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【題目】如圖所示，內徑均勻的玻璃管長L=100cm，其中有一段長h=15cm的水銀柱把一部分空氣封閉在管中．當管開口豎直向上時，封閉氣柱A的長度L1=30cm．現將管以一端為軸在豎直平面內緩慢轉過l80°至開口豎直向下，之后保持豎直，把開口端向下緩慢插入水銀槽中，直至B端氣柱長L2=30cm時為止．已知大氣壓強P0=75cmHg，整個過程溫度保持不變．求此時管內氣體A的長度L3 ．

【答案】解：玻璃管旋轉過程中，對氣柱A有：（P0+h）L1S=（P0﹣h）L1′S，

解得：L1′=45cm，

插入水銀后，由B部分氣體狀態變化得：P0LBS=PB′L2S，PB′=100cmHg，

此時A氣體的長度為L3，則有：（P0+h）L1S=（PB′﹣h）L3S，

解得：L3=31.8cm．

答：此時管內氣體A的長度L3為31.8cm


【解析】玻璃管旋轉過程封閉氣體做等溫變化，根據玻意耳定律列方程求解．把開口端向下緩慢插入水銀槽中兩部分氣體均做等溫變化，分別列玻意耳定律方程，聯立即可求解．

練習冊系列答案
相關習題

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】觀察水沸騰的過程中，水沸騰前和沸騰時水中氣泡的上升情況如圖甲、乙所示．關于這種現象的原因分析，下列說法中正確的是（　　）
A.圖甲中氣泡在上升過程中泡內氣體內能增大
B.圖甲中氣泡在上升過程中泡內氣體釋放熱量
C.圖甲中氣泡在上升過程中泡內氣體對外做功
D.圖乙中氣泡氣體在上升過程中泡內氣體內能增大

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】質量m＝2kg、初速度v0＝8m/s的物體沿著粗糙的水平面向右運動，物體與水平面之間的動摩擦因數μ＝0.1，同時物體還要受一個如圖所示的隨時間變化的水平拉力F的作用，水平向右為拉力的正方向．則以下結論正確的是(取g＝10 m/s2)(　　)

A. 0～1s內，物體的加速度大小為2m/s2

B. 1～2s內，物體的加速度大小為2m/s2

C. 0～1s內，物體的位移為7m

D. 0～2s內，物體的總位移為12m

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】用如圖所示的實驗裝置做“探究加速度與力、質量關系”的實驗：

（1）下面列出了一些實驗器材：電磁打點計時器、紙帶、帶滑輪的長木板、墊塊、小車和砝碼、砂和砂桶。除以上器材外，還需要的實驗器材有：__________。（多選）

A．天平（附砝碼） B．秒表

C．刻度尺（最小刻度為mm） D．低壓交流電源

（2）實驗中，需要平衡小車和紙帶運動過程中所受的阻力，正確的做法是 。

A．小車放在木板上，把木板一端墊高，調節木板的傾斜程度，使小車在不受繩的拉力時沿木板做勻速直線運動。

B．小車放在木板上，掛上砂桶，把木板一端墊高，調節木板的傾斜程度，使小車在砂桶的作用下沿木板做勻速直線運動。

C．小車放在木板上，后面固定一條紙帶，紙帶穿過打點計時器。把木板一端墊高，調節木板的傾斜程度，使小車在不受繩的拉力時能拖動紙帶沿木板做勻速直線運動。

（3）實驗中，為了保證砂和砂桶所受的重力近似等于使小車做勻加速運動的拉力，砂和砂桶的總質量m與小車和車上砝碼的總質量M之間應滿足的條件是____ _____。這樣，在改變小車上砝碼的質量時，只要砂和砂桶質量不變，就可以認為小車所受拉力幾乎不變。（1分）

（4）如圖為某次實驗紙帶，在相鄰兩計數點間都有四個打點未畫出，用刻度尺測得：S1＝0．55 cm，S2＝0．94 cm，S3＝1．35 cm，S4＝1．76 cm，S5＝2．15 cm，S6＝2．54 cm。

①相鄰兩計數點間的時間間隔為____________ s；

②計數點“6”和“7”的位移S7比較接近于____________（填“A、B、C、D”序號）

A．2．76 cm B．2．85 cm C．2．96 cm D．3．03 cm

③打下“3”點時小車的瞬時速度v3=_ __ m/s；小車的加速度a＝__ ___ m/s2。（計算結果均保留2位有效數字）

（5）某小組在研究“外力一定時，加速度與質量的關系”時，保持砂和砂桶質量不變，改變小車質量M，分別記錄小車加速度a與其質量M的數據。在分析處理數據時，該組同學產生分歧：甲同學認為根據實驗數據可以作出小車加速度a與其質量M的圖像，如圖（甲），然后由圖像直接得出a與M成反比。乙同學認為應該繼續驗證a與其質量倒數1/M是否成正比，并作出小車加速度a與其質量倒數1/M的圖像，如圖（乙）所示。你認為 同學（選填“甲”或“乙”）的方案更合理。

（6）另一小組在研究“小車質量一定時，加速度與質量的關系”時，用改變砂的質量的辦法來改變對小車的作用力F，然后根據測得的數據作出a－F圖像，如圖所示。發現圖像既不過原點，末端又發生了彎曲，可能原因是________。

A．平衡摩擦力時，木板的傾斜角度過大，且砂和砂桶的質量較大

B．平衡摩擦力時，木板的傾斜角度過小，且砂和砂桶的質量較大

C．沒有平衡摩擦力，且小車質量較大

D．平衡摩擦力時，木板的傾斜角度過小，且小車質量較大

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，ABCD是一玻璃磚的截面圖，一束光與AB面成30°角從AB邊上的E點射入玻璃磚中，折射后經玻璃磚的BC邊反射后，從CD邊上的F點垂直于CD邊射出．已知∠B=90°，∠C=60°，EB=10cm，BC=30cm．真空中的光速c=3×108m/s，求：

①玻璃磚的折射率；
②光在玻璃磚中從E到F所用的時間．（結果保留兩位有效數字）

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】從高度為125m的塔頂，先后落下a、b兩球，自由釋放這兩個球的時間差為1s，則以下判斷正確的是（g取10m/s2，不計空氣阻力）：（ ）

A. b球下落高度為20m時，a球的速度大小為30m/s

B. a球接觸地面瞬間，b球離地高度為45m

C. 在a球接觸地面之前，兩球的速度差恒定

D. 在a球接觸地面之前，兩球離地的高度差恒定

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】“嫦娥三號”從距月面高度為100km的環月圓軌道Ⅰ上的P點實施變軌，進入近月點為15km的橢圓軌道Ⅱ，由近月點Q成功落月，如圖所示．關于“嫦娥三號”，下列說法正確的是（ ）

A.沿軌道Ⅰ運動至P時，需制動減速才能進入軌道Ⅱ
B.沿軌道Ⅱ運行的周期大于沿軌道Ⅰ運行的周期
C.沿軌道Ⅱ運行時，在P點的加速度大于在Q點的加速度
D.在軌道Ⅱ上由P點運行到Q點的過程中，萬有引力對其做正功，它的動能增加，重力勢能減小，機械能不變

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】為紀念中國航天事業的成就，發揚航天精神，自2016年起，將每年的4月24日設立為“中國航天日”．在46年前的這一天，中國第一顆人造衛星發射成功．若該衛星運行軌道與地面的最近距離為h1 ， 最遠距離為h2 ． 已知地球的半徑為R，地球表面的重力加速度為g，月球繞地球做勻速圓周運動的周期為T，引力常量為G．根據以上信息可求出的物理量有（ ）
A.地球的質量
B.月球繞地球做勻速圓周運動的軌道半徑
C.中國第一顆人造衛星繞地球運動的周期
D.月球表面的重力加速度

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖，拉格朗日點L1位于地球和月球連線上，處在該點的物體在地球和月球引力的共同作用下，可與月球一起以相同的周期繞地球運動．據此，科學家設想在拉格朗日點L1建立空間站，使其與月球同周期繞地球運動，以a1、a2分別表示該空間站和月球向心加速度的大小，a3表示地球同步衛星向心加速度的大�。韵屡袛嗾_的是（ ）

A.a2＞a3＞a1
B.a2＞a1＞a3
C.a3＞a1＞a2
D.a3＞a2＞a1

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