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体积为V=100 cm3的空心球带有一根有刻度的均匀长管,管上共有N=101个刻度,设长管与球连接处为第一个刻度,以后顺序往上排列,相邻两刻度间管的容积为0.2 cm3,水银液滴将球内空气与大气隔开,如图8-2-9所示.当温度t=5 ℃时,水银液滴在刻度为n=21的地方.那么在此大气压下,能否用它测量温度?说明理由,若能,求其测量范围,不计热膨胀.

8-2-9

解析:因为管口和大气相通,所以球内气体的体积随温度的升高而膨胀,气体是等压变化,根据盖·吕萨克定律:

===恒量.

    温度的增加与体积的增加成正比,所以可以用来测量温度.测量温度的范围应该为气体的体积从V1=100 cm3,等压变化到V2=(100+100×0.2) cm3=120 cm3这个范围所对应的气体温度T1—T2之间.

    根据题意,当T0=273+5 K=278 K时,气体的体积V0=(100+20×0.2) cm3=104 cm3.

根据盖·吕萨克定律:

=

T1== K=267.3 K

=,所以T2== K=320.8 K

267.3 K=-5.7 ℃320.8 K=47.8 ℃

    能测量温度的范围从-5.7 ℃47.8 ℃.

练习册系列答案
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科目:高中物理 来源: 题型:

(1)如图为用来测量某种易溶于水的不规则的轻矿石的密度,测量步骤如下:
①打开开关K,使管AB与钟罩C和大气相通,这时上下移动盛有水银的连通器D,使水银面在n处;
②关闭K,升起D,使水银面到达m处,这时连通器中的两管内水银面高度差h1=15.2cm.
③打开K,把264克矿物投入C中,移动D,使水银面在n处;④关闭K,上举D,使左端水银面又到m处,这时两管中的水银面高度差h2=24.0cm.
已知大气压强为760mmHg,钟罩和管AB(到达m处)的体积为V=103cm3,设测量过程等温,求矿石的密度.
(2)两名登山运动员要完成测定海拔5000米高度的重力加速度,他们攀到了某这一高山的峰顶,用他们随身携带的安全绳索、量程为5米长的卷尺和腕表,来完成此实验.测量步骤如下
①他们用安全绳的一端系一重石块,别一端固定在山崖上,把石块探出山涯放下约三十米形成一个单摆;
②让单摆摆起来,用腕表测出它摆动100次的时间t1=600S
③将绳索上收4.9米后,重新固定,再一次让单摆摆起来,仍用腕表测出它摆动100次的时间t2=400S.π=3.14;保留3位有效数字.请你帮忙求出此高度的重力加速度.

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科目:高中物理 来源:2008-2009学年江苏省盐城市东台市高三(上)期末物理试卷(解析版) 题型:解答题

(1)如图为用来测量某种易溶于水的不规则的轻矿石的密度,测量步骤如下:
①打开开关K,使管AB与钟罩C和大气相通,这时上下移动盛有水银的连通器D,使水银面在n处;
②关闭K,升起D,使水银面到达m处,这时连通器中的两管内水银面高度差h1=15.2cm.
③打开K,把264克矿物投入C中,移动D,使水银面在n处;④关闭K,上举D,使左端水银面又到m处,这时两管中的水银面高度差h2=24.0cm.
已知大气压强为760mmHg,钟罩和管AB(到达m处)的体积为V=103cm3,设测量过程等温,求矿石的密度.
(2)两名登山运动员要完成测定海拔5000米高度的重力加速度,他们攀到了某这一高山的峰顶,用他们随身携带的安全绳索、量程为5米长的卷尺和腕表,来完成此实验.测量步骤如下
①他们用安全绳的一端系一重石块,别一端固定在山崖上,把石块探出山涯放下约三十米形成一个单摆;
②让单摆摆起来,用腕表测出它摆动100次的时间t1=600S
③将绳索上收4.9米后,重新固定,再一次让单摆摆起来,仍用腕表测出它摆动100次的时间t2=400S.π=3.14;保留3位有效数字.请你帮忙求出此高度的重力加速度.

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科目:高中物理 来源:2008年北京市崇文区高考理综一模物理试卷(解析版) 题型:解答题

(1)用油膜法估测油酸分子直径的大小.
①现将1滴配置好的油酸溶液滴入盛水的浅盘中,让油膜在水面上尽可能散开,待液面稳定后,在水面上形成油酸的______油膜;
②把带有方格的玻璃板放在浅盘上,在玻璃板上描绘出油膜的边界轮廓,形状如图1所示.已知坐标方格边长为L,按要求数出油膜轮廓线包括的方格是n个,则油酸的面积约是______cm2
③已知1滴油酸溶液中含纯油酸的体积为V,由以上数据估测出油酸分子的直径为______cm.
(2)一个定值电阻,其阻值约在40-50Ω之间,现需要测量其阻值.
给出的实验器材有:
电池组E   电动势9V,内阻约为0.5Ω
电压表V   量程0-10V,内阻20KΩ
电流表A1  量程0-50mA,内阻约为20Ω
电流表A2  量程0-300mA,内阻约为4Ω
滑动变阻器R1,阻值范围0-100Ω,额定电流1A
滑动变阻器R2,阻值范围0-1700Ω,额定电流0.3A
电键S、导线若干
如图2所示有两种电路可供选择.测量中为了减小测量误差,实验所用电流表应为______(填代号),滑动变阻器应为______(填代号).实验中应选用图2中______所示电路图.
(3)在验证机械能守恒定律的实验中,已知打点计时器所用电源的频率为50Hz,当地的重力加速度为10m/s2,所用重物的质量为1.0kg,实验中得到的一条点迹清晰的纸带,如图3所示.若把第一个点记做O,另选连续的四个点A、B、C、D做为测量点,经测量知道A、B、C、D点到O点的距离分别为62.9cm、70.2cm、77.8cm、85.8cm.根据以上数据,可知重物由O点运动到C点,重力势能的减少量为______J,动能的增加量为______J.(计算结果保留两位有效数字)

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科目:高中物理 来源:2011年海南省四校联考高考物理模拟试卷(解析版) 题型:解答题

(Ⅰ)下列说法中正确的是______(填入正确选项字母,每选错一个扣2分,最低得分0分)
A.热机中燃气的内能不可能全部转化为机械能
B.温度低的物体分子运动的平均速率小
C.第二类永动机不可能制成,是因为它违反了能量守恒定律
D.当分子间距离增大时,分子间斥力减小,引力增大
E.相对温度100%,表明在当时的温度下,空气中的水汽已达到饱和状态
F.一定质量的理想气体经历一缓慢的绝热膨胀过程,则气体对外界做功,气体分子的平均动能减小
(Ⅱ)如图所示,体积为V的导热性能良好的容器中充有一定质量的理想气体,室温为T=300K.有一光滑导热活塞C(不占体积)将容器分成A、B两室,B室的体积是A室的两倍,气缸内气体压强为大气压的两倍,右室容器中连接有一阀门K,可与大气相通.(外界大气压等于76cmHg)求:
(1)将阀门K打开后,A室的体积变成多少?
(2)打开阀门K后将容器内的气体从300K加热到540K,A室中气体压强为多少?

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科目:高中物理 来源:2011年江苏省南京、盐城高考物理三模试卷(解析版) 题型:解答题

本题包括A、B、C三小题,请选定其中的两题,并在相应的答题区域作答.若三题都做,则按A、B两题评分.
A.(1)以下说法正确的是的______
A、液体中的扩散现象是由于外界对液体作用引起的.
B、多晶体沿各个方向的物理性质表现为各向同性.
C、分子间距离为平衡距离时,分子间作用力为零,分子势力能最大.
D、温度相同的物体分子平均动能一定相同,而分子无规则运动的平均速率不一定相同.
(2)给旱区人民送水的消防车停在水平地面上,在缓慢放水的过程中,若车胎不漏气,胎内气体温度不变,不计分子间作用力,则胎内______热量(填“吸收”或“放出”),单位时间内单位面积的车胎内壁受到气体分子平均撞击次数不清______(填“增加”、“减少”或“不变”).
(3)标准状态下气体的摩尔体积为V=22.4L/mol,请估算教室内空气分子的平均间距d.设教室内的温度为0℃,阿伏加德罗常数NA=6X1023mol-1,(要写出必要的推算过程,计算结果保留1位有效数字).
B.
(1)北京时间2011年3月11日13时46分,在日本东北部宫城县以东太平洋海域发生里氏9.0级地震,地震造成了重大的人员伤亡,下列说法正确的是______
A、震源停止振动时,地震波的传播立即停止.
B、地震波能传播能量.
C、当地震波由海底传播到海水中时地震波的频率不变.
D、地震波与电磁波一样均可以在真空中传播.
(2)图甲所示是一列沿X轴正方向传播的简谐横波在t=0时刻的波形,质点P的振动图象如图乙所示,则这列波的传播速度______m/s,质点P的振动方程为X=______cm.
(3)如图丙所示,一个截面为直角三角形的玻璃砖放在水平面上,折射率n=.入射光线垂直于AB边从F点射入玻璃砖,经E点折射后到达地面上的P点,已知AE=ED=L,∠ABD=60°,试求光线从F到P所用时间?(光在真空中的速度大小为c).

C.(1)核能作为一种新能源在现代社会中已不可缺少,但安全是核电站面临的非常严峻的问题.核泄漏中的钚(Pu)是一种具有放射性的超铀元素,钚的危险性在于它对人体的毒性,与其他放射性元素相比钚在这方面更强,一旦侵入人体,就会潜伏人体肺部、骨骼等组织细胞中,破坏细胞基因,提高罹患癌症的风险.已知钚的一种同位素94239Pu的半衰期为24100年,其衰变方程为94239Pu→X+24He+γ,下列有关说法正确的是______

A、X原子核中含有143个中子.
B、100个94239Pu经过24100年后一定还剩余50个.
C、由于衰变时释放巨大能量,根据E=mC2,衰变过程总质量增加.
D、衰变发出的γ、放射线是波长很短的光子,具有很强的穿透能力.
(2)氢原子弹的光谱在可见光范围内有四条谱线,其中在靛紫色区内的一条是处于量子数n=4的能级氢原子跃迁到n=2的能级发出的,氢原子的能级如图所示,已知普朗克恒量h=6.63×10-34J?s,则该条谱线光子的能量为______eV,该条谱线光子的频率为______Hz.(结果保留3位有效数字)
(3)已知金属铷的极限频率为5.15×1014Hz,现用波长为5.0×10-7m的一束光照射金属铷,能否使金属铷发生光电效应?若能,请算出逸出光电子的最大初动能.(结果保留2位有效数字)

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