【題目】如圖,一粗細(xì)均勻的形管豎直放置, 側(cè)上端封閉, 側(cè)上側(cè)與大氣相通,下端開(kāi)口處開(kāi)關(guān)關(guān)閉, 側(cè)空氣柱的長(zhǎng)度為,側(cè)水銀面比側(cè)的高,現(xiàn)將開(kāi)關(guān)打開(kāi),從形管中放出部分水銀,當(dāng)兩側(cè)的高度差為時(shí),將開(kāi)關(guān)關(guān)閉,已知大氣壓強(qiáng)。

（1）.求放出部分水銀后側(cè)空氣柱的長(zhǎng)度;

（2）.此后再向側(cè)注入水銀,使兩側(cè)的水銀達(dá)到同一高度,求注入水銀在管內(nèi)的長(zhǎng)度。

【答案】(1) (2)

【解析】試題分析：先計(jì)算出A側(cè)氣體的初狀態(tài)氣壓和末狀態(tài)氣壓，然后根據(jù)玻意耳定律列式求解；兩側(cè)水銀面等高后，根據(jù)玻意耳定律求解氣體的體積；比較兩個(gè)狀態(tài)，結(jié)合幾何關(guān)系得到第二次注入的水銀柱的長(zhǎng)度。

（1）以cmHg為壓強(qiáng)單位，設(shè)A側(cè)空氣柱長(zhǎng)度l=10.0cm時(shí)壓強(qiáng)為p，
當(dāng)兩側(cè)的水銀面的高度差為h1=10.0cm時(shí)，
空氣柱的長(zhǎng)度為l1，壓強(qiáng)為p1，由玻意耳定律可得：plS=p1l1S
由力學(xué)平衡條件可得：p=p0+h
打開(kāi)開(kāi)關(guān)放出水銀的過(guò)程中，B側(cè)水銀面處的壓強(qiáng)始終為p0，
而A側(cè)水銀面處的壓強(qiáng)隨空氣柱長(zhǎng)度的增加逐漸減小，B、A兩側(cè)水銀面的高度差也隨著減小，直至B側(cè)水銀面低于A側(cè)水銀面h1為止，由力學(xué)平衡條件可得：p1=p0-h1
聯(lián)立并代入數(shù)據(jù)解得：l1=12cm

（2）當(dāng)A、B兩側(cè)的水銀面達(dá)到同一高度時(shí)，設(shè)A側(cè)空氣柱的長(zhǎng)度為l2，壓強(qiáng)為p2，
由玻意耳定律可得：plS=p2l2S
由力學(xué)平衡條件有：p2=p0
解得：l2=10.4cm
設(shè)注入水銀在管內(nèi)的長(zhǎng)度為△h，依題意可得：△h=2（l1-l2）+h1

解得：△h=13.2cm

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】被譽(yù)為中國(guó)版海事衛(wèi)星的“天通一號(hào)01星”，在2016年8月6日在西昌衛(wèi)星發(fā)射中 心順利升空并進(jìn)入距離地球約36000km的地球同步軌道．僅隔10天，我國(guó)首顆，也是世界首顆量子科學(xué)實(shí)驗(yàn)衛(wèi)星“墨子”在酒泉成功發(fā)射至高度為500km的預(yù)定圓形軌道 (已知地球半徑約6400km)．以下說(shuō)法正確的是

A. 火箭發(fā)射加速升空時(shí)，衛(wèi)星對(duì)火箭的壓力小于自身重力

B. “墨子”號(hào)衛(wèi)星的向心加速度約為“天通一號(hào)01星”的向心加速度的37.8倍

C. 在相等時(shí)間內(nèi)，“墨子”號(hào)衛(wèi)星通過(guò)的弧長(zhǎng)約為“天通一號(hào)01星”通過(guò)弧長(zhǎng)的8．5倍

D. “天通一號(hào)0l星”。的運(yùn)行周期大于“墨子”號(hào)衛(wèi)星的運(yùn)行周期

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】L形的光滑金屬軌道AOC，AO沿豎直方向，OC沿水平方向，PQ是如圖所示地放在導(dǎo)軌上的一根金屬直桿，直桿從圖示位置由靜止開(kāi)始在重力作用下運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)過(guò)程中Q端始終在OC上。空間存在著垂直于紙面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，則在PQ桿滑動(dòng)的過(guò)程中，下列判斷正確的是

A. 感應(yīng)電流的方向始終是由P→Q，PQ所受安培力的方向垂直桿向左

B. 感應(yīng)電流的方向先是由P→Q，后是由Q→P，PQ所受安培力的方向先垂直于桿向左，后垂直于桿向右

C. 感應(yīng)電流的方向始終是由Q→P，PQ所受安培力的方向垂直桿向右

D. 感應(yīng)電流的方向先是由Q→P，后是由P→Q，PQ所受安培力的方向先垂直于桿向右，后垂直于桿向左

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖，容積均為V的汽缸A、B下端有細(xì)管（容積可忽略）連通，閥門K2位于細(xì)管的中部，A、B的頂部各有一閥門K1、K3；B中有一可自由滑動(dòng)的活塞（質(zhì)量、體積均可忽略）。初始時(shí)，三個(gè)閥門均打開(kāi)，活塞在B的底部；關(guān)閉K2、K3，通過(guò)K1給汽缸充氣，使A中氣體的壓強(qiáng)達(dá)到大氣壓p0的3倍后關(guān)閉K1。已知室溫為27 ℃，汽缸導(dǎo)熱。

（i）打開(kāi)K2，求穩(wěn)定時(shí)活塞上方氣體的體積和壓強(qiáng)；

（ii）接著打開(kāi)K3，求穩(wěn)定時(shí)活塞的位置；

（iii）再緩慢加熱汽缸內(nèi)氣體使其溫度升高20 ℃，求此時(shí)活塞下方氣體的壓強(qiáng)。

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】為了測(cè)量某化工廠的污水排放量，技術(shù)人員在該廠的排污管末端安裝了如圖所示的流量計(jì)，該裝置由絕緣材料制成，長(zhǎng)、寬、高分別為a、b、c，左、右兩端開(kāi)口，在垂直于前、后面的方向加磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，在上、下兩個(gè)面的內(nèi)側(cè)固定有金屬板M、N作為電極，污水充滿管口從左向右流經(jīng)該裝置時(shí)，電壓表將顯示兩個(gè)電極間的電壓U，若用Q表示污水流量（單位時(shí)間內(nèi)流出的污水體積），下列說(shuō)法中正確的是

A. M板電勢(shì)一定高于N板的電勢(shì)

B. 污水中離子濃度越高，電壓表的示數(shù)越大

C. 污水流動(dòng)的速度越大，電壓表的示數(shù)越大

D. 電壓表的示數(shù)U與污水流量Q成正比

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖位于豎直面內(nèi)的光滑軌道AB，與半徑為R的圓形軌道底部相通，圓形軌道上部有一缺口CDE，D點(diǎn)為圓形最高點(diǎn)，∠COD＝∠DOE＝30°，質(zhì)量為m可視為質(zhì)點(diǎn)的小球自光滑軌道AB上某點(diǎn)靜止下滑，由底部進(jìn)入圓形軌道，通過(guò)不斷調(diào)整釋放位置，直到小球從C飛出后能無(wú)碰撞的從E進(jìn)入左側(cè)軌道，重力加速度為g。下列說(shuō)法正確的是

A. 小球通過(guò)最高點(diǎn)的速度大小為

B. 小球通過(guò)C點(diǎn)時(shí)速度大小為

C. 小球從C點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)的時(shí)間為

D. A點(diǎn)距地面的高度為

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，下端封閉上端開(kāi)口的柱形絕熱氣缸，高為30cm、截面積為4cm2，—個(gè)質(zhì)量不計(jì)、厚度忽略的絕熱活塞位于距氣缸底部10cm處?kù)o止不動(dòng)，活塞上下均為一個(gè)大氣壓、27℃的理想氣體，活塞與側(cè)壁的摩擦不能忽略，下端氣缸內(nèi)有一段不計(jì)體積的電熱絲。由氣缸上端開(kāi)口緩慢注入水銀，當(dāng)注入20ml水銀時(shí)，活塞恰好開(kāi)始下降，停止注入水銀．忽略外界溫度變化，外界大氣壓始終為75cmHg．最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力，求：

（i）假設(shè)不注入水銀，封閉氣體的溫度至少降到多少℃活塞才會(huì)下降？

（ii）現(xiàn)用電熱絲緩慢加熱封閉氣體，使活塞緩慢上升，直到水銀柱上端與氣缸開(kāi)口相齊，溫度至少升髙到多少℃?

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖表示一個(gè)盛有某種液體的槽，槽的中部扣著一個(gè)橫截面為等腰直角三角形的薄壁透明罩CAB，罩內(nèi)為空氣，整個(gè)罩子浸沒(méi)在液體中，底邊AB上有一個(gè)點(diǎn)光源D，其中BD=AB。 P為BC邊的中點(diǎn)，若要在液面上方只能夠看到被照亮的透明罩為P點(diǎn)的上半部分，試求槽內(nèi)液體的折射率應(yīng)為多大？

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，斜面1、曲面2和斜面3的頂端高度相同，底端位于同一水平面上，斜面1與曲面2的水平底邊長(zhǎng)度相同。一物體與三個(gè)面間的動(dòng)摩擦因數(shù)相同，當(dāng)它由靜止開(kāi)始分別沿三個(gè)面從頂端下滑到底端的過(guò)程中，若損失的機(jī)械能分別為△E、△E、△E3，到達(dá)底端的速度分別為v1、v2、v3，則下列判斷正確的是

A. △E＝△E＞△E3

B. △E＞△E＞△E3

C. v1＝v2＜v3

D. v2＜ v1＜v3

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