高度 求出初狀態(tài)B的壓強，再利用等溫方程；
（2）空氣柱A的壓強和大氣壓的差值，等于上面水銀柱的壓強，再根據(jù)等溫變化的方程求解某狀態(tài)的體積，進而求出高度．

解答 解：（i）根據(jù)題意，設玻璃管的截面積為S，加入水銀的過程是等溫變化，
對B部分的氣體有：
PBVB=PB'VB'
又 PB=P0+Ph1+Ph
VB=LBs
${L}_{B}'={（L}_{B}-\frac{h}{2}）s$
由以上各式可得：
PB'=107.5cmHg；
（ii）由題意，A部分的企業(yè)也是做等溫變化，
對A部分的氣體：
PAVA=PA'VA'
又，PA=P0+Ph1
PA'=PB'
VA=LAS
VA'=LA'S
由以上各式化簡可得：
LA'=3.72cm
答：（1）B部分氣體的壓強是107.5cmHg；
（2）A部分氣體的長度是3.72cm．

點評 本題考察的是等溫變化，解決這類題的關(guān)鍵是，理解大氣壓和液體壓強之間的關(guān)系，會根據(jù)大氣壓和液體壓強計算封閉空氣柱的壓強．

練習冊系列答案
相關(guān)習題

科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

20．如圖為甲、乙兩質(zhì)點同時沿同一直線運動的位移-時間圖象．關(guān)于兩質(zhì)點的運動情況，下列說法正確的是（　�。�
A．在0～t0時間內(nèi)，甲、乙的運動方向相同
B．在0～2t0時間內(nèi)，甲的速度一直在減小
C．在0～t0時間內(nèi)，乙的速度一直增大
D．在0～2t0時間內(nèi)，甲、乙發(fā)生的位移不相同

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科目：高中物理 來源： 題型：解答題

9．如圖所示，兩根足夠長的平行金屬導軌MN、PQ間距d=0.5m，導軌平面與水平面夾角θ=37o，金屬棒ab垂直于MN、PQ放置在導軌上，且始終與導軌接觸良好．金屬棒的質(zhì)量m=2kg，電阻r=1Ω，定值電阻R=7Ω，其它電阻不計．導軌處于垂直于導軌平面向上的勻強磁場中，磁感應強度大小為B=4T．閉合開關(guān)S，金屬棒由靜止釋放，沿斜面下滑L=0.5m時，速度v=2m/s．不計一切摩擦，sin37°=0.60，cos37°=0.80．求
（1）當金屬棒速度v=2m/s時，流過金屬棒ab的電流大小和方向；
（2）此過程中電阻R上產(chǎn)生的焦耳熱Q．

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科目：高中物理 來源： 題型：多選題

6．如圖所示，O、a、b、c是均勻介質(zhì)中，x軸上的四個質(zhì)點，O和a、a和b的間距為2m，O和c的間距為4m，在t=0時刻質(zhì)點O由平衡位置開始豎直向上運動，產(chǎn)生分別沿x軸正、負向傳播的簡諧橫波，波速為2m/s，t=3s時O第一次到達最低點．下列說法正確的是（　�。�
A．質(zhì)點O每次通過平衡位置的速度相等
B．在t=5s時刻質(zhì)點c恰好到達最低點
C．質(zhì)點c在波峰時，質(zhì)點a一定在平衡位置
D．4s＜t＜5s內(nèi)質(zhì)點c的速度和加速度同向
E．質(zhì)點b和質(zhì)點c的振動步調(diào)始終相同

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科目：高中物理 來源： 題型：計算題

13．如圖所示，光滑水平面上靜止著一輛長度L=5m、質(zhì)量M=1kg的平板車，車的左端放有一個質(zhì)量m=1.95kg的小物塊，在車子右側(cè)足夠遠處有一固定的豎直的光滑半圓軌道，軌道半徑R=0.1m，軌道的底部與水平面相切且與車子上表面等高．現(xiàn)有一質(zhì)量m0=0.05kg的子彈以一定的向右的水平速度在極短的時間內(nèi)射入小物塊且留在其中，經(jīng)過一段時間，物塊運動到距平板車右端x=2m處時和車達到共速；隨后，車子與豎直軌道相撞并粘在了軌道上．已知小物塊沖上半圓軌道后到達最高點時對軌道的壓力大小為60N，g=10m/s2．
（1）求小物塊剛剛沖上半圓軌道時，對軌道底部的壓力大小；
（2）求小物塊與車之間的動摩擦因數(shù)；
（3）求子彈打入小物塊的短暫過程中，小物塊對子彈的沖量．

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科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

3．如圖甲所示，傾角θ=30°的光滑斜面固定在水平面上，自然伸長的輕質(zhì)彈簧一端固定在斜面底端的擋板上，一質(zhì)量為m的小球，從離彈簧上端一定距離的位置靜止釋放，接觸彈簧后繼續(xù)向下運動，小球運動的v-t圖象如圖乙所示，其中OA段為直線，AB段是與OA相切于A點的平滑曲線，BC是平滑曲線，不考慮空氣阻力，重力加速度為g，關(guān)于小球的運動過程，下列說法正確的是（　�。�
A．小球在tB時刻所受彈簧彈力大于$\frac{1}{2}$mg
B．小球在tC時刻的加速度大于$\frac{1}{2}$g
C．小球從tC時刻所在的位置有靜止釋放后，不能回到出發(fā)點
D．小球從tA時刻到tC時刻的過程中重力勢能的減小量等于彈簧彈性勢能的增加量

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科目：高中物理 來源： 題型：計算題

10．靜電場有很多性質(zhì)，其中之一就是電場力做功只與電荷運動的初末位置有關(guān)，與運動的路徑無關(guān)．

（1）如圖1所示，電子以初速度v0沿平行于板面的方向從A點射入偏轉(zhuǎn)電場，并從另一側(cè)的C點射出．已知電子質(zhì)量為m，電荷量為e．偏轉(zhuǎn)電場可以看作勻強電場，極板間電壓為U，極板長度為L，板間距為d．忽略電子所受重力，求電子通過偏轉(zhuǎn)電場的過程中，沿垂直板面方向偏移的距離y和電場力對電子所做的功W；
（2）在原有電場區(qū)域加一個垂直紙面方向的勻強磁場，如圖2所示．使另一電子以初速度v0′沿平行于板面的方向也從A點射入，在電場和磁場的共同作用下，電子經(jīng)過一段復雜的路徑后仍從另一側(cè)的C點射出．求此過程中電場力對電子所做的功W′和電子經(jīng)過C點時的速度大小vc；
（3）某同學認為在兩個帶電導體之間可以存在如圖3所示的靜電場，它的電場線相互平行，但間距不等．請你結(jié)合靜電場的基本性質(zhì)，判斷這種電場是否存在，并分析論證．

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科目：高中物理 來源： 題型：填空題

7．如圖，穿在一根光滑固定桿上的小球A、B通過一條跨過定滑輪的輕質(zhì)細繩連接，B球的質(zhì)量為m，桿與水平方向成θ角，不計所有摩擦，當兩球靜止時，OA繩與桿的夾角為θ，OB繩沿豎直方向．此時，細繩對小球的拉力為mg，A球的質(zhì)量為$\frac{m}{tanθ}$．

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科目：高中物理 來源： 題型：計算題

19．某三棱鏡的橫截面是一直角三角形，如圖所示，∠A=90°，∠B=30°，∠C=60°，棱鏡材料的折射率為n，底面BC涂黑，一束單色光以與底面BC平行的方向射向AB面，經(jīng)AB面和AC面兩次折射后射出棱鏡．
（ i）若n=$\frac{\sqrt{6}}{2}$，求光線從AC面上射出時的折射角；
（ ii）為使上述入射光線能從AC面射出，求折射率n的最大值．

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