【題目】如圖所示，粗細(xì)均勻的直角細(xì)玻璃管上端封閉，右端開口，管內(nèi)用水銀密封一定質(zhì)量的理想氣體A，水銀柱右端用一可自由移動(dòng)的輕質(zhì)活塞密封，玻璃管豎直部分長(zhǎng)度為l0=45cm，當(dāng)空氣中的溫度為27℃時(shí)，玻璃管豎直放在空氣中穩(wěn)定時(shí)管內(nèi)豎直部分水銀柱長(zhǎng)為l1=5.0cm。現(xiàn)將玻璃管豎直緩慢放人水中，直到豎直部分水銀柱長(zhǎng)度為l2=15cm為止，設(shè)水中的溫度為7℃。已知大氣壓強(qiáng)為p0=75.0cmHg，且大氣壓與10m高水柱產(chǎn)生的壓強(qiáng)相等。求：

(1)玻璃管在空氣中時(shí)氣體A的壓強(qiáng)

(2)玻璃管在水中時(shí)右端開口處離水面的高度。

【答案】（1）70cmHg（2）3.61m

【解析】

（1）對(duì)氣體A，根據(jù)平衡條件可得玻璃管在空氣中時(shí)氣體A的壓強(qiáng)；（2）根據(jù)氣體的狀態(tài)變化方程，求解氣體內(nèi)部壓強(qiáng)，結(jié)合水柱的壓強(qiáng)關(guān)系求解玻璃管在水中時(shí)右端開口處離水面的高度.

（1）對(duì)氣體A，根據(jù)平衡條件可得：p1+l1=p0

解得：p1=70.0cmHg

（2）設(shè)玻璃管截面積為S，對(duì)豎直管內(nèi)氣體A，初態(tài)：p1=70.0cmHg；V1=S(l0-l1)；T1=300K；末態(tài)：V2=S(l0-l2)；T2=280K；

由：

解得：p2=87.1cmHg

對(duì)玻璃管口處由平衡條件可得：p2+l2=p水+p0

解得玻璃管右端開口水產(chǎn)生的壓強(qiáng)相等，既有：

解得h=3.60m

故可知玻璃管右端開口處水面的高度為3.61m.

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖，理想變壓器上接有3個(gè)完全相同的燈泡，其中1個(gè)燈泡與原線圈串聯(lián)，另外2個(gè)燈泡并聯(lián)后接在副線圈兩端。已知交流電源的電壓，3個(gè)燈泡均正常發(fā)光，忽略導(dǎo)線電阻，則變壓器

A. 副線圈電壓的頻率為100Hz

B. 原線圈兩端的電壓為12V

C. 原副線圈的電流比為2︰1

D. 原副線圈的匝數(shù)比為2︰1

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】一個(gè)表盤刻度清晰，但沒有示數(shù)、量程，且內(nèi)阻未知的電流表，一位同學(xué)想測(cè)量該電流表的量程和內(nèi)阻，可以使用的實(shí)驗(yàn)器材如下：

A．電源(電動(dòng)勢(shì)約4V，內(nèi)電阻忽略不計(jì))

B．待測(cè)電流表 (量程和內(nèi)電阻未知)

C．標(biāo)準(zhǔn)電流表（量程0.6A，內(nèi)電阻未知）

D．電阻箱 (阻值范圍0 ～ 999.9Ω)

E．滑動(dòng)變阻器(阻值為0 ～ 20Ω)

F．滑動(dòng)變阻器(阻值為0 ～ 20kΩ)

G．開關(guān)S和導(dǎo)線若干

該同學(xué)的實(shí)驗(yàn)操作過程為：

①將實(shí)驗(yàn)儀器按圖所示電路連接，滑動(dòng)變阻器應(yīng)選________(選填儀器前的字母序號(hào))；

②將電阻箱的阻值調(diào)至最大，將滑動(dòng)變阻器的滑片P移至某一位置，閉合開關(guān)S；接著調(diào)節(jié)電阻箱，直至電流表滿偏，記錄此時(shí)電阻箱的阻值和標(biāo)準(zhǔn)電流表的示數(shù)；

③移動(dòng)滑片P至滑動(dòng)變阻器的另一位置，再次調(diào)節(jié)電阻箱直至電流表滿偏，記錄此時(shí)電阻箱的阻值和標(biāo)準(zhǔn)電流表的示數(shù)；

④重復(fù)步驟③3～5次；

⑤該同學(xué)記錄了各組標(biāo)準(zhǔn)電流表的示數(shù)和電阻箱的阻值的數(shù)據(jù)，并作出圖線；

⑥根據(jù)圖線可以求得電流表的量程為________A，內(nèi)電阻為________Ω。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】某同學(xué)用如圖所示裝置探究“質(zhì)量不變時(shí)加速度與所受拉力的關(guān)系”，他在滑塊上固定一寬度為d的遮光條，光電門固定在長(zhǎng)木板上的B點(diǎn)，長(zhǎng)木板放在水平的實(shí)驗(yàn)臺(tái)上，用重物通過細(xì)線與固定在滑塊前端的拉力傳感器相連(拉力傳感器可測(cè)出細(xì)線的拉力大小)。實(shí)驗(yàn)時(shí)保證滑塊每次都從同一位置A由靜止釋放，改變重物的質(zhì)量m，測(cè)出對(duì)應(yīng)拉力傳感器的示數(shù)F和對(duì)應(yīng)遮光條通過光電門的時(shí)間△t。試回答下列問題：

(1)本實(shí)驗(yàn)___________(填“需要”或“不需要”)滿足重物質(zhì)量遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于滑塊與傳感器的總質(zhì)量。

(2)下列關(guān)于該同學(xué)應(yīng)用上圖裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)時(shí)得出的a-F圖線是___________。

(3)該同學(xué)在數(shù)據(jù)處理時(shí)未得出“質(zhì)量一定時(shí)，加速度與所受拉力成正比關(guān)系”，原因是在實(shí)驗(yàn)前缺少一個(gè)重要環(huán)節(jié)是______________________；根據(jù)(2)中他的實(shí)驗(yàn)圖象可知滑塊與木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=___________。(重力加速度g取10m/s2)

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】思聰同學(xué)要測(cè)量一節(jié)干電池的電動(dòng)勢(shì)E和內(nèi)電阻r，由于手頭上沒有電流表，只有2個(gè)相同的理想電壓表（量程3V、15V可選），1個(gè)定值電阻R0（阻值2Ω），2個(gè)滑動(dòng)變阻器，R1（500Ω、1A）、R2（50Ω、1A），她設(shè)計(jì)了如圖甲所示的測(cè)量電路，下面請(qǐng)你幫她完成該實(shí)驗(yàn)。

①根據(jù)電路圖選擇適當(dāng)?shù)碾姳砹砍淘趫D乙上完成實(shí)物連線，要求閉合電鍵S前滑動(dòng)變阻器的阻值最大。其中滑動(dòng)變阻器應(yīng)選用______（填字母代號(hào)）

②正確選擇器材、連接電路、閉合開關(guān)后詞節(jié)滑動(dòng)變阻器時(shí)，發(fā)現(xiàn)兩電壓表的讀數(shù)有變化，但變化都非常小，發(fā)生該故障的原因可能是______。

③排除故障、接好電路后閉合開關(guān)，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器，記錄電壓表V1和V2測(cè)量的數(shù)據(jù)，并根據(jù)數(shù)據(jù)描繪U1-U2圖象如圖丙所示，則電動(dòng)勢(shì)E=______V，內(nèi)電阻r=______Ω。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】探究外力做功與物體動(dòng)能變化關(guān)系的實(shí)驗(yàn)裝置如圖甲所示，根據(jù)實(shí)驗(yàn)中力傳感器讀數(shù)和電磁打點(diǎn)器打出紙帶的測(cè)量數(shù)據(jù)等可分別求得外力對(duì)小車做功和小車動(dòng)能的變化。

（1）為了保證實(shí)驗(yàn)結(jié)果的誤差盡量小，在實(shí)驗(yàn)操作中，下面做法必要的是____。

A．實(shí)驗(yàn)前要對(duì)裝置進(jìn)行平衡摩擦力的操作

B．實(shí)驗(yàn)操作時(shí)要先放小車，后接通電源

C．調(diào)整滑輪的高度，使連接小車的細(xì)線與木板平行

D．在實(shí)驗(yàn)過程中要保證砂和砂桶的總質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車的質(zhì)量

(2)除了圖中所注明的器材外，實(shí)驗(yàn)中還需要交流電源、電線、刻度尺和______。

(3)如下圖所示，為實(shí)驗(yàn)中打出的一條紙帶，現(xiàn)選取紙帶中的A、B兩點(diǎn)來探究功與速度變化的關(guān)系。已知打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的打點(diǎn)周期為T，重力加速度為g。圖中已經(jīng)標(biāo)明了要測(cè)量的物理量，另外，已知對(duì)應(yīng)傳感器的讀數(shù)為F，小車的質(zhì)量為M，鉤碼的總質(zhì)量為m，請(qǐng)你以小車為研究對(duì)象，把要探究的結(jié)果用題中和紙帶上的字母表達(dá)出來________。

（4）分析試驗(yàn)數(shù)據(jù)后發(fā)現(xiàn)，小車增加的動(dòng)能明顯大于細(xì)線拉力做的功，可能的原因是：_________。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，AO為半徑為R的1/4固定光滑圓周軌道，為O1圓心，O1A水平。一質(zhì)量為m的小球從位置A靜止釋放，小球運(yùn)動(dòng)至最低點(diǎn)O的過程中，重力加速度為g，求：

（1）小球到達(dá)位置O時(shí)速度大��；

（2）當(dāng)小球所在位置與O1的連線與O1A夾角為30°時(shí)，其重力的瞬時(shí)功率；

（3）假設(shè)小球所在位置與O1的連線與O1A夾角為時(shí)，小球在上述過程中軌道對(duì)小球的作用力為F，試通過計(jì)算在坐標(biāo)系中作出圖象。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，理想變壓器原、副線圈匝數(shù)比為1∶2，正弦交流電源電壓為U＝12 V，電阻R1＝1 Ω，R2＝2 Ω，滑動(dòng)變阻器R3最大阻值為20 Ω，滑片P處于中間位置，則

A. R1與R2消耗的電功率相等B. 通過R1的電流為3 A

C. 若向上移動(dòng)P，電壓表讀數(shù)將變大D. 若向上移動(dòng)P，電源輸出功率將不變

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】圖甲的光電門傳感器由發(fā)射器和接收器組成，當(dāng)光路被物體擋住的時(shí)候，它就開始計(jì)時(shí)，當(dāng)光路再次恢復(fù)的時(shí)候，它就停止計(jì)時(shí)，這樣就可以測(cè)出擋光片擋光的時(shí)間。某同學(xué)利用光電門傳感器設(shè)計(jì)了一個(gè)驗(yàn)證小球下落過程中機(jī)械能守恒的實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)裝置如圖乙所示，圖中A、B為固定在同一豎直線上的兩個(gè)光電門傳感器，兩光電門之間的距離為h，實(shí)驗(yàn)時(shí)讓直徑為d的小球從某一高度處(O點(diǎn))由靜止釋放，讓小球依次從A、B兩個(gè)光電門傳感器的發(fā)射器和接收器之間通過，測(cè)得擋光時(shí)間分別為t1、t2。

(1)小球通過光電門A時(shí)的速度大小為________(用對(duì)應(yīng)物理量的符號(hào)表示)。

(2)如果能滿足關(guān)系式2gh=________(用對(duì)應(yīng)物理量的符號(hào)表示)，即能證明小球下落過程中機(jī)械能守恒。

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