【題目】如圖所示，粗細均勻、兩端開口的U管豎直放置，兩管的豎直部分高度為20cm，水平部分BC長14cm，內徑很小，空氣柱將管內水銀分隔成左右兩段。當空氣柱溫度為T0=273K、長為L0=8cm時，BC管內左邊水銀柱長2cm，AB管內水銀柱長也為2cm。已知大氣壓強p0=76cmHg，求：

①右邊水銀柱總長是多少？

②當空氣柱溫度升高到546K時，左邊的水銀柱與右邊水銀柱上表面高度差是多少？

③在保證水銀不溢出的情況下，溫度至少要升高到多少，空氣柱長度最長？

【答案】①6cm；②3.6cm③980K

【解析】

①因為水銀柱處于平衡狀態(tài)，則有

解得：

右邊水銀柱總長是

②當左邊水銀全部進入AB管時，右邊豎直管中水銀柱高也為4cm，此時氣體壓強為P2＝80cmHg，空氣柱長度L2=（8+2+2）cm=12cm

對封閉氣體，初態(tài)：p1＝78cmHg，L1＝8cm，T0＝273K

由理想氣體狀態(tài)方程

得

T2=420K＜546K

所以當空氣柱溫度升高到546K時，左側的水銀柱已經(jīng)全部進入到左管中，這時空氣柱長度為L3，由理想氣體狀態(tài)方程

可得

L3=15.6cm

這時左邊的水銀柱與右邊水銀柱上表面高度差

③當左管中水銀柱上表面恰好上升到管口時，空氣柱長度最長，此時右邊有2cm長的水銀柱停在管的水平部分，則空氣柱總長為：L4=（20-4）cm+（14-2）cm=28cm

這時空氣柱發(fā)生等壓變化，則有

解得

T4＝980K

練習冊系列答案
相關習題

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示是俄羅斯名將伊辛巴耶娃撐桿跳時的情景，若不計空氣阻力，下列說法正確的是(　　)

A. 在撐桿的過程中桿對她的彈力大于她對桿的壓力

B. 在撐桿上升過程中，她始終處于超重狀態(tài)

C. 在空中下降過程中她處于失重狀態(tài)

D. 她落到軟墊后一直做減速運動

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】從氫氣放電管可以獲得氫原子的光譜，1885年，巴爾末發(fā)現(xiàn)這些譜線能夠用一個公式表示，即：，其中n = 3，4，5，…，R = 1.10 × 107 m1，這個公式稱為巴爾末公式。如圖所示為氫原子光譜中的三條譜線，下列對這三條譜線的描述正確的是（　�。�

A.Hα譜線光子能量最大

B.Hβ譜線是電子由激發(fā)態(tài)向基態(tài)躍遷時發(fā)出的

C.Hγ譜線是電子在兩個激發(fā)態(tài)間躍遷時發(fā)出的

D.每條譜線對應核外電子繞核旋轉的一條軌道，任一譜線的頻率等于電子做圓周運動的頻率

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】某實驗小組欲以圖甲所示實驗裝置“探究加速度與物體受力和質量的關系”.圖中A為小車，B為裝有砝碼的小盤，C為一端帶有定滑輪的長木板，小車通過紙帶與打點計時器相連，小車的質量為，小盤(及砝碼)的質量為.

（1）下列說法正確的是（______）

A．實驗時先放開小車，再接通打點計時器的電源

B．每次改變小車質量時，應重新平衡摩擦力

C．本實驗中應滿足遠小于的條件

D．在用圖象探究小車加速度與質量的關系時，應作圖象

（2）實驗中，得到一條打點的紙帶，如圖乙所示，已知相鄰計數(shù)點間的時間間隔為T，且間距、、、、、已量出，則小車加速度的計算式a=________________________.

（3）某同學平衡好摩擦阻力后，在保持小車質量不變的情況下，通過多次改變砝碼重力，作出小車加速度a與砝碼重力F的圖象如圖丙所示.若牛頓第二定律成立，重力加速度，則小車的質量為__________ ，小盤的質量為__________ .(保留2位有效數(shù)字)

（4）實際上，在砝碼的重力越來越大時，小車的加速度不能無限制地增大，將趨近于某一極限值，此極限值為___________. ()

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，現(xiàn)有一個檢驗某種防護罩承受沖擊力的裝置，M是半徑為R=0.9m的固定于豎直平面內的光滑圓弧軌道，軌道上端切線水平。M的下端相切處放置豎直向上的彈簧槍，可發(fā)射速度不同的質量m=0.01kg的小鋼珠，假設某次發(fā)射的鋼珠沿軌道恰好能經(jīng)過M的上端點，水平飛出后落到曲面N的某一點上，N為待檢驗的固定曲面，該曲面在豎直面內的截面為半徑的圓弧，圓弧下端切線水平且圓心恰好位于M軌道的上端點。求：

(1)鋼珠剛進入軌道時的動能；

(2)鋼珠脫離軌道最高點到落到圓弧N所用時間；

(3)改變彈簧的壓縮量，在確保能經(jīng)過M的情況下，能否找到垂直打到曲面N的鋼珠，并簡要說出你的理由。

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，質量為m的木塊，被水平力F緊壓在傾角為θ＝60°的墻面上處于靜止狀態(tài)．則關于木塊的受力情況、墻面對木塊的作用力(壓力與摩擦力的合力)，下列說法正確的是(　　)

A. 墻面對木塊一定有壓力

B. 墻面對木塊一定有摩擦力

C. 墻面對木塊的作用力大小為F

D. 墻面對木塊的作用力大小為

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，通電導線旁邊同一平面有矩形線圈abcd。則（　　）

A.若線圈向右平動，其中感應電流方向是adcba

B.若線圈豎直向下平動，無感應電流產(chǎn)生

C.當線圈以ab邊為軸轉動時，其中感應電流方向是adcba

D.當線圈向導線靠近時，其中感應電流方向是abcda

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】某同學探究彈力與彈簧伸長量的關系。

(1)將彈簧懸掛在鐵架臺上，將刻度尺固定在彈簧一側，彈簧軸線和刻度尺都應在________方向(填“水平”或“豎直”)。

(2)彈簧自然懸掛，待彈簧靜止時，長度記為L0；彈簧下端掛上砝碼盤時，長度記為Lx；在砝碼盤中每次增加10 g砝碼，彈簧長度依次記為L1至L6，數(shù)據(jù)如下表：

代表符號

L0

Lx

L1

L2

L3

L4

L5

L6

數(shù)值(cm)

25.35

27.35

29.35

31.30

33.4

35.35

37.40

39.30

表中有一個數(shù)值記錄不規(guī)范，代表符號為________。由表可知所用刻度尺的最小分度為________。

(3)如圖是該同學根據(jù)表中數(shù)據(jù)作的圖，縱軸是砝碼的質量，橫軸是彈簧長度與________的差值(填“L0”或“Lx”)。

(4)由圖可知彈簧的頸度系數(shù)為________N/m；通過圖和表可知砝碼盤的質量為________g(結果保留兩位有效數(shù)字，重力加速度取9.8 m/s2)。

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖，繩CO與豎直方向成，O為一輕質滑輪，物體A與B用跨過定滑輪的細繩相連且保持靜止，已知B所受的重力為100N，地面對B的支持力為80N，求

(1)物體B與地面間的摩擦力大小

(2)物體A的重力大小

(3)繩CO的拉力大小

查看答案和解析>>

同步練習冊答案