【題目】兩位同學(xué)在實(shí)驗(yàn)室內(nèi)做托里拆利實(shí)驗(yàn)，玻璃管豎直放置，高出水銀槽液面的玻璃管的長度始終為109cm。已知所用玻璃管的橫截面積為S=3cm2，實(shí)驗(yàn)室內(nèi)溫度為7℃，大氣壓強(qiáng)p0=75cmHg=Pa。某次實(shí)驗(yàn)時(shí)，水銀柱中間混入一段長為l=20cm的空氣柱，如圖所示，空氣柱下方高出水銀槽液面的水銀柱長度h=35cm。

(1)若保持室內(nèi)溫度不變，震動(dòng)玻璃管，使兩段水銀柱混合，空氣柱移動(dòng)到上端真空部分，求此時(shí)空氣柱的長度；

(2)若沒有震動(dòng)玻璃管，將空氣柱的溫度緩慢升高到77℃，求此時(shí)空氣柱的長度。若在這一過程中，空氣柱的內(nèi)能增加了2.7J，求空氣柱吸收或放出的熱量。

【答案】(1)50cm；(2)25cm，吸收熱量3.5J。

【解析】

(1)氣體做等溫變化，由玻意耳定律得：

其中

解得

；

(2)溫度升高，為等壓過程，由蓋—呂薩克定律得

其中

，，

，

解得

在溫度升高的過程中，外界對氣體做功為：

由熱力學(xué)第一定律

解得

Q=3. 5J

即空氣柱吸收熱量3.5J。

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，紙面內(nèi)有兩條互相垂直的長直絕緣導(dǎo)線L1、L2，L1中的電流方向向左，L2中的電流方向向上；L1的正上方有a、b兩點(diǎn)，它們相對于L2對稱。整個(gè)系統(tǒng)處于勻強(qiáng)外磁場中，外磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B0，方向垂直于紙面向外。已知a、b兩點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小分別為B0和B0，方向也垂直于紙面向外。則（　�。　�

A.流經(jīng)L1的電流在b點(diǎn)產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B0

B.流經(jīng)L1的電流在a點(diǎn)產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B0

C.流經(jīng)L2的電流在b點(diǎn)產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B0

D.流經(jīng)L2的電流在a點(diǎn)產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B0

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】研究光的干涉特性時(shí)，常將一束光分成兩束頻率相同的相干光。用如圖所示裝置來將光“一分為二、一塊矩形玻璃磚，下底面鍍銀，厚為d，右端緊靠豎直光屏，一束單色光沿OC方向射到玻璃磚上表面，分成兩束頻率相同的相干光，一束反射后直接射到屏上A點(diǎn)，一束折射后經(jīng)下底面反射后再經(jīng)上表面折射后射到屏上B點(diǎn)。已知OC與玻璃磚上表面成30°角，玻璃磚對該單色光的折射率為，光在真空中的傳播速度為c。圖中A、B兩點(diǎn)未畫出。求：

(i)射到B點(diǎn)的折射光在玻璃磚中傳播的時(shí)間；

(ii)A、B兩點(diǎn)之間的距離。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，粗糙水平地面上有A、O、B、C四點(diǎn)，且OB=BC= 2AO=1m，輕彈簧的左端固定在墻上，右端自由伸長到O點(diǎn)�，F(xiàn)有質(zhì)量為0. 5 kg的物塊從C點(diǎn)以初速度m/s開始向左運(yùn)動(dòng)，與此同時(shí)，在物塊上施加一恒力F=5N，與水平方向的夾角為37°，物塊將彈簧壓縮至A點(diǎn)時(shí)，速度減為零，然后物塊被反彈至B點(diǎn)，速度再次為零，g取10 m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8，則下列說法中正確的是（　�。�

A.物塊接觸彈簧前做勻加速運(yùn)動(dòng)B.物塊與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.5

C.彈簧的最大彈性勢能為24JD.物塊離開彈簧后摩擦力的沖量大小為N·s

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】目前高速公路收費(fèi)處，有專門的ETC收費(fèi)通道。車主只要在車輛前擋風(fēng)玻璃上安裝感應(yīng)卡并預(yù)存費(fèi)用，通過收費(fèi)站時(shí)便不用人工繳費(fèi)，也無須停車，高速通行費(fèi)將從卡中自動(dòng)扣除，即能夠?qū)崿F(xiàn)自動(dòng)收費(fèi)。這種收費(fèi)系統(tǒng)每車收費(fèi)耗時(shí)不到2s，其收費(fèi)通道的通行能力是人工收費(fèi)通道的5至10倍。如圖所示，假設(shè)一輛汽車以正常行駛速度v1=16m/s朝收費(fèi)站沿直線行駛，如果過ETC通道，需要在距收費(fèi)站中心線前勻減速至v2 =4m/s，然后以該速度勻速行駛一段距離，再勻加速至v1正常行駛；如果過人工收費(fèi)通道，需要恰好在中心線處勻減速至零，經(jīng)過t =65s繳費(fèi)成功后，再啟動(dòng)汽車勻加速至正常行駛。設(shè)汽車在勻減速和勻加速過程中的加速度大小分別為a1 =2m/s2，a2 =1m/s2.求：

(1)汽車過ETC通道時(shí)，勻變速行駛的總位移大��；

(2)若汽車通過ETC通道比通過人工收費(fèi)通道速度再達(dá)到v1時(shí)節(jié)省了69s，求汽車在ETC通道勻速行的距離。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，甲、乙兩帶電小球的質(zhì)量均為m，所帶電荷量分別為＋q和－q，兩球間用絕緣細(xì)線2連接，甲球用絕緣細(xì)線1懸掛在天花板上，在兩球所在空間有沿水平方向向左的勻強(qiáng)電場，場強(qiáng)為E，且有qE＝mg，平衡時(shí)細(xì)線都被拉直．則平衡時(shí)的可能位置是哪個(gè)圖(　　)

A. B. C. D.

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，質(zhì)量為M的平板車P，質(zhì)量為m的小物塊Q的大小不計(jì)，位于平板車的左端，系統(tǒng)原來靜止在光滑水平面地面上。一不可伸長輕質(zhì)細(xì)繩長為R，一端懸于Q正上方高為R處。，另一端系一質(zhì)量也為m的小球（大小不計(jì)）。今將小球拉至懸線與豎宣位置成60°角，由靜止釋放，小球到達(dá)最低點(diǎn)時(shí)與Q的碰撞時(shí)間極短，且無能量損失，已知Q離開平板車時(shí)速度大小是平板車速度的兩倍，Q與P之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ，M∶m-4∶1，重力加速度為g。求：

（1）小物塊到達(dá)最低點(diǎn)與Q碰撞之前瞬間的速度是多大？

（2）小物塊Q離開平板車時(shí)平板車的速度為多大？

（3）平板車P的長度為多少？

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，一內(nèi)壁光滑、質(zhì)量為m、半徑為r的環(huán)形細(xì)圓管(管的內(nèi)徑相對于環(huán)半徑可忽略不計(jì))用硬桿豎直固定在地面上。有一質(zhì)量為m的小球可在圓管中運(yùn)動(dòng)(球直徑略小于圓管直徑，可看做質(zhì)點(diǎn))，小球以速率經(jīng)過圓管最高點(diǎn)時(shí)，恰好對管壁無壓力，當(dāng)球運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)時(shí)，求硬桿對圓管的作用力大小為（ ）

A. B. C. 6mg D. 7mg

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】在兩平行金屬板間，有如圖所示的互相正交的勻強(qiáng)電場和勻強(qiáng)磁場。α粒子（氦原子核）以速度v0從兩板的正中央垂直于電場方向和磁場方向從左向右射入，恰好能沿直線勻速通過。下列說法正確的是（　�。�

A. 若電子以速度沿相同方向射入，電子將向下偏轉(zhuǎn)

B. 若質(zhì)子以速度沿相同方向射入，質(zhì)子將沿直線勻速通過

C. 若質(zhì)子以大于的速度沿相同方向射入，質(zhì)子將向下偏轉(zhuǎn)

D. 若質(zhì)子以大于的速度沿相同方向射入，質(zhì)子將向上偏轉(zhuǎn)

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