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如图,一上端开口、下端封闭的细长玻璃管,下部有长l1=66cm的水银柱,中间封有...

manfen5.com 满分网如图,一上端开口、下端封闭的细长玻璃管,下部有长l1=66cm的水银柱,中间封有长l2=6.6cm的空气柱,上部有长l3=44cm的水银柱,此时水银面恰好与管口平齐.已知大气压强为P=76cmHg.如果使玻璃管绕底端在竖直平面内缓慢地转动一周,求在开口向下和转回到原来位置时管中空气柱的长度.封入的气体可视为理想气体,在转动过程中没有发生漏气.
根据平衡条件研究空气柱压强初位置的压强,玻璃管开口向下时,原来上部的水银有一部分会流出,封闭端会有部分真空,水银柱总长度为76cm,然后根据玻意耳定律列式求解;转回到原来位置时先根据平衡条件求出空气中压强,然后根据玻意耳定律列式求解. 【解析】 设玻璃管开口向上时,空气柱压强为:P1=P+ρgl3      ① (式中ρ和g分别表示水银的密度和重力加速度.) 玻璃管开口向下时,原来上部的水银有一部分会流出,封闭端会有部分真空. 设此时开口端剩下的水银柱长度为x,则P2=ρgl1,P2+ρgx=P0 ② (P2管内空气柱的压强.) 由玻意耳定律得P1(sl2)=P2(sh)   ③ (式中,h是此时空气柱的长度,S为玻璃管的横截面积.) 由①②③式和题给条件得h=12cm ④ 从开始转动一周后,设空气柱的压强为P3,则P3=P+ρgx⑤ 由玻意耳定律得P1(sl2)=P3(sh')⑥ (式中,h'是此时空气柱的长度.) 由①②③⑤⑥h'≈9.2cm 答:在开口向下管中空气柱的长度为12cm,到原来位置时管中空气柱的长度是9.2cm.
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考点分析:
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对于一定量的理想气体,下列说法正确的是 ( )
A.若气体的压强和体积都不变,其内能也一定不变
B.若气体的内能不变,其状态也一定不变
C.若气体的温度随时间不断升高,其压强也一定不断增大
D.气体温度每升高1K所吸收的热量与气体经历的过程有关
E.当气体温度升高时,气体的内能一定增大
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如图,在区域Ⅰ(0≤x≤d)和区域Ⅱ(d<x≤2d)内分别存在匀强磁场,磁感应强度大小分别为B和2B,方向相反,且都垂直于Oxy平面.一质量为m、带电荷量q(q>0)的粒子a于某时刻从y轴上的P点射入区域Ⅰ,其速度方向沿x轴正向.已知a在离开区域Ⅰ时,速度方向与x轴正向的夹角为30°;此时,另一质量和电荷量均与a相同的粒子b也从P点沿x轴正向射入区域Ⅰ,其速度大小是a的1/3,不计重力和两粒子之间的相互作用力,求:
(1)粒子a射入区域Ⅰ时速度的大小;
(2)当a离开区域Ⅱ时,a、b两粒子的y坐标之差.

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甲乙两辆汽车都从静止出发做加速直线运动,加速度方向一直不变.在第一段时间间隔内,两辆汽车的加速度大小不变,汽车乙的加速度大小是甲的两倍;在接下来的相同时间间隔内,汽车甲的加速度大小增加为原来的两倍,汽车乙的加速度大小减小为原来的一半.求甲乙两车各自在这两段时间间隔内走过的总路程之比.
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利用图所示的装置可测量滑块在斜面上运动的加速度.一斜面上安装有两个光电门,其中光电门乙固定在斜面上靠近底端处,光电门甲的位置可移动,当一带有遮光片的滑块自斜面上滑下时,与两个光电门都相连的计时器可以显示出遮光片从光电门甲至乙所用的时间t.改变光电门甲的位置进行多次测量,每次都使滑块从同一点由静止开始下滑,并用米尺测量甲、乙之间的距离s,记下相应的t值;所得数据如下表所示.
s(m)0.5000.6000.7000.8000.9000.950
t(ms)292.9371.5452.3552.8673.8776.4
s/t(m/s)1.711.621.551.451.341.22
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完成下列填空和作图:
(1)若滑块所受摩擦力为一常量,滑块加速度的大小a、滑块经过光电门乙时的瞬时速度v1、测量值s和t四个物理量之间所满足的关系式是______
(2)根据表中给出的数据,在答题纸的图上给出的坐标纸上画出s/t-t图线;
(3)由所画出的s/t-t图线,得出滑块加速度的大小为a=______m/s2(保留2位有效数字).
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(1)将S拨向接点1,接通S1,调节______,使待测表头指针偏转到适当位置,记下此时______的读数I;
(2)然后将S拨向接点2,调节______,使______,记下此时RN的读数;
(3)多次重复上述过程,计算RN读数的______,此即为待测微安表头内阻的测量值.
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试题属性
  • 题型:解答题
  • 难度:中等

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