【題目】如圖所示,豎直放置的U形管左端封閉,右端開(kāi)口,左管橫截面積為右管橫截面積的2倍,在左管內(nèi)用水銀封閉一段長(zhǎng)為l、溫度為T1的空氣柱,左右兩管水銀面高度差為hcm,外界大氣壓為h0cmHg

①若向右管中緩慢注入水銀,直至兩管水銀面相平(原右管中水銀沒(méi)全部進(jìn)入水平部分),求在右管中注入水銀柱的長(zhǎng)度h1(以cm為單位);

②在兩管水銀面相平后,緩慢升高氣體的溫度至空氣柱的長(zhǎng)度為開(kāi)始時(shí)的長(zhǎng)度l,求此時(shí)空氣柱的溫度T′。

【答案】;②

【解析】

1)以封閉氣體為研究對(duì)象,先結(jié)合連通器的原理求出初末狀態(tài)的壓強(qiáng),應(yīng)用玻意耳定律可以求出氣體的長(zhǎng)度,再由幾何關(guān)系即可求出;

2)在液面上升或下降的過(guò)程中,水銀的體積保持不變;根據(jù)題意求出封閉氣體的壓強(qiáng),然后應(yīng)用理想氣體的狀態(tài)方程求出氣體的溫度。

①封閉氣體等溫變化,初狀態(tài):

P1h0h,V1lS

末狀態(tài):

P2h0V2lS

由玻意耳定律:

P1V1P2V2

在左側(cè)的試管中,液面上升的高度:

hll

進(jìn)入左側(cè)試管中的水銀的體積:

V=△hS

所以注入右側(cè)的水銀的體積:

V0=(h+h)S2+V=(h+3h)S2

所以在右管中注入水銀柱的長(zhǎng)度

h1=h+3(l-l′)

聯(lián)立①②得:

②空氣柱的長(zhǎng)度為開(kāi)始時(shí)的長(zhǎng)度l時(shí),左管水銀面下降回到原來(lái)的位置,此時(shí)右側(cè)的水銀比開(kāi)始時(shí)多出了,所以比左側(cè)高

空氣柱的壓強(qiáng):

聯(lián)立解得:

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:

【題目】如圖所示,假設(shè)某陌生星球表面上有一傾角為θ37°的固定斜面,一質(zhì)量為m1.0kg的小物塊從斜面底端以速度9m/s沿斜面向上運(yùn)動(dòng),小物塊運(yùn)動(dòng)1.5s時(shí)速度恰好為零。已知小物塊和斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.25,該星球半徑為R1.2×103km(不考慮星球的自轉(zhuǎn),G=6.67×10-11Nm2/kg2sin37°0.6,cos37°0.8),則下列正確的是( 。

A.小物塊沿斜面上升的加速度大小為a=6m/s2

B.該星球的重力加速度g=8m/s2

C.該星球的質(zhì)量約為M=1.6×1023kg

D.該星球的第一宇宙速度v=3.0×103m/s

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】如圖所示,物體從同一高度,由靜止開(kāi)始分別沿三條不同的光滑軌道下滑到A、BC三點(diǎn),則下列說(shuō)法正確的有( 。

A.重力做的功相等

B.滑到地面前瞬間重力做功的瞬時(shí)功率相等

C.滑到地面前瞬間物體的速度相同

D.滑到地面前瞬間物體的動(dòng)能相等

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】某小組利用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器對(duì)物塊沿傾斜的長(zhǎng)木板加速下滑時(shí)的運(yùn)動(dòng)進(jìn)行研究。物塊拖動(dòng)紙帶下滑,打出的紙帶一部分如圖所示。已知打點(diǎn)計(jì)時(shí)器所用交流電的頻率為50 Hz,紙帶上標(biāo)出的每?jī)蓚(gè)相鄰點(diǎn)之間還有4個(gè)打出的點(diǎn)未畫(huà)出。在ABCDE五個(gè)點(diǎn)中,打點(diǎn)計(jì)時(shí)器最先打出的是______點(diǎn),在打出C點(diǎn)時(shí)物塊的速度大小為______m/s(保留3位有效數(shù)字);物塊下滑的加速度大小為_____m/s2(保留2位有效數(shù)字)。

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】在做《探究小車(chē)速度隨時(shí)間變化的規(guī)律》的實(shí)驗(yàn)中:

(1)要用到打點(diǎn)計(jì)時(shí)器,打點(diǎn)計(jì)時(shí)器是一種計(jì)時(shí)儀器,其電源頻率為50Hz,常用的電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器和電火花計(jì)時(shí)器使用的是_____(填直流電,交流電),它們是每隔_____s打一個(gè)點(diǎn);

(2)關(guān)于用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器探究小車(chē)速度隨時(shí)間變化規(guī)律的實(shí)驗(yàn),下列說(shuō)法中錯(cuò)誤的是_____;

A.打點(diǎn)計(jì)時(shí)器應(yīng)固定在長(zhǎng)木板上,且靠近滑輪一端

B.開(kāi)始實(shí)驗(yàn)時(shí)小車(chē)應(yīng)靠近打點(diǎn)計(jì)時(shí)器一端

C.應(yīng)先接通電源,待打點(diǎn)穩(wěn)定后再釋放小車(chē)

D.打點(diǎn)完畢,應(yīng)立即關(guān)閉電源

(3)實(shí)驗(yàn)時(shí)將打點(diǎn)計(jì)時(shí)器接到頻率為50Hz的交流電源上,得到一條紙帶,打出的部分計(jì)數(shù)點(diǎn)如圖所示(每相鄰兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)間還有4個(gè)點(diǎn),圖中未畫(huà)出)。s13.59cms24.41cm,s35.19cm,s45.97cms56.78cm,s67.64cm。則打點(diǎn)計(jì)時(shí)器在打B點(diǎn)時(shí)小車(chē)的速度vB_____m/s,小車(chē)的加速度a_____m/s2(要求充分利用測(cè)量的數(shù)據(jù))(結(jié)果均保留兩位有效數(shù)字)

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】2016915日,我國(guó)發(fā)射了空間實(shí)驗(yàn)室“天宮二號(hào)”。它的初始軌道為橢圓軌道,近地點(diǎn)M和遠(yuǎn)地點(diǎn)N的高度分別為200km350km,如圖所示。關(guān)于“天宮二號(hào)”在該橢圓軌道上的運(yùn)行,下列說(shuō)法正確的是(

A. M點(diǎn)的速度大于在N點(diǎn)的速度

B. M點(diǎn)的加速度等于在N點(diǎn)的加速度

C. M點(diǎn)的機(jī)械能大于在N點(diǎn)的機(jī)械能

D. M點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到N點(diǎn)的過(guò)程中引力始終做負(fù)功

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】如圖所示,在研究平拋運(yùn)動(dòng)時(shí),小球A沿軌道滑下,離開(kāi)軌道末端(末端水平)時(shí)撞開(kāi)輕質(zhì)接觸式開(kāi)關(guān)S,被電磁鐵吸住的小球B同時(shí)自由下落。改變整個(gè)裝置的高度做同樣的實(shí)驗(yàn),發(fā)現(xiàn)位于同一高度的AB兩球總是同時(shí)落地。該實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象說(shuō)明了A球在離開(kāi)軌道后

A. 水平方向的分運(yùn)動(dòng)是勻速直線運(yùn)動(dòng) B. 水平方向的分運(yùn)動(dòng)是勻加速直線運(yùn)動(dòng)

C. 豎直方向的分運(yùn)動(dòng)是勻速直線運(yùn)動(dòng) D. 豎直方向的分運(yùn)動(dòng)是自由落體運(yùn)動(dòng)

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】一物體沿豎直方向運(yùn)動(dòng),以豎直向上為正方向,其運(yùn)動(dòng)的v-t圖象如圖所示.下列說(shuō)法正確的是( 。

A. 0~t1時(shí)間內(nèi)物體處于失重狀態(tài)

B. t1t2時(shí)間內(nèi)物體機(jī)械能守恒

C. t2t3時(shí)間內(nèi)物體向下運(yùn)動(dòng)

D. 0~t2時(shí)間內(nèi)物體機(jī)械能一直增大

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】如圖為驗(yàn)證動(dòng)能定理的實(shí)驗(yàn)裝置.鉤碼質(zhì)量為m,小車(chē)和砝碼的總質(zhì)量M=300g.實(shí)驗(yàn)中用鉤碼重力的大小作為細(xì)繩對(duì)小車(chē)?yán)Φ拇笮。畬?shí)驗(yàn)主要過(guò)程如下:

①安裝實(shí)驗(yàn)裝置;

②分析打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打出的紙帶,求出小車(chē)的速度;

③計(jì)算小車(chē)的動(dòng)能增量和對(duì)應(yīng)細(xì)繩拉力做的功,判斷兩者是否相等.

(1)以下關(guān)于該實(shí)驗(yàn)的說(shuō)法中正確的是________

A.調(diào)整滑輪高度使細(xì)繩與木板平行

B.為消除阻力的影響,應(yīng)使木板右端適當(dāng)傾斜

C.在質(zhì)量為10g、50g、80g的三種鉤碼中,挑選質(zhì)量為80g的鉤碼掛在掛鉤P上最為合理

D.先釋放小車(chē),然后接通電源,打出一條紙帶

(2)在多次重復(fù)實(shí)驗(yàn)得到的紙帶中選擇點(diǎn)跡清晰的一條.測(cè)量如圖,打點(diǎn)周期為T,當(dāng)?shù)刂亓铀俣葹?/span>g.用題中的有關(guān)字母寫(xiě)出驗(yàn)證動(dòng)能定理的表達(dá)式________

(3)寫(xiě)出兩條引起實(shí)驗(yàn)誤差的原因________________________;________________________.

【答案】 AB 長(zhǎng)度測(cè)量的誤差 mg代替繩子的拉力

【解析】解決實(shí)驗(yàn)問(wèn)題首先要掌握該實(shí)驗(yàn)原理,了解實(shí)驗(yàn)的操作步驟和數(shù)據(jù)處理以及注意事項(xiàng),了解平衡摩擦力的方法;由勻變速運(yùn)動(dòng)的推論求出滑塊的瞬時(shí)速度,代入動(dòng)能定理表達(dá)式即可正確解題。

(1)小車(chē)運(yùn)動(dòng)中受到重力、支持力、繩的拉力、摩擦力四個(gè)力的作用.首先若要使小車(chē)受到合力等于繩上的拉力,必須保證:摩擦力被平衡、繩的拉力平行于接觸面,故A、B正確;在保證鉤碼重力等于細(xì)繩上的拉力及上述前提下對(duì)小車(chē)有:,對(duì)鉤碼:,解之有,可見(jiàn)只有當(dāng)時(shí)才有 ,故應(yīng)選用10g的鉤碼最為合理,C錯(cuò)誤.打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的使用要求是先接通電源,待其工作穩(wěn)定后再釋放小車(chē),D錯(cuò)誤.

(2)由題圖知、,故動(dòng)能變化量為,合力所做功,故需驗(yàn)證的式子為

(3)從產(chǎn)生的偶然誤差考慮有長(zhǎng)度測(cè)量的誤差;從系統(tǒng)誤差產(chǎn)生的角度考慮有用mg代替繩子的拉力、電源頻率不穩(wěn)定、摩擦力未完全被平衡等引起的誤差(答案合理皆可).

型】實(shí)驗(yàn)題
結(jié)束】
90

【題目】某探究小組要盡可能精確地測(cè)量電流表○A1 的滿(mǎn)偏電流,可供選用的器材如下:

A.待測(cè)電流表A1 (滿(mǎn)偏電流Imax約為800 μA、內(nèi)阻r1約為100Ω,表盤(pán)刻度均勻、總格數(shù)為N)

B.電流表A2 (量程為0.6 A、內(nèi)阻r2=0.1Ω)

C.電壓表V (量程為3V、內(nèi)阻RV=3kΩ)

D.滑動(dòng)變阻器R(最大阻值為20 Ω)

E.電源E(電動(dòng)勢(shì)有3V、內(nèi)阻r約為1.5Ω)

F.開(kāi)關(guān)S一個(gè),導(dǎo)線若干

(1)該小組設(shè)計(jì)了圖甲、圖乙兩個(gè)電路圖,其中合理的是________(選填圖甲圖乙”).

(2)所選合理電路中虛線圈處應(yīng)接入電表________(選填“B”“C”).

(3)在開(kāi)關(guān)S閉合前,應(yīng)把滑動(dòng)變阻器的滑片P置于________(選填ab”).

(4)在實(shí)驗(yàn)中,若所選電表的讀數(shù)為Z,電流表A1的指針偏轉(zhuǎn)了n格,則可算出待測(cè)電流表A1的滿(mǎn)偏電流Imax________.

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同步練習(xí)冊(cè)答案