【題目】如圖所示，U形管兩臂粗細(xì)不等，開口向上，右端封閉的粗管橫截面積是開口的細(xì)管的三倍，管中裝入水銀，大氣壓為76cmHg。左端開口管中水銀面到管口距離為11cm，且水銀面比封閉管內(nèi)高4cm，封閉管內(nèi)空氣柱長為11cm。現(xiàn)在開口端用小活塞封住，并緩慢推動活塞，使兩管液面相平，推動過程中兩管的氣體溫度始終不變，試求：

①粗管中氣體的最終壓強(qiáng)；

②活塞推動的距離。

【答案】①88cmHg ②4．5cm

【解析】試題分析：解析①設(shè)左管橫截面積為S，則右管橫截面積為3S，以右管封閉氣體為研究對象．初狀態(tài)p1＝80 cmHg，V1＝11×3S＝33S，

兩管液面相平時，Sh1＝3Sh2，h1＋h2＝4cm，解得h2＝1cm，

此時右端封閉管內(nèi)空氣柱長l＝10cm，

V2＝10×3S＝30S

氣體做等溫變化有p1V1＝p2V2

即80×33S＝p2×30S解得p2＝88cmHg

②以左管被活塞封閉氣體為研究對象

p1′＝76cmHg，V1′＝11S，p2＝p2′＝88cmHg

氣體做等溫變化有p1′V1′＝p2′V2′

解得V2′＝9．5S

活塞推動的距離為L＝11cm＋3cm－9．5cm＝4．5cm

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)用螺旋測微器測量合金絲的直徑。為防止讀數(shù)時測微螺桿發(fā)生轉(zhuǎn)動，讀數(shù)前應(yīng)先旋緊如下圖所示的部件________ (選填“A”“B”“C”或“D”)。從圖中的示數(shù)可讀出合金絲的直徑為___________mm。

(2)用游標(biāo)卡尺可以測量某些工件的外徑。在測量時，示數(shù)如上圖乙所示，則讀數(shù)分別為_______mm。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，在桌面上方有一倒立的玻璃圓錐，頂角∠AOB＝120°，頂點(diǎn)O與桌面的距離為4a，圓錐的底面半徑R＝a，圓錐軸線與桌面垂直．有一半徑為R的圓柱形平行光垂直入射到圓錐的底面上，光束的中心軸與圓錐的軸重合．已知玻璃的折射率n＝，求光束在桌面上形成的光斑的面積．

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，圖甲為小型旋轉(zhuǎn)電樞式交流發(fā)電機(jī)的原理圖，其矩形線圈在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場中，繞垂直于磁場方向的固定軸OO′勻速轉(zhuǎn)動，線圈的兩端經(jīng)集流環(huán)和電刷與R＝10Ω的電阻連接，與電阻R并聯(lián)的交流電壓表為理想電表示數(shù)是10V。圖乙是矩形線圈磁通量Φ隨時間t變化的圖象。則( )

A. 電阻R上的熱功率為20W

B. 0.02s時R兩端的電壓瞬時值為零

C. R兩端的電壓u隨時間t變化的規(guī)律是u＝14.1cos100πt(V)

D. 通過R的電流i隨時間t變化的規(guī)律是i＝cos50πt(A)

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】某同學(xué)利用下述裝置對輕質(zhì)彈簧的彈性勢能進(jìn)行探究，一輕質(zhì)彈簧放置在光滑水平桌面上，彈簧左端固定，右端與一小球接觸而不固連：彈簧處于原長時，小球恰好在桌面邊緣，如圖（a）所示．向左推小球，使彈黃壓縮一段距離后由靜止釋放：小球離開桌面后落到水平地面．通過測量和計算，可求得彈簧被壓縮后的彈性勢能．回答下列問題：

（1）本實(shí)驗(yàn)中可認(rèn)為，彈簧被壓縮后的彈性勢能Ep與小球拋出時的動能Ek相等．已知重力加速度大小為g．為求得Ek，至少需要測量下列物理量中的 （填正確答案標(biāo)號）．

A．小球的質(zhì)量m

B．小球拋出點(diǎn)到落地點(diǎn)的水平距離s

C．桌面到地面的高度h

D．彈簧的壓縮量△x

E．彈簧原長l0

（2）用所選取的測量量和已知量表示Ek，得Ek= ．

（3）圖（b）中的直線是實(shí)驗(yàn)測量得到的s﹣△x圖線．從理論上可推出，如果h不變．m增加，s﹣△x圖線的斜率會 （填“增大”、“減小”或“不變”）：如果m不變，h增加，s﹣△x圖線的斜率會 （填“增大”、“減小”或“不變”）．由圖（b） 中給出的直線關(guān)系和Ek的表達(dá)式可知，Ep與△x的 次方成正比．

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】據(jù)新華社北京3月21日電，記者21日從中國載人航天工程辦公室了解到，已在軌工作1630天的天宮一號目標(biāo)飛行器在完成與三艘神舟飛船交會對接和各項(xiàng)試驗(yàn)任務(wù)后，由于超期服役兩年半時間，其功能已于近日失效，正式終止了數(shù)據(jù)服務(wù)。根據(jù)預(yù)測，天宮一號的飛行軌道將在今后數(shù)月內(nèi)逐步降低，并最終再入大氣層燒毀。若天宮一號服役期間的軌道可視為圓且距地面h(h≈343 km)，運(yùn)行周期為T，地球的半徑為R，下列關(guān)于天宮一號的說法正確的是

A. 因?yàn)樘鞂m一號的軌道距地面很近，其線速度小于同步衛(wèi)星的線速度

B. 女航天員王亞平曾在天宮一號中漂浮著進(jìn)行太空授課，那時她不受地球的引力作用

C. 天宮一號再入外層稀薄大氣一小段時間內(nèi)，克服氣體阻力做的功小于引力勢能的減小量

D. 由題中信息可知地球的質(zhì)量為

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【題目】如圖所示，某光滑斜面傾角為300，其上方存在平行斜面向下的勻強(qiáng)電場，將一輕彈簧一端固定在斜面底端，現(xiàn)用一質(zhì)量為m、帶正電的絕緣物體將彈簧壓縮鎖定在A點(diǎn)，解除鎖定后，物體將沿斜面上滑，物體在運(yùn)動過程中所能到達(dá)的最高點(diǎn)B距A點(diǎn)的豎直高度為h．物體離開彈簧后沿斜面向上運(yùn)動的加速度大小等于重力加速度g，則下列說法正確的是（　　）

A. 彈簧的最大彈性勢能為mgh

B. 物體的最大動能等于彈簧的最大彈性勢能

C. 物體從A點(diǎn)運(yùn)動到B點(diǎn)的過程中系統(tǒng)損失的機(jī)械能為mgh

D. 物體到達(dá)B點(diǎn)時增加的電勢能為mgh

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，開始靜止的帶電粒子帶電荷量為＋q，質(zhì)量為m (不計重力)，從點(diǎn)P經(jīng)電場加速后，從小孔Q進(jìn)入右側(cè)的邊長為L的正方形勻強(qiáng)磁場區(qū)域(PQ的連線經(jīng)過AD邊、BC邊的中點(diǎn))，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B、方向垂直于紙面向外，若帶電粒子只能從CD邊射出，則

A. 兩板間電壓的最大值Umax＝

B. 兩板間電壓的最小值Umin＝

C. 能夠從CD邊射出的粒子在磁場中運(yùn)動的最長時間tmax＝

D. 能夠從CD邊射出的粒子在磁場中運(yùn)動的最短時間tmin＝

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖1所示，MN和PQ為豎直放置的兩根足夠長的光滑平行金屬導(dǎo)軌，兩導(dǎo)軌間距為l，電阻均可忽略不計。在M和P之間接有阻值為R的定值電阻，導(dǎo)體桿ab質(zhì)量為m、電阻不計，并與導(dǎo)軌接觸良好。整個裝置處于磁感應(yīng)強(qiáng)度為B、方向垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場中。將導(dǎo)體桿ab由靜止釋放。求：

（1）a. 試定性說明ab桿的運(yùn)動；b. ab桿下落穩(wěn)定后，電阻R上的熱功率。

（2）若將M和P之間的電阻R改為接一電動勢為E，內(nèi)阻為r的直流電源，發(fā)現(xiàn)桿ab由靜止向上運(yùn)動（始終未到達(dá)MP處），如圖2所示。

a. 試定性說明ab桿的運(yùn)動：b. 桿穩(wěn)定運(yùn)動后，電源的輸出功率。

（3）若將M和P之間的電阻R改為接一電容為C的電容器，如圖3所示。ab桿由靜止釋放。請推導(dǎo)證明桿做勻加速直線運(yùn)動，并求出桿的加速度。

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