【題目】如圖所示,一豎直放置、粗細均勻且足夠長的U形玻璃管與容積為V0=90cm3的金屬球形容器連通,用U形玻璃管中的水銀柱封閉一定質(zhì)量的理想氣體,當(dāng)環(huán)境溫度為27℃時,U形玻璃管右側(cè)水銀面比左側(cè)水銀面高出h1=16cm,水銀柱上方空氣柱長h0=20cm.現(xiàn)在對金屬球形容器緩慢加熱.(已知大氣壓p0=76cmHg,U形玻璃管的橫截面積為S=0.5cm2).求:
Ⅰ.當(dāng)加熱到多少攝氏度時,兩邊水銀柱高度在同一水平面上?
Ⅱ.當(dāng)加熱到277℃時停止加熱(此時右管中還有水銀),求此時金屬球形容器內(nèi)U形玻璃管左側(cè)、右兩側(cè)水銀面的高度差.
【答案】解:Ⅰ、根據(jù)題意得:
初始狀態(tài):p1=p0﹣h1=60 cmHg,
V1=V0+h0S=100 cm3,T1=300 K,
末狀態(tài):p2=p0=76cmHg,
V2=V1+ S=104 cm3,T2=(273+t2)K
由理想氣體狀態(tài)方程有: =
代入數(shù)據(jù)解得:t2=122.2℃.
Ⅱ、由于277℃>122.2℃,所以左邊水銀柱將高于右邊,設(shè)左邊比右邊高h(cm)
末狀態(tài):p3=p0+h=(76+h) cmHg,
V3=V1+( + )S,
T3=(273+277)K=550 K
由理想氣體狀態(tài)方程有: = ,
代入數(shù)據(jù)解得:h=24cm;
答:Ⅰ.當(dāng)加熱到122.2℃,兩邊水銀柱高度在同一水平面上.
Ⅱ.此時金屬球形容器內(nèi)U形玻璃管左側(cè)、右兩側(cè)水銀面的高度差是24cm.
【解析】(1)以金屬球內(nèi)氣體為研究對象進行分析,對金屬球形容器緩慢加熱過程中,溫度壓強體積均發(fā)生變化,根據(jù)已知列出理想氣體狀態(tài)方程進行求解。
(2)由于277℃>122.2℃,所以左邊水銀柱將高于右邊,以金屬球內(nèi)氣體為研究對象進行分析,溫度壓強體積均發(fā)生變化,根據(jù)已知列出理想氣體狀態(tài)方程進行求解。
科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】2017年3月28日,國家郵政局發(fā)布2016年中國快遞發(fā)展指數(shù)報告顯示,我國快遞業(yè)務(wù)量規(guī)模繼續(xù)穩(wěn)居世界首位。為適應(yīng)大規(guī)模的郵件迅速分揀,提高郵件收發(fā)效率,多家快遞公司采用了現(xiàn)代化傳送裝置以提高整體競爭實力。某快遞公司分揀郵件的水平傳輸裝置示意圖如圖,傳送帶在電動機的帶動下保持v=2m/s的恒定速度向右運動。現(xiàn)將一質(zhì)量為m=2kg的郵件從傳送帶左端A處無初速地輕放在傳送帶上,經(jīng)過一段時間,郵件水平到達傳送帶的右端B處。A、B間距離L=9m,郵件和傳送帶間的動摩擦力因數(shù)=0.2,取g=10m/s2
(1)請在圖中畫出郵件在傳動帶上滑動時所受的滑動摩擦力。
(2)求郵件從傳送帶左端A到達傳送帶的右端B的時間t。
(3)若提高傳送帶的速度,可使郵件從傳送帶的一端傳到另一端所用的時間縮短。為使郵件傳到另一端所用的時間最短,傳送帶的最小速度是多少?
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】如圖為兩分子系統(tǒng)的勢能Ep與兩分子間距離r的關(guān)系曲線.下列說法正確的是( )
A.當(dāng)r大于r1時,分子間的作用力表現(xiàn)為引力
B.當(dāng)r小于r1時,分子間的作用力表現(xiàn)為斥力
C.當(dāng)r等于r2時,分子間的作用力的合力為零
D.在r由r1變到r2的過程中,分子間的作用力做負功
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】如圖甲所示,繃緊的水平傳送帶始終以恒定速率v1運行。初速度大小為v2的小物塊從與傳送帶等高的光滑水平地面上的A處滑上傳送帶。若從小物塊滑上傳送帶開始計時,小物塊在傳送帶上運動的v-t圖象(以地面為參考系)如圖乙所示。已知v2>v1,則( )
A. t2時刻,小物塊離A處的距離達到最大
B. t2時刻,小物塊相對傳送帶滑動的距離達到最大
C. 0~t2時間內(nèi),小物塊受到的摩擦力方向一直不變
D. 0~t3時間內(nèi),小物塊始終受到大小不變的摩擦力作用
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】如圖所示,在光滑的水平面上,質(zhì)量為4m、長為L的木板右端緊靠豎直墻壁,與墻壁不粘連;質(zhì)量為m的小滑塊(可視為質(zhì)點)以水平速度v0滑到木板左端,滑到木板右端時速度恰好為零;現(xiàn)小滑塊以水平速度v滑上木板左端,滑到木板右端時與豎直墻壁發(fā)生彈性碰撞,以原速率彈回,剛好能夠滑到木板左端而不從木板上落下,求 的值.
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【題目】如圖所示,沿x軸正方向傳播的一列簡諧橫波在某時刻的波形圖為一正弦曲線,其波速為200m/s,下列說法正確的是( )
A.圖示時刻質(zhì)點b的加速度正在增大
B.從圖示時刻開始,經(jīng)過0.01 s,質(zhì)點b通過的路程一定為0.4 m
C.若此波遇到另一列簡諧橫波并發(fā)生穩(wěn)定干涉現(xiàn)象,則該波所遇到的波的頻率為50 Hz
D.若該波發(fā)生明顯的衍射現(xiàn)象,則該波所遇到的障礙物尺寸一定比4 m大
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】半圓柱體P放在粗糙的水平地面上,其右端有固定放置的豎直擋板MN.在P和MN之間放有一個光滑均勻的小圓柱體Q,整個裝置處于靜止?fàn)顟B(tài).如圖所示是這個裝置的縱截面圖.若用外力使MN保持豎直地緩慢向右移動,在Q落到地面以前,發(fā)現(xiàn)P始終保持靜止.在此過程中,下列說法中正確的是( )
A.Q受到MN的彈力逐漸減小
B.Q受到P的彈力逐漸減小
C.Q受到MN和P的彈力之和保持不變
D.P受到地面的支持力和摩擦力均保持不變
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】一列簡諧橫波在Χ軸上傳播,如圖所示,實線為t=0 時刻的波形圖,虛線表示經(jīng)過△t=0.2s后波形,求:
(1)波速的大小.
(2)若2T<△t<3T,求波速的大。
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【題目】已知金屬鈣的逸出功為2.7eV,氫原子的能級圖如圖所示.一群氫原子處于量子數(shù)n=4能級狀態(tài),則( )
A.氫原子可能輻射6種頻率的光子
B.氫原子可能輻射5種頻率的光子
C.有3種頻率的輻射光子能使鈣發(fā)生光電效應(yīng)
D.有4種頻率的輻射光子能使鈣發(fā)生光電效應(yīng)
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