【題目】如圖所示，豎直放置的U形管左端封閉，右端開(kāi)口，左、右兩管的橫截面積均為S=2cm2，在左管內(nèi)用水銀封閉一段長(zhǎng)為l1=15cm、溫度為T1=300K的空氣柱（可看成理想氣體），左右兩管水銀面高度差為h=15cm，外界大氣壓為P0=75cmHg.(玻璃管和水銀柱都足夠長(zhǎng)）

(1)若向右管中緩慢注入水銀，直至兩管水銀面相平（注入水銀過(guò)程中可認(rèn)為氣體溫度不變），求在右管中注入水銀的體積V；(以cm3為單位)

(2)在兩管水銀面相平后，緩慢升高氣體的溫度，直至封閉空氣柱的長(zhǎng)度為開(kāi)始的長(zhǎng)度，求此時(shí)空氣柱的溫度T。

(3)保持(2)的溫度T不變，若將閥門(mén)S打開(kāi)，緩慢流出部分水銀，然后關(guān)閉閥門(mén)S，右管水銀面下降了H=48cm，求左管水銀面下降的高度。

【答案】(1)；(2)405K；(3)12cm

【解析】

（1）封閉氣體初始?jí)簭?qiáng)

緩慢注入水銀至兩管水銀面相平后氣體壓強(qiáng)

由于溫度不變，由玻意耳定律有

解得：l2=12cm

加入水銀的長(zhǎng)度x=h+2（l1-l2)=21cm

解得加入水銀的體積V=Sx=42cm3

（2）空氣柱的長(zhǎng)度變?yōu)殚_(kāi)始的長(zhǎng)度l1時(shí)，左管水銀柱下降

右管水銀柱會(huì)上升3cm，此時(shí)氣體的壓強(qiáng)

初始溫度T1=300K，封閉氣體從初始狀態(tài)到最終狀態(tài)，可以看作等容變化，

由查理定律

解得：T=405K

（3）設(shè)左管水銀面下降的高度x，則空氣柱的長(zhǎng)度l4=l1+ x=15+x,

左右管水銀面的高度差y=H-x-2h=42-x

由于溫度不變，由玻意耳定律有：

聯(lián)立解得：x=12cm

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】有一個(gè)小燈泡上標(biāo)有“4V、2W”的字樣，現(xiàn)在要用伏安法描繪這個(gè)燈泡的I﹣U圖線．現(xiàn)有下列器材供選用：

A.電壓表（0～5V，內(nèi)阻10kΩ）

B.電壓表（0～15V，內(nèi)阻20kΩ）

C.電流表（0～3A，內(nèi)阻1Ω）

D.電流表（0～0.6A，內(nèi)阻0.4Ω）

E.滑動(dòng)變阻器（10Ω，2A）

F.滑動(dòng)變阻器（500Ω，1A）

G.學(xué)生電源（直流6V）、開(kāi)關(guān)、導(dǎo)線若干

（1）實(shí)驗(yàn)時(shí)，選用圖甲而不選用圖乙的電路圖來(lái)完成實(shí)驗(yàn)，請(qǐng)說(shuō)明理由_____；

（2）實(shí)驗(yàn)中所用電壓表應(yīng)選_____，電流表應(yīng)選用_____，滑動(dòng)變阻器應(yīng)選用_____．（填序號(hào)示）

（3）把圖丙中所示的實(shí)驗(yàn)器材用實(shí)線連接成實(shí)物電路圖_____．

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示為A、B兩物體從同一點(diǎn)出發(fā)的位移-時(shí)間圖象，則下列說(shuō)法正確的是

A. 0～2s內(nèi)A、B兩物體的運(yùn)動(dòng)方向都發(fā)生了改變

B. 1.5s末A、B兩物體的速度相同

C. 0～1.5s的時(shí)間內(nèi)，A的平均速度等于B的平均速度

D. 0～25內(nèi)A、B兩物體之間的最大距離為3m

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示的火警報(bào)警裝置，R1為熱敏電阻，若溫度升高，則R1的阻值會(huì)急劇減小，從而引起電鈴電壓的增加，當(dāng)電鈴電壓達(dá)到一定值時(shí)，電鈴會(huì)響。下列說(shuō)法正確的是 （ ）

A. 要使報(bào)警的臨界溫度升高，可以適當(dāng)增大電源的電動(dòng)勢(shì)

B. 要使報(bào)警的臨界溫度升高，可以把R2的滑片P適當(dāng)向下移

C. 要使報(bào)警的臨界溫度降低，可以適當(dāng)增大電源的電動(dòng)勢(shì)

D. 要使報(bào)警的臨界溫度降低，可以把R2的滑片P適當(dāng)向下移

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】一端開(kāi)口且導(dǎo)熱性能良好的汽缸固定在水平面上，如圖所示，用質(zhì)量為m、橫截面積為S、厚度可忽略不計(jì)的活塞封閉一定質(zhì)量的理想氣體。系統(tǒng)平衡時(shí)，活塞與汽缸底部的距離為h1=10cm；外界環(huán)境的溫度保持不變，將質(zhì)量為2m的砝碼放在活塞上，系統(tǒng)再次平衡時(shí)活塞與汽缸底部的距離為h2；現(xiàn)將汽缸內(nèi)氣體的溫度緩緩升高t=60℃，系統(tǒng)再次平衡時(shí)活塞與汽缸底部的距離為h3=6cm。已知外界大氣壓強(qiáng)P0=mg/s,忽略活塞與汽缸之間的摩擦.求：

(1)h2為多少？

(2)最初汽缸內(nèi)封閉的理想氣體的溫度t1為多少攝氏度？

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，將帶鐵芯的電感器L與燈泡A串聯(lián)，再與另一個(gè)完全相同的燈泡B并聯(lián)，接在以正弦交流信號(hào)發(fā)生器為電源的兩端。通過(guò)調(diào)節(jié)交流信號(hào)發(fā)生器上的旋鈕，可以改變輸出電壓和信號(hào)的頻率。閉合開(kāi)關(guān)S，A、B兩燈均發(fā)光。關(guān)于該實(shí)驗(yàn)，下列說(shuō)法中正確的是（ ）

A. 保持交流信號(hào)頻率不變，適當(dāng)提高輸出電壓，發(fā)現(xiàn)A燈始終比B燈亮

B. 保持輸出電壓不變，提高交流信號(hào)頻率，發(fā)現(xiàn)A、B燈均變亮

C. 保持輸出電壓和信號(hào)頻率不變，撤去鐵芯后，發(fā)現(xiàn)A燈比原來(lái)亮

D. 斷開(kāi)開(kāi)關(guān)S，發(fā)現(xiàn)A燈閃亮一下，然后熄滅

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，實(shí)線是某電場(chǎng)中的電場(chǎng)線，虛線是該電場(chǎng)中的兩條等勢(shì)線，由圖可以得出的正確結(jié)論是(　　)

A. M點(diǎn)的電勢(shì)一定低于N點(diǎn)的電勢(shì)

B. M點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)一定小于N點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)

C. 由M點(diǎn)向N點(diǎn)移動(dòng)電荷時(shí)，電勢(shì)能的改變量與零電勢(shì)的選取無(wú)關(guān)

D. 某電荷在M點(diǎn)或N點(diǎn)具有的電勢(shì)能與零電勢(shì)的選取無(wú)關(guān)

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示的裝置可用來(lái)驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律，擺錘A拴在長(zhǎng)為L的輕繩一端，輕繩另一端固定在O點(diǎn)，在A上放一個(gè)質(zhì)量很小的小鐵塊，現(xiàn)將擺錘拉起，使繩與豎直方向成θ角，由靜止開(kāi)始釋放擺錘，當(dāng)其到達(dá)最低位置時(shí)，受到豎直擋板P的阻擋而停止運(yùn)動(dòng)，之后鐵塊將飛離擺錘做平拋運(yùn)動(dòng)。

(1)為了驗(yàn)證擺錘在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中機(jī)械能守恒，必須求出擺錘在最低點(diǎn)的速度。為了求出這一速度，還應(yīng)測(cè)量的物理量有__________。

(2)用測(cè)得的物理量表示擺錘在最低點(diǎn)的速度v＝__________。

(3)用已知的和測(cè)得的物理量表示擺錘在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中機(jī)械能守恒的關(guān)系式為__________。

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，彈簧振子在BC間振動(dòng)，O為平衡位置，BO＝OC＝5 cm，若振子從B到C的運(yùn)動(dòng)時(shí)間為1 s，則下列說(shuō)法正確的是(　 　)

A. 振子從B經(jīng)O到C完成一次全振動(dòng)

B. 振動(dòng)周期是2 s，振幅是5 cm

C. 經(jīng)過(guò)兩次全振動(dòng)，振子通過(guò)的路程是20 cm

D. 從B開(kāi)始經(jīng)過(guò)3 s，振子通過(guò)的路程是20 cm

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