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【题目】如图所示,一端封闭、另一端开口、长为75 cm的粗细均匀的玻璃管,放置在水平桌面上,内有一段25 cm长的水银柱封闭了45 cm长的空气柱,大气压强为P0= 75 cmHg、温度为T0300 K,不计玻璃管壁的摩擦。

1)将玻璃管缓慢旋转,直至管的开口端竖直向上,稳定后,管内空气柱长度为多少?

2)第(1)问中,玻璃管开口端竖直放置后,对管内封闭气体缓慢加热至480 K,水银是否溢出管口?稳定时管内气体的长度是多少?

【答案】(1)33.75cm(2)60cm

【解析】

1)水平时,封闭气体压强P1=P0=75cmHg

竖直时,封闭气体压强P2=P0+ρgh=100cmHg

从水平到竖直,气体做等温变化,根据玻意耳定律,有P1SL1=P2SL2

解得L2=33.75cm

2)假设试管足够长,温度升高时,气体一直做等压变化,有

解得L3=72cm

L3+h>75cm,所以会溢出

假设最后留在试管中的液柱长度为h3

可以得到封闭气体压强为P3=P0+ρgh3=75+h3cmHg

由理想气体状态方程得

此时试管中的气体长度L3=75-h3

解得h3=15cm,

所以L3=60cm

练习册系列答案
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科目:高中物理 来源: 题型:

【题目】如图所示,在竖直平面内,固定有半圆弧轨道,其两端点 MN 连线水平。将一轻质小环套在轨道上,一细线穿过轻环 A,一端系在 M 点,另一端系一质量为 m 的小球,小球恰好静止在图示位置。不计所有摩擦,重力加速度大小为 g。下列说法正确的是( )

A. 轨道对轻环的支持力大小为 mg

B. 细线对 M 点的拉力大小为

C. 细线对轻环的作用力大小为mg

D. N 点和轻环的连线与竖直方向的夹角为30°

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【题目】如图所示,线圈abcd的面积是0.05m2,共100匝;线圈电阻为,外接电阻R,匀强磁场的磁感强度为BT,当线圈以300r/min的转速匀速旋转时,求:

1)若从线圈处于中性面开始计时,写出线圈中感应电动势的瞬时值表达式;

2)线圈转过s 时电动势的瞬时值多大?

3)电路中电压表和电流表的示数各是多少?

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【题目】如图,两足够长平行光滑的金属导轨MNPQ相距为L,导轨放在水平面上,导轨电阻不计.磁感应强度为B的匀强磁场垂直导轨平面向上,金属棒ab垂直于MNPQ放置在导轨上,且始终与导轨电接触良好,金属棒的质量为m、电阻为R.灯泡的电阻RL=3R,调节电阻箱电阻R1=6R,现给金属棒施加水平向右的恒力F,使棒由静止开始运动,试求:

1)金属棒运动的最大速度为多大?

2)当金属棒运动距离为S0时速度恰达到最大,求金属棒由静止开始运动2S0的过程中,整个电路上产生的电热能?

3R1为何值时,R1上消耗的电功率最大?最大电功率为多少?

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【题目】1)用油膜法估测分子的大小时有如下步骤:

A . 将玻璃板放在浅盘上,然后将油酸膜的形态用彩笔画在玻板上;

B . 将油酸和酒精按一定比例配制好;把酒精油酸溶液一滴一滴滴入量简中,当体积达到1mL时记下滴入的滴数,算出每滴液滴的体积;把一滴酒精油酸溶液滴在水面上,直至薄膜形态稳定;

C . 向浅盘中倒入约2cm深的水,向浅盘中的水面均匀地撤入石膏粉(或痱子粉)

D.把玻璃板放在方格纸上,数出薄膜所占面积;

E . 计算出油膜的厚度

把以上各步骤按合理顺序排列如下:____________

2)若油酸酒精溶液的浓度为每ml溶液中有纯油酸6 mL,用注射器测得1 mL上述溶液有液滴50滴。把1滴该溶液滴入盛水的浅盘里,最后油酸膜的形状和尺寸如图所示,坐标中正方形小方格的边长为1cm,则

①油酸膜的面积是________m2

②每一液油酸酒精溶液中含有纯油酸的体积是_________m3

③按以上数据,估测出油酸分子的直径是________m

第②、③的结果均保留2位有效数字 .

(3)某同学在实验中,计算结果明显偏大,可能是由于_________

A . 油酸未完全散开

B . 油酸中含有大量的酒精

C . 计算油膜面积时舍去了所有不足一格的方格

D . 求每滴体积时,1 mL的溶液的滴数误多计了10

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科目:高中物理 来源: 题型:

【题目】如图所示,PQRS是一电阻为R的长方形刚性导线框,水平边PQ的长度为d、竖直边QR的长度为d,导线框始终以恒定速度v水平向右运动。右边空间中有以MN为边界、磁感应强度为B的匀强磁场,磁场方向垂直导线框平面,边界MN和导线框的水平边成60°角,不计导线框中电流产生的磁场,求

(1)导线框进入磁场过程中的最大感应电流;

(2)导线框进入磁场的过程中通过导线横截面的电量;

(3)导线框中感应电流随时间变化的表达式(以导线框的Q点到达磁场时为t0).

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【题目】验证力的平行四边形定则的实验中,某同学的实验情况如图甲所示,其中A为固定橡皮条的图钉,O为橡皮条与细绳的结点,OBOC为细绳套.

(1)图乙是在白纸上根据实验结果画出的力的图示,下列说法中正确的是___________

A.图乙中的F是力F1F2合力的理论值,F′是力F1F2合力的实际测量值

B.图乙中的F′是力F1F2合力的理论值,F是力F1F2合力的实际测量值

C.在实验中,如果将细绳也换成橡皮条,那么对实验结果没有影响

D.在实验中,如果将细绳也换成橡皮条,那么对实验结果有影响

(2)本实验采用的科学方法是________

A.理想实验法 B.等效替代法

C.控制变量法D.建立物理模型法

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【题目】汽车AvA4 m/s的速度向右做匀速直线运动,发现前方相距x07 m处、以vB10 m/s的速度同向运动的汽车B正开始匀减速刹车直到静止后保持不动,其刹车的加速度大小a2 m/s2.从此刻开始计时,求:

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(2)经过多长时间A恰好追上B?

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【题目】如图所示,光滑的水平面AB与光滑的竖直半圆形轨道BC平滑连接,半圆轨道半径,一个质量为的物体放在A处。现作用一水平向右的恒力F。使物块由静止开始运动,当物体运动到B点时。撤去水平恒力F,物体恰好能通过半圆轨道的最高点C,并从C点水平抛出。后又落回A处。g,物体可视为质点。空气阻力不计。求:

1AB的长度L

2)物体在B点时对轨道的压力;

3)力F的大小。

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