如圖所示,粗細均勻的玻璃細管上端封閉,下端開口,豎直插在大而深的水銀槽中,管內封閉有一定質量的空氣,玻璃細管足夠長,管內氣柱長4 cm,管內外水銀面高度差為10 cm,F(xiàn)將玻璃管沿豎直方向緩慢移動. (大氣壓強相當于75cmHg)求:

①若要使管內外水銀面恰好相平,此時管內氣柱的長度;
②若要使管內外水銀面高度差為15 cm,玻璃管又應如何移動多少距離。

①3.5 cm ②5.33cm或26.11cm

解析試題分析:① 玻璃管內的空氣作等溫變化,管內外水銀面恰好相平時,根據(jù)玻意耳定律:
( p0 – rgH1 ) S l1 = p0 S l2           (2分)
解得:       (2分)
②(a)若管內水銀面較高,管內氣柱長l3,根據(jù)玻意耳定律:
( p0 – rgH1 ) Sl1 =" (" p0 – rgH3) Sl3               (1分)
解得:     (1分)
玻璃管上移的距離:x2 = H3+l3 – ( l1 + H1 )="15+4.33-(4+10)=5.33" cm(1分)
(b)若管外水銀面較高,管內氣柱長l4,根據(jù)玻意耳定律有:
( p0 – rgH1 ) Sl1 =" (" p0+ rgH4) Sl4       (1分)
解得:    (1分)
玻璃管下移的距離:x4 = l1 + H1 +H4-l3 =4+10+15-2.89=26.11cm  (1分)
考點:本題考查氣體的性質,玻意耳定律。

練習冊系列答案
相關習題

科目:高中物理 來源: 題型:計算題

(9分)如圖所示,玻璃管粗細均勻(粗細可忽略不計),豎直管兩封閉端內理想氣體長分別為上端30cm、下端27cm,中間水銀柱長10cm。在豎直管如圖位置接一水平玻璃管,右端開口與大氣相通,用光滑活塞封閉5cm長水銀柱。大氣壓p0=75cmHg。

①求活塞上不施加外力時兩封閉氣體的壓強各為多少?
②現(xiàn)用外力緩慢推活塞恰好將水平管中水銀全部推入豎直管中,求這時上下兩部分氣體的長度各為多少?

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科目:高中物理 來源: 題型:計算題

(6分)汽缸長(汽缸的厚度可忽略不計),固定在水平面上,氣缸中有橫截面積為的光滑活塞,活塞封閉了一定質量的理想氣體,當溫度為、大氣壓為時,氣柱長度,F(xiàn)用力緩慢拉動活塞,已知拉力最大值為。

①如果溫度保持不變,能否將活塞從汽缸中拉出?
②保持拉力最大值不變,將活塞從汽缸中拉出,汽缸中氣體溫度至少為多少攝氏度?

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科目:高中物理 來源: 題型:計算題

(9分)如圖,氣缸由兩個橫截面不同的圓筒連接而成,活塞A、B被輕質剛性細桿連接在一起,可無摩擦移動A、B的質量分別為mA=12kg。mB=8.0kg,橫截面積分別為s1=4.0×1O-2m2Sg=2.0×l0-2m2一定質量的理想氣體被封閉在兩活塞之間,活塞外側大氣壓強Po=1.0×l05Pa
  
①氣缸水平放置達到如圖1所示的平衡狀態(tài),求氣體的壓強?
②已知此時氣體的體積V1=2.0×10-2m3,現(xiàn)保持溫度不變力氣缸豎直放置,達到平衡后如圖2所示,與圖1相比.活塞在氣缸內移動的距離l為多少?取重力加速度g=10m/s2

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科目:高中物理 來源: 題型:計算題

(9分)如圖所示,豎直放置的均勻細U型試管,左側管長 LOA=30 cm,右管足夠長且管口開口,初始時左管內被水銀封閉的空氣柱長20 cm,氣體溫度為27°C,左右兩管水銀面等高.已知大氣壓強為p0=75 cmHg.現(xiàn)對左側封閉氣體加熱,直至兩側水銀面形成10 cm長的高度差.則此時氣體的溫度為多少攝氏度?

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科目:高中物理 來源: 題型:計算題

(10分)有一空的薄金屬筒,高h1=l0cm。某同學
將其開口向下,自水銀表面處緩慢壓入水銀中,如圖所
示。設大氣溫度和水銀溫度恒定,筒內空氣無泄漏,不
計氣體分子間相互作用。則金屬筒被壓入水銀表面下
h2=5cm處時,內部空氣柱的高度是多少?(大氣壓強為
Po=75cmHg,結果可用根式表示)

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科目:高中物理 來源: 題型:計算題

如圖所示,一導熱性能良好、內壁光滑的氣缸豎直放置,在距氣缸底部l=36cm處有一與氣缸固定連接的卡環(huán),活塞與氣缸底部之間封閉了一定質量的氣體.當氣體的溫度T0=300K、大氣壓強p0=1.0×105Pa時,活塞與氣缸底部之間的距離l0=30cm,不計活塞的質量和厚度.現(xiàn)對氣缸加熱,使活塞緩慢上升,求:

①活塞剛到卡環(huán)處時封閉氣體的溫度T1
②封閉氣體溫度升高到T2=540K時的壓強p2

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科目:高中物理 來源: 題型:單選題

在直角坐標系的第一,四象限內有一橫截面為半圓形的柱狀玻璃磚MNP,兩束平行于x軸且與X軸等距離的可見單色光a、b,從空氣中垂直y軸射入玻璃磚中,在MNP面上發(fā)生反射和折射的實際情況如圖,由此可知( 。

A.a光在玻璃磚內的頻率和比在空氣中的小 
B.a光的頻率比b光的小 
C.在玻璃磚內a光的傳播速度比光的大 
D.相同條件下進行雙縫干涉實驗,a光的條紋間距比b光的小

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科目:高中物理 來源: 題型:單選題

在透明均勻介質內有一球狀空氣泡,一束包含a、b兩種單色光的細光束從介質射入氣泡,A為入射點,之后a、b光分別從C、D點射向介質,如圖所示.已知A點的入射角為30°,介質對a光的折射率na =.下列判斷正確的是

A.a光射出空氣泡后相對于射入空氣泡前的偏向角為30°
B.在該介質中,光傳播速度va >vb
C.光從該介質射向空氣發(fā)生全反射時,臨界角Ca >Cb
D.a、b光分別通過同一雙縫干涉裝置時,屏上相鄰兩干涉條紋的間距xa >xb

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