【题目】如图所示，粗细均匀，两端开口的U形玻璃管竖直放置。左右竖直部分和水平部分长度均为H=14cm。水平部分一段空气柱将管内水银分隔成左右两段。当温度为t=0℃时，被封闭的空气柱的长度为L=8cm，水平部分左侧水银柱长A=2cm，左 侧竖直管内水银柱长也是A=2cm。大气压强P。相当于高为76cm水银柱的压强。
①当被封闭的空气柱温度缓慢升高到多少摄氏度时，水平部分某一侧的水银恰好能全部进入竖直管？
②当被封闭的空气柱温度缓慢升高到多少摄氏度时，恰好能一让某一侧竖直管内水银柱上方的空气全部被排出？
【答案】①147℃ ②497℃
【解析】
①U形管两端均开口，所以两竖直管内水银柱高度应相同，即右边竖直管内水银柱高度也为h=2cm.所以被封闭的空气柱右侧的水银柱的水平长度为H-L-h=4cm
设玻璃管的横截面积为S，以被封闭的空气为研究对象，初状态
，
Hg=78cm Hg，
=LS=8S.
设当被封闭的空气柱温度缓慢升高到
时，因为两竖直管内水银柱高度应相同，所以只能是封闭空气柱左侧水银恰好能全部进人竖直管A中，此时右侧管水银柱高度也为4cm.
以封闭的空气为研究对象，该状态温度为，
Hg柱=80cm Hg柱，
=12S.
由气态方程得：
解得：=420K
所以此时被封闭的空气柱温度升高到
=147℃
②设当被封闭的空气柱温度缓慢升高到
时，因为两竖直管内水银柱高度应相同，所以只能是左侧竖直管内的空气恰好能全部被排出，即左侧竖直管水银柱上表面和管口相平，此时右侧竖直管水银柱高度仍为4cm，
以被封闭的空气为研究对象，该状态温度为，
Hg柱=80cm Hg柱，
由气态方程得
解得：=770K
所以此时被封闭的空气柱温度升高到
=497℃
寒假大串联黄山书社系列答案
寒假创新型自主学习第三学期寒假衔接系列答案科目：高中物理 来源： 题型：
【题目】如图所示，一个内壁光滑、导热性能良好的汽缸竖直吊在天花板上，开口向下。质量与厚度均不计、导热性能良好的活塞横截面积为S＝2×10－3 m2，与汽缸底部之间封闭了一定质量的理想气体，此时活塞与汽缸底部之间的距离h＝24 cm，活塞距汽缸口10 cm。汽缸所处环境的温度为300 K，大气压强p0＝1.0×105 Pa，取g＝10 m/s2。现将质量为m＝4 kg的物块挂在活塞中央位置上。
（1）活塞挂上重物后，活塞下移，求稳定后活塞与汽缸底部之间的距离。
（2）若再对汽缸缓慢加热使活塞继续下移，活塞刚好不脱离汽缸，加热时温度不能超过多少？此过程中封闭气体对外做功多少？
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科目：高中物理 来源： 题型：
【题目】如图所示，在等腰直角三角形abc区域内存在垂直纸面向外、磁感应强度为B的匀强磁场，O为ab边的中点，在O处有一粒子源沿纸面内不同方向、以相同的速率
不断向磁场中释放相同的带正电的粒子，已知粒子的质量为m，电荷量为q，直角边ab长为
，不计重力和粒子间的相互作用力。则
A. 粒子能从bc边射出的区域长度为
B. 粒子在磁场中运动的最长时间为
C. 若粒子从bc边射出，则入射方向与Ob的夹角一定小于
D. 从ac边射出的粒子中，沿Oa方向射入磁场的粒子在磁场中运动的时间最短
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科目：高中物理 来源： 题型：
【题目】某原子电离后其核外只有一个电子，若该电子在核的静电力作用下绕核做匀速圆周运动，那么电子运动（ ）
A. 半径越大，加速度越大 B. 半径越小，周期越大
C. 半径越大，角速度越小 D. 半径越小，线速度越小
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科目：高中物理 来源： 题型：
【题目】如图所示，x轴在水平地面上，y轴在竖直方向。图中画出了从y轴上沿x轴正方向水平抛出的三个小球a、b和c的运动轨迹。不计空气阻力，下列说法正确的是
A. a和b的初速度大小之比为
︰1
B. a和b在空中运动的时间之比为2︰1
C. a和c在空中运动的时间之比为︰1
D. a和c的初速度大小之比为2︰1
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【题目】如图所示，半径为R=0.4m的半圆竖直轨道BCD与水平地面平滑连接，O是半圆形轨道的圆心，BOD在同一竖直线上。质量m=2kg的物体（可视为质点）以vA=7m/s的速度从A点沿水平面向右运动，冲上圆弧后从D点水平抛出，落在水平地面上，落点与B点的距离x=1.2m。忽略空气阻力，重力加速度g=10m/s2。求：
（1）小物块从D点抛出时的速度大小；
（2）小物块运动到D点时，对轨道压力的大小；
（3）小物块从A点运动到D点的过程中克服摩擦力所做的功。
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科目：高中物理 来源： 题型：
【题目】某同学将带滑轮的滑板放置在水平桌面上，调节滑板上表面水平，将力传感器固定在小车上，然后把绳的一端固定在传感器拉钩上，用来测量绳对小车的拉力在小车及传感器总质量不变的情况下，探究加速度跟它们所受拉力的关系时，根据测得的数据在坐标系中作出了如图所示的a-F图象。
(1)由a－F图象可知小车和传感器的总质量为___________kg。(保留两位有效数字)
(2)图象不过坐标原点的原因是_________________________________。
(3)为使图象过原点可垫高滑板的___________(填“左”或“右”)侧，使传感器拉钩不挂绳时，小车能做___________(填“加速”“匀速”或“减速”)运动
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【题目】如图所示，光滑绝缘的细圆管弯成半径为R的半圆形，固定在竖直面内，管口B、C的连线水平。质量为m 的带正电小球从B点正上方的A点自由下落，A、B两点间距离为4R。从小球（小球直径小于细圆管直径）进入管口开始，整个空间突然加上一个斜向左上方的匀强电场，小球所受电场力在竖直方向上的分力与重力等大反向，结果小球从管口C处离开圆管后，又能经过A点。设小球运动过程中电荷量保持不变，重力加速度为g，求:
（1）小球到达 B 点时的速度大小。
（2）小球受到的电场力大小。
（3）小球经过管口C处时对圆管壁的压力。
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科目：高中物理 来源： 题型：
【题目】某同学利用如图所示的装置探究功与速度变化的关系。
（ⅰ）小物块在橡皮筋的作用下弹出，沿水平桌面滑行，之后平抛落至水平地面上，落点记为M1；
（ⅱ）在钉子上分别套上2条、3条、4条……
同样的橡皮筋，使每次橡皮筋拉伸的长度都保
持一致，重复步骤（ⅰ），小物块落点分别记为M2、M3、M4……；
（ⅲ）测量相关数据，进行数据处理。
（1）为求出小物块抛出时的动能，需要测量下列物理量中的 ________ （填正确答案标号）。
A．小物块的质量m B．橡皮筋的原长x
C．橡皮筋的伸长量Δx D．桌面到地面的高度h
E．小物块抛出点到落地点的水平距离L
（2）将几次实验中橡皮筋对小物块做功分别记为W1、W2、W3、……，小物块抛出点到落地点的水平距离分别记为L1、L2、L3、……。若功与速度的平方成正比，则应以W为纵坐标、________为横坐标作图，才能得到一条直线。
（3）由于小物块与桌面之间的摩擦不能忽略，则由此引起的误差属于______（填“偶然误差”或“系统误差”）。
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