【題目】如圖，在柱形容器中密閉有一定質(zhì)量氣體，一具有質(zhì)量的光滑導(dǎo)熱活塞將容器分為A、B兩部分，離氣缸底部高為49cm處開有一小孔，與U形水銀管相連，容器頂端有一閥門K。先將閥門打開與大氣相通，外界大氣壓等于p0＝75cmHg，室溫t0＝27°C，穩(wěn)定后U形管兩邊水銀面的高度差為Δh＝25cm，此時活塞離容器底部為L＝50cm。閉合閥門，使容器內(nèi)溫度降至－57°C，發(fā)現(xiàn)U形管左管水銀面比右管水銀面高25cm。求：

①此時活塞離容器底部高度L′；

②整個柱形容器的高度H。

【答案】（1）此時活塞離容器底部高度L′=48cm；

（2）整個柱形容器的高度H=75cm．

【解析】

試題（1）以A中氣體為研究對象，找出初末狀態(tài)參量利用理想氣體狀態(tài)方程列式求解；

（2）以B中氣體為研究對象，找出初末狀態(tài)參量利用理想氣體狀態(tài)方程列式求解；

解：U形管兩邊水銀面的高度差為△h=25cm

A種氣體的壓強(qiáng)為：PA1=P0+△h=75+25cmHg=100cmHg

B中為大氣，設(shè)活塞產(chǎn)生壓強(qiáng)為P塞，由平衡得：P0S+P塞S=PA1S

解得：P塞=25cmHg

閉合閥門，容器內(nèi)溫度降低，壓強(qiáng)均減小且A處降低較多，活塞下移

設(shè)此時表示A種氣體的壓強(qiáng)為PA2=P0﹣25=75﹣25cmHg

由理想氣體狀態(tài)方程得：

解得：＞49cm

假設(shè)不成立，說明U管表示的應(yīng)該是B種氣體的壓強(qiáng)，

PB2=50cmHg

則A種氣體壓強(qiáng)為：PA2=PB2+P塞=75cmHg

對A種氣體由理想氣體狀態(tài)方程得：

代入數(shù)據(jù)解得：LA2=48cm

活塞離容器底部的高度為：L′=LA2=48cm

（2）對B中氣體由理想氣體狀態(tài)方程得：

設(shè)整個柱形容器的高度H，則

代入數(shù)據(jù)解得：H=75cm

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】某同學(xué)驗(yàn)證動能定理的實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示．水平桌面上固定一傾斜的氣墊導(dǎo)軌；導(dǎo)軌上A點(diǎn)處有一帶長方形遮光片的滑塊，其總質(zhì)量為M，左端由跨過輕質(zhì)光滑定滑輪的細(xì)繩與一易拉罐相連，易拉罐和里面的細(xì)沙總質(zhì)量為m；遮光片兩條長邊與導(dǎo)軌垂直；導(dǎo)軌上B點(diǎn)有一光電門，可以測量遮光片經(jīng)過光電門時的擋光時間為t，d表示遮光片的寬度，L表示A、B兩點(diǎn)間的距離．滑塊與導(dǎo)軌間沒有摩擦，用g表示重力加速度．

①該同學(xué)首先用游標(biāo)卡尺測量了遮光片的寬度，如圖所示，遮光片的寬度d =_____cm．

②該同學(xué)首先調(diào)整導(dǎo)軌傾角，易拉罐內(nèi)盛上適量細(xì)沙，用輕繩通過滑輪連接在滑塊上．讓滑塊恰好在A點(diǎn)靜止．剪斷細(xì)繩后，滑塊開始加速下滑，則其受到的合外力為_____（用題目中所給的物理量符號表示）．

③為驗(yàn)證從A →B過程中小車合外力做功與滑塊動能變化的關(guān)系，需要驗(yàn)證的關(guān)系式為_______________________（用題目中所給的物理量符號表示）．

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】水平面上有質(zhì)量相等的a、b兩個物體，水平推力F1、F2分別作用在a、b 。一段時間后撤去推力，物體繼續(xù)運(yùn)動一段距離后停下。兩物體的v﹣t圖線如圖所示，圖中AB∥CD。則整個過程中（ ）

A. 水平推力F1、F2大小可能相等

B. a的平均速度大于b的平均速度

C. 合外力對 a 物體的沖量大于合外力對 b 物體的沖量

D. 摩擦力對 a 物體做的功小于摩擦力對 b 物體做的功

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】輕桿一端固定在光滑水平軸O上,另一端固定一質(zhì)量為m的小球,如圖所示.給小球一初速度,使其在豎直平面內(nèi)做圓周運(yùn)動,且剛好能通過最高點(diǎn)P,下列說法正確的是( )

A. 小球在最高點(diǎn)時對桿的作用力為零

B. 小球在最高點(diǎn)時對桿的作用力為mg

C. 若增大小球的初速度,則在最高點(diǎn)時球?qū)U的力一定增大

D. 若增大小球的初速度,則在最高點(diǎn)時球?qū)U的力可能增大

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖（a）所示，是多用電表歐姆檔內(nèi)部的部分原理圖，已知電源電動勢E=1.5V，內(nèi)阻r=1Ω，靈敏電流計(jì)滿偏電流Ig=10mA，內(nèi)阻為rg=90Ω，表盤如圖b所示，歐姆表表盤中值刻度為“15”

（1）多用電表的選擇開關(guān)旋至“Ω”區(qū)域的某檔位時，將多用電表的紅、黑表筆短接，進(jìn)行歐姆調(diào)零，調(diào)零后多用電表的總內(nèi)阻為___________Ω，某電阻接入紅、黑表筆間，表盤如圖（b）所示，則該電阻的阻值為_______________Ω。

（2）若將選擇開關(guān)旋至“×1”，則需要將靈敏電流計(jì)__________（選填“串聯(lián)”或“并聯(lián)”）一阻值為___________-Ω的電阻，再歐姆調(diào)零。

（3）多用電表長時間使用后，電源內(nèi)阻變大，電動勢變小，此因素會造成被測電阻的測量值比真實(shí)值___________（選填“偏大”“不變”或“偏小”）。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，質(zhì)量均為m的小球A、B在同一水平線上，當(dāng)A球水平拋出的同時B球自由下落，運(yùn)動到t=2s吋刻，兩球的運(yùn)動方向夾角為37°(已知sin37°=0.6，cos37°=0.8)，不計(jì)空氣阻力，則：

A. 當(dāng)t=2s時，A球與B球重力的B時功率之比為5︰4

B. 當(dāng)t=2s時，A球與B求重力的瞬時功率之比為1︰1

C. 在0~2s過程中，兩球的動能改變不同

D. 在0~2s過程中，兩球的動量改變相同

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示是一列沿x軸正方向傳播的簡諧橫波在t=0時刻的波形圖，P是平衡位置在x=2 cm的質(zhì)點(diǎn)，Q是平衡位置在x=4 cm的質(zhì)點(diǎn)，此時平衡位置在x=6 cm的質(zhì)點(diǎn)剛剛要開始振動。圖是該簡諧波傳播方向上的某一質(zhì)點(diǎn)的振動圖象(計(jì)時起點(diǎn)相同)。由此可知(　 　)

A. 這列波的波長λ=4m

B. 圖乙可能是圖甲中質(zhì)點(diǎn)Q的振動圖象

C. 這列波的傳播速度v=3 m/s

D. 這列波的波源起振方向?yàn)橄蛳?/span>

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，虛線a、b、c代表電場中一簇等勢線，相鄰等勢面之間的電勢差相等，實(shí)線為一帶電質(zhì)點(diǎn)（重力不計(jì)）僅在電場力作用下通過該區(qū)域時的運(yùn)動軌跡，P，Q是這條軌跡上的兩點(diǎn)，據(jù)此可知 ( )

A. a、b、c三個等勢面中，a的電勢最高

B. 電場中Q點(diǎn)處的電場強(qiáng)度大小比P點(diǎn)處大

C. 該帶電質(zhì)點(diǎn)在P點(diǎn)處的動能比在Q點(diǎn)處大

D. 該帶電質(zhì)點(diǎn)在P點(diǎn)具有的電勢能比在Q點(diǎn)具有的電勢能大

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖甲所示，長為L=4.5m的薄木板M放在水平地面上，質(zhì)量為m=l kg的小物塊（可視為質(zhì)點(diǎn)）放在木板的左端，開始時兩者靜止。現(xiàn)用一水平向左的力F作用在木板M上，通過傳感器測m、M兩物體的加速度與外力F的變化關(guān)系如圖乙所示。已知兩物體與地面之間的動摩擦因數(shù)相同，且最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，g= 10m/s2。求：

(1)m、M之間的動摩擦因數(shù);

(2)M的質(zhì)量及它與水平地面之間的動摩擦因數(shù);

(3)若開始時對M施加水平向左的恒力F=29 N，求:t=4s時m到M右端的距離.

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