14．如圖所示，上端開口、下端封閉的細長玻璃管豎直放置，長24cm的水銀柱將12cm的空氣柱封閉在管的下端，此時水銀面恰好與管口平齊．已知大氣壓強為p0=76cmHg，果使玻璃管繞底端在豎直平面內(nèi)緩慢地轉動180°，求在開口向下時管中空氣柱的長度．空氣視為理想氣體，轉動中，沒有發(fā)生漏氣．

分析 在玻璃管轉動過程中，根據(jù)P=P0+hcosθ可知，轉動的角度增大，封閉氣體壓強減小，體積增大，水銀溢出，整個過程封閉氣體等溫變化，根據(jù)玻意耳定律列式求解即可

解答 解：玻璃管開口向上時，空氣柱的壓強為：p1=p0+ρgl1   ①
式中，ρ和g分別表示水銀的密度和重力加速度．
玻璃管開口向下時，原來上部的水銀有一部分會流出，設此時空氣柱長度為x，則
p2=p0-ρg[（l1+l2）-x]②
式中，p2為管內(nèi)空氣柱的壓強．
由玻意耳定律有
p1l2S=p2xS
x=20 cm
答：在開口向下時管中空氣柱的長度為20cm．

點評 本題關鍵是求出被封閉氣體的壓強即可正確解答，解答這類問題注意以水銀柱為研究對象，根據(jù)平衡狀態(tài)求解．

練習冊系列答案
相關習題

科目：高中物理 來源： 題型：填空題

4．用密封性好、充滿氣體的塑料袋包裹易碎品，如圖所示．充氣袋四周被擠壓時，假設袋內(nèi)氣體與外界無熱交換，則袋內(nèi)氣體體積減�。ㄌ睢霸龃蟆�、“不 變”或“減小”），內(nèi)能增大（填“增大”、“不變”或“減小，’），壓強增大（填“增大”、“不變”或“減小，’），對外界做負功（填“做正功”、“做負 功”或“不做功”）

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科目：高中物理 來源： 題型：解答題

5．如圖所示，“L”形槽固定在光滑水平面，槽的曲面部分光滑，水平部分粗糙且長度d=2m，上方有水平向右的勻強電場，場強E=102N/C．不帶電的絕緣物體B靜止在槽的水平部分最左端，在槽的最右端并排放置一個與它等高的，足夠長的木板C，足夠遠處有豎直的擋板P．ABC質(zhì)量均為m=1kg，現(xiàn)將帶正電的電量q=5×10-2C，物體A從槽的曲面上距B的豎直高度為h=0.8m處由靜止釋放，已知A、B與槽的水平部分及C的上表面的動摩擦因數(shù)均為μ=0.4．A與B，C與P的碰撞過程時間極短且碰撞過程中無機械能損失．A、B均可看作質(zhì)點且A的電量始終保持不變，g取10m/s2．求：

（1）A與B第一次碰撞后B的速度；
（2）A與B第二次碰撞后B的速度；
（3）物體B最終停在距離木板C左端多遠處．

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科目：高中物理 來源： 題型：多選題

2．如圖甲所示，在豎直方向上有四條間距相等的水平虛線L1、L2、L3、L4，在L1與L2和L3與L4之間存在勻強磁場，磁感應強度大小均為1T，方向垂直于虛線所在平面向里．現(xiàn)有一矩形線圈abcd，寬度cd=L=0.5m，質(zhì)量為0.1kg，電阻為2Ω，將其從圖示位置靜止釋放（cd邊與L1重合），速度隨時間的變化關系如圖乙所示，t1時刻cd邊與L2重合，t2時刻ab邊與L3重合，t3時刻ab邊與L4重合，t2～t3之間圖線為與t軸平行的直線，t1～t2之間和t3之后的圖線均為傾斜直線，已知t1～t2的時間間隔為0.6s，整個運動過程中線圈平面始終處于豎直方向（重力加速度g取10m/s2）則（　�。�
A．在0～t1時間內(nèi)，通過線圈的電荷量為2.5C
B．線圈勻速運動的速度大小為8m/s
C．線圈的長度為2m
D．0～t3時間內(nèi)，線圈產(chǎn)生的熱量為4.2J

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科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

9．如圖，多匝線圈A與電鍵、滑動變阻器相連后接入M、N間的交流電源，B線圈與小燈泡L相連．下列說法正確的是（　　）
A．L發(fā)光時，電路中發(fā)生了自感現(xiàn)象
B．L發(fā)光時，A線圈的輸入功率等于B線圈的輸出功率
C．只有在閉合電鍵瞬間，L才能發(fā)光
D．若閉合電鍵后L不發(fā)光，將滑動變阻器滑片左移后，L可能會發(fā)光

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科目：高中物理 來源： 題型：解答題

19．如圖1所示是“嫦娥三號”奔月的過程中某階段運動示意圖．關閉動力的嫦娥三號探測器在月球引力作用下向月球靠近，在橢圓軌道B處變軌進入半徑為r的圓軌道Ⅰ，此時探測器繞月球做圓周遠動的周期為T．經(jīng)多次變軌，“嫦娥三號”最后從圓軌道Ⅱ上的D點處變軌，進入橢圓軌道Ⅲ．由近月點C成功落月．探測器在月面實現(xiàn)軟著陸是非常困難的，探測器接觸地面瞬間速度為豎直向下的v0，大于要求的軟著陸速度v1，為此，科學家們設計了一種叫電磁阻尼緩沖裝置，其原理如圖2所示．主要部件為緩沖滑塊K和絕緣光滑的緩沖軌道MN、PQ．探測器主體中還有超導線圈（圖中未畫出），能產(chǎn)生垂直于導軌平面的勻強磁場，導軌內(nèi)的緩沖滑塊由高強絕緣材料制成．滑塊K上繞有閉合單匝矩形線圈abcd，線圈的總電阻為R，ad邊長為L．當探測器接觸地面時，滑塊K立即停止運動，此后線圈與軌道間的磁場作用，使探測器做減速運動，從而實現(xiàn)緩沖．若裝置中除緩沖滑塊（含線圈）外的質(zhì)量為m，萬有引力常量為G，月球表面的重力加速度為$\frac{g}{6}$，g為地球表面重力加速度，不考慮運動磁場產(chǎn)生的電場．

（1）試用上述信息求出月球的質(zhì)量和半徑；
（2）為使探測器主體做減速運動，勻強磁場的磁感應強度B應滿足什么條件？
（3）當磁感應強度為B0時，探測器可做減速運動．若從v0減速到v1的過程中，通過線圈截面的電量為q．求該過程中線圈產(chǎn)生的焦耳熱．

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科目：高中物理 來源： 題型：解答題

6．如圖直角三棱鏡ABC是由折射率n=$\sqrt{2}$的某種透明材料制成，O為BC的中點，∠B=30°，一束光線在紙面內(nèi)從O點射入棱鏡，入射光線與BC面垂線的夾角為α．若不考慮光線在BC和AC面上的反射．
①若α=45°，則出射光線與AC面的夾角多大？
②若要使射入O點的光線能從AB面射出，則α的正弦值應滿足什么條件？

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科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

3．以下是力學中的三個實驗裝置，由圖可知這三個實驗共同的物理思想方法是（　　） 
A．極限的思想方法B．放大的思想方法C．控制變量的方法D．猜想的思想方法

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科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

4．以下敘述正確的是（　�。�
A．庫侖在研究電荷間相互作用時，提出了“電場”的概念
B．無論是亞里士多德、伽利略，還是笛卡爾都沒有建立力的概念，而牛頓的偉大之處在于他將物體間復雜多樣的相互作用抽象為“力”，為提出牛頓第一定律而確立了一個重要的物理概念
C．卡文迪許通過扭秤實驗測出了靜電力常量
D．歐姆定律I=$\frac{U}{R}$采用比值定義法定義了電流強度這一物理量

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