【題目】如圖甲所示,豎直放置的左端封閉、右端足夠長且開口的U形均勻玻璃管中用水銀柱封閉一段長為 l0=15cm的空氣柱,兩邊管中水銀柱長度分別為h1=22.5cm、h2=27.5cm,大氣壓強(qiáng)p0=75cmHg。

①試求封閉空氣柱的壓強(qiáng)(用cmHg表示);

②現(xiàn)將U形管緩慢倒轉(zhuǎn)使其開口向下,達(dá)到新的平衡,如圖乙所示,假設(shè)在整個(gè)過程中環(huán)境的溫度不發(fā)生變化,試求新平衡狀態(tài)下空氣柱的長度。

【答案】①80cmHg ②l1=20cm或l2=30cm

【解析】

①以密封氣體為研究對象，密封氣體的壓強(qiáng)等于高度差與大氣壓強(qiáng)的和；

②密封氣體做等溫變化，設(shè)封閉管中仍有水銀，求出狀態(tài)參量，由波意爾定律即可求得。

①p1=p0+(h2-h1) cmHg

代入數(shù)據(jù)得p1=80cmHg

②設(shè)試管的橫截面積為S，倒轉(zhuǎn)后封閉管中仍有水銀，而空氣柱長度增加了x ，如圖所示,

則由玻意耳定律有p1l0S=p2(l0+x)S

而p1= p0+( h2-h1) cmHg

p2= p0-[( h2+x)-(h1-x)] cmHg

代入數(shù)據(jù)得x1=5cm, x2=15cm

由于x1、x2 均小于h1，故倒轉(zhuǎn)后管中仍有水銀，對應(yīng)的空氣柱長度為l1=20cm或l2=30cm

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】（1）在使用多用電表測電阻時(shí),以下說法中正確的是_______

A．每換一次檔位,都必須重新進(jìn)行電阻調(diào)零

B．使用前須檢查指針是否停在"Ω"刻線的"∞"處

C．測量完畢應(yīng)將選擇開關(guān)置于"OFF"或交流電壓最大檔

D．測量時(shí),若指針偏角較小,應(yīng)換倍率較小的檔位來測量

（2）如圖甲、乙所示是螺旋測微器和游標(biāo)卡尺測量工件長度時(shí)的情形。螺旋測微器讀數(shù)為______mm.游標(biāo)卡尺讀數(shù)為______mm.

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，輕桿可以繞O點(diǎn)自由轉(zhuǎn)動(dòng)，兩輕繩AC和BC長度相同，A、B端固定在輕桿上，另一端系于C點(diǎn)懸掛重物m，∠ACB大于90°，某同學(xué)緩慢轉(zhuǎn)動(dòng)輕桿將重物抬起，直到BC繩豎直的過程中，下列說法正確的是（　　）

A. AC繩的拉力一直減小B. AC繩的拉力先增大后減小

C. BC繩的拉力一直增大D. BC繩的拉力先增大后減小

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】小聰想用滿偏電流為600μA的靈敏電流計(jì)G改裝成0.6A的電流表，操作步驟如下：

（1）用如圖1所示的電路測量電流計(jì)G的內(nèi)阻。先只閉合S1，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器R，使電流計(jì)指針滿偏；保持滑動(dòng)變阻器的滑片位置不變，再閉合S2，調(diào)節(jié)電阻箱R′，使電流計(jì)指針半偏，讀出此時(shí)R′的阻值為99.9Ω，則測得靈敏電流計(jì)的內(nèi)阻rg=______Ω。

（2）用這種方法測出的電流計(jì)內(nèi)阻rg，與電流計(jì)內(nèi)阻的真實(shí)值r′g相比有一定的誤差，為減小此誤差，應(yīng)使R______R′的讀數(shù)（選填“＞＞”、“＜＜”或“=”）。

（3）將此靈敏電流計(jì)與R0=______Ω的定值電阻并聯(lián)，就可以改裝成量程為0.6A的電流表。

（4）采用如圖2所示電路，用滿偏電流為0.6A的標(biāo)準(zhǔn)電流表A校對上述改裝的電流表，由于測量電流計(jì)內(nèi)阻的系統(tǒng)誤差，會導(dǎo)致改裝的電流表測得的電流______（選填“大于”、“小于”或“等于”）標(biāo)準(zhǔn)電流表測得的電流。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示,在平面坐標(biāo)系xOy的第一象限內(nèi)有一半圓形區(qū)域,其半徑為R,半圓的一條直徑與x軸重合, O為該直徑的一個(gè)端點(diǎn)。半圓內(nèi)存在垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場,半圓外存在垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場,半圓內(nèi)外磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小都為B0,在坐標(biāo)原點(diǎn)O處有一粒子源,沿x軸正方向不斷發(fā)射出質(zhì)量為m、帶電荷量為+q的粒子,粒子的發(fā)射速度為大于零的任意值(不考慮相對論效應(yīng))。已知半圓形邊界處存在特殊物質(zhì),當(dāng)粒子由半圓內(nèi)向半圓外運(yùn)動(dòng)時(shí),粒子不受任何影響,但當(dāng)粒子由半圓外向半圓內(nèi)運(yùn)動(dòng)時(shí),粒子就會被邊界處的特殊物質(zhì)吸收。不計(jì)粒子的重力和粒子間的相互作用力。

(1)求從O點(diǎn)發(fā)射的所有粒子中,不會從y軸正半軸射入第二象限的粒子的速度的取值范圍; (已知:)

(2)證明最終打在半圓形邊界且被特殊物質(zhì)吸收的粒子,在磁場中運(yùn)動(dòng)的總時(shí)間都相等,并且求出該時(shí)間;

(3)若第一象限內(nèi)半圓形外區(qū)域的磁場存在一上邊界y=a ,要想使所有粒子都不會從磁場上邊界射出,則a至少為多大。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】為了“探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”,現(xiàn)提供如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置小車及車中砝碼的總質(zhì)量用M表示,盤及盤中砝碼的總質(zhì)量用m表示,平衡摩擦后,小車的加速度可由小車后拖動(dòng)的紙帶打上的點(diǎn)計(jì)算出

(1)當(dāng)M_______m時(shí),才可以認(rèn)為繩對小車的拉力大小等于盤及盤中砝碼的總重力.

(2)在實(shí)驗(yàn)中,得到一條如圖所示的紙帶,已知相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)間的時(shí)間間隔為T=0.1s,且間距x1、x2、x3、x4、x5、x6已量出分別為3.09cm、3.43cm、3.70cm、4.10cm、4.40cm、4.77cm,則小車的加速度大小a=_______m/s2,打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打下D點(diǎn)時(shí)小車的速度大小為VD=________m/s.(結(jié)果保留三位有效數(shù)字)

(3)某同學(xué)保持盤及盤中砝碼的總質(zhì)量m不變，通過給小車增減砝碼來改變小車及車中砝碼的總質(zhì)量M，得到小車的加速度a與質(zhì)量M的數(shù)據(jù)，畫出a-1/M圖線后，發(fā)現(xiàn):當(dāng)1/M較大時(shí)圖線發(fā)生彎曲；于是該同學(xué)對實(shí)驗(yàn)方案進(jìn)行了修正，避免圖線的彎曲。則該同學(xué)修正的方案可能是_______

A.改畫a與(M+m)的關(guān)系圖線 B.改畫a與1/(M+m)的關(guān)系圖線

C.改畫a與m/M的關(guān)系圖線 D.改畫a與1/(M+m)2 的關(guān)系圖線

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖，O點(diǎn)固定著一電荷量為+Q的點(diǎn)電荷，在其下方光滑絕緣水平面上的N點(diǎn)，由靜止釋放一質(zhì)量為m，電荷量為－q的試探電荷，該試探電荷經(jīng)過P點(diǎn)時(shí)的速度為v。規(guī)定電場中P點(diǎn)的電勢為零。則在+Q形成的電場中（ ）

A. N點(diǎn)電勢高于P點(diǎn)電勢

B. N點(diǎn)場強(qiáng)大于P點(diǎn)場強(qiáng)

C. N點(diǎn)電勢為

D. 試探電荷在N點(diǎn)具有的電勢能為

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】某學(xué)生實(shí)驗(yàn)小組利用圖(a)所示電路，測量多用電表內(nèi)電池的電動(dòng)勢和電阻“×1k”擋內(nèi)部電路的總電阻。使用器材有：

多用電表；

電壓表：量程5V，內(nèi)阻十幾千歐；

滑動(dòng)變阻器：最大阻值5kΩ；

導(dǎo)線若干。

回答下列問題：

（1）將多用電表檔位調(diào)到電阻“×1k”擋，再將紅表筆和黑表筆______，調(diào)零點(diǎn)。

（2）將圖（a）中多用電表的紅表筆和__________（填“1”或“2”）端相連，黑表筆連接另一端。

（3）將滑動(dòng)變阻器的滑片調(diào)到適當(dāng)位置，使多用電表的示數(shù)如圖(b)所示，這時(shí)電壓表的示數(shù)如圖(c)所示。多用電表和電壓表的讀數(shù)分別為_____kΩ 和_____V。

（4）調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器的滑片，使其接入電路的阻值為零。此時(shí)多用電表和電壓表的讀數(shù)分別為12.0kΩ和4.00V。從測量數(shù)據(jù)可知，電壓表的內(nèi)阻為_________kΩ。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度B＝T，邊長L＝10cm的正方形線圈abcd共100匝，線圈電阻r＝1Ω，線圈繞垂直于磁感線的對稱軸OO′勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，角速度ω＝2π rad/s，外電路電阻R＝4Ω，從圖示位置開始計(jì)時(shí)，轉(zhuǎn)動(dòng)過程中感應(yīng)電動(dòng)勢瞬時(shí)值表達(dá)式為e=______V；電壓表的示數(shù)為___V.

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