【題目】如圖所示，豎直放置的U形管左端封閉，右端開(kāi)口，左、右兩管的橫截面積均為2cm2，在左管內(nèi)用水銀封閉一段長(zhǎng)為20cm、溫度為27℃的空氣柱(可看成理想氣體)，左右兩管水銀面高度差為15cm，外界大氣壓為75cmHg。

①若向右管中緩慢注入水銀，直至兩管水銀面相平，求在右管中注入水銀的體積V(以cm3為單位)；

②在兩管水銀面相平后，緩慢升高氣體的溫度，直至封閉空氣柱的長(zhǎng)度為開(kāi)始時(shí)的長(zhǎng)度，求此時(shí)空氣柱的溫度T。

【答案】①46cm3②415K

【解析】①開(kāi)始時(shí)左右兩管水銀面高度差為h =15 cm，外界大氣壓p0＝75 cmHg

則封閉氣體初始?jí)簭?qiáng)p1＝p0－h＝60 cmHg

緩慢加入水銀，等水銀面相平后，封閉氣體的壓強(qiáng)p2＝p0＝75 cmHg

封閉氣體經(jīng)歷等溫變化，開(kāi)始時(shí)空氣柱的長(zhǎng)度l=20 cm，設(shè)末狀態(tài)空氣柱的長(zhǎng)度為l′，

p1l＝p2l′

l′=16cm

加入水銀的長(zhǎng)度x＝h＋2（l－l′）=23cm

解得加入水銀的體積V＝46 cm3

②空氣柱的長(zhǎng)度變?yōu)殚_(kāi)始時(shí)的長(zhǎng)度l時(shí)，左管水銀面下降Δh =l－l′=4cm

右管水銀面會(huì)上升4cm，此時(shí)空氣柱的壓強(qiáng)

p3＝h0＋2Δh=83 cm

初始溫度T =300K，封閉氣體從初始到最終，可以看作等容變化

由

解得T′＝415K

本題答案是： ①46cm3 ②415K

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，在光滑絕緣水平面上，有一矩形線(xiàn)圈以一定的初速度進(jìn)入勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域，線(xiàn)圈全部進(jìn)入勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域時(shí)，其動(dòng)能恰好等于它在磁場(chǎng)外面時(shí)的一半，設(shè)磁場(chǎng)區(qū)域?qū)挾却笥诰�(xiàn)圈寬度，則( )

A. 線(xiàn)圈恰好在完全離開(kāi)磁場(chǎng)時(shí)停下

B. 線(xiàn)圈在未完全離開(kāi)磁場(chǎng)時(shí)即已停下

C. 線(xiàn)圈能通過(guò)場(chǎng)區(qū)不會(huì)停下

D. 線(xiàn)圈在磁場(chǎng)中某個(gè)位置停下

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，是某同學(xué)用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器研究小車(chē)做勻變速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)時(shí)得到的一條紙帶。圖中A、B、C、D點(diǎn)是先后連續(xù)打下的點(diǎn)。已知打點(diǎn)計(jì)時(shí)器所用電源的頻率為50 Hz，四個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)間的距離xAB=7.30 cm、xBC=7.62 cm、xCD=7.95 cm。根據(jù)以上數(shù)據(jù)可知，小車(chē)做_____________運(yùn)動(dòng)（填“勻加速直線(xiàn)”或“勻減速直線(xiàn)”）；小車(chē)在B點(diǎn)時(shí)的瞬時(shí)速度大小為_________m/s。

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，光滑水平地面上固定一帶滑輪的豎直桿，用輕繩系著小滑塊繞過(guò)滑輪，用恒力F1水平向左拉滑塊的同時(shí)，用恒力F2拉繩，使滑塊從A點(diǎn)起由靜止開(kāi)始向右運(yùn)動(dòng)，B和C是A點(diǎn)右方的兩點(diǎn)，且AB=BC，則以下說(shuō)法正確的是（ ）

A. 從A點(diǎn)至B點(diǎn)F2做的功大于從B點(diǎn)至C點(diǎn)F2做的功

B. 從A點(diǎn)至B點(diǎn)F2做的功小于從B點(diǎn)至C點(diǎn)F2做的功

C. 從A點(diǎn)至C點(diǎn)F2做的功一定等于滑塊克服F1做的功

D. 從A點(diǎn)至C點(diǎn)F2做的功一定大于滑塊克服F1做的功

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】所示，一輕彈簧的兩端與質(zhì)量分別為和的兩物塊A、B相連接，并靜止在光滑的水平面上．現(xiàn)使B瞬時(shí)獲得水平向右的速度3m/s，以此刻為計(jì)時(shí)起點(diǎn)，兩物塊的速度隨時(shí)間變化的規(guī)律如圖乙所示，從圖像信息可得（ ）

A. 在、時(shí)刻兩物塊達(dá)到共同速度1m/s，且彈簧都處于伸長(zhǎng)狀態(tài)

B. 從到時(shí)刻彈簧由壓縮狀態(tài)恢復(fù)到原長(zhǎng)

C. 兩物體的質(zhì)量之比為

D. 在時(shí)刻與的動(dòng)能之比為：1

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，發(fā)電機(jī)的輸出電壓為220 V，輸出功率為88 kW，輸電線(xiàn)電阻為0.2 Ω，

（1）求用戶(hù)得到的電壓和電功率各是多少？

（2）如果發(fā)電站先用變壓比為1：10的升壓變壓器將電壓升高，經(jīng)同樣輸電線(xiàn)路后經(jīng)過(guò)10：1的降壓變壓器降壓后供給用戶(hù)，則用戶(hù)得到的電壓和電功率各是多少？

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】一列機(jī)車(chē)的質(zhì)量是5×105 kg，在水平平直軌道上由靜止開(kāi)始勻加速啟動(dòng)，加速度大小為0.4 m/s2。已知機(jī)車(chē)的額定功率為3 000 kW，當(dāng)機(jī)車(chē)由靜止達(dá)到最大速率30 m/s時(shí)，共用時(shí)t秒。行駛過(guò)程中阻力恒定，則：

（1）機(jī)車(chē)勻加速階段的牽引力多大?

（2）勻加速階段機(jī)車(chē)的實(shí)際功率等于額定功率時(shí)，機(jī)車(chē)的速度多大?

（3）機(jī)車(chē)由靜止達(dá)到最大速度時(shí)，前進(jìn)的距離是多少?（答案中可以包含字母t）

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，排球場(chǎng)的長(zhǎng)度為18 m，其網(wǎng)的高度為2 m．運(yùn)動(dòng)員站在離網(wǎng)3 m遠(yuǎn)的線(xiàn)上，正對(duì)網(wǎng)前豎直跳起把球垂直于網(wǎng)水平擊出．(g取10 m/s2)設(shè)擊球點(diǎn)的高度為2.5 m，問(wèn)球被水平擊出時(shí)的速度v在什么范圍內(nèi)才能使球既不觸網(wǎng)也不出界？

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，在光滑水平地面上，有一質(zhì)量m1 = 4.0kg的平板小車(chē)，小車(chē)的右面有一固定的豎直擋板，擋板上固定一輕質(zhì)細(xì)彈簧。位于小車(chē)上A點(diǎn)處的質(zhì)量m2 = 1.0kg的木塊（可視為質(zhì)點(diǎn)）與彈簧的左端相接觸但不連接，此時(shí)彈簧與木塊間無(wú)相互作用力。木塊與A點(diǎn)左側(cè)的車(chē)面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.40，木塊與A點(diǎn)右側(cè)的車(chē)面之間的摩擦可忽略不計(jì)。現(xiàn)小車(chē)與木塊一起以v0 = 2.0m/s的初速度向右運(yùn)動(dòng)，小車(chē)將與其右側(cè)的豎直墻壁發(fā)生碰撞，已知碰撞時(shí)間極短，碰撞后小車(chē)以v1 = 1.0m/s的速度水平向左運(yùn)動(dòng)，取g=10m/s2。

（1）求小車(chē)與豎直墻壁發(fā)生碰撞的過(guò)程中小車(chē)動(dòng)量變化量的大��；

（2）若彈簧始終處于彈性限度內(nèi)，求彈簧的最大彈性勢(shì)能；

（3）當(dāng)m2第一次回到小車(chē)上A點(diǎn)時(shí)，求m1和m2的速度各是多大；

（4）要使木塊最終不從小車(chē)上滑落，則車(chē)面A點(diǎn)左側(cè)粗糙部分的長(zhǎng)度應(yīng)滿(mǎn)足什么條件？

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