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    14．如图所示，上端开口、下端封闭的细长玻璃管竖直放置，长24cm的水银柱将12cm的空气柱封闭在管的下端，此时水银面恰好与管口平齐．已知大气压强为p0=76cmHg，果使玻璃管绕底端在竖直平面内缓慢地转动180°，求在开口向下时管中空气柱的长度．空气视为理想气体，转动中，没有发生漏气．

    分析 在玻璃管转动过程中，根据P=P0+hcosθ可知，转动的角度增大，封闭气体压强减小，体积增大，水银溢出，整个过程封闭气体等温变化，根据玻意耳定律列式求解即可

    解答 解：玻璃管开口向上时，空气柱的压强为：p1=p0+ρgl1   ①
    式中，ρ和g分别表示水银的密度和重力加速度．
    玻璃管开口向下时，原来上部的水银有一部分会流出，设此时空气柱长度为x，则
    p2=p0-ρg[（l1+l2）-x]②
    式中，p2为管内空气柱的压强．
    由玻意耳定律有
    p1l2S=p2xS
    x=20 cm
    答：在开口向下时管中空气柱的长度为20cm．

    点评 本题关键是求出被封闭气体的压强即可正确解答，解答这类问题注意以水银柱为研究对象，根据平衡状态求解．

    练习册系列答案
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    科目：高中物理 来源： 题型：填空题

    4．用密封性好、充满气体的塑料袋包裹易碎品，如图所示．充气袋四周被挤压时，假设袋内气体与外界无热交换，则袋内气体体积减小（填“增大”、“不 变”或“减小”），内能增大（填“增大”、“不变”或“减小，’），压强增大（填“增大”、“不变”或“减小，’），对外界做负功（填“做正功”、“做负 功”或“不做功”）

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    科目：高中物理 来源： 题型：解答题

    5．如图所示，“L”形槽固定在光滑水平面，槽的曲面部分光滑，水平部分粗糙且长度d=2m，上方有水平向右的匀强电场，场强E=102N/C．不带电的绝缘物体B静止在槽的水平部分最左端，在槽的最右端并排放置一个与它等高的，足够长的木板C，足够远处有竖直的挡板P．ABC质量均为m=1kg，现将带正电的电量q=5×10-2C，物体A从槽的曲面上距B的竖直高度为h=0.8m处由静止释放，已知A、B与槽的水平部分及C的上表面的动摩擦因数均为μ=0.4．A与B，C与P的碰撞过程时间极短且碰撞过程中无机械能损失．A、B均可看作质点且A的电量始终保持不变，g取10m/s2．求：

    （1）A与B第一次碰撞后B的速度；
    （2）A与B第二次碰撞后B的速度；
    （3）物体B最终停在距离木板C左端多远处．

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    科目：高中物理 来源： 题型：多选题

    2．如图甲所示，在竖直方向上有四条间距相等的水平虚线L1、L2、L3、L4，在L1与L2和L3与L4之间存在匀强磁场，磁感应强度大小均为1T，方向垂直于虚线所在平面向里．现有一矩形线圈abcd，宽度cd=L=0.5m，质量为0.1kg，电阻为2Ω，将其从图示位置静止释放（cd边与L1重合），速度随时间的变化关系如图乙所示，t1时刻cd边与L2重合，t2时刻ab边与L3重合，t3时刻ab边与L4重合，t2～t3之间图线为与t轴平行的直线，t1～t2之间和t3之后的图线均为倾斜直线，已知t1～t2的时间间隔为0.6s，整个运动过程中线圈平面始终处于竖直方向（重力加速度g取10m/s2）则（　　）
    A．在0～t1时间内，通过线圈的电荷量为2.5C
    B．线圈匀速运动的速度大小为8m/s
    C．线圈的长度为2m
    D．0～t3时间内，线圈产生的热量为4.2J

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    科目：高中物理 来源： 题型：选择题

    9．如图，多匝线圈A与电键、滑动变阻器相连后接入M、N间的交流电源，B线圈与小灯泡L相连．下列说法正确的是（　　）
    A．L发光时，电路中发生了自感现象
    B．L发光时，A线圈的输入功率等于B线圈的输出功率
    C．只有在闭合电键瞬间，L才能发光
    D．若闭合电键后L不发光，将滑动变阻器滑片左移后，L可能会发光

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    科目：高中物理 来源： 题型：解答题

    19．如图1所示是“嫦娥三号”奔月的过程中某阶段运动示意图．关闭动力的嫦娥三号探测器在月球引力作用下向月球靠近，在椭圆轨道B处变轨进入半径为r的圆轨道Ⅰ，此时探测器绕月球做圆周远动的周期为T．经多次变轨，“嫦娥三号”最后从圆轨道Ⅱ上的D点处变轨，进入椭圆轨道Ⅲ．由近月点C成功落月．探测器在月面实现软着陆是非常困难的，探测器接触地面瞬间速度为竖直向下的v0，大于要求的软着陆速度v1，为此，科学家们设计了一种叫电磁阻尼缓冲装置，其原理如图2所示．主要部件为缓冲滑块K和绝缘光滑的缓冲轨道MN、PQ．探测器主体中还有超导线圈（图中未画出），能产生垂直于导轨平面的匀强磁场，导轨内的缓冲滑块由高强绝缘材料制成．滑块K上绕有闭合单匝矩形线圈abcd，线圈的总电阻为R，ad边长为L．当探测器接触地面时，滑块K立即停止运动，此后线圈与轨道间的磁场作用，使探测器做减速运动，从而实现缓冲．若装置中除缓冲滑块（含线圈）外的质量为m，万有引力常量为G，月球表面的重力加速度为$\frac{g}{6}$，g为地球表面重力加速度，不考虑运动磁场产生的电场．

    （1）试用上述信息求出月球的质量和半径；
    （2）为使探测器主体做减速运动，匀强磁场的磁感应强度B应满足什么条件？
    （3）当磁感应强度为B0时，探测器可做减速运动．若从v0减速到v1的过程中，通过线圈截面的电量为q．求该过程中线圈产生的焦耳热．

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    科目：高中物理 来源： 题型：解答题

    6．如图直角三棱镜ABC是由折射率n=$\sqrt{2}$的某种透明材料制成，O为BC的中点，∠B=30°，一束光线在纸面内从O点射入棱镜，入射光线与BC面垂线的夹角为α．若不考虑光线在BC和AC面上的反射．
    ①若α=45°，则出射光线与AC面的夹角多大？
    ②若要使射入O点的光线能从AB面射出，则α的正弦值应满足什么条件？

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    科目：高中物理 来源： 题型：选择题

    3．以下是力学中的三个实验装置，由图可知这三个实验共同的物理思想方法是（　　） 
    A．极限的思想方法B．放大的思想方法C．控制变量的方法D．猜想的思想方法

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    科目：高中物理 来源： 题型：选择题

    4．以下叙述正确的是（　　）
    A．库仑在研究电荷间相互作用时，提出了“电场”的概念
    B．无论是亚里士多德、伽利略，还是笛卡尔都没有建立力的概念，而牛顿的伟大之处在于他将物体间复杂多样的相互作用抽象为“力”，为提出牛顿第一定律而确立了一个重要的物理概念
    C．卡文迪许通过扭秤实验测出了静电力常量
    D．欧姆定律I=$\frac{U}{R}$采用比值定义法定义了电流强度这一物理量

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