17．如圖所示，一根長(zhǎng)L=100cm、一端封閉的細(xì)玻璃管開(kāi)口向上豎直放置，管內(nèi)用h=25cm長(zhǎng)的水銀柱封閉了一段長(zhǎng)L1=30cm的空氣柱．已知大氣壓強(qiáng)為75cmHg，玻璃管周圍環(huán)境溫度為27℃．求：
Ⅰ．若將玻璃管緩慢倒轉(zhuǎn)至開(kāi)口向下，玻璃管中氣柱將變成多長(zhǎng)？
Ⅱ．若使玻璃管開(kāi)口水平放置，緩慢升高管內(nèi)氣體溫度，溫度最高升高到多少攝氏度時(shí)，管內(nèi)水銀不能溢出．

分析 Ⅰ．由玻璃管內(nèi)氣體為研究對(duì)象，應(yīng)用玻意耳定律可以求出玻璃管內(nèi)氣柱的長(zhǎng)度；
Ⅱ．應(yīng)用理想氣體狀態(tài)方程可以求出氣體的溫度．

解答 解：Ⅰ．以玻璃管內(nèi)封閉氣體為研究對(duì)象，設(shè)玻璃管橫截面積為S，
初態(tài)壓強(qiáng)為：P1=P0+h=75+25=100cmHg，V1=L1S=30S，
倒轉(zhuǎn)后壓強(qiáng)為：P2=P0-h=75-25=50cmHg，V2=L2S，
由玻意耳定律可得：P1L1=P2L2 ，
100×30S=50×L2S，
解得：L2=60cm；
Ⅱ．T1=273+27=300K，當(dāng)水銀柱與管口相平時(shí)，管中氣柱長(zhǎng)為：L3=L-h=100-25cm=75cm，
體積為：V3=L3S=75S，
P3=P0=75cmHg，
由理想氣體狀態(tài)方程可得：$\frac{{P}_{1}{V}_{1}}{{T}_{1}}=\frac{{P}_{3}{V}_{3}}{{T}_{3}}$
代入數(shù)據(jù)解得：T3=562.5K，t=289.5℃
答：（1）玻璃管中氣柱長(zhǎng)度是60cm．
（2）溫度升高到289.5℃時(shí)，管內(nèi)水銀開(kāi)始溢出．

點(diǎn)評(píng) 本題關(guān)鍵是找出各個(gè)平衡態(tài)的溫度、壓強(qiáng)、體積，選好過(guò)程根據(jù)理想氣體狀態(tài)方程或氣體實(shí)驗(yàn)定律列式后聯(lián)立求解．

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：解答題

7．某同學(xué)利用如圖1所示的裝置探究小車的加速度與所受合外力的關(guān)系，具體實(shí)驗(yàn)步驟如下：
①按照?qǐng)D示安裝好實(shí)驗(yàn)裝置，并測(cè)出兩光電門間距離L
②平衡摩擦力即調(diào)節(jié)長(zhǎng)木板的傾角，輕推小車后，使小車沿長(zhǎng)木板向下運(yùn)動(dòng)，且通過(guò)兩個(gè)光電門的時(shí)間相等
③取下細(xì)繩和沙桶，測(cè)量沙子和沙桶的總質(zhì)量m，并記錄
④把小車置于靠近滑輪的位置，由靜止釋放小車，記錄小車先后通過(guò)光電門甲和乙時(shí)顯示的時(shí)間，并計(jì)算出小車到達(dá)兩個(gè)光電門時(shí)的速度和運(yùn)動(dòng)的加速度
⑤重新掛上細(xì)繩和沙桶，改變沙桶中沙子的質(zhì)量，重復(fù)②～④步驟

（1）如圖2，用游標(biāo)卡尺測(cè)得遮光片寬度d=0.675cm．
（2）關(guān)于本實(shí)驗(yàn)的說(shuō)法正確的是B．
A．平衡摩擦力時(shí)要取下細(xì)繩和沙桶
B．平衡摩擦力時(shí)不需要取下細(xì)繩和沙桶
C．沙桶和沙子的總質(zhì)量必須遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于小車的質(zhì)量
D．小車的質(zhì)量必須遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于沙桶和沙子的總質(zhì)量
（3）若實(shí)驗(yàn)中測(cè)量遮光片寬度時(shí)存在測(cè)量誤差，測(cè)量結(jié)果偏大，其他條件不變，則小車加速度的測(cè)量值大于真實(shí)值（選填“大于”或“小于”）

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：多選題

8．A、B兩物體在同一直線上運(yùn)動(dòng)的速度-時(shí)間圖象如圖所示，則由圖象可知，在0-t2時(shí)間內(nèi)（　�。�
A．A、B運(yùn)動(dòng)始終同向
B．在t1時(shí)刻B速度方向改變
C．A、B的加速度始終同向，B比A的加速度大
D．在t2時(shí)刻，A、B的速度相同，加速度也相同

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：多選題

5．下列說(shuō)法正確的是（　�。�
A．重核裂變和輕核的聚變過(guò)程都有質(zhì)量虧損，都向外界放出核能
B．氫原子從n=3的能級(jí)向低能級(jí)躍遷時(shí)只會(huì)輻射出兩種不同頻率的光
C．比結(jié)合能大的原子核分解成比結(jié)合能小的原子核時(shí)要吸收能量
D．β衰變中產(chǎn)生的β射線實(shí)際上是原子的核外電子掙脫原子核的束縛而形成的

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：選擇題

12．如圖所示的電路，有一帶電油滴懸浮在兩極板間靜止不動(dòng)．若將滑動(dòng)變阻器的滑片向右滑動(dòng)，則（　�。�
A．L1變亮，L2變暗B．L1變暗，L2變亮C．油滴靜止不動(dòng)D．油滴向下運(yùn)動(dòng)

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：多選題

2．兩端開(kāi)口的U型管如圖豎直放置，從管口A灌入較少的水銀，從管口B灌入較多的水銀，且均有部分水銀進(jìn)入水平管，在管底部封閉了一段空氣柱，則以上的說(shuō)法中，正確的是（　　）
A．管兩邊的水銀柱高度一定相等
B．若氣溫升高，則只有A管水銀柱將上升
C．A段水銀全部進(jìn)入豎管后，繼續(xù)升高氣溫，B管處水銀不會(huì)繼續(xù)上升
D．當(dāng)A段水銀全部進(jìn)入豎管后，繼續(xù)升高氣溫，管兩邊的水銀柱仍將繼續(xù)一起上升

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：多選題

9．如圖所示，A，B兩點(diǎn)電荷都帶相同的電量+Q，a，b，c是它們連線上的三點(diǎn)，其中b位于A，B連線的中點(diǎn)上，且ab＞bc，規(guī)定在無(wú)窮遠(yuǎn)處電勢(shì)能為零，一試探電荷為-q，其在a，b，c三點(diǎn)的電勢(shì)能分別為Epa，Epb，Epc，則下列說(shuō)法中正確的是（　　）
A．因?yàn)閎處場(chǎng)強(qiáng)為零，所有Epb=0
B．Epa＞Epc＞Epb
C．Epa＜Epc＜Epb
D．正試探電荷在a點(diǎn)的電勢(shì)能大于b點(diǎn)的電勢(shì)能

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：解答題

6．如圖所示的正方形線框abcd邊長(zhǎng)為l，線圈水平放置，固定在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，方向垂直的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，其中ab邊是電阻為R的勻強(qiáng)電阻絲，其余三邊電阻不計(jì)，現(xiàn)有一段長(zhǎng)度、粗細(xì)、材料均勻與ab邊相同的電阻絲PQ架在線框上，并受到與ab平行的恒定水平力F作用從ad邊由靜止開(kāi)始滑向bc邊，PQ在滑動(dòng)中與線框接觸良好，摩擦阻力忽略不計(jì)，PQ電阻絲的質(zhì)量為m，當(dāng)PQ滑過(guò)$\frac{L}{3}$的距離時(shí)，它加速運(yùn)動(dòng)的加速度為a．
（1）此時(shí)通過(guò)ap段電阻絲的電流為多少？
（2）從開(kāi)始到此時(shí)過(guò)程中整個(gè)電路產(chǎn)生的焦耳熱為多少？

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：解答題

12．如圖，半徑R=1m的$\frac{3}{4}$圓形光滑管道ABC豎直放在水平地面上，C為最高點(diǎn)，B為最低點(diǎn)，管道內(nèi)放一可在管道內(nèi)自由移動(dòng)的小球，現(xiàn)對(duì)管道施加一水平向右的恒力F，小球恰好可以在P點(diǎn)相對(duì)管道靜止，此時(shí)過(guò)P點(diǎn)的半徑OP與豎直方向的夾角為θ=30°，現(xiàn)再用這一裝置將小球鎖定在B點(diǎn)，管道仍在恒力F作用下從靜止開(kāi)始沿水平地面向右做勻加速運(yùn)動(dòng)，經(jīng)過(guò)一段時(shí)間后管道遇一障礙突然停止運(yùn)動(dòng)，同時(shí)解除鎖定，小球能通過(guò)管道的A點(diǎn)，重力加速度為g=10m/s2，小球及管道大小不計(jì)．求：
（1）恒力作用下圓形管道運(yùn)動(dòng)的加速度；
（2）圓形管道從開(kāi)始運(yùn)動(dòng)到突然停止過(guò)程中運(yùn)動(dòng)距離的可能值．

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