【題目】如圖,一粗細均勻的細長玻璃管,上端開口、下端封閉,上部有高h1=44cm的水銀柱,水銀面恰好與管口平齊,中部封有長l=6.0cm的理想氣體,下部有高h2=60cm的水銀柱,F(xiàn)使玻璃管繞底端在豎直平面內(nèi)緩慢轉(zhuǎn)動到開口向下的位置。已知大氣壓強為P0=76cmHg,轉(zhuǎn)動過程中無漏氣現(xiàn)象。

(i)請分析玻璃管轉(zhuǎn)動到水平位置時,開口端的水銀是否會有一部分流出。若不會流出,請說明理由;若會流出,請求出剩余部分的長度。

(ii)求轉(zhuǎn)動到開口向下的位置時玻璃管中空氣柱的長度。

【答案】(i)40.5cm(ii)

【解析】本題考查氣體實驗定律的應(yīng)用,涉及到氣體壓強的計算。

(i)玻璃管豎直時氣體壓強大于大氣壓,玻璃管水平時氣體壓強等于大氣壓。緩慢轉(zhuǎn)動,氣體溫度不變,氣體壓強減小,氣體的體積會逐漸增大,則開口端的水銀必然會有一部分流出管口。

玻璃管開口向上時,空氣柱的壓強為

玻璃管轉(zhuǎn)動到水平位置時,此時空氣柱的壓強為

設(shè)玻璃管橫截面積為S,此時空氣柱的長度為l2,由玻意耳定律得

解得,則開口端剩余部分水銀的長度為

(ii)玻璃管開口向上時,空氣柱的壓強為

玻璃管開口向下時,原來上部的水銀有一部分會流出,封閉端會有部分真空。此時空氣柱的壓強為

設(shè)玻璃管橫截面積為S,此時空氣柱的長度為l,由玻意耳定律得

聯(lián)立解得

練習冊系列答案
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【題目】如圖所示,“嫦娥三號”從M點進入環(huán)月圓軌道I,運行4天后再從M點進入橢圓軌道Ⅱ,N為橢圓軌道Ⅱ的近月點(可視為緊貼月球表面),則“嫦娥三號”

A. 在兩軌道上運行的周期相同

B. 在兩軌道上運行的機械能相同

C. N點的速度大于月球的第一宇宙速度

D. NM的過程機械能不斷增加

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【題目】如圖所示,一斜面體始終靜止在水平地面上,質(zhì)量為m的木塊沿粗糙斜面加速下滑h高度,速度大小由增大到,所用時間為t,木塊與斜面體之間的動摩擦因數(shù)為μ,在此過程中

A. 木塊沿斜面下滑的距離為

B. 斜面體受水平地面的靜摩擦力為零

C. 如果給木塊一個沿斜面向上的初速度,它將沿斜面上升到h高處且速度變?yōu)?/span>

D. 木塊與斜面間摩擦力產(chǎn)生的熱量為

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【題目】一人游泳渡河,以垂直河岸不變的速度(相對水)向?qū)Π队稳,河水流動速度恒定,下列說法正確的是 ( )

A. 河水流動速度對人渡河無任何影響

B. 雖然有河水的流動的影響,人到達對岸的時間仍與靜水中相同

C. 雖然有河水的流動影響,但只要人游的速度足夠大,人仍然可以到達正對岸

D. 游泳渡河的路線與河岸垂直

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【題目】如圖所示,真空中有一電場,a、b、c、d是電場中四點,下列說法正確的是

A. a、b兩點的電場強度大小相等、方向相同

B. a .c兩點的電場強度大小相等、方向不同

C. 將電子從b點移到d點電場力做正功

D. 質(zhì)子在a點的電勢能比在d點的大

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【題目】如圖甲所示,一光滑絕緣的水平軌道固定在離地面一定高度處,整個空間存在著水平向右的勻強電場。一質(zhì)量為2m、不帶電的彈性小球A以速度v0沿水平軌道向右運動。軌道邊緣處鎖定一大小與A相同、質(zhì)量為m、電荷量為-q的彈性小球B。兩球碰前瞬間解除對小球B的鎖定。已知該電場的場強為,重力加速度為g,兩球碰撞過程中電荷不發(fā)生轉(zhuǎn)移,空氣阻力不計。

(1)求兩球再次碰撞前相距的最大距離Δx,并分析說明為確保兩球能夠再次碰撞,水平軌道離地面的高度h應(yīng)當滿足的條件;

(2)為縮短兩球再次碰撞的時間間隔,某同學設(shè)計了兩種方案,一種方案是僅增大彈性小球入的質(zhì)量;另一種方案是僅增加該電場的場強。請你對這兩種方案的可行性進行分析評價;

(3)若在兩球第一次碰后瞬間,迅速撤去電場并同時在整個空間加一磁感應(yīng)強度大小為、方向垂直紙面向外的勻強磁場,請在圖乙中定性畫出小球B此后的運動軌跡。

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【題目】如圖,一質(zhì)量為m的木塊,用勁度系數(shù)為k的輕質(zhì)彈簧連接著,彈簧的另一端固定在斜面頂端,木塊放在斜面上能處于靜止狀態(tài)。已知斜面傾角=37°,木塊與斜面間的動摩擦因數(shù)以=0.5,彈簧在彈性限度內(nèi),最大靜摩擦力等于滑動摩擦力,重力加速度為g,sin37°=0.6,cos37°=0.8

A. 彈簧可能處于壓細狀態(tài)

B. 彈簧的最大形變量為

C. 木塊受到的摩擦力可能為零

D. 木塊受到的摩擦力方向一定沿斜面向上

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【題目】某同學利用電流表和電壓表測定一節(jié)干電池的電動勢和內(nèi)阻(約1.0Ω)

(1)現(xiàn)備有下列器材:

A.待測的干電池一節(jié)

B.電流表(量程0~150mA.內(nèi)阻Rg=3.0Ω)

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F.開關(guān)和若干導線

該同學發(fā)現(xiàn)上述器材中電流表的量程較。肜矛F(xiàn)有的電流表和電阻箱改裝成一塊量程為0~0.6A的電流表.則電阻箱R0的阻值應(yīng)取_____Ω,請在圖甲的虛線框內(nèi)畫出利用上述器材測量干電池電動勢和內(nèi)阻的實驗電路圖_____________。

(2)圖乙為該同學根據(jù)合理電路所繪出的U-I圖像(U、I分別為電壓表和電流表的示數(shù))。根據(jù)該圖像可得被測電池的電動勢E=_______V.內(nèi)阻r=_______Ω。

(3)對本實驗的理解正確的是______

A.要減小實驗誤差.可以增大電源等效內(nèi)阻

B.如果縱坐標從零開始,圖線分布空間將更大

C.電壓表的分流作用導致實驗系統(tǒng)誤差

D.由于電壓表讀數(shù)變化不大.讀數(shù)不準確導致實驗系統(tǒng)誤差大

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(1)判斷墨滴所帶電荷的種類,并求其電荷量;

(2)求磁感應(yīng)強度B的值;

(3)現(xiàn)保持噴口方向不變,使其豎直下移到兩板中間的位置.為了使墨滴仍能到達下板M點,應(yīng)將磁感應(yīng)強度調(diào)至B′,則B′的大小為多少?

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