18．一粗細(xì)均勻的U形管ABCD的A端封閉，D端與大氣相通．用水銀將一定質(zhì)量的理想氣體封閉在U形管的AB一側(cè)，并將兩端向下豎直放置，如圖所示．此時(shí)AB側(cè)的氣體柱長度l1=25cm．管中AB、CD兩側(cè)的水銀面高度差h1=5cm．現(xiàn)將U形管緩慢旋轉(zhuǎn)180°，使A、D兩端在上，在轉(zhuǎn)動(dòng)過程中沒有水銀漏出．已知大氣壓強(qiáng)p0=76cmHg．求旋轉(zhuǎn)后，AB、CD兩側(cè)的水銀面高度差．

分析 對封閉氣體研究，已知初狀態(tài)的體積、壓強(qiáng)，結(jié)合玻意耳定律，通過體積變化導(dǎo)致壓強(qiáng)變化求出旋轉(zhuǎn)后，AB、CD兩側(cè)的水銀面高度差．

解答 解：對封閉氣體研究，初狀態(tài)時(shí)，壓強(qiáng)為：p1=p0+h1=76+5cmHg=81cmHg，體積為：V1=l1s，
設(shè)旋轉(zhuǎn)后，氣體長度增大△x，則高度差變?yōu)椋?-2△x）cm，此時(shí)氣體的壓強(qiáng)為：p2=p0-（5-2△x）=（71+2△x）cmHg，體積為：V2=（25+△x）s，
根據(jù)玻意耳定律得：p1V1=p2V2，即：（81×25）=（71+2△x）（25+△x）
解得：△x=2cm，
根據(jù)幾何關(guān)系知，AB、CD兩側(cè)的水銀面高度差為：△h=5-2△x=1cm．
答：AB、CD兩側(cè)的水銀面高度差為1cm．

點(diǎn)評 本題考查了氣體定律的基本運(yùn)用，注意在這一過程中，氣體的溫度不變，結(jié)合氣體長度的變化得出壓強(qiáng)的變化，根據(jù)玻意耳定律進(jìn)行求解，難度中等．

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

8．如圖甲所示，金屬圓環(huán)在垂直于環(huán)面的勻強(qiáng)磁場中，磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時(shí)間t按正弦規(guī)律變化，如圖乙所示．已知磁場方向垂直于環(huán)面向里為正方向，則下列說法正確的是（　�。�
A．0～t2時(shí)間內(nèi)，環(huán)中感應(yīng)電動(dòng)勢先增大后減小
B．t1～t3時(shí)間內(nèi)，環(huán)中感應(yīng)電流方向先沿順時(shí)針后沿逆時(shí)針
C．0～t4時(shí)間內(nèi)，金屬圓環(huán)出現(xiàn)兩次收縮趨勢，兩次擴(kuò)張趨勢
D．t2～t4時(shí)間內(nèi)，環(huán)上某一段受到的安培力先變大后變小

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科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

9．在“用電火花計(jì)時(shí)器驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”的實(shí)驗(yàn)中，由于存在阻力，所以（　�。�
A．重物損失的重力勢能一定大于重物增加的動(dòng)能
B．重物損失的重力勢能一定等于重物增加的動(dòng)能
C．重物損失的重力勢能一定小于重物增加的動(dòng)能
D．重物損失的重力勢能與增加的動(dòng)能的關(guān)系要由實(shí)驗(yàn)結(jié)果判斷

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科目：高中物理 來源： 題型：實(shí)驗(yàn)題

6．實(shí)驗(yàn)室水平桌面上有如圖甲所示的一套實(shí)驗(yàn)裝置，一端固定的壓縮彈簧連接一個(gè)帶有遮光片的滑塊（彈簧不拴接），滑塊被彈出后經(jīng)過光電門并最終停在P點(diǎn)．
（1）游標(biāo)卡尺測得遮光片的寬度如圖乙所示，則寬度d=0.375cm．
（2）若要探究滑塊和水平面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)，需要測量的物理量除遮光片寬度d和經(jīng)過光電門的時(shí)間t外，還有哪個(gè)物理量光電門與P點(diǎn)間的距離L，若這個(gè)物理量用字母n表示，則動(dòng)摩擦因數(shù)的表達(dá)式μ=$\frac{msycayk^{2}}{2gL{t}^{2}}$．
（3）若滑塊質(zhì)量為m且彈簧到P點(diǎn)之間的水平面光滑，則壓縮彈簧的彈性勢能為$\frac{{m{d^2}}}{{2{t^2}}}$（用字母d、t、m表示）

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科目：高中物理 來源： 題型：多選題

13．如圖，空間中存在一勻強(qiáng)磁場區(qū)域，磁場方向與豎直面（紙面）垂直，磁場的上、下邊界（虛線）均為水平面；紙面內(nèi)磁場上方有一個(gè)正方形導(dǎo)線框abcd，其上、下兩邊均為磁場邊界平行，邊長小于磁場上、下邊界的間距．若線框自由下落，從ab邊進(jìn)入磁場時(shí)開始，直至ab邊到達(dá)磁場下邊界為止，線框下落的速度大小可能（　�。�
A．始終減小B．始終不變C．始終增加D．先減小后增加

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科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

3．某電場的電場線分布如圖所示，A、B是電場中的兩點(diǎn)，A、B兩點(diǎn)的電場強(qiáng)度的大小分別為EA、EB，則EA、EB的大小關(guān)系是（　�。�
A．EA＞EBB．EA＜EBC．EA=EBD．無法確定

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科目：高中物理 來源： 題型：多選題

4．如圖所示，在半徑為R的半圓形區(qū)域內(nèi)，有磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的垂直紙面向里的有界勻強(qiáng)磁場，PQM為圓內(nèi)接三角形，且PM為圓的直徑，三角形的各邊由材料相同的細(xì)軟彈性導(dǎo)線組成（不考慮導(dǎo)線中電流間的相互作用）．設(shè)線圈的總電阻為r且不隨形狀改變，此時(shí)∠PMQ=37°，已知sin37°=0.6，cos37°=0.8．下列說法正確的是（　�。�
A．穿過線圈PQM中的磁通量大小為φ=0.96BR2
B．若磁場方向不變，只改變磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小，且B=B0+kt（k為常數(shù)，k＞0），則此時(shí)線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電流大小為I=$\frac{0.96k{R}^{2}}{r}$
C．保持P、M兩點(diǎn)位置不變，將Q點(diǎn)沿圓弧順時(shí)針移動(dòng)到接近M點(diǎn)的過程中，線圈中不會(huì)產(chǎn)生焦耳熱
D．保持P、M兩點(diǎn)位置不變，將Q點(diǎn)沿圓弧順時(shí)針移動(dòng)到接近M點(diǎn)的過程中，線圈中感應(yīng)電流的方向先沿順時(shí)針方向，后沿逆時(shí)針方向

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科目：高中物理 來源： 題型：計(jì)算題

1．音叉發(fā)出的聲波在玻璃管內(nèi)的空氣中產(chǎn)生駐波，其兩個(gè)相鄰波節(jié)之間的距離△s為40cm，聲速v為340m/s．求音叉的振動(dòng)頻率．

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科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

2．關(guān)于簡諧運(yùn)動(dòng)與機(jī)械波的下列說法中，正確的是（　�。�
A．受迫振動(dòng)的振幅與它的振動(dòng)頻率無關(guān)
B．在同一種介質(zhì)中，不同頻率的機(jī)械波的傳播速度不同
C．在波的傳播過程中，質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方向總是與波的傳播方向垂直
D．同一單擺在月球表面簡諧振動(dòng)的周期大于在地球表面簡諧振動(dòng)的周期

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