【題目】如圖所示，粗細均勻的直角細玻璃管上端封閉，右端開口，管內(nèi)用水銀密封一定質(zhì)量的理想氣體A，水銀柱右端用一可自由移動的輕質(zhì)活塞密封，玻璃管豎直部分長度為l0=45cm，當空氣中的溫度為27℃時，玻璃管豎直放在空氣中穩(wěn)定時管內(nèi)豎直部分水銀柱長為l1=5.0cm。現(xiàn)將玻璃管豎直緩慢放人水中，直到豎直部分水銀柱長度為l2=15cm為止，設(shè)水中的溫度為7℃。已知大氣壓強為p0=75.0cmHg，且大氣壓與10m高水柱產(chǎn)生的壓強相等。求：

(1)玻璃管在空氣中時氣體A的壓強

(2)玻璃管在水中時右端開口處離水面的高度。

【答案】（1）70cmHg（2）3.61m

【解析】

（1）對氣體A，根據(jù)平衡條件可得玻璃管在空氣中時氣體A的壓強；（2）根據(jù)氣體的狀態(tài)變化方程，求解氣體內(nèi)部壓強，結(jié)合水柱的壓強關(guān)系求解玻璃管在水中時右端開口處離水面的高度.

（1）對氣體A，根據(jù)平衡條件可得：p1+l1=p0

解得：p1=70.0cmHg

（2）設(shè)玻璃管截面積為S，對豎直管內(nèi)氣體A，初態(tài)：p1=70.0cmHg；V1=S(l0-l1)；T1=300K；末態(tài)：V2=S(l0-l2)；T2=280K；

由：

解得：p2=87.1cmHg

對玻璃管口處由平衡條件可得：p2+l2=p水+p0

解得玻璃管右端開口水產(chǎn)生的壓強相等，既有：

解得h=3.60m

故可知玻璃管右端開口處水面的高度為3.61m.

練習冊系列答案
相關(guān)習題

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖，理想變壓器上接有3個完全相同的燈泡，其中1個燈泡與原線圈串聯(lián)，另外2個燈泡并聯(lián)后接在副線圈兩端。已知交流電源的電壓，3個燈泡均正常發(fā)光，忽略導(dǎo)線電阻，則變壓器

A. 副線圈電壓的頻率為100Hz

B. 原線圈兩端的電壓為12V

C. 原副線圈的電流比為2︰1

D. 原副線圈的匝數(shù)比為2︰1

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】一個表盤刻度清晰，但沒有示數(shù)、量程，且內(nèi)阻未知的電流表，一位同學(xué)想測量該電流表的量程和內(nèi)阻，可以使用的實驗器材如下：

A．電源(電動勢約4V，內(nèi)電阻忽略不計)

B．待測電流表 (量程和內(nèi)電阻未知)

C．標準電流表（量程0.6A，內(nèi)電阻未知）

D．電阻箱 (阻值范圍0 ～ 999.9Ω)

E．滑動變阻器(阻值為0 ～ 20Ω)

F．滑動變阻器(阻值為0 ～ 20kΩ)

G．開關(guān)S和導(dǎo)線若干

該同學(xué)的實驗操作過程為：

①將實驗儀器按圖所示電路連接，滑動變阻器應(yīng)選________(選填儀器前的字母序號)；

②將電阻箱的阻值調(diào)至最大，將滑動變阻器的滑片P移至某一位置，閉合開關(guān)S；接著調(diào)節(jié)電阻箱，直至電流表滿偏，記錄此時電阻箱的阻值和標準電流表的示數(shù)；

③移動滑片P至滑動變阻器的另一位置，再次調(diào)節(jié)電阻箱直至電流表滿偏，記錄此時電阻箱的阻值和標準電流表的示數(shù)；

④重復(fù)步驟③3～5次；

⑤該同學(xué)記錄了各組標準電流表的示數(shù)和電阻箱的阻值的數(shù)據(jù)，并作出圖線；

⑥根據(jù)圖線可以求得電流表的量程為________A，內(nèi)電阻為________Ω。

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】某同學(xué)用如圖所示裝置探究“質(zhì)量不變時加速度與所受拉力的關(guān)系”，他在滑塊上固定一寬度為d的遮光條，光電門固定在長木板上的B點，長木板放在水平的實驗臺上，用重物通過細線與固定在滑塊前端的拉力傳感器相連(拉力傳感器可測出細線的拉力大小)。實驗時保證滑塊每次都從同一位置A由靜止釋放，改變重物的質(zhì)量m，測出對應(yīng)拉力傳感器的示數(shù)F和對應(yīng)遮光條通過光電門的時間△t。試回答下列問題：

(1)本實驗___________(填“需要”或“不需要”)滿足重物質(zhì)量遠遠小于滑塊與傳感器的總質(zhì)量。

(2)下列關(guān)于該同學(xué)應(yīng)用上圖裝置進行實驗時得出的a-F圖線是___________。

(3)該同學(xué)在數(shù)據(jù)處理時未得出“質(zhì)量一定時，加速度與所受拉力成正比關(guān)系”，原因是在實驗前缺少一個重要環(huán)節(jié)是______________________；根據(jù)(2)中他的實驗圖象可知滑塊與木板間的動摩擦因數(shù)μ=___________。(重力加速度g取10m/s2)

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】思聰同學(xué)要測量一節(jié)干電池的電動勢E和內(nèi)電阻r，由于手頭上沒有電流表，只有2個相同的理想電壓表（量程3V、15V可選），1個定值電阻R0（阻值2Ω），2個滑動變阻器，R1（500Ω、1A）、R2（50Ω、1A），她設(shè)計了如圖甲所示的測量電路，下面請你幫她完成該實驗。

①根據(jù)電路圖選擇適當?shù)碾姳砹砍淘趫D乙上完成實物連線，要求閉合電鍵S前滑動變阻器的阻值最大。其中滑動變阻器應(yīng)選用______（填字母代號）

②正確選擇器材、連接電路、閉合開關(guān)后詞節(jié)滑動變阻器時，發(fā)現(xiàn)兩電壓表的讀數(shù)有變化，但變化都非常小，發(fā)生該故障的原因可能是______。

③排除故障、接好電路后閉合開關(guān)，調(diào)節(jié)滑動變阻器，記錄電壓表V1和V2測量的數(shù)據(jù)，并根據(jù)數(shù)據(jù)描繪U1-U2圖象如圖丙所示，則電動勢E=______V，內(nèi)電阻r=______Ω。

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】探究外力做功與物體動能變化關(guān)系的實驗裝置如圖甲所示，根據(jù)實驗中力傳感器讀數(shù)和電磁打點器打出紙帶的測量數(shù)據(jù)等可分別求得外力對小車做功和小車動能的變化。

（1）為了保證實驗結(jié)果的誤差盡量小，在實驗操作中，下面做法必要的是____。

A．實驗前要對裝置進行平衡摩擦力的操作

B．實驗操作時要先放小車，后接通電源

C．調(diào)整滑輪的高度，使連接小車的細線與木板平行

D．在實驗過程中要保證砂和砂桶的總質(zhì)量遠小于小車的質(zhì)量

(2)除了圖中所注明的器材外，實驗中還需要交流電源、電線、刻度尺和______。

(3)如下圖所示，為實驗中打出的一條紙帶，現(xiàn)選取紙帶中的A、B兩點來探究功與速度變化的關(guān)系。已知打點計時器的打點周期為T，重力加速度為g。圖中已經(jīng)標明了要測量的物理量，另外，已知對應(yīng)傳感器的讀數(shù)為F，小車的質(zhì)量為M，鉤碼的總質(zhì)量為m，請你以小車為研究對象，把要探究的結(jié)果用題中和紙帶上的字母表達出來________。

（4）分析試驗數(shù)據(jù)后發(fā)現(xiàn)，小車增加的動能明顯大于細線拉力做的功，可能的原因是：_________。

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，AO為半徑為R的1/4固定光滑圓周軌道，為O1圓心，O1A水平。一質(zhì)量為m的小球從位置A靜止釋放，小球運動至最低點O的過程中，重力加速度為g，求：

（1）小球到達位置O時速度大��；

（2）當小球所在位置與O1的連線與O1A夾角為30°時，其重力的瞬時功率；

（3）假設(shè)小球所在位置與O1的連線與O1A夾角為時，小球在上述過程中軌道對小球的作用力為F，試通過計算在坐標系中作出圖象。

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，理想變壓器原、副線圈匝數(shù)比為1∶2，正弦交流電源電壓為U＝12 V，電阻R1＝1 Ω，R2＝2 Ω，滑動變阻器R3最大阻值為20 Ω，滑片P處于中間位置，則

A. R1與R2消耗的電功率相等B. 通過R1的電流為3 A

C. 若向上移動P，電壓表讀數(shù)將變大D. 若向上移動P，電源輸出功率將不變

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】圖甲的光電門傳感器由發(fā)射器和接收器組成，當光路被物體擋住的時候，它就開始計時，當光路再次恢復(fù)的時候，它就停止計時，這樣就可以測出擋光片擋光的時間。某同學(xué)利用光電門傳感器設(shè)計了一個驗證小球下落過程中機械能守恒的實驗，實驗裝置如圖乙所示，圖中A、B為固定在同一豎直線上的兩個光電門傳感器，兩光電門之間的距離為h，實驗時讓直徑為d的小球從某一高度處(O點)由靜止釋放，讓小球依次從A、B兩個光電門傳感器的發(fā)射器和接收器之間通過，測得擋光時間分別為t1、t2。

(1)小球通過光電門A時的速度大小為________(用對應(yīng)物理量的符號表示)。

(2)如果能滿足關(guān)系式2gh=________(用對應(yīng)物理量的符號表示)，即能證明小球下落過程中機械能守恒。

查看答案和解析>>

同步練習冊答案