【題目】如圖所示,豎直放置的導(dǎo)熱U形管,右側(cè)管比左側(cè)管長9cm,管內(nèi)徑為左側(cè)管的兩倍,左側(cè)管上端封閉一定長度的空氣柱(可視為理想氣體),右側(cè)管上端開口開始時(shí)與大氣相通,當(dāng)環(huán)境溫度為t0=27°C時(shí),左側(cè)管中空氣柱高h0=50cm,左側(cè)管中水銀面比右側(cè)管中水銀面高H=15cm,外界大氣壓強(qiáng)p0=75cmHg。
(1)求環(huán)境溫度升高到多少攝氏度時(shí),兩側(cè)水銀面等高;
(2)如圖環(huán)境溫度保持不變,而在右側(cè)管中用活塞封住管口,并慢慢向下推壓,最終使左側(cè)空氣柱長度變?yōu)?/span>30cm,求活塞下推的距離。
【答案】(1);(2)
【解析】
(1)由題意可知,由于右側(cè)管內(nèi)徑為左側(cè)管的兩倍,故其橫截面積為左側(cè)管的4倍,由數(shù)學(xué)關(guān)系可知當(dāng)兩側(cè)水銀面等高時(shí),兩端氣體壓強(qiáng)相等,均等于大氣壓強(qiáng),設(shè)左側(cè)管水銀下降h,則有
解得
故此時(shí)左側(cè)水銀柱長度為62cm,由理想氣體狀態(tài)方程可得
解得
對應(yīng)的攝氏溫度為
(2)環(huán)境溫度保持不變,而在右側(cè)管中用活塞封住管口,并慢慢向下推壓,最終使左側(cè)空氣柱長度變?yōu)?/span>30cm,由玻意耳定律可得
解得此時(shí)氣體壓強(qiáng)為
此時(shí)由比例關(guān)系可知右側(cè)水銀面與原來相比下降5cm,對右側(cè)氣柱原態(tài):長度為
壓強(qiáng)為,溫度為300K,設(shè)活塞下移x,則現(xiàn)在壓強(qiáng)為
氣體高度
由玻意耳定律可得
解得
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】化工廠廢水排放對環(huán)境造成的污染危害很大,為測量排污流量Q,人們在排污管道上安裝流量計(jì),流量為單位時(shí)間內(nèi)流過管道橫截面的液體的體積,如圖為流量計(jì)的示意圖。左右兩端開口的長方體絕緣管道的長、寬、高分別為a、b、c,所在空間有垂直于前后表面、磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B的勻強(qiáng)磁場,在上、下兩個(gè)面的內(nèi)側(cè)固定有金屬板M、N,污水充滿管道從左向右勻速流動(dòng),污水流過管道時(shí)受到的阻力大小f=kLv2,k是比例系數(shù),L為管道長度,v為污水的流速,測得M、N間電勢差為U。下列說法正確的是( )
A.電壓U與污水中離子濃度有關(guān)
B.污水的流量
C.左、右兩側(cè)管口的壓強(qiáng)差
D.金屬板M的電勢高于金屬板N的電勢
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】圖中a、b上是兩個(gè)位于固定斜面上的正方形物塊,它們的質(zhì)量相等.F是沿水平方向作用于a上的外力.已知a、b的接觸面,a、b與斜面的接觸面都是光滑的.正確的說法是( )
A.a、b一定沿斜面向上運(yùn)動(dòng)
B.a對b的作用力沿水平方向
C.a、b對斜面的正壓力相等
D.a受到的合力沿水平方向的分力等于b受到的合力水平方向的分力
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】如圖所示,虛線是小球由空中某點(diǎn)水平拋出的運(yùn)動(dòng)軌跡,A、B為其運(yùn)動(dòng)軌跡上的兩點(diǎn)。小球經(jīng)過A點(diǎn)時(shí),速度大小為10m/s、與豎直方向夾角為60°;它運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)時(shí),速度方向與豎直方向夾角為30°,不計(jì)空氣阻力,取重力加速度g=10m/s2。下列說法中正確的是( 。
A.小球通過B點(diǎn)的速度為12m/s
B.小球的拋出速度為5m/s
C.小球從A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)的時(shí)間為1s
D.A、B之間的距離為6m
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】如圖(a)所示,兩個(gè)帶正電的小球A、B(均可視為點(diǎn)電荷)套在一根傾斜的光滑絕緣直 桿上,其中A球固定,電荷量QA=2.0 x10-4C,B球的質(zhì)量m=0.lkg。以A為坐標(biāo)原點(diǎn),沿桿向上建立直線坐標(biāo)系,B球的總勢能(重力勢能與電勢能之和)隨位置x的變化規(guī)律如圖(b)中曲線I所示,直線Ⅱ?yàn)榍I的漸近線。圖中M點(diǎn)離A點(diǎn)距離為6m。令A所在平面為參考平面,無窮遠(yuǎn)處電勢為零,重力加速度g取10m/s2,靜電力恒量k=9.0×l09N.m2/C2.下列說法正確的是
A. 桿與水平面的夾角θ =60°
B. B球的電荷量QB=1.0×10-5C
C. 若B球以4J的初動(dòng)能從M點(diǎn)沿桿向上運(yùn)動(dòng),到最高點(diǎn)時(shí)電勢能減小2J
D. 若B球從離A球2m處靜止釋放,則向上運(yùn)動(dòng)過程中加速度先減小后增大
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】如圖所示,abcd為一矩形金屬線框,其中ab=cd=L,ab邊接有定值電阻R, cd邊的質(zhì)量為m,其它部分的電阻和質(zhì)量均不計(jì),整個(gè)裝置用兩根絕緣輕彈簧懸掛起來。線框下方處在磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B的勻強(qiáng)磁場中,磁場方向垂直于紙面向里。初始時(shí)刻,兩彈簧處于自然長度,給線框一豎直向下的初速度v0,當(dāng)cd邊第一次運(yùn)動(dòng)至最下端的過程中,R產(chǎn)生的電熱為Q,此過程cd邊始終未離開磁場,已知重力加速度大小為g,下列說法中正確的是
A.線框中產(chǎn)生的最大感應(yīng)電流大于
B.初始時(shí)刻cd邊所受安培力的大小為
C.cd邊第一次到達(dá)最下端的時(shí)刻,兩根彈簧具有的彈性勢能總量大于
D.在cd邊反復(fù)運(yùn)動(dòng)過程中,R中產(chǎn)生的電熱最多為
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】下列說法中正確的是( 。
A.不可能從單一熱源吸收能量,使之完全變成功,而不產(chǎn)生其他影響
B.農(nóng)民鋤松土壤,是為了破壞土壤里的毛細(xì)管,保存土壤里的水分
C.隨著分子間距增大,分子間的引力和斥力都減小,但斥力減小更快,合力表現(xiàn)為引力
D.溫度升高,每個(gè)分子熱運(yùn)動(dòng)的動(dòng)能越大
E.對某種氣體而言,已知阿伏伽德羅常數(shù)、氣體的摩爾質(zhì)量和密度,可計(jì)算出該種氣體分子間的平均距離
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】某小孩在廣場游玩時(shí),將一氫氣球系在了水平地面上的磚塊上,在水平 風(fēng)力的作用下,處于如圖所示的靜止?fàn)顟B(tài)。若水平風(fēng)速緩慢增大,不考 慮氣球體積及空氣密度的變化,則下列說法中正確的是 ( )
A. 磚塊對地面的壓力保持不變
B. 磚塊受到的摩擦力可能為零
C. 磚塊可能被繩子拉離地面
D. 細(xì)繩受到的拉力逐漸減小
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】五人制足球的賽場長40 m,寬20m。在比賽中,攻方隊(duì)員在中線附近突破防守隊(duì)員,將足球沿邊線向前踢出,足球的運(yùn)動(dòng)可視為在地面上做初速度為v1=6m/s的勻減速運(yùn)動(dòng),加速度大小為。該隊(duì)員將足球踢出后立即由靜止啟動(dòng)追趕足球,他的運(yùn)動(dòng)可視為勻加速直線運(yùn)動(dòng),最大加速度為,能達(dá)到的最大速度為v2=4m/s。該隊(duì)員至少經(jīng)過多長時(shí)間追上足球?
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