【題目】某物理社團受“蛟龍?zhí)枴钡膯l(fā)，設(shè)計了一個測定水深的深度計。如圖，導熱性能良好的氣缸I、II內(nèi)徑相同，長度均為L，內(nèi)部分別有輕質(zhì)薄活塞A、B，活塞密封性良好且可無摩擦左右滑動，氣缸I左端開口。外界大氣壓強為p0，氣缸I內(nèi)通過A封有壓強為p0的氣體，氣缸II內(nèi)通過B封有壓強為2p0的氣體，一細管連通兩氣缸，初始狀態(tài)A、B均位于氣缸最左端。該裝置放入水下后，通過A向右移動的距離可測定水的深度。已知p0相當于10 m高的水產(chǎn)生的壓強，不計水溫變化，被封閉氣體視為理想氣體，求：

（i） 當A向右移動 時，水的深度h；

（ii）該深度計能測量的最大水深hm。

【答案】(1) （2）

【解析】（i）當A向右移動時，設(shè)B不移動

對I內(nèi)氣體，由玻意耳定律得：

解得：

而此時B中氣體的壓強為，故B不動

由

解得：水的深度

（ii）該裝置放入水下后，由于水的壓力A向右移動，I內(nèi)氣體壓強逐漸增大，當壓強增大到大于后B開始向右移動，當A恰好移動到缸底時所測深度最大，此時原I內(nèi)氣體全部進入Ⅱ內(nèi)，設(shè)B向右移動x距離，兩部分氣體壓強均為

對原I內(nèi)氣體，由玻意耳定律得：

對原II內(nèi)氣體，由玻意耳定律得：

又

聯(lián)立解得

練習冊系列答案
相關(guān)習題

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】渦流制動是磁懸浮列車在高速運行時進行制動的一種方式。某研究所制成如圖甲所示的車和軌道模型來模擬磁懸浮列車的渦流制動過程，模型車的車廂下端安裝有電磁鐵系統(tǒng)，能在長為，寬的矩形區(qū)域內(nèi)產(chǎn)生豎直方向的勻強磁場，磁感應(yīng)強度大小為、方向豎直向下；將長大于，寬也為的單匝矩形線圈，等間隔鋪設(shè)在軌道正中央，其間隔也為，每個線圈的電阻為，導線粗細忽略不計。在某次實驗中，當模型車的速度為時，啟動電磁鐵系統(tǒng)開始制動，電磁鐵系統(tǒng)剛好滑過了個完整的線圈。已知模型車的總質(zhì)量為，空氣阻力不計，不考慮磁感應(yīng)強度的變化引起的電磁感應(yīng)現(xiàn)象以及線圈激發(fā)的磁場對電磁鐵的影響。求：

（1）剎車過程中，線圈中產(chǎn)生的總熱量；

（2）電磁鐵系統(tǒng)剛進入第（）個線圈時，模型車的加速度的大小；

（3）某同學受到上述裝置的啟發(fā)，設(shè)計了進一步提高制動效果的方案如圖乙所示，將電磁鐵換成個相同的永磁鐵并在一起的永磁鐵組，兩個相鄰的磁鐵磁極的極性相反；且將線圈改為連續(xù)鋪放，相鄰線圈緊密接觸但彼此絕緣，若永磁鐵激發(fā)的磁感應(yīng)強度大小恒定為，模型車質(zhì)量為，模型車開始減速的初速度為，試計算該方案中模型車的制動距離。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖,水平桌面上固定有一半徑為R的光滑金屬細圓環(huán),環(huán)面水平,圓環(huán)總電阻為r;空間有一勻強磁場,磁感應(yīng)強度大小為B,方向豎直向下;一長度為2R、電阻可忽略的導體棒AC置于圓環(huán)左側(cè)并與環(huán)相切,切點為棒的中點。一拉力作用于棒中點使其以恒定加速度a從靜止開始向右運動,運動過程中棒與圓環(huán)接觸良好。下列說法正確的是

A．棒運動過程中產(chǎn)生的感應(yīng)電流在棒中由A流向C

B．棒通過整個圓環(huán)所用的時間為

C．棒經(jīng)過環(huán)心時流過棒的電流為

D．棒經(jīng)過環(huán)心時所受安培力的大小為

【答案】D

【解析】

試題分析：據(jù)題意，當棒運動過程中，由右手定則可得感應(yīng)電流方向為從C到A，故選項A錯誤；由于棒做勻加速運動，棒通過整個環(huán)的時間為：，即，故選項B錯誤；棒經(jīng)過環(huán)心時速度為：，即，此時產(chǎn)生電流為：，故選項C錯誤；棒經(jīng)過環(huán)心時受到的安培力為：，故選項D正確。

考點：本題考查電磁感應(yīng)和安培力已經(jīng)勻變速運動。

【題型】單選題
【結(jié)束】
118

【題目】如圖，在繞地運行的天宮一號實驗艙中，宇航員王亞平將支架固定在桌面上，擺軸末端用細繩連接一小球．拉直細繩并給小球一個垂直細繩的初速度，它做圓周運動．在a、b兩點時，設(shè)小球動能分別為Eka、Ekb，細繩拉力大小分別為Ta、Tb，阻力不計，則(　　)

A. Eka＞Ekb B. Eka＝Ekb C. Ta＞Tb D. Ta＝Tb

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，兩個質(zhì)量分別為m1 、m2的物塊A和B通過一輕彈簧連接在一起并放置于水平傳送帶上，水平輕繩一端連接A，另一端固定在墻上，A、B與傳送帶間動摩擦因數(shù)均為μ。傳送帶順時針方向轉(zhuǎn)動，系統(tǒng)達到穩(wěn)定后，突然剪斷輕繩的瞬間，設(shè)A、B的加速度大小分別為aA和aB，(彈簧在彈性限度內(nèi)，重力加速度為g)則

A. ，aB＝μg

B. aA＝μg，aB＝0

C. ，aB＝0

D. aA＝μg，aB＝μg

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】某同學要把電壓表改裝成可直接測量壓力的儀表，設(shè)計的電路如圖（a）所示。實驗器材如下：待改裝電壓表（量程0 ~ 3 V，可視為理想電壓表），定值電阻R0，壓敏電阻Rx，電源（4 V，內(nèi)阻不計），開關(guān)S，導線。選用的壓敏電阻阻值Rx隨壓力F變化的規(guī)律如圖（b）。

（1）實驗中隨著壓力F的增大，電壓表的示數(shù)__________。（填“變大”“不變”或“變小”）

（2）為使改裝后儀表的量程為0 ~ 160 N，且壓力160 N對應(yīng)電壓表3 V刻度，則定值電阻阻值R0 __________Ω，壓力0 N對應(yīng)電壓表__________V刻度。

（3）他發(fā)現(xiàn)這樣改裝后的儀表壓力刻度分布不均勻，想進一步把（2）中的壓力刻度改成均勻分布，應(yīng)選用另一壓敏電阻，其阻值Rx與壓力F變化關(guān)系式為__________。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖,水平桌面上固定有一半徑為R的光滑金屬細圓環(huán),環(huán)面水平,圓環(huán)總電阻為r;空間有一勻強磁場,磁感應(yīng)強度大小為B,方向豎直向下;一長度為2R、電阻可忽略的導體棒AC置于圓環(huán)左側(cè)并與環(huán)相切,切點為棒的中點。一拉力作用于棒中點使其以恒定加速度a從靜止開始向右運動,運動過程中棒與圓環(huán)接觸良好。下列說法正確的是

A．棒運動過程中產(chǎn)生的感應(yīng)電流在棒中由A流向C

B．棒通過整個圓環(huán)所用的時間為

C．棒經(jīng)過環(huán)心時流過棒的電流為

D．棒經(jīng)過環(huán)心時所受安培力的大小為

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示為一物體做直線運動時的圖象，但縱坐標表示的物理量未標出。已知物體在前2 s時間內(nèi)向東運動，則以下判斷正確的是

A．若縱坐標表示速度，則物體在4s內(nèi)的位移為4 m

B．若縱坐標表示速度，則物體在4s內(nèi)的加速度大小不變，方向始終向東

C．若縱坐標表示位移，則物體在4s內(nèi)的運動方向始終向東

D．若縱坐標表示位移，則物體在4s內(nèi)的位移為零

【答案】C

【解析】

試題分析：若縱坐標表示速度：在4s內(nèi)圖線與時間軸所圍成的面積為零，則位移為零，A錯誤；

圖線的斜率表示加速度，斜率不變，知加速度大小和方向都不變，前2s時間內(nèi)向東運動，因為物體做減速運動，則加速度的方向與速度的方向相反，則物體的加速度方向向西，B錯誤．

若縱坐標表示位移：初末位置不同，則位移不為零．物體在前2s時間內(nèi)向東運動，從圖線可知在4s內(nèi)物體一直向東運動，C正確，D錯誤．

考點：本題考查v-t,x-t圖像。

【題型】單選題
【結(jié)束】
68

【題目】如圖所示，平行板電容器與恒壓電源連接，電子以速度v0垂直于電場線方向射入并穿過平行板間的電場，設(shè)電容器極板上所帶的電荷量為Q，電子穿出平行板電容器時在垂直于板面方向偏移的距離為y，若僅使電容器上極板上移，以下說法正確的是(　　)

A. Q減小，y不變 B. Q減小，y減小

C. Q增大，y減小 D. Q增大，y增大

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】下列說法正確的是________．

A．松香在熔化過程中溫度不變，分子平均動能不變

B．當分子間的引力與斥力平衡時，分子勢能最小

C．液體的飽和汽壓與飽和汽的體積有關(guān)

D．若一定質(zhì)量的理想氣體被壓縮且吸收熱量，則壓強一定增大

E．若一定質(zhì)量的理想氣體分子平均動能減小，且外界對氣體做功，則氣體一定放熱

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，長100cm、內(nèi)徑均勻的細玻璃管，一端封閉、另一端開口并水平放置，長為30cm的水銀柱封住50cm長的空氣柱。將玻璃管緩慢地轉(zhuǎn)到開口向下的豎直位置，發(fā)現(xiàn)水銀柱長度變?yōu)?/span>25cm，繼續(xù)把玻璃管緩慢轉(zhuǎn)動180°至開口端向上，已知環(huán)境溫度為。求：

（1）大氣壓強的數(shù)值；

（2）開口端向上的情況下，環(huán)境溫度至少升高到多少開爾文才能使水銀完全溢出。

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同步練習冊答案