【題目】如圖所示，右端開口，左端封閉的粗細均勻的U形薄壁玻璃管豎直放置，用h=8cm長的一段水銀柱封閉長為l=30cm的空氣柱，現(xiàn)將開口端接上抽氣機，使開口端的氣體壓強緩慢降至P=26cmHg，并封閉開口端。已知大氣壓為P0=76cmHg，設(shè)環(huán)境溫度不變。求：

①左管內(nèi)空氣柱的長度。

②將U形管上端垂直紙面向里緩慢水平放置穩(wěn)定后右管中空氣柱的長度。(結(jié)果保留3位有效數(shù)字)

【答案】(1)60cm（2）35.6cm

【解析】（1）左管內(nèi)氣體發(fā)生等溫變化，設(shè)管的橫截面積為S，汞柱全部位于水平管部分，則：

解得l1≈78.5cm>(L+d)=60cm，表明汞柱全部位于右管內(nèi)，此時左管內(nèi)氣體的壓強為p1=p+h=34cmHg；

由可得l1=60cm

（2）U型管水平放置后，水銀柱的重力對左管內(nèi)氣體壓強減為0，右管內(nèi)氣體被壓縮至穩(wěn)定，設(shè)此時左右管內(nèi)氣體的壓強和長度分別為p2、l2、p3、l3，U型管由豎直放置到水平放置，左管內(nèi)氣體：

右管內(nèi)氣體：

其中p2=p3；l2+l3+h=2L+d，

解得l3≈35.6cm

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】如圖所示，勁度系數(shù)為k的輕質(zhì)彈簧套在固定于地面的豎直桿上。彈簧上端與輕彈簧薄片P相連，P與桿之間涂有一層能調(diào)節(jié)阻力的智能材料。在P上方H處將另一質(zhì)量為m的光滑圓環(huán)Q由靜止釋放，Q接觸P后一起做勻減速運動，下移距離為時速度減為0。忽略空氣阻力，重力加速度為g。求：

（1）Q做減速運動時加速度的大小；

（2）Q從開始運動到速度減為零所用的時間；

（3）Q下移距離d（）時，智能材料對P阻力的大小。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖，一質(zhì)量為M、帶有掛鉤的小球套在傾角為 的細桿上，恰能沿桿勻速下滑。若下滑過程中小球所受桿的作用力大小為F，且小球所受最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，則下列說法正確的是（ ）

A. 僅增大θ(θ<90°)，小球被釋放后仍能沿桿勻速下滑

B. 僅增大θ(θ<90°)，小球被釋放后所受桿的作用力小于F

C. θ不變，僅在掛鉤上再掛一個物體，小球被釋放后將沿桿加速下滑

D. θ不變，僅在掛鉤上再掛一個物體，小球被釋放后所受桿的作用力仍等于F

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】氫彈是利用氫的同位素氘、氚等輕原子核聚變反應(yīng)瞬時釋放出巨大能量的核武器，又稱聚變彈。聚變反應(yīng)方程為H+H→He+x+17.6MeV。已知氘核、氚核的比結(jié)合能分別是1.09MeV、2.78MeV，lu=931Mev/c2，下列表述正確的是（ ）

A. x是質(zhì)子

B. 聚變反應(yīng)中質(zhì)量虧損約為0.0189u

C. 氘核比氚核更穩(wěn)定

D. 氦原子核的結(jié)合能為28.12Me

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，傾角為 的足夠長光滑、固定斜面的底端有一垂直斜面的擋板，A、B兩物體質(zhì)量均為m，通過勁度系數(shù)為k的輕質(zhì)彈簧相連放在斜面上，開始時兩者都處于靜止狀態(tài)，現(xiàn)對A施加一沿斜面向上的恒力F=2 μmgsinθ(g為重力加速度)，經(jīng)過作用時間t，B剛好離開擋板，若不計空氣阻力，求：

(1)剛施加力F的瞬間，A的加速度大小；

(2)B剛離開擋板時，A的速度大小；

(3)在時間!內(nèi)，彈簧的彈力對A的沖量IA。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】一傳送帶裝置如下圖所示，其中AB段是水平的，長度LAB＝4m，BC段是傾斜的，長度lBC＝5 m，傾角為θ＝37°，AB和BC在B點通過一段極短的圓弧連接（圖中未畫出圓�。瑐魉蛶б�v＝4 m/s的恒定速率順時針運轉(zhuǎn)．已知工件與傳送帶間的動摩擦因數(shù)μ＝0.5，重力加速度g取10 m/s2．現(xiàn)將一個工件（可以看作質(zhì)點）無初速度地放在A點，求：

（1）工件第一次到達B點所用的時間：

（2）工件沿傳送帶上升的最大位移；

（3）工件運動了23 s時所在的位置

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】電荷的定向移動形成電流，電流是物理量中的基本量之一。電流載體稱為載流子，大自然有很多種承載電荷的載流子，例如，金屬導(dǎo)體內(nèi)可自由移動的電子、電解液內(nèi)的離子、等離子體內(nèi)的正負離子，半導(dǎo)體中的空穴，這些載流子的定向移動，都可形成電流。

（1）電子繞氫原子核做圓周運動時，可等效為環(huán)形電流，已知靜電力常量為k，電子的電荷量為e，質(zhì)量為m，電子在半徑為r的軌道上做圓周運動。試計算電子繞氫原子核在該軌道上做圓周運動形成的等效電流大��；

（2）如圖，AD表示一段粗細均勻的一段導(dǎo)體，兩端加一定的電壓，導(dǎo)體中的自由電荷沿導(dǎo)體定向移動的速率為v，設(shè)導(dǎo)體的橫截面積為s，導(dǎo)體每單位體積內(nèi)的自由電荷數(shù)為n，每個自由電荷所帶的電荷量為e．試證明導(dǎo)體中電流強度I=nesv；

（3）有一圓柱形的純凈半導(dǎo)體硅，其橫截面積為2.5cm2，通有電流2mA時，其內(nèi)自由電子定向移動的平均速率為7.5×10-5m/s，空穴定向移動的平均速率為2.5×10-5m/s。已知硅的密度2.4×103kg/m3，摩爾質(zhì)量是28。電子的電荷量e=－1.6×10-19C，空穴和電子總是成對出現(xiàn)，它們所帶電荷量相等，但電性相反，阿伏伽德羅常數(shù)為N0=6.02×1023mol-1。若一個硅原子至多只釋放一個自由電子，試估算此半導(dǎo)體材料平均多少個硅原子才有一個硅原子釋放出自由電子？

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】下列有關(guān)說法正確的是（ ）

A. 鈾核發(fā)生衰變時，釋放出粒子和一定的能量，目前核電站利用的就是這一自發(fā)釋放的能量

B. 如果利用紫光照射某種金屬可以發(fā)生光電效應(yīng)，改用紅光一定不能發(fā)生光電效應(yīng)

C. 氫原子由較高能級躍遷到較低能級時，會吸收一定頻率的光子

D. 機械波和電磁波都具有干涉、衍射的特性

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】某同學(xué)看到法治節(jié)目中報道有人用彈弓射擊野生保護動物，他對此行為表示強烈造責(zé)，為了教育其他同學(xué)不要玩彈弓，他想用學(xué)過的物理知識來實際測量它的威力。于是他準備了一個節(jié)目中類似的彈弓（如圖甲），它每側(cè)固定有兩根完全相同的橡膠管。金屬彈珠質(zhì)量為10g，直徑為10mm.

（1）他首先猜想橡膠管拉伸過程中彈力與形變量的關(guān)系滿足胡克定律，為了驗證猜想進行了實驗。由于實驗室的傳感器量程較小，于是他取其中一根橡膠管進行實驗，通過傳感器拉動橡皮管，記下它每一次的長度L及對應(yīng)的拉力F大小，并在坐標紙畫出圖乙所示的圖像.

為了便于研究，他在老師的啟發(fā)下將原圖像擬合成如圖丙所示，請你根據(jù)圖像，計算出該單根橡膠管的原長L0=__________，勁度系數(shù)k=__________.

（2)同學(xué)查閱資料發(fā)現(xiàn)，當(dāng)彈丸發(fā)射后的比動能（動能與最大橫截面積的比值）超過1.8J/cm2就可被認定為槍支，并且滿足胡克定律的物體在彈性限度內(nèi)其彈性勢能E與形變量x的關(guān)系式可表示為E=kx2.在一次測試中彈弓每側(cè)的橡皮管組拉至49cm長.請你估算彈珠離開彈弓時的比動能____________________（π取3，結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）

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