【題目】如圖，粗細(xì)均勻、兩端開口的U形管豎直放置，兩管的豎直部分高度為20cm，內(nèi)徑很小，水平部分BC長(zhǎng)14cm．一空氣柱將管內(nèi)水銀分隔成左右兩段．大氣壓強(qiáng)P0=76cmHg．當(dāng)空氣柱溫度為T0=273K、長(zhǎng)為L0=8cm時(shí)，BC管內(nèi)左邊水銀柱長(zhǎng)2cm，AB管內(nèi)水銀柱長(zhǎng)也為2cm．求：

（1）右邊水銀柱總長(zhǎng)是多少？

（2）當(dāng)空氣柱溫度升高到多少時(shí)，左邊的水銀恰好全部進(jìn)入豎直管AB內(nèi)？

（3）為使左、右側(cè)豎直管內(nèi)的水銀柱上表面高度差最大，空氣柱溫度至少要升高到多少？

【答案】（1）6cm （2）420K （3）980K

【解析】試題分析：由于平衡，兩邊水銀面等高，即可求得右邊水銀柱總長(zhǎng)；左邊的水銀恰好全部進(jìn)入豎直管AB內(nèi)時(shí)，根據(jù)左側(cè)水銀柱平衡可以求出底部氣體的壓強(qiáng)，然后根據(jù)玻意耳定律列式求解；當(dāng)AB管中水銀柱上表面恰好上升到管口時(shí)，高度差最大，封閉氣體發(fā)生等壓變化，根據(jù)蓋呂薩克定律求解空氣柱溫度。

（1）由于水銀柱處于平衡狀態(tài)，則有 P1=P0+h左=P0+h右

帶入數(shù)據(jù)解得：h右=2cm，

可得右邊水銀柱總長(zhǎng)為：L右=h右+4cm=6cm

（2）當(dāng)左邊水銀全部進(jìn)入AB管時(shí)，右邊豎直管中水銀柱高也為4cm

此時(shí)氣體壓強(qiáng)為P2=80cmHg，空氣柱長(zhǎng)度L2=（8+2+2）cm=12cm

初態(tài)：P1=78cmHg L1=8cm T0=273K

由理想氣體狀態(tài)方程得：

帶入數(shù)據(jù)解得：T2=420K

（3）當(dāng)AB管中水銀柱上表面恰好上升到管口時(shí)，高度差最大．此時(shí)右邊有2cm長(zhǎng)的水銀柱停在管的水平部分，則空氣柱總長(zhǎng)為L3=（20﹣4）cm+（14﹣2）cm=28cm．

因封閉氣體發(fā)生等壓變化，則有

帶入數(shù)據(jù)解得：T3=980K

練習(xí)冊(cè)系列答案
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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】在一些救援行動(dòng)中，千斤頂發(fā)揮了很大作用。如圖所示是剪式千斤頂，當(dāng)搖動(dòng)把手時(shí)，螺紋軸就能迫使千斤頂?shù)膬杀劭繑n，從而將汽車頂起。當(dāng)車輪剛被頂起時(shí)汽車對(duì)千斤頂?shù)膲毫?/span>1.0×105N，此時(shí)千斤頂兩臂間的夾角為120°，則下列判斷錯(cuò)誤的是

A. 此時(shí)兩臂受到的壓力大小均為1.0×105N

B. 若繼續(xù)搖動(dòng)把手使兩臂靠攏，兩臂受到的壓力將增大

C. 此時(shí)千斤頂對(duì)汽車的支持力為1.0×105N

D. 若繼續(xù)搖動(dòng)把手使兩臂靠攏，兩臂受到的壓力將減小

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】標(biāo)有“220 V 0.5 μF”字樣的電容器能接入下面哪個(gè)電路中使用( )

A. 220sin 100πt V B. 220 V的照明電路中 C. 380sin 100πt VD.380 V的動(dòng)力電路中

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示， 、是兩個(gè)電荷量相等的正點(diǎn)電荷，它們連線的中點(diǎn)是， 、是中垂線上的兩點(diǎn)． ，用、、、、、分別表示、、三點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)和電勢(shì)，則（ ）

A. 一定大于， 一定大于

B. 一定大于， 不一定大于

C. 不一定大于， 不為

D. 不一定大于， 為

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，兩物體A、B用輕質(zhì)彈簧相連靜止在光滑水平面上，現(xiàn)同時(shí)對(duì)A、B兩物體施加等大反向的水平恒力F1、F2，使A、B同時(shí)由靜止開始運(yùn)動(dòng)．在以后的運(yùn)動(dòng)過程中，關(guān)于A、B兩物體與彈簧組成的系統(tǒng)，下列說(shuō)法正確的是（整個(gè)過程中彈簧不超過其彈性限度）（ ）

A. 由于F1、F2所做的總功為零，所以系統(tǒng)的機(jī)械能始終不變

B. 當(dāng)A、B兩物體之間的距離減小時(shí)，系統(tǒng)的機(jī)械能減小

C. 當(dāng)彈簧伸長(zhǎng)到最長(zhǎng)時(shí)，系統(tǒng)的機(jī)械能最大

D. 當(dāng)彈簧彈力的大小與F1、F2的大小相等時(shí)，A、B兩物體速度為零

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】電磁流量計(jì)廣泛應(yīng)用于測(cè)量可導(dǎo)電流體(如污水)在管中的流量(即單位時(shí)間內(nèi)通過管內(nèi)橫截面積的流體的體積)．為了簡(jiǎn)化，假設(shè)流量計(jì)是如圖所示的橫截面為長(zhǎng)方形的一段管道，其中空部分的長(zhǎng)、寬、高分別為圖中的a、b、c.流量計(jì)的兩端與輸送流體的管道相連(圖中的虛線)．圖中流量計(jì)的上下兩面是金屬材料，前后兩面是絕緣材料．現(xiàn)于流量計(jì)所在處加磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁場(chǎng)方向垂直于前后兩面．當(dāng)導(dǎo)電流體穩(wěn)定地流經(jīng)流量計(jì)時(shí)，在管外將流量計(jì)上、下兩表面分別與一串接了電阻R的電流表的兩端連接，I表示測(cè)得的電流值．已知流體的電阻率為ρ，不計(jì)電流表的內(nèi)阻，則可求得流量為(　　)

A. B.

C. D.

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】圖甲為理想變壓器的示意圖，其原、副線圈的匝數(shù)之比為4∶1，電壓表和電流表均為理想電表。若發(fā)電機(jī)向原線圈輸入圖乙所示的正弦交流電，圖中Rt為NTC型熱敏電阻(阻值隨溫度升高而變小)，R1為定值電阻。下列說(shuō)法中正確的是 (　　)

A. t＝0.01 s時(shí)，發(fā)電機(jī)線圈中穿過的磁通量最大

B. 交流電壓u的表達(dá)式為u＝36sin 50πt V

C. Rt溫度升高時(shí)，變壓器的輸入功率變大

D. Rt溫度升高時(shí)，電壓表的示數(shù)不變、電流表的示數(shù)變小

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】2017年4月，被稱為“快遞小哥”的“天舟號(hào)”飛船與“天宮號(hào)”空間實(shí)驗(yàn)室在太空實(shí)現(xiàn)自動(dòng)對(duì)接，完成對(duì)“天宮號(hào)”的物資補(bǔ)給。如圖所示，在對(duì)接前的某段時(shí)間內(nèi)，若“天舟號(hào)”和“天宮號(hào)”分別處在不同的圓形軌道上逆時(shí)針運(yùn)行。下列說(shuō)法正確的是

A. “天舟號(hào)”的運(yùn)行速率小于“天宮號(hào)”的運(yùn)行速率

B. “天舟號(hào)”的運(yùn)行周期大于“天宮號(hào)”的運(yùn)行周期

C. “天舟號(hào)”沿切向加速有可能與“天宮號(hào)”實(shí)現(xiàn)對(duì)接

D. “天舟號(hào)”沿切向減速有可能與“天宮號(hào)”實(shí)現(xiàn)對(duì)接

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，質(zhì)量為m的質(zhì)點(diǎn)靜止在半徑為R的半球體上，半球體固定在地面上，質(zhì)點(diǎn)與半球體間的動(dòng)摩擦因數(shù)為u，質(zhì)點(diǎn)與球心的連線與水平地面的夾角為θ，則下列說(shuō)法正確的是

A. 質(zhì)點(diǎn)對(duì)半球體的壓力大小為mgsinθ

B. 質(zhì)點(diǎn)所受摩擦力大小為mgcosθ

C. 質(zhì)點(diǎn)所受摩擦力大小為mg sinθ

D. 質(zhì)點(diǎn)所受摩擦力與支持力的合力大小為mg

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