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    9．如图，一个上端开口，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可视为理想气体的空气柱，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P0=76cmHg．如果使玻璃管绕底端在竖直平面内缓慢地转动一周（在转动过程中没有发生漏气）求：
    ①玻璃管转到开口向下时，管中空气柱的长度；
    ②玻璃管转回到原来位置时，管中空气柱的长度．

    分析 根据平衡条件可求空气柱初位置的压强，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．

    解答 解：①玻璃管开口向上时，气柱压强为${p}_{1}^{\;}={p}_{0}^{\;}+ρg{l}_{3}^{\;}$
    开口向向下时，一部分水银流出，封闭端有部分真空，设此时开口端剩下水银柱长度为x，则此时气柱压强${p}_{2}^{\;}=ρg{l}_{1}^{\;}={p}_{0}^{\;}-ρgx$
    由玻意耳定律可知：${p}_{1}^{\;}{l}_{2}^{\;}S={p}_{2}^{\;}hS$
    解得h=12cm
    ②转动到开口向上时气柱压强${p}_{3}^{\;}=ρg{l}_{1}^{\;}={p}_{0}^{\;}+ρgx$
    由玻意耳定律可知：${p}_{1}^{\;}{l}_{2}^{\;}S={p}_{3}^{\;}h′S$
    解得h?≈9.2cm
    答：①玻璃管转到开口向下时，管中空气柱的长度12cm；
    ②玻璃管转回到原来位置时，管中空气柱的长度9.2cm．

    点评 本题关键是求出被封闭气体的压强即可正确解答，解答这类问题注意以水银柱为研究对象，根据平衡状态求解．

    练习册系列答案
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    科目：高中物理 来源： 题型：选择题

    19．下列说法中正确的是（　　）
    A．α粒子散射实验是卢瑟福建立原子核式结构模型的重要依据
    B．${\;}_{83}^{210}$Bi的半衰期是5天，12 g${\;}_{83}^{210}$Bi样本经过15天后，样本质量变为1.5 g
    C．根据玻尔理论可知，氢原子辐射出一个光子后，氢原子的电势能增大，核外电子的运动速度不变
    D．在${\;}_{7}^{14}$N+${\;}_{2}^{4}$He→${\;}_{8}^{17}$O+X核反应中，X是中子，这个反应过程叫衰变

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    科目：高中物理 来源： 题型：计算题

    20．相距L的点电荷A、B的带电荷量分别为4Q和-Q，要引入第三个点电荷C，使三个点电荷都处于平衡状态，求：
    （1）引入的第三个点电荷C是正电荷还是负电荷？放在A、B的哪一侧？
    （2）电荷C的电荷量和放置的与A或B的距离．

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    科目：高中物理 来源： 题型：选择题

    17．沈腾所在的开心麻花团队打造的创意形体秀《魔幻三兄弟》给观众留下了很深的印象．该剧采用了“斜躺”的表演方式，三位演员躺在倾角为30°的斜面上完成一系列动作，摄像机垂直于斜面拍摄，让观众产生演员在竖直墙面前表演的错觉．如图所示，演员甲被演员乙和演员丙“竖直向上”抛出，到最高点后恰好悬停在“空中”．已知演员甲的质量m=60kg，该过程中观众看到演员甲上升的“高度”为0.8m．设演员甲和斜面间最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度g=10m/s2，不计空气阻力．则该过程中，下列说法不正确的是（　　）
    A．演员甲的加速度大小为10m/s2B．演员甲被抛出的初速度为4m/s
    C．演员甲运动的时间为0.4sD．演员甲的重力势能增加了480J

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    科目：高中物理 来源： 题型：多选题

    4．关于原子和原子核，下列说法中正确的是（　　）
    A．处于激发态的氢原子放出光子后，核外电子运动的加速度将增大
    B．氢原子核外电子从半径较小的轨道跃迁到半径较大的轨道时，电子的动能减少，原子总能量增大
    C．查德威克发现了质子，卢瑟福发现了中子
    D．天然放射现象的发现使人类认识到原子是可以再分的

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    科目：高中物理 来源： 题型：计算题

    14．某地出现雾霾天气，能见度只有200m，即看不到200m以外的情况，A、B两辆汽车沿同一公路同向行驶，A车在前，速度vA=10m/s，B车在后，速度vB=30m/s．B车在距A车200m处才发现前方的A车，这时B车立即以最大加速度a=0.8m/s2刹车．问：
    （1）如果B车以最大加速度减速，能见度至少达到多少米才能保证两车不相撞？
    （2）如果B车以最大加速度减速，同时开始按喇叭，10s后，A车发现后，立即加速前进．则A车的加速度至少多大时才能避免与B车相撞？

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    科目：高中物理 来源： 题型：多选题

    1．在“验证力的平行四边形定则”的实验中，橡皮条的一端固定在木板上，另一端系上两根细绳，细绳的另一端都有绳套（如图）．实验中需用两个弹簧秤分别勾住绳套，并互成角度地拉橡皮条的另一端拉到某一位置O点．以下操作中错误的有哪些（　　）
    A．实验中，先将其中一个弹簧秤沿某一方向拉到最大量程，然后只需调节另一弹簧秤拉力的大小和方向，把橡皮条的结点拉到O点
    B．两绳套长度应相等
    C．同一次实验过程中，O点位置不允许变动
    D．实验中，把橡皮条的结点拉到O点时，两弹簧秤之间的夹角应取90°不变，以便于算出合力的大小

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    科目：高中物理 来源： 题型：计算题

    18．粗糙的$\frac{1}{4}$圆弧的半径为0.45m，有一质量为0.2kg的物体自最高点A从静止开始下滑到圆弧最低点B时，然后沿水平面前进0.4m到达C点停止．设物体与轨道间的动摩擦因数为0.5 （g=10m/s2），求：
    （1）物体到达B点时的速度大小．
    （2）物体在圆弧轨道上克服摩擦力所做的功．

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    科目：高中物理 来源： 题型：实验题

    19．图1为用拉力传感器和速度传感器探究“加速度与物体所受合力关系”的实验装置．拉力传感器能记录小车受到拉力的大小．在长木板上相距L=48.00cm 的A、B两位置各安装一个速度传感器，分别记录小车到达A、B时的瞬时速率．实验主要步骤如下：
    ①将拉力传感器固定在小车上
    ②把木板C端适当垫高，平衡摩擦力
    ③把细线的一端固定在拉力传感器上，另一端通过定滑轮与钩码相连
    ④接通电源后自C点释放小车，小车在细线拉动下运动，记录细线拉力F的大小及小车分别到达A、B 时的瞬时速率vA、vB
    ⑤改变所挂钩码的数量，重复④的操作

    （1）步骤②中，平衡的摩擦力是指A
    A．小车与长木板之间的摩擦力
    B．细线与定滑轮之间的摩擦力
    C．小车与长木板之间的摩擦力和细线与定滑轮之间的摩擦力
    （2）表中记录了实验测得的几组数据，vB2-vA2是两个速度传感器记录速率的平方差，则加速度的表达式 a=$\frac{{v}_{B}^{2}-{v}_{A}^{2}}{2L}$（用题中的字母符号表示），表中第3次的实验数据为2.44（结果保留三位有效数字）．
    次数F（N）vB2-vA2（m2/s2）a（m/s2）
    10.600.770.80
    21.041.611.68
    31.422.34
    42.624.654.84
    53.005.495.72
    （纵坐标1.0改成1.5）
    （3）由表中数据，在坐标纸上作出a～F关系图线（图2中已画出理论图线）；
    （4）对比实验图线与理论图线的偏差，你认为合理的解释为没有完全平衡摩擦力．

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