精英家教网 > 高中物理 > 题目详情
7.如图所示,两端开口的U形玻璃管两边粗细相同,管中装入水银,两管中水银面与管口距离均为12 cm,大气压强为p0=75 cmHg.现将粗管管口封闭,环境温度为27℃,保持U形管竖直,缓慢加热左管气体,使左管气柱长度变为14cm,此过程中右管中气体温度不变,求:此时左管中气体的温度和压强.

分析 右管中的气体发生等温变化,根据玻意耳定律求出末态压强;对左管中的气体列理想气体状态方程可求最终温度;

解答 解:左管气柱长度变为14cm,右管气柱长度变为10cm
右管中气体初态压强${p}_{右}^{\;}={p}_{0}^{\;}=75cmHg$,体积${V}_{右}^{\;}=12S$
末态压强${p}_{右}^{′}=?$         体积${V}_{右}^{′}=10S$
右管中气体温度不变,根据玻意耳定律,有
${p}_{右}^{\;}{V}_{右}^{\;}={p}_{右}^{′}{V}_{右}^{′}$
代入数据:$75×12S={p}_{右}^{′}×10S$
解得:${p}_{右}^{′}=90cmHg$
左管气体末态的压强${p}_{左}^{′}={p}_{右}^{′}+4=94cmHg$
对左管中的气体,根据理想气体状态方程:
$\frac{{p}_{左}^{\;}{V}_{左}^{\;}}{{T}_{1}^{\;}}=\frac{{p}_{左}^{′}{V}_{左}^{′}}{{T}_{2}^{\;}}$
代入数据:$\frac{75×12S}{273+27}=\frac{94×14S}{{T}_{2}^{\;}}$
解得:${T}_{2}^{\;}=439K=166℃$
答:此时左管的温度166℃,压强为94cmHg

点评 本题考查了气体实验定律和理想气体状态方程的综合运用,关键是明确两部分气体初末状态的状态参量,结合几何关系进行求解即可.

练习册系列答案
相关习题

科目:高中物理 来源: 题型:解答题

17.如图所示,U形管左管横截面积为2×10-4m2,右管横截面积为1×10-4m2.左端封闭,封有长50cm的气柱A,右端开口,用活塞C封住气柱B,活塞质量为1kg,与管壁摩擦不计,并且不漏气,此时左右两管水银面高度差为37.5cmHg,室温为27℃,且取大气压为p0=1×105Pa=75cmHg,g=10m/s2.则:
(1)此状态下A、B气柱压强分别为多少?
(2)仅在缓慢升高A气柱温度的情况下,若要使左、右两管内水银面相平,则A气柱温度需升高到多少摄氏度?(假定试管足够长)

查看答案和解析>>

科目:高中物理 来源: 题型:多选题

18.如图所示,模型交流发电机的矩形线圈abcd在匀强磁场中绕垂直于磁场的轴匀速转动,矩形线圈与原线圈可调节的理想变压器、灯泡、平行板电容器组成电路,当矩形线圈转动的角速度为ω时,发现灯泡较暗,不能正常发光,为了使灯泡能正常工作,下列措施可行的是(  )
A.将原线圈抽头P适当向上滑动
B.将电容器两板间的距离适当增大
C.适当增大磁场的磁感应强度或适当增大线圈转动的角速度
D.适当减小磁场的磁感应强度B,同时适当增大线圈的转动角速度ω,但Bω不变

查看答案和解析>>

科目:高中物理 来源: 题型:解答题

15.如图所示,绝缘水平面内固定有一间距d=1m、电阻不计的足够长光滑矩形导轨AKDC,导轨两端接有阻值分别为R1=3Ω和R2=6Ω的定值电阻,矩形区域AKFE、NMCD范围内均有方向竖直向下、磁感应强度大小B=1T的匀强磁场Ⅰ和Ⅱ,一质量m=0.2kg、电阻r=1Ω的导体棒ab垂直放在导轨上AK与EF之间某处,在方向水平向右、大小F0=2N的恒力作用下由静止开始运动,刚要到达EF时导体棒ab的速度大小v1=3m/s,导体棒ab进入磁场Ⅱ后,导体棒ab中通过的电流始终保持不变,导体棒ab在运动过程中始终保持与导轨垂直且接触良好,空气阻力不计.
(1)求导体棒ab刚要到达EF时的加速度大小a1
(2)求两磁场边界EF和MN之间的距离L;
(3)若在导体棒ab刚要到达MN时将恒力F0撤去,求导体棒ab能继续滑行的距离s以及滑行该距离s的过程中整个回路产生的焦耳热Q.

查看答案和解析>>

科目:高中物理 来源: 题型:多选题

2.如图所示为著名的“阿特伍德机”装置示意图.跨过轻质定滑轮的轻绳两端悬挂两个质量质量均为M的物块,当左侧物块附上质量为m的小物块时,该物块由静止开始加速下落,下落h后小物块撞击挡板自动脱离,系统以v匀速运动.忽略系统一切阻力,重力加速度为g,若测出v,则可完成多个力学实验.下列关于此实验的说法,正确的是(  )
A.系统放上小物块后,轻绳的张力增加了mg
B.可测得当地重力加速度g=$\frac{(2M+m){v}^{2}}{2mh}$
C.要验证机械能守恒,需验证等式mgh=$\frac{1}{2}$(2M+m)v2
D.要探究合外力与加速度的关系,需探究mg=(M+m)$\frac{{v}^{2}}{2h}$是否成立

查看答案和解析>>

科目:高中物理 来源: 题型:实验题

12.在“探究小车速度随时间变化的规律”的实验中,做匀加速直线运动的小车,牵引一条纸带通过打点计时器,交流电源的频率是50Hz,由纸带上打出的某一点开始,每5个点剪下一段纸带,按如图所示,每一条纸带下端与x轴相重合,左边与y轴平行,将纸带不留间隙也不重叠地按长短顺序粘在坐标系中:
(1)从下列所给器材中,选出本实验所需的器材有①④⑤⑥⑦⑨;
①打点计时器 ②天平 ③低压直流电源 ④细绳 ⑤纸带 ⑥小车  ⑦钩码    ⑧秒表 ⑨一端有滑轮的长木板
(2)为达到实验目的,还缺少低压交流电源,刻度尺.
(3)第三个0.1s内中间时刻的速度是0.38m/s;(计算结果保留两位有效数字)
(4)运动物体的加速度是0.075m/s2.(计算结果保留两位有效数字)

查看答案和解析>>

科目:高中物理 来源: 题型:计算题

19.如图所示,竖直杆AB用细线悬挂在水平面上一定高度处,杆长为L,水深也为L,太阳光照在杆子上,太阳光线与水平面的夹角为37°,杆子底端B离水平面的高度h=$\frac{L}{3}$.已知水的折射率n=$\frac{4}{3}$,sin37°=0.6,cos37°=0.8,求:
(1)竖直杆在水底形成的影子的长.
(2)影子的中心到AB杆的水平距离.

查看答案和解析>>

科目:高中物理 来源: 题型:多选题

16.一个实验小组在“探究弹力和弹簧伸长的关系”的实验中,使用两条不同的轻质弹簧a和b,得到弹力与弹簧长度的图象如图所示,由图象可知(  )
A.a的原长比b短B.a的劲度系数比b大
C.a的横截面积比b大D.弹力和弹簧长度成正比

查看答案和解析>>

科目:高中物理 来源: 题型:多选题

20.如图(甲),水平面上的平行金属导轨MN、PQ上放着两根导体棒ab、cd,两棒间用绝缘丝线系住.刚开始时匀强磁场垂直纸面向里,磁感强度B随时间t的变化如图(乙)所示.若用I表示流过导体棒ab的电流强度,T表示丝线对导体ab的拉力.则在t0时刻(  )
A.I=0B.I≠0且I的方向为b→a
C.T=0D.T≠0且T的方向水平向左

查看答案和解析>>

同步练习册答案