粗细均匀的U形管竖直放置.右端封闭.左管内有一个重力和摩擦都不计的活塞.管内水银把气体分隔成A.B两部分．当大气压强为P0=75cmHg.温度为t0=27℃时.管内水银面在同一高度.两部分气体的长度均为L0=30cm．①现向上缓慢拉动活塞.使两管内水银面高度差为h=10cm.求活塞上升的高度L,②然后固定活塞.再仅对左管气体加热.使A部� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

1．

粗细均匀的U形管竖直放置，右端封闭，左管内有一个重力和摩擦都不计的活塞，管内水银把气体分隔成A、B两部分．当大气压强为P₀=75cmHg，温度为t₀=27℃时，管内水银面在同一高度，两部分气体的长度均为L₀=30cm．
①现向上缓慢拉动活塞，使两管内水银面高度差为h=10cm，求活塞上升的高度L；
②然后固定活塞，再仅对左管气体加热，使A部分气体温度升高．则当左管内气体温度为多少摄氏度时，方可使右管内水银面回到原来的位置．（该题计算结果均保留三位有效数字）

分析（1）向上缓慢拉动活塞，使两管内水银面高度差为h=10cm，右边水银面下降0.5h=5cm，B管中气体长度变为L₀+0.5h，发生等温变化，根据玻意耳定律列式求出B管中气体的压强，即可A管中气体的压强，再对A研究，根据玻意耳定律求出后来的长度，由几何关系求解活塞上升的高度L；
（2）B管中水银面回到原来的位置，压强恢复到原始值P₀=75cmHg，左右水银面相平，左管中气体压强也恢复到P₀=75cmHg，对A管中气体，根据气态方程，列式求解温度

解答解：①温度不变，对B管气体：
P₀L₀S=P₂（L₀+0.5h）S
可得：P₂≈64.3cm
对A管气体：
P₀L₀S=（P₂-h）L₁S
求得：L₁≈41.4cm
L=L₁+0.5h-L₀=16.4cm
②为使右管内水银面回到原来位置，A气体的压强应为P₀，长度应为L₁+0.5h；
由理想气体状态方程得：$\frac{{P}_{0}{L}_{0}S}{{T}_{0}}=\frac{{P}_{0}（{L}_{1}+0.5h）S}{T}$
代入数据可得：T=464K
所以：t=191°C
答：①现向上缓慢拉动活塞，使两管内水银面高度差为h=10cm，活塞上升的高度16.4cm；
②则当左管内气体温度为191°C 时，方可使右管内水银面回到原来的位置．

点评本题是两部分气体问题，既要隔离研究两部分气体的状态变化，运用气态方程列式，更要抓住它们之间的关系，比如压强关系，长度关系等

练习册系列答案

年级	高中课程	年级	初中课程
高一	高一免费课程推荐！	初一	初一免费课程推荐！
高二	高二免费课程推荐！	初二	初二免费课程推荐！
高三	高三免费课程推荐！	初三	初三免费课程推荐！
更多初中、高中辅导课程推荐,点击进入>>

相关习题

科目：高中物理 来源： 题型：选择题

11．

如图所示，在两个等量负点电荷形成的电场中，o点是两电荷连线的中点，a、b是该线上的两点，c、d是两电荷连线中垂线上的两点，acbd为一菱形．若将一负粒子（不计重力且不影响原电场分布）从c点匀速移动到d点，电场强度用E，电势用φ来表示．则下列说法正确的是（　　）

	A．	φ_a一定小于φ_o，φ_o一定大于φ_c
	B．	E_a一定大于E_o，E_o一定大于E_c
	C．	负粒子的电势能一定先增大后减小
	D．	施加在负粒子上的外力一定先减小后增大

查看答案和解析>>

科目：高中物理 来源： 题型：解答题

12．

如图所示，水平桌面左端有一顶端高为h的光滑圆弧形轨道，圆弧的底端与桌面在同一水平面上．桌面右侧有一竖直放置的光滑掘弧轨道MNP，其形状为半径R=0.8m的圆环剪去了左上角135°的，MN为其竖直直径．P点到桌面的竖直距离也为-质量m=0.4kg的物块A自圆弧形轨道的顶端释放，到达圆弧轨道底端恰与一停在圆弧底端水平桌面上质量也为m的物块B发生弹性正碰（碰撞过没有机械能的损失），碰后物块B的位移随时间变化的关系式为x=6t-2t²（关系式中所有物理量均为标准单位），物块B飞离桌面后恰由P点沿切线落入圆轨道．（重力加速度g取10m/s²）
（1）求BP间的水平距离X_总
（2）判断物块B能否沿圆轨道到达M点
（3）求物块A由静止释放的高度h．

查看答案和解析>>

科目：高中物理 来源： 题型：解答题

9．

如图所示，足够长的光滑平行金属导轨cd和ef水平放置，在其左端连接倾角为θ=37°的光滑金属导轨ge、hc，导轨间距均为L=1m，在水平导轨和倾斜导轨上，各放一根与导轨垂直的金属杆，金属杆与导轨接触良好．金属杆a、b质量均为M=0.1kg，电阻R_a=2Ω、R_b=3Ω，其余电阻不计．在水平导轨和斜面导轨区域分别有竖直向上和竖直向下的匀强磁场B₁、B₂，且B₁=B₂=0.5T．已知从t=0时刻起，杆a在外力F₁作用下由静止开始水平向右运动，杆b在水平向右的外力F₂作用下始终保持静止状态，且F₂=0.75+0.2t（N）．（sin 37°=0.6，cos 37°=0.8，g取10m/s²）
（1）判断杆a的电流方向并通过计算说明杆a的运动情况；
（2）从t=0时刻起，求1s内通过杆b的电荷量；
（3）若从t=0时刻起，2s内作用在杆a上的外力F₁做功为13.2J，则求这段时间内杆b上产生的热量．

查看答案和解析>>

科目：高中物理 来源： 题型：选择题

16．如图甲为远距离输电示意图，变压器均为理想变压器．升压变压器原副线圈匝数比为1：100，其输入电压如图乙所示，远距离输电线的总电阻为100Ω．降压变压器右侧部分为一火警报警系统原理图，其中R₁为一定值电阻，R₂为用半导体热敏材料制成的传感器，当温度升高时其阻值变小．电压表V显示加在报警器上的电压（报警器未画出）．未出现火警时，升压变压器的输入功率为750kW．下列说法中正确的有（　　）

	A．	降压变压器副线圈输出的交流电频率为100Hz
	B．	未出现火警时，远距离输电线路损耗功率为180kw
	C．	当传感器R₂所在处出现火警时，输电线上的电流变大
	D．	当传感器R₂所在处出现火警时，电压表V的示数变大

查看答案和解析>>

科目：高中物理 来源： 题型：解答题

6．

如图所示，AB、CD为两个光滑的平台，一倾角为37°，长为5m的传送带与两平台平滑连接．现有一小物体以10m/s的速度沿AB平台向右运动，当传送带静止时，小物体恰好能滑到CD平台上，问：
（1）小物体跟传送带间的动摩擦因数多大？
（2）当小物体在AB平台上的运动速度低于某一数值时，无论传送带顺时针运动的速度多大，小物体总不能到达高台CD，求这个临界速度．
（3）若小物体以8m/s的速度沿平台AB向右运动，欲使小物体到达高台CD，传送带至少以多大的速度顺时针运动？

查看答案和解析>>

科目：高中物理 来源： 题型：选择题

13．

在光滑绝缘水平面上，一边长为L的正方形金属框在水平恒力F作用下由静止开始运动，穿过右侧方向如图所示的有界匀强磁场区域．磁场区域的宽度为d（d＞L）．已知当ab边刚进入磁场时，线框的加速度恰好为零．则线框进入磁场的过程和从磁场另一俐穿出的过程相比较，下列说法正确的是（　　）

	A．	进人磁场的过程线圈产生的热量小于穿出磁场的过程线圏产生的热量
	B．	进人磁场的过程的时间等于穿出磁场的过程的时间
	C．	进人磁场的过程与穿出磁场的过程，通过线圈横截面的电荷量不相等
	D．	进人磁场的过程与穿出磁场的过程所受的安培力方向相反

查看答案和解析>>

科目：高中物理 来源： 题型：解答题

10．某同学测量一只未知电阻．

①他先用多用电表粗测，选择电阻挡“×1k”将红、黑表笔短接，进行欧姆调零．接着测量电阻，指针位
值如图1，则读数为24×10³Ω，他还需要换档重新测量吗？不需要（答“需要”或“不需要”）
②接下来再用“伏安法”测量该电阻，可供选择的器材有：
A．电流表A_l（0～100μA，2kΩ）
B．电流表A₂（0～500μ A，300Ω）
C．电压表V₁（0～10V，100kΩ）
D．电压表V₂（0～50V，500kΩ）
E．直流稳压电源占E（15V，1A）
F，滑动变阻器R（1kΩ，1W）
G．电键S和导线若干
电流表应选B，电压表应选C（填器材前面的字母）
③请根据图2实验原理图完成实物图3中的连线．