【題目】如圖所示,U形管兩臂粗細不等,開口向上,右端封閉的粗管橫截面積是開口的細管的4倍,管中裝入水銀,大氣壓為75cmHg。左端開口管中水銀面到管口距離為17cm,且水銀面比封閉管內(nèi)高10cm,封閉管內(nèi)空氣柱長為12cm,F(xiàn)在開口端用輕活塞封住,并緩慢推動活塞,使兩管液面相平,推動過程中兩管的氣體溫度始終不變,試求:

ⅰ)粗管中氣體的最終壓強;

ⅱ)活塞推動的距離。

【答案】(1) 102cmHg (2) 12.5cm

【解析】解析:(ⅰ)設(shè)左管橫截面積為S,則右管橫截面積為4S。

以右管封閉氣體為研究對象。初狀態(tài)p1=85 cmHg,V1=12×4S=48S

兩管液面相平時,設(shè)左管液面下降h1,右管液面上升h2

Sh1=4Sh2,h1h2=10 cm

解得h1=8 cm,h2=2 cm

V2=(12- h2)×4S=40S

由玻意耳定律得p1V1p2V2

解得p2=102cmHg

(ⅱ)以左管被活塞封閉氣體為研究對象,設(shè)末狀態(tài)氣柱長度為l1,活塞推動的距離為l2

初狀態(tài)p1′=75 cmHg V1′=17S

末狀態(tài)p2′= p2=102cmHg V2′=l1S

氣體做等溫變化有p1V1′=p2V2

解得l1=12.5cm

由題意知l2l1=17 cm+h

解得l2=12.5cm

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】嫦娥二號衛(wèi)星由地面發(fā)射后,進入地月轉(zhuǎn)移軌道,經(jīng)多次變軌最終進入距離月球表面100km的圓形軌道Ⅲ時,周期為118min,開始對月球進行探測,則( )

A. 衛(wèi)星在軌道Ⅲ上的運動速度比月球的第一宇宙速度大

B. 衛(wèi)星在軌道Ⅲ上經(jīng)過P點的速度比在軌道Ⅰ上經(jīng)過P點時大

C. 衛(wèi)星在軌道Ⅲ上運動的周期比在軌道Ⅰ上小

D. 衛(wèi)星在軌道Ⅰ上的機械能比在軌道Ⅱ上大

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】測定電子的電荷量的實驗裝置示意圖如圖所示。置于真空中的油滴室內(nèi)有兩塊水平放置的平行金屬板M、N,并分別與電壓為U的恒定電源兩極相連,板的間距為d。現(xiàn)有一質(zhì)量為m的帶電油滴在極板間勻速下落,則

A. 油滴帶電荷量為

B. 油滴下降過程中電勢能不斷減小

C. 若減小極板間電壓,油滴將減速下降

D. 若將極M向上緩慢移動一小段距離,油滴將加速下降

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】測定電源的電動勢和內(nèi)阻的實驗中,已連接好部分實驗電路。

1)按如圖甲所示的實驗電路,把圖乙中剩余的電路連接起來_______。

2)在圖乙的電路中,為避免燒壞電表,閉合開關(guān)前,滑動變阻器的滑片應(yīng)置于________端(選填AB)。

3)下圖是根據(jù)實驗數(shù)據(jù)作出的UI圖象,由圖可知,電源的電動勢E=______V,內(nèi)阻r=________Ω。(保留兩位有效數(shù)字)

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,當(dāng)滑動變阻器的滑片P向下端移動時,下列說法正確的是

A. 電阻R1消耗的功率增大 B. 電源的輸出功率增大

C. V1增大,V2增大,A減小 D. V1減小,V2減小,A增大

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,是探究向心力的大小F與質(zhì)量m、角速度ω和半徑r之間的關(guān)系的實驗裝置。轉(zhuǎn)動手柄,可使塔輪、長槽和短槽隨之勻速轉(zhuǎn)動。塔輪至上而下有三層,每層左右半徑比分別是1:1、2:13:1。左右塔輪通過皮帶連接,并可通過改變皮帶所處的層來改變左右塔輪的角速度之比。實驗時,將兩個小球分別放在短槽C處和長槽的A(或B)處,A、C到塔輪中心的距離相等。兩個小球隨塔輪做勻速圓周運動,向心力大小可由塔輪中心標(biāo)尺露出的等分格的格數(shù)讀出。

(1)在該實驗中應(yīng)用了 _____來探究向心力的大小與質(zhì)量m、角速度ω和半徑r之間的關(guān)系。

A.理想實驗法 B.控制變量法 C.等效替代法

(2)用兩個質(zhì)量相等的小球放在A、C位置,勻速轉(zhuǎn)動時,左邊標(biāo)尺露出1格,右邊標(biāo)尺露出4格,

則皮帶連接的左右塔輪半徑之比為 _______。

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】某靜電場在x軸上各點的電勢φ隨坐標(biāo)x的分布圖象如圖。x軸上A、O、B三點的電勢值分別為φA、φO、φB,電場強度沿x軸方向的分量大小分別為EAx、EOx、EBx,電子在A、O、B三點的電勢能分別為EPA、EPO、EPB。下列判斷正確的是( )

A. φO > φB > φA

B. EOx <EBx<EAx

C. EPO < EPB<EPA

D. EPO-EPA < EPO-EPB

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】質(zhì)量為1kg的物體在水平方向成斜向下的恒定推力F作用下沿粗糙的水平面運動,1s后撤掉推力F,其運動的v-t圖象如圖所示(,)下列說法正確的是(

A. 0~2s內(nèi),合外力一直做正功

B. 0.5s時,推力F的瞬時功率為120W

C. 0~3s內(nèi),物體克服摩擦力做功120J

D. 0~2s內(nèi),合外力平均功率為6.25W

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】下圖所示為一簡單歐姆表原理示意圖,其中電流表的滿偏電流Ig300 μA,內(nèi)阻Rg100 Ω,可變電阻R的最大阻值為10 kΩ,電池的電動勢E1.5 V,內(nèi)阻r0.5 Ω,圖中與接線柱A相連的表筆顏色應(yīng)是____________色.按正確使用方法測量電阻Rx的阻值時,指針指在刻度盤的正中央,則Rx__________kΩ.若該歐姆表使用一段時間后,電池電動勢變小、內(nèi)阻變大,但此表仍能調(diào)零,按正確使用方法再測上述Rx,其測量結(jié)果與原結(jié)果相比將_________(變大、變小不變”)

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