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【题目】如图所示,内径均匀的玻璃管长L=100cm,其中有一段长h=15cm的水银柱把一部分空气封闭在管中.当管开口竖直向上时,封闭气柱A的长度L1=30cm.现将管以一端为轴在竖直平面内缓慢转过l80°至开口竖直向下,之后保持竖直,把开口端向下缓慢插入水银槽中,直至B端气柱长L2=30cm时为止.已知大气压强P0=75cmHg,整个过程温度保持不变.求此时管内气体A的长度L3

【答案】解:玻璃管旋转过程中,对气柱A有:(P0+h)L1S=(P0﹣h)L1′S,

解得:L1′=45cm,

插入水银后,由B部分气体状态变化得:P0LBS=PB′L2S,PB′=100cmHg,

此时A气体的长度为L3,则有:(P0+h)L1S=(PB′﹣h)L3S,

解得:L3=31.8cm.

答:此时管内气体A的长度L3为31.8cm


【解析】玻璃管旋转过程封闭气体做等温变化,根据玻意耳定律列方程求解.把开口端向下缓慢插入水银槽中两部分气体均做等温变化,分别列玻意耳定律方程,联立即可求解.

练习册系列答案
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【题目】观察水沸腾的过程中,水沸腾前和沸腾时水中气泡的上升情况如图甲、乙所示.关于这种现象的原因分析,下列说法中正确的是(  )
A.图甲中气泡在上升过程中泡内气体内能增大
B.图甲中气泡在上升过程中泡内气体释放热量
C.图甲中气泡在上升过程中泡内气体对外做功
D.图乙中气泡气体在上升过程中泡内气体内能增大

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【题目】质量m2kg、初速度v08m/s的物体沿着粗糙的水平面向右运动,物体与水平面之间的动摩擦因数μ0.1,同时物体还要受一个如图所示的随时间变化的水平拉力F的作用,水平向右为拉力的正方向.则以下结论正确的是(g10 m/s2)(  )

A. 01s内,物体的加速度大小为2m/s2

B. 12s内,物体的加速度大小为2m/s2

C. 01s内,物体的位移为7m

D. 02s内,物体的总位移为12m

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【题目】用如图所示的实验装置做探究加速度与力、质量关系的实验:

1)下面列出了一些实验器材:电磁打点计时器、纸带、带滑轮的长木板、垫块、小车和砝码、砂和砂桶。除以上器材外,还需要的实验器材有:__________。(多选)

A.天平(附砝码) B.秒表

C.刻度尺(最小刻度为mmD.低压交流电源

2)实验中,需要平衡小车和纸带运动过程中所受的阻力,正确的做法是

A.小车放在木板上,把木板一端垫高,调节木板的倾斜程度,使小车在不受绳的拉力时沿木板做匀速直线运动。

B.小车放在木板上,挂上砂桶,把木板一端垫高,调节木板的倾斜程度,使小车在砂桶的作用下沿木板做匀速直线运动。

C.小车放在木板上,后面固定一条纸带,纸带穿过打点计时器。把木板一端垫高,调节木板的倾斜程度,使小车在不受绳的拉力时能拖动纸带沿木板做匀速直线运动。

3)实验中,为了保证砂和砂桶所受的重力近似等于使小车做匀加速运动的拉力,砂和砂桶的总质量m与小车和车上砝码的总质量M之间应满足的条件是____ _____。这样,在改变小车上砝码的质量时,只要砂和砂桶质量不变,就可以认为小车所受拉力几乎不变。(1分)

4)如图为某次实验纸带,在相邻两计数点间都有四个打点未画出,用刻度尺测得:S1055 cmS2094 cmS3135 cmS4176 cmS5215 cmS6254 cm

相邻两计数点间的时间间隔为____________ s

计数点“6”“7”的位移S7比较接近于____________(填“ABCD”序号)

A276 cm B285 cm C296 cm D303 cm

打下“3”点时小车的瞬时速度v3=_ __ m/s;小车的加速度a__ ___ m/s2。(计算结果均保留2位有效数字)

5)某小组在研究外力一定时,加速度与质量的关系时,保持砂和砂桶质量不变,改变小车质量M,分别记录小车加速度a与其质量M的数据。在分析处理数据时,该组同学产生分歧:甲同学认为根据实验数据可以作出小车加速度a与其质量M的图像,如图(甲),然后由图像直接得出aM成反比。乙同学认为应该继续验证a与其质量倒数1/M是否成正比,并作出小车加速度a与其质量倒数1/M的图像,如图(乙)所示。你认为 同学(选填)的方案更合理。

6)另一小组在研究小车质量一定时,加速度与质量的关系时,用改变砂的质量的办法来改变对小车的作用力F,然后根据测得的数据作出aF图像,如图所示。发现图像既不过原点,末端又发生了弯曲,可能原因是________

A.平衡摩擦力时,木板的倾斜角度过大,且砂和砂桶的质量较大

B.平衡摩擦力时,木板的倾斜角度过小,且砂和砂桶的质量较大

C.没有平衡摩擦力,且小车质量较大

D.平衡摩擦力时,木板的倾斜角度过小,且小车质量较大

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【题目】如图所示,ABCD是一玻璃砖的截面图,一束光与AB面成30°角从AB边上的E点射入玻璃砖中,折射后经玻璃砖的BC边反射后,从CD边上的F点垂直于CD边射出.已知∠B=90°,∠C=60°,EB=10cm,BC=30cm.真空中的光速c=3×108m/s,求:

①玻璃砖的折射率;
②光在玻璃砖中从E到F所用的时间.(结果保留两位有效数字)

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【题目】从高度为125m的塔顶,先后落下ab两球,自由释放这两个球的时间差为1s,则以下判断正确的是(g10m/s2,不计空气阻力):( )

A. b球下落高度为20m时,a球的速度大小为30m/s

B. a球接触地面瞬间,b球离地高度为45m

C. a球接触地面之前,两球的速度差恒定

D. a球接触地面之前,两球离地的高度差恒定

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【题目】“嫦娥三号”从距月面高度为100km的环月圆轨道Ⅰ上的P点实施变轨,进入近月点为15km的椭圆轨道Ⅱ,由近月点Q成功落月,如图所示.关于“嫦娥三号”,下列说法正确的是( )

A.沿轨道Ⅰ运动至P时,需制动减速才能进入轨道Ⅱ
B.沿轨道Ⅱ运行的周期大于沿轨道Ⅰ运行的周期
C.沿轨道Ⅱ运行时,在P点的加速度大于在Q点的加速度
D.在轨道Ⅱ上由P点运行到Q点的过程中,万有引力对其做正功,它的动能增加,重力势能减小,机械能不变

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【题目】为纪念中国航天事业的成就,发扬航天精神,自2016年起,将每年的4月24日设立为“中国航天日”.在46年前的这一天,中国第一颗人造卫星发射成功.若该卫星运行轨道与地面的最近距离为h1 , 最远距离为h2 . 已知地球的半径为R,地球表面的重力加速度为g,月球绕地球做匀速圆周运动的周期为T,引力常量为G.根据以上信息可求出的物理量有( )
A.地球的质量
B.月球绕地球做匀速圆周运动的轨道半径
C.中国第一颗人造卫星绕地球运动的周期
D.月球表面的重力加速度

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【题目】如图,拉格朗日点L1位于地球和月球连线上,处在该点的物体在地球和月球引力的共同作用下,可与月球一起以相同的周期绕地球运动.据此,科学家设想在拉格朗日点L1建立空间站,使其与月球同周期绕地球运动,以a1、a2分别表示该空间站和月球向心加速度的大小,a3表示地球同步卫星向心加速度的大小.以下判断正确的是( )

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

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