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    4．如图所示，竖直放置、粗细均匀且足够长的U形玻璃管与容积为V0=8cm3的金属球形容器连通，用U形玻璃管中的水银柱封闭一定质量的理想气体．当环境温度为27℃时，U形玻璃管右侧水银面比左侧水银面高出h1=15cm，水银柱上方空气柱长h0=4cm．现在左管中加入水银，保持温度不变，使两边水银柱在同一高度．（已知大气压p0=75cmHg，U形玻璃管的横截面积为S=0.5cm2）．求：
    （1）需要加入的水银的长度是多少cm？
    （2）为使右管水银面恢复到原来位置，则应对封闭气体加热到多少℃？

    分析 1、根据玻璃管两边的液面差，求出两个状态下气体的压强和体积，根据气态方程即可求解．
    2、回到原来位置，相当于气体做等容变化，根据查理定律方程即可求解．

    解答 解：（1）初态：p1=p0-ph=75-15cmHg=60cmHg，V1=V0+h0S=8+4×0.5cm3=10 cm3，末态：p2=75cmHg，
    温度不变，根据玻意耳定律：p1V1=p2V2，
    解得：${V_2}=\frac{{{p_1}{V_1}}}{p_2}=\frac{60×10}{75}c{m^3}=8c{m^3}$，即水银正好到球的底部．
    加入的水银为h1+2h0=15+2×4cm=23cm
    （2）已知：p1=p0-ph=60cmHg，T1=300K，p3=75+8=83cmHg，
    根据查理定律，$\frac{p_1}{T_1}=\frac{p_3}{T_2}，{T_2}=\frac{{{p_3}{T_1}}}{p_1}=\frac{83×300}{60}K=415K=142{\;}^0C$
    答：（1）需要加入的水银的长度是23cm
    （2）为使右管水银面恢复到原来位置，则应对封闭气体加热到142摄氏度

    点评 利用理想气体状态方程解题，关键是正确选取状态，明确状态参量，尤其是正确求解被封闭气体的压强，这是热学中的重点知识，要加强训练，加深理解．

    练习册系列答案
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    科目：高中物理 来源： 题型：选择题

    14．质量为m的物体静止在倾角为θ的斜面上，现在使斜面体向右匀速移动距离L，物体相对斜面静止．如图所示，则下列物体所受各力对物体做功的说法中正确的是（　　）
    A．重力做功为mgLB．支持力对物体不做功
    C．摩擦力对物体不做功D．合力对物体做功为零

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    科目：高中物理 来源： 题型：填空题

    15．在光滑水平面上，有一个粗细均匀的单匝正方形闭合线框abcd，在水平外力的作用下，从静止开始沿垂直磁场边界方向做匀加速直线运动，穿过匀强磁场，平行磁场区域的宽度大于线框边长，如图甲所示．测得线框中产生的感应电流i的大小和运动时间t的变化关系如图乙所示．已知图象中四段时间分别为△t1、△t2、△t3、△t4．在△t1、△t3两段时间内水平外力的大小之比1：1；若已知△t2：△t3：△t4=2：2：1，则线框边长与磁场宽度比值为7：18．

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    科目：高中物理 来源： 题型：多选题

    12．一带负电的粒子只在电场力作用下沿x轴正向运动，其电势能EP随位移x变化的关系如图所示，其中0～x2段是对称的曲线，x2～x3是直线段，则正确的是（　　）
    A．x1处电场强度为零
    B．x2～x3段是匀强电场
    C．x1、x2、x3处电势φ1、φ2、φ3的关系为φ1＞φ2＞φ3
    D．粒子在0～x2段做匀变速运动，x2～x3段做匀速直线运动

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    科目：高中物理 来源： 题型：填空题

    19．如图，由a、b、c三个粗细不同的部分连接而成的圆筒固定在水平面上，截面积分别为2S、$\frac{1}{2}$S和S．已知大气压强为p0，温度为T0．两活塞A和B用一根长为4L的不可伸长的轻线相连，把温度为T0的空气密封在两活塞之间，此时两活塞的位置静止在图中位置．则此时轻线的拉力为0．现对被密封的气体加热，使其温度缓慢上升到T时两活塞之间气体的压强可能为p0或$\frac{{4T{p_0}}}{{5{T_0}}}$（忽略活塞与圆筒壁之间的摩擦）．

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    科目：高中物理 来源： 题型：选择题

    9．一质点沿x轴做简谐运动，其振动图象如图所示．在1.5s～2s的时间内，质点的速度v、加速度a的大小的变化情况是（　　）
    A．v变大，a变大B．v变小，a变小C．v变大，a变小D．v变小，a变大

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    科目：高中物理 来源： 题型：选择题

    16．如图所示，水平地面上一个倾角为θ的斜面体紧贴竖直墙壁，斜面体和墙壁之间再放一个质量为m的铁球，各接触面均光滑．现对铁球施加水平推力F的作用，整个系统始终处于静止状态，下列说法中正确的是（　　）
    A．斜面体对铁球施加的弹力一定大于mg
    B．斜面体对铁球施加的弹力可能小于mg
    C．水平推力逐渐增大时，铁球对斜面体施加的弹力一定增大
    D．水平推力逐渐增大时，斜面体对墙壁施加的弹力一定增大

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    科目：高中物理 来源： 题型：解答题

    13．某实验小组利用弹簧秤和刻度尺，测量滑块在木板上运动的最大速度．实验步骤如下：
    ①用弹簧秤测量橡皮泥和滑块的总重力，记作G；
    ②将装有橡皮泥的滑块放在水平木板上，通过水平细线和固定的弹簧秤相连，如图（甲）所示．在A端向右缓缓拉动木板，待弹簧秤读数稳定后，将读数记作F；
    ③改变滑块上橡皮泥的质量，重复步骤①和②；实验数据如下表所示：
    G/N1.502.002.503.003.504.00
    F/N0.310.400.490.610.700.81
    ④如图（乙）所示，将木板固定在水平桌面上，滑块置于木板的左端C处，细线跨过定滑轮分别与滑块和重物P连接，保持滑块静止，测量重物P离地面的高度为h=40cm；
    ⑤滑块由静止释放后开始运动，最终停在木板上的D点（未与滑轮碰撞），测量C、D间的距离为s=115cm．

    完成下列作图和填空：
    （1）根据表中数据在给定的坐标纸（见答题卡）上作出F-G图线．
    （2）由图线求得滑块和木板间的动摩擦因数μ=0.20（保留2位有效数字）．
    （3）滑块的最大速度vm=1.73m/s．（保留3位有效数字）

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    科目：高中物理 来源： 题型：解答题

    14．某同学在“测匀变速直线运动的加速度”的实验中，用打点计时器记录了被小车拖动的纸带的运动情况，在纸带上确定出A、B、C、D、E、F、G共7个计数点．其相邻点间的距离如图所示，每两个相邻的计数点之间的时间间隔为0.10s．

    （1）则小车运动的加速度是0.80m/s2；
    （2）当打点计时器打下B点时小车的速度为0.40m/s；
    （3）如果在实验时，电路中交流电的频率低于50Hz，而在实验过程中仍按频率等于50Hz进行计算，则计算出的加速度值比物体实际的加速度值偏大．（计算结果都保留两位有效数字）

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