【題目】如圖所示，一端封閉、另一端開口、長為75 cm的粗細均勻的玻璃管，放置在水平桌面上，內(nèi)有一段25 cm長的水銀柱封閉了45 cm長的空氣柱，大氣壓強為P0= 75 cmHg、溫度為T0＝300 K，不計玻璃管壁的摩擦。

（1）將玻璃管緩慢旋轉(zhuǎn)，直至管的開口端豎直向上，穩(wěn)定后，管內(nèi)空氣柱長度為多少?

（2）第（1）問中，玻璃管開口端豎直放置后，對管內(nèi)封閉氣體緩慢加熱至480 K，水銀是否溢出管口？穩(wěn)定時管內(nèi)氣體的長度是多少？

【答案】（1）33.75cm（2）60cm

【解析】

（1）水平時，封閉氣體壓強P1=P0=75cmHg

豎直時，封閉氣體壓強P2=P0+ρgh=100cmHg

從水平到豎直，氣體做等溫變化，根據(jù)玻意耳定律，有P1SL1=P2SL2，

解得L2=33.75cm

（2）假設試管足夠長，溫度升高時，氣體一直做等壓變化，有 ，

解得L3=72cm

∵L3+h>75cm，所以會溢出

假設最后留在試管中的液柱長度為h3

可以得到封閉氣體壓強為P3=P0+ρgh3=（75+h3）cmHg，

由理想氣體狀態(tài)方程得，

此時試管中的氣體長度L3=75-h3

解得h3=15cm,

所以L3=60cm

練習冊系列答案
相關習題

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，在豎直平面內(nèi)，固定有半圓弧軌道，其兩端點 M、N 連線水平。將一輕質(zhì)小環(huán)套在軌道上，一細線穿過輕環(huán) A，一端系在 M 點，另一端系一質(zhì)量為 m 的小球，小球恰好靜止在圖示位置。不計所有摩擦，重力加速度大小為 g。下列說法正確的是( )

A. 軌道對輕環(huán)的支持力大小為 mg

B. 細線對 M 點的拉力大小為

C. 細線對輕環(huán)的作用力大小為mg

D. N 點和輕環(huán)的連線與豎直方向的夾角為30°

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，線圈abcd的面積是0.05m2，共100匝；線圈電阻為1Ω，外接電阻R＝9Ω，勻強磁場的磁感強度為BT，當線圈以300r/min的轉(zhuǎn)速勻速旋轉(zhuǎn)時，求：

（1）若從線圈處于中性面開始計時，寫出線圈中感應電動勢的瞬時值表達式；

（2）線圈轉(zhuǎn)過s 時電動勢的瞬時值多大？

（3）電路中電壓表和電流表的示數(shù)各是多少？

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖，兩足夠長平行光滑的金屬導軌MN、PQ相距為L，導軌放在水平面上，導軌電阻不計．磁感應強度為B的勻強磁場垂直導軌平面向上，金屬棒ab垂直于MN、PQ放置在導軌上，且始終與導軌電接觸良好，金屬棒的質(zhì)量為m、電阻為R．燈泡的電阻RL=3R，調(diào)節(jié)電阻箱電阻R1=6R，現(xiàn)給金屬棒施加水平向右的恒力F，使棒由靜止開始運動，試求：

（1）金屬棒運動的最大速度為多大?

（2）當金屬棒運動距離為S0時速度恰達到最大，求金屬棒由靜止開始運動2S0的過程中，整個電路上產(chǎn)生的電熱能?

（3）R1為何值時，R1上消耗的電功率最大?最大電功率為多少?

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】（1）用油膜法估測分子的大小時有如下步驟：

A . 將玻璃板放在淺盤上，然后將油酸膜的形態(tài)用彩筆畫在玻板上；

B . 將油酸和酒精按一定比例配制好；把酒精油酸溶液一滴一滴滴入量簡中，當體積達到1mL時記下滴入的滴數(shù)，算出每滴液滴的體積；把一滴酒精油酸溶液滴在水面上，直至薄膜形態(tài)穩(wěn)定；

C . 向淺盤中倒入約2cm深的水，向淺盤中的水面均勻地撤入石膏粉(或痱子粉)；

D．把玻璃板放在方格紙上，數(shù)出薄膜所占面積；

E . 計算出油膜的厚度

把以上各步驟按合理順序排列如下:____________。

（2）若油酸酒精溶液的濃度為每ml溶液中有純油酸6 mL，用注射器測得1 mL上述溶液有液滴50滴。把1滴該溶液滴入盛水的淺盤里，最后油酸膜的形狀和尺寸如圖所示，坐標中正方形小方格的邊長為1cm，則

①油酸膜的面積是________m2；

②每一液油酸酒精溶液中含有純油酸的體積是_________m3；

③按以上數(shù)據(jù)，估測出油酸分子的直徑是________m；

第②、③的結(jié)果均保留2位有效數(shù)字 .

(3)某同學在實驗中，計算結(jié)果明顯偏大，可能是由于_________

A . 油酸未完全散開

B . 油酸中含有大量的酒精

C . 計算油膜面積時舍去了所有不足一格的方格

D . 求每滴體積時，1 mL的溶液的滴數(shù)誤多計了10滴

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，PQRS是一電阻為R的長方形剛性導線框，水平邊PQ的長度為d、豎直邊QR的長度為d，導線框始終以恒定速度v水平向右運動。右邊空間中有以MN為邊界、磁感應強度為B的勻強磁場，磁場方向垂直導線框平面，邊界MN和導線框的水平邊成60°角，不計導線框中電流產(chǎn)生的磁場，求

(1)導線框進入磁場過程中的最大感應電流；

(2)導線框進入磁場的過程中通過導線橫截面的電量；

(3)導線框中感應電流隨時間變化的表達式(以導線框的Q點到達磁場時為t＝0).

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】在“驗證力的平行四邊形定則”的實驗中，某同學的實驗情況如圖甲所示，其中A為固定橡皮條的圖釘，O為橡皮條與細繩的結(jié)點，OB和OC為細繩套．

（1）圖乙是在白紙上根據(jù)實驗結(jié)果畫出的力的圖示，下列說法中正確的是___________。

A．圖乙中的F是力F1和F2合力的理論值，F′是力F1和F2合力的實際測量值

B．圖乙中的F′是力F1和F2合力的理論值，F是力F1和F2合力的實際測量值

C．在實驗中，如果將細繩也換成橡皮條，那么對實驗結(jié)果沒有影響

D．在實驗中，如果將細繩也換成橡皮條，那么對實驗結(jié)果有影響

（2）本實驗采用的科學方法是________。

A．理想實驗法 B．等效替代法

C．控制變量法D．建立物理模型法

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】汽車A以vA＝4 m/s的速度向右做勻速直線運動，發(fā)現(xiàn)前方相距x0＝7 m處、以vB＝10 m/s的速度同向運動的汽車B正開始勻減速剎車直到靜止后保持不動，其剎車的加速度大小a＝2 m/s2.從此刻開始計時，求：

(1)A追上B前，A、B間的最遠距離是多少？

(2)經(jīng)過多長時間A恰好追上B?

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，光滑的水平面AB與光滑的豎直半圓形軌道BC平滑連接，半圓軌道半徑，一個質(zhì)量為的物體放在A處。現(xiàn)作用一水平向右的恒力F。使物塊由靜止開始運動，當物體運動到B點時。撤去水平恒力F，物體恰好能通過半圓軌道的最高點C，并從C點水平拋出。后又落回A處。g取，物體可視為質(zhì)點�？諝庾枇Σ挥�。求：

（1）AB的長度L；

（2）物體在B點時對軌道的壓力；

（3）力F的大小。

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