【題目】如圖，一U形管豎直放置，左右兩側(cè)為粗細均勻的玻璃管，A側(cè)直徑時B側(cè)直徑的2倍，A側(cè)上端封閉，B側(cè)上端與大氣相通，A側(cè)可視為理想氣體的空氣柱的長度L=15.0cm，B側(cè)水銀面比A側(cè)的低h=5.0cm�，F(xiàn)保持溫度為28℃不變，向B側(cè)緩緩注入水銀，使A、B兩側(cè)的水銀面達到同一高度。已知大氣壓強p0=75.0cmHg.

①求注入水銀后A側(cè)空氣柱的長度；

②此后再將A側(cè)空氣緩緩加熱，直到A、B兩側(cè)水銀面高度差為h，求此時A側(cè)氣體的溫度。

【答案】（i）14.0cm（ii）344K（或71℃）

【解析】（i）以cmHg為壓強單位。設(shè)A、B側(cè)玻璃管截面積分別為SA、SB；空氣柱長度L=15.0cm時壓強為p1，當兩側(cè)的水銀面達到同一高度時，空氣柱的長度為L2，壓強為p0，由玻意耳定律，有：p1LSA=p0L2SA①

由力學平衡條件，有：p1+h=p0 ②

聯(lián)立①②，并代入題目數(shù)據(jù)，得:L2=14.0cm

（ii）將A側(cè)空氣加熱，則A側(cè)水銀面下降y，則B側(cè)水銀面上升。

∵dA=2dB,∴SA=4SB

設(shè)A側(cè)水銀面下降y，則B側(cè)水銀面上升4y，由幾何關(guān)系：y+4y=h ③

由力學平衡條件，有：pA=p0+h ④

T1=28℃=301K

由理想氣體狀態(tài)方程，有： ⑤

聯(lián)立③④⑤式，并代入題目數(shù)據(jù)，有：TA=344K（或71℃）

練習冊系列答案
相關(guān)習題

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖，足夠長的絕緣細桿與水平面成θ角固定，桿上套有一帶正電的小球，質(zhì)量為m，帶電量為q；小球與細桿之間的摩擦系數(shù)保持不變，整個空間有垂直紙面向外的勻強磁場B。當小球由靜止釋放后，在小球下滑的過程中

A. 加速度一直減小，速度先增大后不變

B. 加速度一直增大，速度先增大后減小

C. 加速度先減小后增大，速度先增大后減小

D. 加速度先增大后減小到零，速度先增大后不變

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，平板車靜止在光滑的水平面上，一個四分之一圓弧軌道固定在平臺上，平臺的上表面與平板車的上表面在同一水平面上，圓弧軌道的底端與平臺左端對齊且與平臺表面相切，平板車長為L=3.42m、質(zhì)量為2kg，車的右端離平臺左端距離為x=2m。質(zhì)量為1kg的物塊以初速度v0=6m/s從車的左端滑上小車，物塊與平板車間的動摩擦因數(shù)為0.4，平板車與平臺相碰后立即靜止，物塊滑上圓弧軌道并從圓弧軌道上滑下重新滑上平板車，最終與平板車以 m/s的共同速度向左運動，重力加速度為g=10m/s2，滑塊可看作質(zhì)點，求：

（1）平板車與平臺相碰前一瞬間，車的速度大��；

（2）物塊從滑上平板車到剛滑上圓弧軌道所用的時間；

（3）整個過程物塊與平板車、與圓弧軌道因摩擦產(chǎn)生的熱量分別為多少。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】已知干電池的電動勢為．下列說法正確的是（ ）

A. 用電壓直接連接干電池的兩極，測量得到的電壓等于該電池的電動勢的大小

B. 當外電路閉合時，在內(nèi)有的電荷量通過該電池

C. 當外電路閉合時，每當的電荷量通過干電池，則該電池就能提供的電能

D. 當外電路閉合時，在內(nèi)該電池能提供的電能

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】某同學利用氣墊導軌做“驗證動量守恒定律”實驗，氣墊導軌裝置如圖所示，所用的氣墊導軌裝置由導軌、滑塊、光電門等組成。實驗時，將氣墊導軌調(diào)節(jié)水平并接通兩個光電計時器，然后充氣，把滑塊2靜止放在氣墊導軌的中間，讓滑塊1以一定的初速度去碰撞滑塊2。

實驗結(jié)果如下：滑塊1通過光電門1的擋光時間為，反彈后再次通過光電門1的擋光時間為；滑塊2通過光電門2的擋光時間為.測出擋光片的寬度，測得滑塊1總質(zhì)量為m1，滑塊2總質(zhì)量為m2；

(1)若測擋光片的寬度時，用如下圖所示的精確度為0.05mm的游標卡尺測得擋光片的寬度為4.75mm，這時候游標尺的第______條刻度線(0刻度除外)與主尺上的_______mm刻度線對齊。

(2)在誤差允許范圍內(nèi)，若表達式____________成立，即可驗證動量守恒定律(用已知符號表示)。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，在水平向左、電場強度為的勻強電場中，豎直固定著一根足夠長的粗糙絕緣桿，桿上套著一個質(zhì)量為、帶有電荷量的小圓環(huán)，圓環(huán)與桿間的動摩擦因數(shù)為．

（）由靜止釋放圓環(huán)，圓環(huán)沿桿下滑，求圓環(huán)下滑過程中受到的摩擦力．

（）若在勻強電場的空間內(nèi)再加上磁感應(yīng)強度為、方向垂直紙面向里的勻強磁場，圓環(huán)仍由靜止開始沿桿下滑．求：

①圓環(huán)剛開始運動時加速度的大�。�

②圓環(huán)下滑過程中的最大動能．

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖，MN和M/N/之間為一豎直方向的風洞實驗區(qū)，可對置于其中的物體產(chǎn)生一個豎直方向恒定的風力。現(xiàn)將一質(zhì)量為m的小球從A點斜向上拋出，小球?qū)⒀貓D示軌跡擊中P點。若將風力等值反向，小球拋出時初速度不變，則可垂直于M/N/擊中M/N/上Q點（未畫出）。下列說法錯誤的是

A. 開始時風力豎直向下

B. 小球在P點的速度大于在Q點的速度

C. 小球在AP間運動的時間等于在AQ間運動的時間

D. 在開始情況下，若僅增大小球質(zhì)量m，小球可能垂直擊中Q點

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，質(zhì)量為m，帶電量為+q的液滴，以速度v沿與水平成450角斜向上進入正交的足夠大勻強電場和勻強磁場疊加區(qū)域，電場強度方向水平向右，磁場方向垂直紙面向里，液滴在場區(qū)做直線運動．重力加速度為g，試求：

（1）電場強度E和磁感應(yīng)強度B各多大？

（2）當液滴運動到某一點A時，電場方向突然變?yōu)樨Q直向上，大小不改變，不考慮因電場變化而產(chǎn)生的磁場的影響，此時液滴加速度多少？

（3）在滿足（2）的前提下，粒子從A點到達與A點子啊同一水平線上的B點（圖中未畫出）所用的時間．

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，水平地面上方存在水平向左的勻強電場，一質(zhì)量為m的帶電小球(大小可忽略)用輕質(zhì)絕緣細線懸掛于O點，小球帶電量為+q，靜止時距地面的高度為h，細線與豎直方向的夾角為α=37°，重力加速度為g。(sin37°=0.6，cos37°=0.8) 求：

(1)勻強電場的場強E；

(2)現(xiàn)將細線剪斷，小球落地過程中小球水平位移的大�。�

(3)現(xiàn)將細線剪斷，帶電小球落地前瞬間的動能。

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