(10分)如圖,一端封閉、粗細(xì)均勻的U形玻璃管開(kāi)口向上豎直放置,管內(nèi)用水銀將一段氣體封閉在管中。當(dāng)溫度為280K時(shí),被封閉的氣柱長(zhǎng)L=22cm,兩邊水銀柱高度差h=16cm,大氣壓強(qiáng)=76cmHg。

(1)為使左端水銀面下降3cm,封閉氣體溫度應(yīng)變?yōu)槎嗌伲?/p>

(2)封閉氣體的溫度重新回到280K后,為使封閉氣柱長(zhǎng)度變?yōu)?0cm,需向開(kāi)口端注入的水銀柱長(zhǎng)度為多少?

 

(1)(2)

【解析】

試題分析:(1)設(shè)玻璃管的橫截面積為,封閉氣體壓強(qiáng)為,初始根據(jù)水銀液面受力平衡可分析得,可得

當(dāng)左端水銀面下降,右端液面必然上升,則左右液面高度差變?yōu)?img src="http://thumb.1010pic.com/pic6/res/GZWL/web/STSource/2014102204190075377407/SYS201410220419051758889045_DA/SYS201410220419051758889045_DA.009.png">,此時(shí)封閉氣體壓強(qiáng)為

同樣根據(jù)液面平衡可分析得,可得

根據(jù)理想氣體狀態(tài)方程,代入溫度,可得

(2)設(shè)此時(shí)封閉氣體壓強(qiáng)為,封閉氣體的長(zhǎng)度,根據(jù)理想氣體狀態(tài)方程可得

計(jì)算可得

此時(shí)作用液面高度差

左端液面上升,右端上升,所以開(kāi)口端注入水銀的長(zhǎng)度為

考點(diǎn):理想氣體狀態(tài)方程

 

練習(xí)冊(cè)系列答案
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地球表面附近某區(qū)域存在大小為150N/C、方向豎直向下的電場(chǎng)。一質(zhì)量為1.00×10-4kg、帶電量為-1.00×10-7C的小球從靜止釋放,在電場(chǎng)區(qū)域內(nèi)下落10.0m。對(duì)此過(guò)程,該小球的電勢(shì)能和動(dòng)能的改變量分別為(重力加速度大小取9.80m/s2,忽略空氣阻力)( )

A.-1.50×10-4J和 9.95×10-3J B.1.50×10-4J和9.95×10-3J

C.-1.50×10-4J和 9.65×10-3J D.1.50×10-4J和9.65×10-3J

 

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如圖,一不可伸長(zhǎng)的光滑輕繩,其左端固定于O點(diǎn),右端跨過(guò)位于O'點(diǎn)的固定光滑軸懸掛一質(zhì)量為M的物體;OO'段水平,長(zhǎng)度為L(zhǎng);繩上套一可沿繩滑動(dòng)的輕環(huán),F(xiàn)在輕環(huán)上懸掛一鉤碼,平衡后,物體上升L。則鉤碼的質(zhì)量為

A. B. C. D.

 

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如圖所示,導(dǎo)電物質(zhì)為電子的霍爾元件位于兩串聯(lián)線圈之間,線圈中電流為I,線圈間產(chǎn)生勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁感應(yīng)強(qiáng)度大小B與I成正比,方向垂直于霍爾元件的兩側(cè)面,此時(shí)通過(guò)霍爾元件的電流為IH,與其前后表面相連的電壓表測(cè)出的霍爾電壓UH滿足:UH=,式中k為霍爾系數(shù),d為霍爾元件兩側(cè)面間的距離。電阻R遠(yuǎn)大于RL,霍爾元件的電阻可以忽略,則( )

A.霍爾元件前表面的電勢(shì)低于后表面

B.若電源的正負(fù)極對(duì)調(diào),電壓表將反偏

C.IH與I成正比

D.電壓表的示數(shù)與RL消耗的電功率成正比

 

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已知地球的質(zhì)量約為火星質(zhì)量的10倍,地球的半徑約為火星半徑的2倍,則航天器在火星表面附近繞火星做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的速率約為( )

A.3.5km/s B.5.0km/s C.17.7km/s D.35.2km/s

 

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如圖,豎直絕緣墻上固定一帶電小球A,將帶電小球B用輕質(zhì)絕緣絲線懸掛在A的正上方C處,圖中AC=h。當(dāng)B靜止在與豎直方向夾角方向時(shí),A對(duì)B的靜電力為B所受重力的倍,則絲線BC長(zhǎng)度為 。若A對(duì)B的靜電力為B所受重力的0.5倍,改變絲線長(zhǎng)度,使B仍能在處平衡。以后由于A漏電,B在豎直平面內(nèi)緩慢運(yùn)動(dòng),到處A的電荷尚未漏完,在整個(gè)漏電過(guò)程中,絲線上拉力大小的變化情況是 。

 

 

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(A)在x2和x4處電勢(shì)能相等

(B)由x1運(yùn)動(dòng)到x3的過(guò)程電勢(shì)能增大

(C)由x1運(yùn)動(dòng)到x4的過(guò)程電場(chǎng)力先增大后減小

(D)由x1運(yùn)動(dòng)到x4的過(guò)程電場(chǎng)力先減小后增大

 

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核反應(yīng)方程式Be+HeC+X中的X表示

(A)質(zhì)子 (B)電子 (C)光子 (D)中子

 

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足球運(yùn)動(dòng)員在罰點(diǎn)球時(shí),球獲得30m/s的速度并做勻速直線運(yùn)動(dòng),設(shè)腳與球作用時(shí)間為0.1s,球又在空中飛行,0.3s后被守門員擋住,守門員雙手與球接觸時(shí)間為0.1s,且球被擋住后以10m/s沿原路反彈,求
(1)罰點(diǎn)球的瞬間,球的加速度大小
(2)守門員接球瞬時(shí),球的加速度大小

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