【題目】如圖所示，兩個(gè)導(dǎo)熱的圓筒底部有一條細(xì)短管連通，圓筒內(nèi)裝有約20cm深的水銀，K為閥門(mén)，處于關(guān)閉狀態(tài)。左側(cè)大圓筒的橫截面積，水銀面到圓筒頂部的高度，水銀上方是空氣，空氣的壓強(qiáng)，室溫。左側(cè)圓筒中豎直放置一根托里拆利管，管的橫截面積遠(yuǎn)小于兩圓筒的橫截面積，托里拆利管中水銀上方有氮?dú)�，氮�(dú)庵拈L(zhǎng)度，水銀柱的高度。右側(cè)小圓筒的橫截面積，一個(gè)活塞緊貼水銀放置。已知大氣壓強(qiáng)。求：

（Ⅰ）若環(huán)境溫度緩慢升高，左側(cè)圓筒內(nèi)空氣的壓強(qiáng)變?yōu)槎啻螅?/span>

（Ⅱ）在環(huán)境溫度為時(shí)，用力控制右側(cè)圓筒中活塞，打開(kāi)閥門(mén)K，使活塞緩慢升高后固定，則托里拆利管中氮?dú)庵拈L(zhǎng)度最終變?yōu)槎啻螅浚ńY(jié)果可以帶跟號(hào)）

【答案】（Ⅰ）,（Ⅱ）.

【解析】試題分析：（Ⅰ）環(huán)境溫度緩慢升高60℃的過(guò)程為等容變化過(guò)程，運(yùn)用查理定律即可求出末態(tài)左側(cè)圓筒內(nèi)空氣的壓強(qiáng)；（Ⅱ）環(huán)境溫度不變，左側(cè)空氣發(fā)生等溫變化，對(duì)其運(yùn)用玻意耳定律即可求出升溫后空氣的壓強(qiáng)，利用平衡求出托里拆利管中封閉氮?dú)獾膲簭?qiáng)，再對(duì)氮?dú)膺\(yùn)用理想氣體的狀態(tài)方程即可求出托里拆利管中氮?dú)庵慕K變長(zhǎng)度．

（Ⅰ）設(shè)升溫后左側(cè)大圓筒空氣的壓強(qiáng)變?yōu)?/span>，因閥門(mén)關(guān)閉，大圓筒內(nèi)空氣做等容變化，有： ，其中： ，

代入數(shù)值解得：

（Ⅱ）閥門(mén)打開(kāi)并控制活塞緩慢上升時(shí)，因左側(cè)大圓筒中空氣的壓強(qiáng)大于外界大氣壓強(qiáng)，左側(cè)大圓筒水平面下降高度設(shè)為，根據(jù)體積不變?cè)恚瑒t有：

解得： =5cm

同時(shí)，左側(cè)大圓筒中的空氣做等溫變化，設(shè)空氣高度變?yōu)?/span>，空氣的壓強(qiáng)變?yōu)?/span>，則有：

代入數(shù)值解得：

設(shè)托里拆利管中密封氮?dú)庵臋M截面積為S，最終長(zhǎng)度為，其初始?jí)簭?qiáng)為，最終壓強(qiáng)為，根據(jù)理想氣體狀態(tài)方程，有：

其中： ，

解得氮?dú)庵淖罱K長(zhǎng)度為：

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】某探究學(xué)習(xí)小組的同學(xué)欲以如圖裝置中的滑塊為對(duì)象驗(yàn)證“動(dòng)能定理”，他們?cè)趯?shí)驗(yàn)室組裝了一套如圖所示的裝置，另外他們還找到了打點(diǎn)計(jì)時(shí)器所用的學(xué)生電源、導(dǎo)線、復(fù)寫(xiě)紙、紙帶、小木塊、細(xì)沙、墊塊等需要的東西。當(dāng)滑塊連接上紙帶，用細(xì)線通過(guò)滑輪掛上空的小沙桶時(shí)，釋放小桶，滑塊處于靜止?fàn)顟B(tài)。若你是小組中的一位成員，要完成該項(xiàng)實(shí)驗(yàn)，則：

①實(shí)驗(yàn)時(shí)為了保證滑塊（質(zhì)量為M）受到的合力與沙和沙桶的總重力大小基本相等，實(shí)驗(yàn)時(shí)除了要滿足沙和沙桶的總質(zhì)量m遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于滑塊的質(zhì)量M之外，還需要做的是_____________

②在①的基礎(chǔ)上，某同學(xué)用天平稱(chēng)量滑塊的質(zhì)量M。往沙桶中裝入適量的細(xì)沙，用天平稱(chēng)出此時(shí)沙和沙桶的總質(zhì)量m。讓沙桶帶動(dòng)滑塊加速運(yùn)動(dòng)，用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器記錄其運(yùn)動(dòng)情況，在打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打出的紙帶上取兩點(diǎn)，測(cè)出這兩點(diǎn)的間距L和這兩點(diǎn)的速度大小v1與v2（v1<v2）。則對(duì)滑塊，本實(shí)驗(yàn)最終要驗(yàn)證的數(shù)學(xué)表達(dá)式為_____________________（用題中的字母表示）。

③由于實(shí)驗(yàn)原理上的原因，上述數(shù)學(xué)表達(dá)式只能是近似成立，那么，此試驗(yàn)中真正成立的等式為________________________（仍用上述題中的字母表示）。

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示為過(guò)山車(chē)簡(jiǎn)易模型，它由光滑水平軌道和豎直面內(nèi)的光滑圓形軌道組成，Q點(diǎn)為圓形軌道最低點(diǎn)，M點(diǎn)為最高點(diǎn)，圓形軌道半徑R＝0.32 m.水平軌道PN右側(cè)的水平地面上，并排放置兩塊長(zhǎng)木板c、d，兩木板間相互接觸但不粘連，長(zhǎng)木板上表面與水平軌道PN平齊，木板c質(zhì)量m3＝2.2 kg，長(zhǎng)L＝4 m，木板d質(zhì)量m4＝4.4 kg.質(zhì)量m2＝3.3 kg的小滑塊b放置在軌道QN上，另一質(zhì)量m1＝1.3 kg的小滑塊a從P點(diǎn)以水平速度v0向右運(yùn)動(dòng)，沿圓形軌道運(yùn)動(dòng)一周后進(jìn)入水平軌道與小滑塊b發(fā)生碰撞，碰撞時(shí)間極短且碰撞過(guò)程中無(wú)機(jī)械能損失.碰后a沿原路返回到M點(diǎn)時(shí)，對(duì)軌道壓力恰好為0.已知小滑塊b與兩塊長(zhǎng)木板間動(dòng)摩擦因數(shù)均為μ0＝0.16，重力加速度g＝10 m/s2.

(1)求小滑塊a與小滑塊b碰撞后，a和b的速度大小v1和v2；

(2)若碰后滑塊b在木板c、d上滑動(dòng)時(shí)，木板c、d均靜止不動(dòng)，c、d與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ至少多大？(木板c、d與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)相同，最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力)

(3)若不計(jì)木板c、d與地面間的摩擦，碰后滑塊b最終恰好沒(méi)有離開(kāi)木板d，求滑塊b在木板c上滑行的時(shí)間及木板d的長(zhǎng)度.

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】人類(lèi)探索宇宙的腳步從未停止，登上火星、探尋火星的奧秘是人類(lèi)的夢(mèng)想，中國(guó)計(jì)劃于2020 年登陸火星。地球和火星繞太陽(yáng)的公轉(zhuǎn)均可視為勻速圓周運(yùn)動(dòng)，忽略行星自轉(zhuǎn)影響。根據(jù)下表，火星和地球相比

行星

半徑/m

質(zhì)量/kg

軌道半徑/m

地球

6．4×106

6．0×1024

1．5×1011

火星

3．4×106

6．4×1023

2．3×1011

A. 火星的第一宇宙速度較大 B. 火星做圓周運(yùn)動(dòng)的加速度較大

C. 火星表面的重力加速度較小 D. 火星的公轉(zhuǎn)周期較小

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，O1O2是半圓柱形玻璃體的對(duì)稱(chēng)面和紙面的交線，A、B是關(guān)于O1O2軸等距且平行的兩束不同單色細(xì)光束，從玻璃體右方射出后的光路如圖所示，MN是垂直于O1O2放置的光屏，沿O1O2方向不斷左右移動(dòng)光屏，可在屏上得到一個(gè)光斑P，根據(jù)該光路圖，下列說(shuō)法正確的是_______。（填正確答案標(biāo)號(hào)。）

A．A光的頻率比B光的頻率高

B．A比B更容易發(fā)生衍射現(xiàn)象

C．在該玻璃體中，A光的速度比B光的速度小

D．在該玻璃體中，A光的臨界角大于B光的臨界角

E．用同一雙縫干涉實(shí)驗(yàn)裝置分別以A、B光做實(shí)驗(yàn)，A光的干涉條紋間距大于B光的干涉條紋間距

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】由波源S形成的簡(jiǎn)諧橫波在均勻介質(zhì)中向左、右傳播。波源振動(dòng)的頻率為20 Hz，波速為16 m/s。已知介質(zhì)中P、Q兩質(zhì)點(diǎn)位于波源S的兩側(cè)，且P、Q和S的平衡位置在一條直線上，P、Q的平衡位置到S的平衡位置之間的距離分別為15.8 m、14.6 m，P、Q開(kāi)始震動(dòng)后，下列判斷正確的是_____。（填正確答案標(biāo)號(hào)。選對(duì)1個(gè)得2分，選對(duì)2個(gè)得4分，選對(duì)3個(gè)得5分。每選錯(cuò)1個(gè)扣3分，最低得分為0分）

A．P、Q兩質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的方向始終相同

B．P、Q兩質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的方向始終相反

C．當(dāng)S恰好通過(guò)平衡位置時(shí)，P、Q兩點(diǎn)也正好通過(guò)平衡位置

D．當(dāng)S恰好通過(guò)平衡位置向上運(yùn)動(dòng)時(shí)，P在波峰

E．當(dāng)S恰好通過(guò)平衡位置向下運(yùn)動(dòng)時(shí)，Q在波峰

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】一條形磁體平放在水平桌面上，一閉合線圈保持在豎直平面內(nèi)，從條形磁鐵探出桌面的一端的左上方豎直下落，線圈平面垂直于磁鐵（如圖）。在線圈通過(guò)磁鐵截面的過(guò)程中磁鐵一直靜止，關(guān)于磁鐵的受力分析正確的是

A. 線圈中感應(yīng)電流的方向不會(huì)變化

B. 磁鐵受桌面的支持力一直大于重力

C. 磁鐵受到桌面的摩擦力一直向右

D. 磁鐵受到桌面的摩擦力一直向左

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】下列說(shuō)法正確的是________．

A．液晶具有液體的流動(dòng)性，同時(shí)具有晶體的光學(xué)各向異性特征

B．第二類(lèi)永動(dòng)機(jī)違反了能量守恒定律，所以它是制造不出來(lái)的

C．一定質(zhì)量的理想氣體，如果壓強(qiáng)不變，體積增大，那么它一定從外界吸熱

D．懸浮在液體中的固體微粒越小，布朗運(yùn)動(dòng)越明顯

E．空氣的相對(duì)濕度用空氣中所含水蒸氣的壓強(qiáng)表示

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，L1和L2為兩條平行的虛線，L1上方和L2下方都是垂直紙面向外的磁感應(yīng)強(qiáng)度相同的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，A、B兩點(diǎn)都在L1上。帶正電的粒子從A點(diǎn)以初速v斜向下與L1成45°角射出，經(jīng)過(guò)偏轉(zhuǎn)后正好過(guò)B點(diǎn)，經(jīng)過(guò)B點(diǎn)時(shí)速度方向也斜向下，且方向與A點(diǎn)方向相同。不計(jì)重力影響，下列說(shuō)法正確的是

A. 若將該粒子帶上等量的負(fù)電荷，其他條件不變：則粒子不能經(jīng)過(guò)B點(diǎn)

B. 若將磁場(chǎng)邊界L1、L2的距離減小一點(diǎn)，其他條件不變，則粒子仍能經(jīng)過(guò)B點(diǎn)

C. 若將帶電粒子在A點(diǎn)時(shí)的初速度變大（方向不變），它仍能經(jīng)過(guò)B點(diǎn)

D. 若將帶電粒子在A點(diǎn)時(shí)的初速度變�。ǚ较虿蛔儯荒芙�(jīng)過(guò)B點(diǎn)．

查看答案和解析>>

同步練習(xí)冊(cè)答案