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如图所示,粗细均匀的U型玻璃管竖直放置,左端封闭,右端开口且足够长,开始左端空气柱长20cm,两管水银面等高.从右侧管口缓慢加入水银,左管内气柱长变为15cm.温度不变,大气压强为p0=75cmHg.

①加入水银的长度;
②此过程封闭气体吸热还是放热,并说明理由.

  ①35cm  ②放热

解析试题分析:①以左端封闭气体为研究对象,设末状态右侧管内水银面比左侧高h,        
加入的水银柱长为x,
解得:cm
②由于气体温度不变,所以内能不变,外界对气体做正功,根据热力学第一定律可知故气体放热.
考点:本题首先要明确气体发生了等温变化,根据玻意耳定律和几何关系求解加入水银的长度是关键.

练习册系列答案
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科目:高中物理 来源: 题型:计算题

如图所示,两气缸AB粗细均匀,等高且内壁光滑,其下部由体积可忽略的细管连通;A的直径为B的2倍,A上端封闭,B上端与大气连通;两气缸除A顶部导热外,其余部分均绝热。两气缸中各有一厚度可忽略的绝热轻活塞a、b,活塞下方充有氮气,活塞a上方充有氧气;当大气压为p0,外界和气缸内气体温度均为7℃且平衡时,活塞a离气缸顶的距离是气缸高度的,活塞b在气缸的正中央。

(ⅰ)现通过电阻丝缓慢加热氮气,当活塞b升至顶部时,求氮气的温度;
(ⅱ)继续缓慢加热,使活塞a上升,当活塞a上升的距离是气缸高度的时,求氧气的压强。

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科目:高中物理 来源: 题型:计算题

(10分)一定质量的理想气体被活塞封闭在可导热的气缸内,活塞相对于底部的高度为h,可沿气缸无摩擦地滑动。取一小盒沙子缓慢地倒在活塞的上表面上。沙子倒完时,活塞下降了h/4。再取相同质量的一小盒沙子缓慢地倒在活塞的上表面上。外界大气的压强和温度始终保持不变,求此次沙子倒完时活塞距气缸底部的高度。

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科目:高中物理 来源: 题型:计算题

(10分)一气象探测气球,在充有压强为1.OOatm(即76.0cmHg),温度为27.0℃的氦气时,体积为3.50m3.在上升至海拔6.50km高空的过程中,气球内氦气逐渐减小到此高度上的大气压36.0cmHg,气球内部因启动一持续加热过程而维持其温度不变.此后停止加热,保持高度不变.已知在这一海拔高度气温为-48.0℃.求:
(1)氦气在停止加热前的体积
(2)氦气在停止加热较长一段时间后的体积
(3)若忽略气球内分子间相互作用,停止加热后,气球内气体吸热还是放热?简要说明理由.

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科目:高中物理 来源: 题型:计算题

某同学用一端封闭的U形管,研究一定质量封闭气体的压强,如图乙所示,U形管竖直放置,当封闭气柱长为L0时,两侧水银面的高度差为h ,大气压强为P0。求

①封闭气体的压强(用cmHg作单位);
②若L0=20cm,h=8.7cm,该同学用与U形管口径相同的量筒往U形管内继续缓慢注入水银,当再注入13.3cm长水银柱时,右侧水银面恰好与管口相平齐。设环境温度不变,求大气压强是多少cmHg?

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科目:高中物理 来源: 题型:计算题

如图均匀薄壁U形管,左管上端封闭,右管开口且足够长,管的截面积为S,内装有密度为r的液体。右管内有一质量为m的活塞搁在固定卡口上,卡口与左管上端等高,活塞与管壁间无摩擦且不漏气。温度为T0时,左、右管内液面等高,两管内空气柱长度均为L,压强均为大气压强P0,重力加速度为g。现使左右两管温度同时缓慢升高,在活塞离开卡口上升前,左右两管液面保持不动,试求:

(1)右管活塞刚离开卡口上升时,右管封闭气体的压强P1
(2)温度升高到T1为多少时,右管活塞开始离开卡口上升。
(3)温度升高到T2为多少时,两管液面高度差为L。

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科目:高中物理 来源: 题型:计算题

如图所示,在一圆形管道内封闭有理想气体,用一固定活塞K和不计质量可自由移动的活塞A,将管内气体分割成体积相等的两部分。固定活塞K、可动活塞A和管道中心O处于同一水平线上。管道内气体温度都为T0=300K,压强都为P0=1.0×105Pa。现保持管道下部分气体温度不变,只对管道上部分气体缓慢加热,当可动活塞P缓慢移动到管道最低点时(不计摩擦),求;

①下部分气体的压强;
②上部分气体的温度。

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科目:高中物理 来源: 题型:单选题

折射率为的某种透明玻璃圆柱体横截面如图所示,O点为圆心,一束单色光线从A点射入,入射角为θ,经B点射出,射出时的折射角为,真空中的光速为c,下列说法正确的是

A.光线进入玻璃后频率变大
B.若θ增大,光线在圆柱体内可能会发生全发射
C.若θ增大,可能变小
D.光线在玻璃中的速度为

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科目:高中物理 来源: 题型:计算题

(9分)如图所示,在一辆静止的小车上,竖直固定着两端开口、内径均匀的U形管,U形管的竖直部分与水平部分的长度均为l,管内装有水银,两管内水银面距管口均为。现将U形管的左端封闭,并让小车水平向右做匀加速直线运动,运动过程中U形管两管内水银面的高度差恰好为。已知重力加速度为g,水银的密度为ρ,大气压强为p0=ρgl,环境温度保持不变,求

(ⅰ)左管中封闭气体的压强p;
(ⅱ)小车的加速度a。

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