8.如圖甲是粗細(xì)均勻的彎曲玻璃管,管內(nèi)有一段水銀柱,在B端封閉一定質(zhì)量的空氣.A端開(kāi)口,剛好處在足夠深的水銀槽液面處,初始時(shí)管內(nèi)C處水銀面與管口A之間的空氣柱長(zhǎng)H=48cm,水銀柱兩液面的高度差為h1=15cm,現(xiàn)在對(duì)B端空氣緩慢加熱的同時(shí)向水銀槽注入水銀,發(fā)現(xiàn)B端空氣的壓強(qiáng)隨溫度的變化關(guān)系如圖乙所示,已知環(huán)境溫度恒為T(mén)1=300K,大氣壓強(qiáng)恒為P0=75cmHg,水銀柱兩端的空氣可視為理想氣體,在B端空氣壓強(qiáng)為P0時(shí),求:
(Ⅰ)B端封閉空氣的溫度T
(Ⅱ)A端離水銀槽液面的深度h.

分析 (Ⅰ)對(duì)B端氣體根據(jù)查理定律即可求解末態(tài)溫度;
(Ⅱ)根據(jù)玻意耳定律結(jié)合幾何關(guān)系即可求解A端離水銀槽液面高度;

解答 解:(Ⅰ)根據(jù)p-T圖象可知,B端封閉氣體發(fā)生的是等容變化,${p}_{1}^{\;}={p}_{0}^{\;}-{h}_{1}^{\;}=75-15=60cmHg$
$\frac{{p}_{1}^{\;}}{{T}_{1}^{\;}}=\frac{{p}_{0}^{\;}}{T}$
代入數(shù)據(jù):$\frac{60}{300}=\frac{75}{T}$
解得:T=375K
(Ⅱ)以A端封閉氣體為研究對(duì)象,氣體發(fā)生的是等溫變化,
初態(tài):壓強(qiáng)${p}_{0}^{\;}$        體積HS
末態(tài):壓強(qiáng)${p}_{0}^{\;}+{h}_{1}^{\;}=90cmHg$         體積h′S
根據(jù)玻意耳定律,有
${p}_{0}^{\;}HS=({p}_{0}^{\;}+{h}_{1}^{\;})h′S$
代入數(shù)據(jù):75×48S=90×h′S
解得:h′=40cm
進(jìn)入玻璃管的水銀柱長(zhǎng)度為H-h′=48-40=8cm
管外水銀面比管內(nèi)水銀面高15cm,所以A端離水銀槽液面的深度為23cm
答:(Ⅰ)B端封閉空氣的溫度T為375K
(Ⅱ)A端離水銀槽液面深度h為23cm

點(diǎn)評(píng) 解決本題的關(guān)鍵是明確研究對(duì)象,分析清楚氣體狀態(tài)變化過(guò)程,選擇合適的氣體實(shí)驗(yàn)定律列式求解,難點(diǎn)在于根據(jù)數(shù)學(xué)關(guān)系確定氣體長(zhǎng)度的變化以及插入液面內(nèi)玻璃管的長(zhǎng)度.

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:實(shí)驗(yàn)題

18.如圖所示是某同學(xué)設(shè)計(jì)的“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”實(shí)驗(yàn)裝置圖,已知細(xì)線長(zhǎng)為L(zhǎng),在懸點(diǎn)下方離懸點(diǎn)略小于L的位置有一很鋒利的刀片,當(dāng)細(xì)線碰到到刀片時(shí),細(xì)線即可被切斷且不影響小球的速度,實(shí)驗(yàn)時(shí),將小球拉離平衡位置,使細(xì)線與豎直方向的夾角為θ,由靜止釋放擺球,細(xì)線碰到刀片后,細(xì)線斷開(kāi),小球飛出,小球落到距離懸點(diǎn)豎直高度為H的水平地面上,測(cè)得小球落地點(diǎn)距離懸點(diǎn)在水平面的投影點(diǎn)的距離為x,改變?chǔ)冉,重?fù)實(shí)驗(yàn)可得到一系列x的值.
(1)如果利用圖象法處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),用縱坐標(biāo)表示x2并且要使圖象是一條直線,那么橫坐標(biāo)應(yīng)表示cosθ;
(2)如果正確作出的圖象的斜率為k,那么,圖象的縱軸上的截距4L(H-L),只要滿足k=-4L(H-L).(用題中字母表示),即可驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律.

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:多選題

19.如圖所示的皮帶傳動(dòng)裝置,大輪A半徑是小輪B半徑的兩倍,C在半徑OA的中點(diǎn),傳動(dòng)過(guò)程中皮帶不打滑,則下列結(jié)論正確的是(  )
A.線速度大小vB=vCB.A.B.C線速度之比為2:2:1
C.角速度ωACD.A.B.C角速度之比為2:2:1

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:選擇題

16.關(guān)于彈力,下列說(shuō)法中正確的是( 。
A.彈力的方向總與形變的方向一致
B.兩個(gè)靠在一起的物體間一定有彈力作用
C.接觸面間的彈力方向不一定垂直于接觸面
D.壓力支持力拉力就其性質(zhì)而言都是彈力

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:計(jì)算題

3.如圖所示,質(zhì)量為m2的物體2靜止在光滑水平面上,它的左側(cè)與一水平輕彈簧相連,質(zhì)量為m1的物體1,以水平速度v0從左向右正對(duì)彈簧運(yùn)動(dòng),通過(guò)彈簧與物體2正碰.求:
(1)彈簧獲得最大彈性勢(shì)能時(shí)m1的速度
(2)彈簧可獲得的最大彈性勢(shì)能是多少.

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:多選題

13.一臺(tái)小型發(fā)電機(jī)產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)隨時(shí)間變化的正弦規(guī)律圖象如圖甲所示.已知發(fā)電機(jī)線圈內(nèi)阻為10.0Ω,現(xiàn)外接一只電阻為100.0Ω的燈泡,如圖乙所示,則( 。
A.理想電壓表V的示數(shù)為220 V
B.電路中的電流方向每秒鐘改變100次
C.燈泡實(shí)際消耗的功率為400W
D.0到0.005s內(nèi)通過(guò)燈泡的電荷量為$\frac{2\sqrt{2}}{π}$×10-2C

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:選擇題

20.如圖,邊長(zhǎng)為2L的等邊三角形區(qū)域abc內(nèi)部的勻強(qiáng)磁場(chǎng)垂直紙面向里,b點(diǎn)處于x軸的坐標(biāo)原點(diǎn)O;一與三角形區(qū)域abc等高的直角閉合金屬線框ABC,∠ABC=60°,BC邊處在x軸上.現(xiàn)讓金屬線框ABC沿x軸正方向以恒定的速度v穿過(guò)磁場(chǎng),在t=0時(shí)線框B點(diǎn)恰好位于原點(diǎn)O的位置.規(guī)定逆時(shí)針?lè)较驗(yàn)榫框中感應(yīng)電流的正方向,在下列四個(gè)i-x圖象中,能正確表示線框中感應(yīng)電流隨位移變化關(guān)系的是(  )
A.B.C.D.

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:選擇題

17.關(guān)于向心加速度,以下說(shuō)法不正確的是( 。
A.向心加速度的方向始終與速度方向垂直
B.向心加速度只改變線速度的方向,不改變線速度的大小
C.向心加速度同時(shí)改變線速度的大小和方向
D.物體做勻速圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)的加速度方向始終指向圓心

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:多選題

18.某金屬板在一束頻率為v1的光垂直照射下,恰能發(fā)生光電效應(yīng);改用另一束光照總能量與其相同、頻率為v2(v2>v1)的光垂直照射時(shí),在相同時(shí)間內(nèi),金屬板的單位面積上有( 。
A.逸出的光電子的最大初動(dòng)能不變B.逸出的光電子的最大初動(dòng)能增加
C.逸出的光電子數(shù)減少D.逸出的光電子數(shù)不變

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