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18.如圖所示,粗細(xì)均勻的U形玻璃管一端封閉,另一端與大氣相通且足夠長(zhǎng),玻璃管內(nèi)兩段水銀柱封閉了兩段空氣柱A和B,兩段空氣柱的長(zhǎng)度分別為L(zhǎng)A=5cm,LB=15cm,下端水銀面高度差h=6cm,A上端水銀柱長(zhǎng)h1=4cm,大氣壓強(qiáng)P0=76cm Hg,外界環(huán)境溫度保持不變,現(xiàn)從右端開(kāi)口處緩慢向管中加入水銀,當(dāng)下段水銀面高度差h=0時(shí),求:
(1)B部分氣體的壓強(qiáng);
(2)A部分氣體的長(zhǎng)度(結(jié)果保留三位有效數(shù)字).

分析 利用理想氣體的等溫變化方程求解
(1)由大氣壓的數(shù)值和右邊水銀柱的高度 求出初狀態(tài)B的壓強(qiáng),再利用等溫方程;
(2)空氣柱A的壓強(qiáng)和大氣壓的差值,等于上面水銀柱的壓強(qiáng),再根據(jù)等溫變化的方程求解某狀態(tài)的體積,進(jìn)而求出高度.

解答 解:(i)根據(jù)題意,設(shè)玻璃管的截面積為S,加入水銀的過(guò)程是等溫變化,
對(duì)B部分的氣體有:
PBVB=PB'VB'
又 PB=P0+Ph1+Ph
VB=LBs
LB=LBh2s
由以上各式可得:
PB'=107.5cmHg;
(ii)由題意,A部分的企業(yè)也是做等溫變化,
對(duì)A部分的氣體:
PAVA=PA'VA'
又,PA=P0+Ph1
PA'=PB'
VA=LAS
VA'=LA'S
由以上各式化簡(jiǎn)可得:
LA'=3.72cm
答:(1)B部分氣體的壓強(qiáng)是107.5cmHg;
(2)A部分氣體的長(zhǎng)度是3.72cm.

點(diǎn)評(píng) 本題考察的是等溫變化,解決這類題的關(guān)鍵是,理解大氣壓和液體壓強(qiáng)之間的關(guān)系,會(huì)根據(jù)大氣壓和液體壓強(qiáng)計(jì)算封閉空氣柱的壓強(qiáng).

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:選擇題

20.如圖為甲、乙兩質(zhì)點(diǎn)同時(shí)沿同一直線運(yùn)動(dòng)的位移-時(shí)間圖象.關(guān)于兩質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)情況,下列說(shuō)法正確的是( �。�
A.在0~t0時(shí)間內(nèi),甲、乙的運(yùn)動(dòng)方向相同
B.在0~2t0時(shí)間內(nèi),甲的速度一直在減小
C.在0~t0時(shí)間內(nèi),乙的速度一直增大
D.在0~2t0時(shí)間內(nèi),甲、乙發(fā)生的位移不相同

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:解答題

9.如圖所示,兩根足夠長(zhǎng)的平行金屬導(dǎo)軌MN、PQ間距d=0.5m,導(dǎo)軌平面與水平面夾角θ=37o,金屬棒ab垂直于MN、PQ放置在導(dǎo)軌上,且始終與導(dǎo)軌接觸良好.金屬棒的質(zhì)量m=2kg,電阻r=1Ω,定值電阻R=7Ω,其它電阻不計(jì).導(dǎo)軌處于垂直于導(dǎo)軌平面向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B=4T.閉合開(kāi)關(guān)S,金屬棒由靜止釋放,沿斜面下滑L=0.5m時(shí),速度v=2m/s.不計(jì)一切摩擦,sin37°=0.60,cos37°=0.80.求
(1)當(dāng)金屬棒速度v=2m/s時(shí),流過(guò)金屬棒ab的電流大小和方向;
(2)此過(guò)程中電阻R上產(chǎn)生的焦耳熱Q.

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:多選題

6.如圖所示,O、a、b、c是均勻介質(zhì)中,x軸上的四個(gè)質(zhì)點(diǎn),O和a、a和b的間距為2m,O和c的間距為4m,在t=0時(shí)刻質(zhì)點(diǎn)O由平衡位置開(kāi)始豎直向上運(yùn)動(dòng),產(chǎn)生分別沿x軸正、負(fù)向傳播的簡(jiǎn)諧橫波,波速為2m/s,t=3s時(shí)O第一次到達(dá)最低點(diǎn).下列說(shuō)法正確的是( �。�
A.質(zhì)點(diǎn)O每次通過(guò)平衡位置的速度相等
B.在t=5s時(shí)刻質(zhì)點(diǎn)c恰好到達(dá)最低點(diǎn)
C.質(zhì)點(diǎn)c在波峰時(shí),質(zhì)點(diǎn)a一定在平衡位置
D.4s<t<5s內(nèi)質(zhì)點(diǎn)c的速度和加速度同向
E.質(zhì)點(diǎn)b和質(zhì)點(diǎn)c的振動(dòng)步調(diào)始終相同

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:計(jì)算題

13.如圖所示,光滑水平面上靜止著一輛長(zhǎng)度L=5m、質(zhì)量M=1kg的平板車,車的左端放有一個(gè)質(zhì)量m=1.95kg的小物塊,在車子右側(cè)足夠遠(yuǎn)處有一固定的豎直的光滑半圓軌道,軌道半徑R=0.1m,軌道的底部與水平面相切且與車子上表面等高.現(xiàn)有一質(zhì)量m0=0.05kg的子彈以一定的向右的水平速度在極短的時(shí)間內(nèi)射入小物塊且留在其中,經(jīng)過(guò)一段時(shí)間,物塊運(yùn)動(dòng)到距平板車右端x=2m處時(shí)和車達(dá)到共速;隨后,車子與豎直軌道相撞并粘在了軌道上.已知小物塊沖上半圓軌道后到達(dá)最高點(diǎn)時(shí)對(duì)軌道的壓力大小為60N,g=10m/s2
(1)求小物塊剛剛沖上半圓軌道時(shí),對(duì)軌道底部的壓力大��;
(2)求小物塊與車之間的動(dòng)摩擦因數(shù);
(3)求子彈打入小物塊的短暫過(guò)程中,小物塊對(duì)子彈的沖量.

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:選擇題

3.如圖甲所示,傾角θ=30°的光滑斜面固定在水平面上,自然伸長(zhǎng)的輕質(zhì)彈簧一端固定在斜面底端的擋板上,一質(zhì)量為m的小球,從離彈簧上端一定距離的位置靜止釋放,接觸彈簧后繼續(xù)向下運(yùn)動(dòng),小球運(yùn)動(dòng)的v-t圖象如圖乙所示,其中OA段為直線,AB段是與OA相切于A點(diǎn)的平滑曲線,BC是平滑曲線,不考慮空氣阻力,重力加速度為g,關(guān)于小球的運(yùn)動(dòng)過(guò)程,下列說(shuō)法正確的是(  )
A.小球在tB時(shí)刻所受彈簧彈力大于12mg
B.小球在tC時(shí)刻的加速度大于12g
C.小球從tC時(shí)刻所在的位置有靜止釋放后,不能回到出發(fā)點(diǎn)
D.小球從tA時(shí)刻到tC時(shí)刻的過(guò)程中重力勢(shì)能的減小量等于彈簧彈性勢(shì)能的增加量

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:計(jì)算題

10.靜電場(chǎng)有很多性質(zhì),其中之一就是電場(chǎng)力做功只與電荷運(yùn)動(dòng)的初末位置有關(guān),與運(yùn)動(dòng)的路徑無(wú)關(guān).

(1)如圖1所示,電子以初速度v0沿平行于板面的方向從A點(diǎn)射入偏轉(zhuǎn)電場(chǎng),并從另一側(cè)的C點(diǎn)射出.已知電子質(zhì)量為m,電荷量為e.偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)可以看作勻強(qiáng)電場(chǎng),極板間電壓為U,極板長(zhǎng)度為L(zhǎng),板間距為d.忽略電子所受重力,求電子通過(guò)偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)的過(guò)程中,沿垂直板面方向偏移的距離y和電場(chǎng)力對(duì)電子所做的功W;
(2)在原有電場(chǎng)區(qū)域加一個(gè)垂直紙面方向的勻強(qiáng)磁場(chǎng),如圖2所示.使另一電子以初速度v0′沿平行于板面的方向也從A點(diǎn)射入,在電場(chǎng)和磁場(chǎng)的共同作用下,電子經(jīng)過(guò)一段復(fù)雜的路徑后仍從另一側(cè)的C點(diǎn)射出.求此過(guò)程中電場(chǎng)力對(duì)電子所做的功W′和電子經(jīng)過(guò)C點(diǎn)時(shí)的速度大小vc;
(3)某同學(xué)認(rèn)為在兩個(gè)帶電導(dǎo)體之間可以存在如圖3所示的靜電場(chǎng),它的電場(chǎng)線相互平行,但間距不等.請(qǐng)你結(jié)合靜電場(chǎng)的基本性質(zhì),判斷這種電場(chǎng)是否存在,并分析論證.

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:填空題

7.如圖,穿在一根光滑固定桿上的小球A、B通過(guò)一條跨過(guò)定滑輪的輕質(zhì)細(xì)繩連接,B球的質(zhì)量為m,桿與水平方向成θ角,不計(jì)所有摩擦,當(dāng)兩球靜止時(shí),OA繩與桿的夾角為θ,OB繩沿豎直方向.此時(shí),細(xì)繩對(duì)小球的拉力為mg,A球的質(zhì)量為\frac{m}{tanθ}

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:計(jì)算題

19.某三棱鏡的橫截面是一直角三角形,如圖所示,∠A=90°,∠B=30°,∠C=60°,棱鏡材料的折射率為n,底面BC涂黑,一束單色光以與底面BC平行的方向射向AB面,經(jīng)AB面和AC面兩次折射后射出棱鏡.
( i)若n=\frac{\sqrt{6}}{2},求光線從AC面上射出時(shí)的折射角;
( ii)為使上述入射光線能從AC面射出,求折射率n的最大值.

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同步練習(xí)冊(cè)答案