练习册

  • 练习册
  • 试题
    精英家教网 > 高中物理 > 题目详情
    20．如图所示为一简易火灾报警装置．其原理是：竖直放置的试管中装有水银，当温度升高时，水银柱上升，使电路导通，蜂鸣器发出报警的响声.27℃时，空气柱长度L1为20cm，水银上表面与导线下端的距离L2为10cm，管内水银柱的高度h为13cm，大气压强P0=75cmHg．
    （1）当温度达到多少摄氏度时，报警器会报警？
    （2）如果要使该装置在87℃时报警，则应该再往玻璃管内注入多少高的水银柱？

    分析 （1）温度升高，封闭气体体积增大，水银柱上升，当电路恰好接通时，报警器开始报警；此时空气柱长度L1+L2，以封闭空气柱为研究对象，根据等压变化规律求出温度．
    （2）加入水银柱后空气柱下降，但是玻璃管的总长度38cm不变，再由理想气体状态变化方程求得加入水银柱的长度．

    解答 解：（1）根据等压变化得，$\frac{{T}_{1}}{{T}_{2}}=\frac{{V}_{1}}{{V}_{2}}$，
    T1=300K，V1=20s，V2=30s
    即$\frac{300}{{T}_{2}}=\frac{20}{30}$，
    得T2=450K，
    则t2=450-273=177°C．
    （2）设加入xcm的水银柱，在87°C时会报警．
    根据理想气体状态方程得，
    $\frac{{P}_{1}{V}_{1}}{{T}_{1}}=\frac{{P}_{3}{V}_{3}}{{T}_{3}}$，
    P1=P0+h=88cmHg，V1=20s，T1=300K，P3=（88+x）cmHg，T3=273+87K=360K，V3=（43-x-13）s
    $\frac{88×20}{300}=\frac{（88+x）（43-x-13）}{360}$，
    解得x=8cm．
    答：（1）当温度达到177°C摄氏度时，报警器会报警．
    （2）如果要使该装置在87℃时报警，则应该再往玻璃管内注入8cm高的水银柱．

    点评 本题考查了姿态状态方程的应用，分析清楚气体状态变化过程，求出气体状态参量，应用气体状态方程即可解题．

    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！
    相关习题

    科目：高中物理 来源： 题型：解答题

    8．如图所示，长L=1.4m，高h=0.8m，质量M=10kg的长方体木箱，在水平面上向右做直线运动，木箱上表面光滑，下表面与地面的动摩擦因数?=0.2．当木箱的速度v0=3.8m/s时，立即对木箱施加一个F=50N水平向左的恒力，并同时将一个质量m=3kg的小物块轻放在距木箱右端0.25m处的P点（小物块可视为质点，放在P点时相对于地面的速度为零），经过一段时间，小物块脱离木箱落到地面．g=10m/s2，求
    （1）从小物块放在P点开始，木箱向右运动的最大距离；
    （2）小物块离开木箱时木箱的速度大小；
    （3）小物块落地时离木箱右端的距离．

    查看答案和解析>>

    科目：高中物理 来源： 题型：多选题

    9．如图所示电路中，电阻恒定不变的电灯L上标有“6V，0.35A”字样，滑动变阻器R1的阻值范围是0～36Ω，电阻R2的阻值是30Ω，电流表的量程是0.6A，不计电源的内电阻．当电键S1断开、S2闭合，变阻器接入电路的电阻为其总电阻值的$\frac{1}{3}$时，电灯L恰好正常发光．当电键S1合、S2断开时，在电路允许的情况下移动变阻器滑片，则滑片由最右端向左移动过程中（　　）
    A．电源的电动势为9VB．R2消耗的电功率减小
    C．变阻器消耗功率的最大值为1.16WD．变阻器消耗功率的最小值为1.03W

    查看答案和解析>>

    科目：高中物理 来源： 题型：解答题

    8．一定质量的理想气体由状态A经状态B变化到状态C的p-V图象如图所示．在由状态A变化到状态C的过程中，理想气体吸收的热量等于它对外界做的功．（填“大于”、“小于”或“等于”），已知阿伏伽德罗常数为6.0×1023mol-1，在标准状况（压强p0=1atm、温度t0=0℃）下理想气体的摩尔体积都为22.4L，已知理想气体在状态C时的温度为27℃，求该气体的分子数．（计算结果保留两位有效数字）

    查看答案和解析>>

    科目：高中物理 来源： 题型：解答题

    15．如图所示的平面直角坐标系xoy，第一象限内有一沿y轴正方向的匀强电场，第二象限内有一半径为R、垂直于xy平面向里匀强磁场，磁场与x、y轴相切于A、B两点．有一不计重力的带电粒子以速度v0从A点垂直于x轴方向射入匀强磁场，恰好从y轴上的B点垂直飞出磁场，并从x轴上的C点穿出电场，且射出电场的方向与x轴正方向成37°．求：
    （1）判断该粒子的电性，并求出粒子从C点射出的速度v，以及C点的坐标；
    （2）求出电场强度E与磁感应强度B的大小比值；
    （3）求出该粒子从A点到C点的运动时间t．（sin53°=0.8，cos53°=0.6）

    查看答案和解析>>

    科目：高中物理 来源： 题型：解答题

    5．卡文迪许用扭秤实验测定了引力常量，不仅用实验验证了万有引力定律的正确性，而且应用引力常量还可以测出地球的质量，卡文迪许也因此被称为“能称出地球质量的人”．已知引力常量为G，地球半径为R，地球表面的重力加速度为g．
    （1）根据以上信息和所学知识推导地球质量M和地球密度ρ；
    （2）根据题干中给出的信息和所学知识，推导地球的第一宇宙速度V1；
    （3）已知太阳系的某颗小行星半径为地球半径的$\frac{1}{N}$，将该小行星和地球都看作质量均匀分布的球体，且两星球的密度相同，试计算该小行星的第一宇宙速度v2．

    查看答案和解析>>

    科目：高中物理 来源： 题型：多选题

    12．如图所示，一轻质弹簧固定在水平地面上，O点为弹簧原长时上端的位置，一个质量为m的物体从O点正上方的A点由静止释放落到弹簧上，物体压缩弹簧到最低点B点后向上运动，则以下说法正确的是（　　）
    A．物体从O点到B点的运动为先加速后减速
    B．物体从O点到B点的运动为一直减速
    C．物体从B点到O点的运动时，O点的速度最大
    D．物体从B点到O点的运动为先加速后减速

    查看答案和解析>>

    科目：高中物理 来源： 题型：解答题

    9．如图所示的匀强电场中，有a、b、c三点，ab间距离Lab=8cm，bc间距离Lbc=14cm，其中ab沿电场方向，bc和电场方向成60°角．一个带电量q=-2×10-8C的负电荷从a点移到b点克服电场力做功Wab=3.2×10-6J．求：
    （1）匀强电场的电场强度大小和方向；
    （2）电荷从b点移到c点，电势能的变化量；
    （3）a、c两点间的电势差．

    查看答案和解析>>

    科目：高中物理 来源： 题型：选择题

    10．如图所示，交流发电机内矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场的轴匀速转动，下列说法正确的是（　　）
    A．图示时刻穿过线圈磁通量为零，感应电动势为零
    B．图示时刻穿过线圈磁通量最大，感应电动势最大
    C．线圈从图示时刻转过90°时，磁通量变化最快
    D．线圈在图示时刻，磁通量变化最快

    查看答案和解析>>

    同步练习册答案