（9分）如圖，一上端開口，下端封閉的細長玻璃管，下部有長l1=66cm的水銀柱，中間封有長l2=6．6cm的空氣柱，上部有長l3=44cm的水銀柱，此時水銀面恰好與管口平齊。已知大氣壓強為Po=76cmHg。如果使玻璃管繞低端在豎直平面內(nèi)緩慢地轉(zhuǎn)動一周，求在開口向下和轉(zhuǎn)回到原來位置時管中空氣柱的長度。封入的氣體可視為理想氣體，在轉(zhuǎn)動過程中沒有發(fā)生漏氣。
；

試題分析：設(shè)玻璃管開口向上時，空氣柱的壓強為
           ①
式中和分別表示水銀柱的密度和重力加速度。
玻璃管開口向下時，原來上部的水銀會有一部分流出，封閉端會有部分真空，設(shè)此時開口端剩下的水銀柱長度為X，則
，          ②
式中為管內(nèi)空氣柱的壓強
由玻意耳定律得
         ③
式中h是此時空的氣柱的長度，S為玻璃管的截面積，
由①②③式和題給條件得
         ④
從開始轉(zhuǎn)動一周后，設(shè)空氣柱的壓強為，則
         ⑤
由玻意耳定律得
             ⑥
式中是此時空氣柱的長度
由①②③⑤⑥式得
            ⑦
練習冊系列答案
相關(guān)習題

科目：高中物理 來源：不詳 題型：問答題

如圖所示，足夠長的粗細均勻的直玻璃管開口向上，下端被水銀柱封閉了一段空氣柱．已知管中水銀柱高h，大氣壓強為p0，設(shè)溫度不變，與靜止時相比，當水銀柱和玻璃管一起保持豎直狀態(tài)開始做自由落體運動時，水銀柱相對于玻璃管如何運動？

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

如圖所示，一定質(zhì)量的空氣被活塞封閉在豎直放置的導熱氣缸內(nèi)，活塞的質(zhì)量不可忽略，能使被封閉氣體壓強變大的原因是（　�。�
A．環(huán)境溫度升高B．氣缸向上加速運動
C．氣缸自由下落D．將氣缸開口向下放置

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：計算題

（9分）如圖所示，一帶有活塞的汽缸通過底部的水平細管與一個上端開口的樹直管相連，氣缸與豎直管的橫截面面積之比為3：1，初始時，該裝置的底部盛有水銀；活塞與水銀面之間有一定量的氣體，氣柱高度為l（以cm為單位）；豎直管內(nèi)的水銀面比氣缸內(nèi)的水銀面高出；現(xiàn)使活塞緩慢向上移動 ，這時氣缸和豎直管內(nèi)的水銀面位于同一水平面上，求初始時氣缸內(nèi)氣體的壓強（以cmHg為單位）．

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：計算題

（7分）用傳統(tǒng)的打氣筒給自行車打氣時，不好判斷是否已經(jīng)打足了氣．某研究性學習小組的同學們經(jīng)過思考，解決了這一問題．他們在傳統(tǒng)打氣筒基礎(chǔ)上進行了如下的改裝(示意圖如圖所示):圓柱形打氣筒高H，內(nèi)部橫截面積為S，底部有一單向閥門K，厚度不計的活塞上提時外界大氣可從活塞四周進入，活塞下壓時可將打氣筒內(nèi)氣體推入容器B中，B的容積VB＝3HS，向B中打氣前A、B中氣體初始壓強均為p0，該組同學設(shè)想在打氣筒內(nèi)壁焊接一卡環(huán)C(體積不計)，C距氣筒頂部高度為h＝H，這樣就可以自動控制容器B中的最終壓強．

求：① 假設(shè)氣體溫度不變，則第一次將活塞從打氣筒口壓到C處時，容器B內(nèi)的壓強是多少？
② 要使容器B內(nèi)壓強不超過5p0，h與H之比應(yīng)為多少？

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：計算題

如圖所示，粗細均勻的U型玻璃管豎直放置，左端封閉，右端開口且足夠長，開始左端空氣柱長20cm，兩管水銀面等高．從右側(cè)管口緩慢加入水銀，左管內(nèi)氣柱長變?yōu)?5cm．溫度不變，大氣壓強為p0=75cmHg．

①加入水銀的長度；
②此過程封閉氣體吸熱還是放熱，并說明理由．

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

圖中豎直圓筒是固定不動的，粗筒橫截面積是細筒的4倍，細筒足夠長。粗筒中A、B兩輕質(zhì)活塞間封有空氣，氣柱長L="20" cm．活塞A上方的水銀深H="10" cm，兩活塞與筒壁間的摩擦不計。用外力向上托住活塞B，使之處于平衡狀態(tài)，水銀面與粗筒上端相平。現(xiàn)使活塞B緩慢上移，直至水銀的一半被推以入細筒中，求活塞B上移的距離。設(shè)在整個過程中氣柱的溫度不變，大氣壓強p0相當于75 cm高的水銀柱產(chǎn)生的壓強。

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：計算題

（選修模塊3—3）（7分）
（1）（3分）關(guān)于熱現(xiàn)象和熱學規(guī)律，以下說法正確的有           
A．電流通過電阻后電阻發(fā)熱，它的內(nèi)能增加是通過“熱傳遞”,方式實現(xiàn)的
B．液體表面層分子間距離大于液體內(nèi)部分子間距離，液體表面存在張力
C．隨分子間的距離增大，分子間的引力減小，分子間的斥力也減小
D．晶體熔化時吸收熱量，分子平均動能一定增大
（2）（4分）一氣象探測氣球，在充有壓強為1.OOatm（即76.0cmHg）、溫度為27.0℃的氦氣時，體積為3.50m3.在上升至海拔6.50km高空的過程中，氣球內(nèi)氦氣逐漸減小到此高度上的大氣壓36.0cmGg，氣球內(nèi)部因啟動一持續(xù)加熱過程而維持其溫度不變.此后停止加熱，保持高度不變.已知在這一海拔高度氣溫為-48.0℃.求：
（1）氦氣在停止加熱前的體積
（2）氦氣在停止加熱較長一段時間后的體積
（3）若忽略氣球內(nèi)分子間相互作用，停止加熱后，氣球內(nèi)氣體吸熱還是放熱？簡要說明理由

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：問答題

如圖所示，一個開口向上的圓筒氣缸直立于地面上，距缸底處固定一個中心開孔的隔板a，在小孔處裝有一個只能向下開啟的單向閥門b，即只有當上部壓強大于下部壓強時，閥門開啟，c為一質(zhì)量與摩擦均不計的活塞，開始時隔板以下封閉空氣壓強為2(為大氣壓)，隔板以上由活塞c封閉空氣壓強為，活塞c與隔板距離為．現(xiàn)緩慢地將鐵砂加在活塞c上，已知鐵砂質(zhì)量為時，可產(chǎn)生向下的壓強為，并設(shè)氣體溫度保持不變，活塞、缸壁與隔板厚度均可不計，求：

(1)當堆放鐵砂質(zhì)量為時，活塞c距缸底高度是多少？
(2)當堆放鐵砂質(zhì)量為時，缸內(nèi)各部分氣體壓強是多少？

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