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【題目】如圖所示，一端封閉的導熱U形管豎直放置，左管橫截面積是右管的兩倍，一段水銀柱封閉了一定量的理想氣體，右管水銀柱上表面到管口的距離為2cm，右管水銀柱液面比左管水銀柱液面高2cm，左管液柱高也為2cm。若將U形管倒置，沒有水銀流出，且右管水銀柱下表面剛好與管口平齊。已知大氣壓強為76cmHg，環(huán)境溫度恒為300K，忽略U形管底部連接處的影響（計算結果均保留整數）。

(1)求U形管倒置前封閉空氣柱的長度；

(2)若U形管不導熱，不倒置，設法緩慢加熱管內封閉氣體，直至右管中水銀柱上表面與管口平齊，求此時封閉氣體的溫度。

【答案】(1)L=10cm；(2)343K

【解析】

(1)倒置后右管水銀柱變長2cm，因為左管橫截面積是右管的兩倍，所以左管水銀柱只減少1cm，加上倒置之前兩管液面差2cm，倒置后兩管液面差5cm.設倒置前封閉空氣柱長L，右管的橫截面積為S，則左管的橫截面積為2S，大氣壓強為76cmHg，倒置前空氣柱壓強為(76+2)cmHg，倒置后空氣柱壓強為(76-5)cmHg

根據玻意耳定律p1V1=p2V2有

(76+2)·2SL=(76-5)·2S(L+1)

解得

L=10cm

(2)結合第(1)問，由理想氣體的狀態(tài)方程可得

=

解得

T2=343K

練習冊系列答案
相關習題

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】若河水的流速大小與水到河岸的距離有關，河中心水的流速最大，河岸邊緣處水的流速最�。F(xiàn)假設河的寬度為120m，河中心水的流速大小為5m/s，船在靜水中的速度大小為3m/s，則下列說法中正確的是（　�。�

A. 船渡河的最短時間是24s B. 要使船渡河時間最短，船頭應始終與河岸垂直 C. 船在河水中航行的軌跡是一條直線 D. 要使船渡河行程最短，船頭應與上游河岸成53°行駛

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】關于機械振動與機械波，下列說法正確的是（　�。�

A.在機械波傳播過程中，介質中的質點隨波的傳播而遷移

B.周期T或頻率f只取決于波源，而與v、無直接關系；波速v取決于介質的性質，它與T、無直接關系

C.機械波的傳播速度與振源的振動速度總是相等

D.橫波的質點振動方向總是垂直于波傳播的方向

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，粗糙水平面上有一足夠長木板，一個人在木板上用水平力F向右推著箱子，人的質量大于箱子質量，若鞋與長木板、木箱與長木板、長木板與地面間動摩擦因數相同，則下列說法正確的是（　�。�

A.若木箱始終靜止，隨著F的增大，木板與地面的摩擦力增大

B.若木箱始終靜止，隨著F的增大，人與木板的摩擦力増大

C.若木箱在F的推力下物塊向右勻速運動，人受到摩擦力方向水平向左

D.若人用較大的力推木箱使木箱加速運動起來且人與木板均靜止，則木箱與木板的滑動摩擦力變大

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】實驗中，圖甲所示為一次記錄小車運動情況的紙帶，圖中A、B、C、D、E為相鄰的計數點，相鄰計數點間的時間間隔T=0.1s。

(1)根據紙帶可判定小車做________運動。

(2)根據紙帶計算各點瞬時速度：______m/s，_____m/s，_____m/s；小車運動的加速度大小a=_____（小數點后保留兩位）。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】有一根張緊的水平繩上掛有5個雙線擺，其中b擺擺球質量最大，另4個擺球質量相等，擺長關系為Lc>Lb＝Ld>La>Le，如圖所示，現(xiàn)將b擺垂直紙面向里拉開一微小角度，放手后讓其振動，經過一段時間，其余各擺均振動起來，達到穩(wěn)定時

A. 周期關系為Tc>Td>Ta>Te

B. 頻率關系為fc＝fd＝fa＝fe

C. 振幅關系為Ac＝Ad＝Aa＝Ac

D. 四個擺中，d的振幅最大，且Ae<Aa

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】現(xiàn)有毛玻璃屏A、雙縫B，白光光源C、單縫D和透紅光的濾光片E等光學元件，要把它們放在如圖所示的光具座上組裝成雙縫干涉裝置，用以測量紅光的波長。

（1）將白光光源C放在光具座最左端，依次放置其他光學元件，由左至右，表示各光學元件的字母排列順序應為C、______、______、______、A。

（2）本實驗的步驟有：

①取下遮光筒左側的元件，調節(jié)光源高度，使光束能沿遮光筒的軸線把屏照亮；

②按合理的順序在光具座上放置各光學元件，并使各元件的中心位于遮光筒的軸線上；

③用刻度尺測量雙縫到屏的距離；

④用測量頭（其讀數方法同螺旋測微器）測量數條亮紋間的距離。在操作步驟②時還應注意______和______。

（3）將測量頭的分劃板中心刻線與某亮紋中心對齊，將該亮紋定為第1條亮紋，此時手輪上的示數如圖甲所示然后同方向轉動測量頭，使分劃板中心刻線與第6條亮紋中心對齊，記下此時如圖乙所示的手輪上的示數為______mm，求得相鄰亮紋的間距x為______mm。

（4）已知雙縫間距d為2.0×10-4m，測得雙縫到屏的距離l為0.700m，由計算式λ=______。求得所測紅光波長為______mm。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】某同學利用如下實驗裝置研究物體m1和m2碰撞過程中守恒量。實驗步驟如下：

①如圖所示，將白紙、復寫紙固定在豎直放置的木條上，用來記錄實驗中球m1、球m2與木條的撞擊點．

②將木條豎直立在軌道末端右側并與軌道接觸，讓入射球m1從斜軌上A點由靜止釋放，撞擊點為B′；

③將木條平移到圖中所示位置，入射球m1從斜軌上A點由靜止釋放，確定撞擊點；

④球m2靜止放置在水平槽的末端相撞，將入射球m1從斜軌上A點由靜止釋放，確定球m1和球m2相撞后的撞擊點；

⑤測得B′與N、P、M各點的高度差分別為h1、h2、h3。

根據該同學的實驗，問答下列問題：

（1）兩小球的質量關系為m1____m2（填“>”、“=”或“<”）

（2）木條平移后，在不放小球m2時，小球m1從斜軌頂端A處由靜止開始釋放，m1的落點在圖中的________點，把小球m2放在斜軌末端邊緣B處，小球m1從斜槽頂端A處由靜止開始滾下，使它們發(fā)生碰撞，碰后小球m1的落點在圖中的________點。

（3）若再利用天平測量出兩小球的質量分別為m1、m2，則滿足________________表示兩小球碰撞前后動量守恒；若滿足___________表示兩小球碰撞前后的機械能守恒。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，小球質量為m，被3根質量不計的相同彈簧a、b、c固定在O點，豎直放置，a、b、c之間的夾角均為120°。小球平衡時，彈簧a、b、c的彈力大小之比為3∶3∶1。設重力加速度為g，當單獨剪斷c瞬間，小球的加速度大小及方向可能為（　�。�

A.0.5g豎直向上

B.0.5g豎直向下

C.0.25g豎直向下

D.0.25g豎直向上

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