【題目】在做托里拆利實(shí)驗(yàn)時(shí)，導(dǎo)熱良好的玻璃管內(nèi)有一定質(zhì)量的殘存空氣（可視為理想氣體），此時(shí)玻璃管豎直放置，如圖所示，玻璃管的橫截面積為S=0.02m2，管內(nèi)的空氣柱長(zhǎng)度為l=5cm，玻璃管內(nèi)的水銀柱與管外水銀面的高度差為h=70cm，已知大氣壓強(qiáng)為cmHg，環(huán)境溫度T=300K，重力加速度為g=10m/s2。將玻璃管豎直向上緩慢提起一段距離x=8cm，玻璃管下端仍浸在水銀中，假設(shè)管外水銀足夠多，管外液面高度不變。求：

(1)玻璃管提起后，管內(nèi)空氣柱的長(zhǎng)度；

(2)提起玻璃管后，降低環(huán)境溫度，是否能使管內(nèi)空氣長(zhǎng)度變回5cm，若能，求降低后環(huán)境溫度，若不能，請(qǐng)說(shuō)明理由。

【答案】(1)10cm；(2)不能，原因見(jiàn)解析

【解析】

(1)提起玻璃管前，設(shè)管內(nèi)空氣壓強(qiáng)為，玻璃管內(nèi)外壓強(qiáng)平衡有

提起玻璃管后，設(shè)管內(nèi)空氣壓強(qiáng)為，長(zhǎng)度為，水銀柱的長(zhǎng)度變?yōu)?/span>，

根據(jù)壓強(qiáng)平衡有

提起玻璃管的過(guò)程，管內(nèi)空氣溫度不變，根據(jù)玻意耳定律可知

提起玻璃管x，長(zhǎng)度關(guān)系有

聯(lián)立解得

提起玻璃管后，管內(nèi)空氣的長(zhǎng)度為10cm。

(2)不能，原因：玻璃管提起的高度為8cm，若管內(nèi)空氣變回5cm，則管內(nèi)的水銀柱高度為

70cm+5cm+8cm-5cm=78cm

根據(jù)

得cmHg

管內(nèi)空氣壓強(qiáng)不可能為負(fù)值，故不能。

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】在“探究物體質(zhì)量一定時(shí)加速度與力的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)中，小明同學(xué)做了如圖甲所示的實(shí)驗(yàn)改進(jìn)，在調(diào)節(jié)桌面水平后，添加了用力傳感器來(lái)測(cè)細(xì)線中的拉力．

(1)關(guān)于該實(shí)驗(yàn)的操作，下列說(shuō)法正確的是________．

A.必須用天平測(cè)出砂和砂桶的質(zhì)量

B.一定要保證砂和砂桶的總質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車的質(zhì)量

C.應(yīng)當(dāng)先釋放小車，再接通電源

D.需要改變砂和砂桶的總質(zhì)量，打出多條紙帶

E.實(shí)驗(yàn)中需要將小車軌道適當(dāng)傾斜以平衡摩擦力

F.實(shí)驗(yàn)中小車應(yīng)從靠近打點(diǎn)計(jì)時(shí)器位置靜止釋放

(2)實(shí)驗(yàn)得到如圖乙所示的紙帶，已知打點(diǎn)計(jì)時(shí)器使用的交流電源的頻率為50Hz，相鄰兩計(jì)數(shù)點(diǎn)之間還有四個(gè)點(diǎn)未畫(huà)出，由圖中的數(shù)據(jù)可知，打下B點(diǎn)時(shí)，小車運(yùn)動(dòng)的速率是_____m/s．小車運(yùn)動(dòng)的加速度大小是______m/s2.（計(jì)算結(jié)果保留三位有效數(shù)字）

(3)由實(shí)驗(yàn)得到小車的加速度a與力傳感器示數(shù)F的關(guān)系如圖丙所示．則小車與軌道的滑動(dòng)摩擦力Ff=____N.

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】質(zhì)量為M的滑塊由水平軌道和豎直平面內(nèi)的四分之一光滑圓弧軌道組成，放在光滑的水平面上．質(zhì)量為m的物塊從圓弧軌道的最高點(diǎn)由靜止開(kāi)始滑下，以速度v從滑塊的水平軌道的左端滑出，如圖所示．已知M:m=3:1，物塊與水平軌道之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為，圓弧軌道的半徑為R．

（1）求物塊從軌道左端滑出時(shí)，滑塊M的速度的大小和方向；

（2）求水平軌道的長(zhǎng)度；

（3）若滑塊靜止在水平面上，物塊從左端沖上滑塊，要使物塊m不會(huì)越過(guò)滑塊，求物塊沖上滑塊的初速度應(yīng)滿足的條件．

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示是世界上早期制作的發(fā)電實(shí)驗(yàn)裝置：一個(gè)可繞固定轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動(dòng)的銅盤(pán)，銅盤(pán)的一部分處在蹄形磁鐵當(dāng)中。用導(dǎo)線A連接銅盤(pán)的中心，導(dǎo)線B連接銅盤(pán)的邊緣。搖手柄使得銅盤(pán)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)（　　）

A.盤(pán)面可視為無(wú)數(shù)個(gè)同心圓環(huán)組成，圓環(huán)中的磁通量發(fā)生了變化

B.盤(pán)面可視為無(wú)數(shù)條幅組成，任何時(shí)刻都有條幅切割磁感線

C.導(dǎo)線A、B端產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)與銅盤(pán)的轉(zhuǎn)速成反比

D.銅盤(pán)勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)導(dǎo)線A、B端不產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】某實(shí)驗(yàn)小組要測(cè)量某電池的電動(dòng)勢(shì)E和內(nèi)阻r，實(shí)驗(yàn)室提供的器材有：一塊電壓表V，一個(gè)電阻箱R，一個(gè)開(kāi)關(guān)，若干導(dǎo)線。

（1）用筆畫(huà)線代替導(dǎo)線，連接實(shí)驗(yàn)所需的實(shí)物圖____。

（2）正確連接電路，調(diào)整電阻箱阻值，當(dāng)電壓表讀數(shù)合適時(shí)，讀出電壓表的示數(shù)為U1，記錄對(duì)應(yīng)的電阻箱示數(shù)為R1，再適當(dāng)調(diào)整電阻箱的阻值為R2，讀出電壓表的示數(shù)為U2，則電源的電動(dòng)勢(shì)E=___，電源的內(nèi)阻r=___。（結(jié)果均用U1，U2，R1，R2表示）

（3）由于電壓表為非理想電表，可能會(huì)導(dǎo)致測(cè)量結(jié)果存在系統(tǒng)誤差，導(dǎo)致電源電動(dòng)勢(shì)E測(cè)量結(jié)果___，電源內(nèi)阻r測(cè)量結(jié)果___。（填“偏大”“偏小”或“準(zhǔn)確”）

（4）該實(shí)驗(yàn)也可以通過(guò)測(cè)量多組電壓表示數(shù)U和電阻箱阻值R，做出圖象，通過(guò)圖象來(lái)算得電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻，通過(guò)做圖象算電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻的方法____（選填“會(huì)”或“不會(huì)”）消除電壓表為非理想電表導(dǎo)致的實(shí)驗(yàn)誤差。

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】城市中的路燈經(jīng)常用三角形的結(jié)構(gòu)懸掛，如圖所示為這類結(jié)構(gòu)的一種簡(jiǎn)化模型。圖中硬桿OB可以繞通過(guò)B點(diǎn)且垂直于紙面的軸轉(zhuǎn)動(dòng)，鋼索和桿的重量都可以忽略。如果懸掛物的重量為G，AO與BO間的夾角為θ。下列對(duì)結(jié)點(diǎn)O的說(shuō)法正確的是

A.鋼索OA對(duì)結(jié)點(diǎn)O的拉力大小為Gcotθ，方向沿鋼索向上

B.鋼索OA對(duì)結(jié)點(diǎn)O的拉力大小為，方向沿鋼索向上

C.桿OB對(duì)結(jié)點(diǎn)O的支持力大小為Gsinθ，方向沿桿向右

D.桿OB對(duì)結(jié)點(diǎn)O的支持力大小為，方向沿桿向右

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】質(zhì)子和中于是由更基本的粒子即所謂“夸克”組成的．兩個(gè)強(qiáng)作用電荷相反（類似于正負(fù)電荷）的夸克在距離很近時(shí)幾乎沒(méi)有相互作用（稱為“漸近自由”）；在距離較遠(yuǎn)時(shí)，它們之間就會(huì)出現(xiàn)很強(qiáng)的引力（導(dǎo)致所謂“夸克禁閉”）．作為一個(gè)簡(jiǎn)單的模型，設(shè)這樣的兩夸克之間的相互作用力F與它們之間的距離r的關(guān)系為：

式中F0為大于零的常量，負(fù)號(hào)表示引力．用U表示夸克間的勢(shì)能，令U0＝F0(r2—r1)，取無(wú)窮遠(yuǎn)為勢(shì)能零點(diǎn)．下列U－r圖示中正確的是

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖（a），質(zhì)量M = 4kg、傾角為θ的斜面體置于粗糙水平面上，質(zhì)量m = 1kg的小物塊置于斜面頂端， 物塊與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ = tanθ。t=0時(shí)刻對(duì)物塊施加一平行于斜面向下的推力F，推力F的大小隨時(shí)間t變化的圖像如圖（b）所示，t=2s時(shí)物塊到達(dá)斜面底端。斜面體始終保持靜止，重力加速度g = 10ms2，在物塊沿斜面下滑過(guò)程中，下列說(shuō)法正確的是（　　）

A.物塊到達(dá)斜面底端時(shí)的動(dòng)能為32 J

B.斜面的長(zhǎng)度為8 m

C.斜面體對(duì)水平面的壓力大小始終為50 N

D.水平面對(duì)斜面體的摩擦力水平向右且逐漸增大

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】CT掃描是計(jì)算機(jī)X射線斷層掃描技術(shù)的簡(jiǎn)稱，CT掃描機(jī)可用于對(duì)多種病情的探測(cè)。圖（a）是某種CT機(jī)主要部分的剖面圖，其中X射線產(chǎn)生部分的示意圖如圖（b）所示。圖（b）中M、N之間有一電子束的加速電場(chǎng)，虛線框內(nèi)有勻強(qiáng)偏轉(zhuǎn)磁場(chǎng)；經(jīng)調(diào)節(jié)后電子束從靜止開(kāi)始沿帶箭頭的實(shí)線所示的方向前進(jìn)，打到靶上，產(chǎn)生X射線（如圖中帶箭頭的虛線所示）；將電子束打到靶上的點(diǎn)記為P點(diǎn)。則（　�。�

A.M處的電勢(shì)高于N處的電勢(shì)

B.增大M、N之間的加速電壓可使P點(diǎn)左移

C.偏轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的方向垂直于紙面向外

D.增大偏轉(zhuǎn)磁場(chǎng)磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小可使P點(diǎn)左移

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