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    17．如图所示，一根长L=100cm、一端封闭的细玻璃管开口向上竖直放置，管内用h=25cm长的水银柱封闭了一段长L1=30cm的空气柱．已知大气压强为75cmHg，玻璃管周围环境温度为27℃．求：
    Ⅰ．若将玻璃管缓慢倒转至开口向下，玻璃管中气柱将变成多长？
    Ⅱ．若使玻璃管开口水平放置，缓慢升高管内气体温度，温度最高升高到多少摄氏度时，管内水银不能溢出．

    分析 Ⅰ．由玻璃管内气体为研究对象，应用玻意耳定律可以求出玻璃管内气柱的长度；
    Ⅱ．应用理想气体状态方程可以求出气体的温度．

    解答 解：Ⅰ．以玻璃管内封闭气体为研究对象，设玻璃管横截面积为S，
    初态压强为：P1=P0+h=75+25=100cmHg，V1=L1S=30S，
    倒转后压强为：P2=P0-h=75-25=50cmHg，V2=L2S，
    由玻意耳定律可得：P1L1=P2L2 ，
    100×30S=50×L2S，
    解得：L2=60cm；
    Ⅱ．T1=273+27=300K，当水银柱与管口相平时，管中气柱长为：L3=L-h=100-25cm=75cm，
    体积为：V3=L3S=75S，
    P3=P0=75cmHg，
    由理想气体状态方程可得：$\frac{{P}_{1}{V}_{1}}{{T}_{1}}=\frac{{P}_{3}{V}_{3}}{{T}_{3}}$
    代入数据解得：T3=562.5K，t=289.5℃
    答：（1）玻璃管中气柱长度是60cm．
    （2）温度升高到289.5℃时，管内水银开始溢出．

    点评 本题关键是找出各个平衡态的温度、压强、体积，选好过程根据理想气体状态方程或气体实验定律列式后联立求解．

    练习册系列答案
    年级 高中课程 年级 初中课程
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    科目：高中物理 来源： 题型：解答题

    7．某同学利用如图1所示的装置探究小车的加速度与所受合外力的关系，具体实验步骤如下：
    ①按照图示安装好实验装置，并测出两光电门间距离L
    ②平衡摩擦力即调节长木板的倾角，轻推小车后，使小车沿长木板向下运动，且通过两个光电门的时间相等
    ③取下细绳和沙桶，测量沙子和沙桶的总质量m，并记录
    ④把小车置于靠近滑轮的位置，由静止释放小车，记录小车先后通过光电门甲和乙时显示的时间，并计算出小车到达两个光电门时的速度和运动的加速度
    ⑤重新挂上细绳和沙桶，改变沙桶中沙子的质量，重复②～④步骤

    （1）如图2，用游标卡尺测得遮光片宽度d=0.675cm．
    （2）关于本实验的说法正确的是B．
    A．平衡摩擦力时要取下细绳和沙桶
    B．平衡摩擦力时不需要取下细绳和沙桶
    C．沙桶和沙子的总质量必须远远小于小车的质量
    D．小车的质量必须远远小于沙桶和沙子的总质量
    （3）若实验中测量遮光片宽度时存在测量误差，测量结果偏大，其他条件不变，则小车加速度的测量值大于真实值（选填“大于”或“小于”）

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    科目：高中物理 来源： 题型：多选题

    8．A、B两物体在同一直线上运动的速度-时间图象如图所示，则由图象可知，在0-t2时间内（　　）
    A．A、B运动始终同向
    B．在t1时刻B速度方向改变
    C．A、B的加速度始终同向，B比A的加速度大
    D．在t2时刻，A、B的速度相同，加速度也相同

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    科目：高中物理 来源： 题型：多选题

    5．下列说法正确的是（　　）
    A．重核裂变和轻核的聚变过程都有质量亏损，都向外界放出核能
    B．氢原子从n=3的能级向低能级跃迁时只会辐射出两种不同频率的光
    C．比结合能大的原子核分解成比结合能小的原子核时要吸收能量
    D．β衰变中产生的β射线实际上是原子的核外电子挣脱原子核的束缚而形成的

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    科目：高中物理 来源： 题型：选择题

    12．如图所示的电路，有一带电油滴悬浮在两极板间静止不动．若将滑动变阻器的滑片向右滑动，则（　　）
    A．L1变亮，L2变暗B．L1变暗，L2变亮C．油滴静止不动D．油滴向下运动

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    科目：高中物理 来源： 题型：多选题

    2．两端开口的U型管如图竖直放置，从管口A灌入较少的水银，从管口B灌入较多的水银，且均有部分水银进入水平管，在管底部封闭了一段空气柱，则以上的说法中，正确的是（　　）
    A．管两边的水银柱高度一定相等
    B．若气温升高，则只有A管水银柱将上升
    C．A段水银全部进入竖管后，继续升高气温，B管处水银不会继续上升
    D．当A段水银全部进入竖管后，继续升高气温，管两边的水银柱仍将继续一起上升

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    科目：高中物理 来源： 题型：多选题

    9．如图所示，A，B两点电荷都带相同的电量+Q，a，b，c是它们连线上的三点，其中b位于A，B连线的中点上，且ab＞bc，规定在无穷远处电势能为零，一试探电荷为-q，其在a，b，c三点的电势能分别为Epa，Epb，Epc，则下列说法中正确的是（　　）
    A．因为b处场强为零，所有Epb=0
    B．Epa＞Epc＞Epb
    C．Epa＜Epc＜Epb
    D．正试探电荷在a点的电势能大于b点的电势能

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    科目：高中物理 来源： 题型：解答题

    6．如图所示的正方形线框abcd边长为l，线圈水平放置，固定在磁感应强度为B，方向垂直的匀强磁场，其中ab边是电阻为R的匀强电阻丝，其余三边电阻不计，现有一段长度、粗细、材料均匀与ab边相同的电阻丝PQ架在线框上，并受到与ab平行的恒定水平力F作用从ad边由静止开始滑向bc边，PQ在滑动中与线框接触良好，摩擦阻力忽略不计，PQ电阻丝的质量为m，当PQ滑过$\frac{L}{3}$的距离时，它加速运动的加速度为a．
    （1）此时通过ap段电阻丝的电流为多少？
    （2）从开始到此时过程中整个电路产生的焦耳热为多少？

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    科目：高中物理 来源： 题型：解答题

    12．如图，半径R=1m的$\frac{3}{4}$圆形光滑管道ABC竖直放在水平地面上，C为最高点，B为最低点，管道内放一可在管道内自由移动的小球，现对管道施加一水平向右的恒力F，小球恰好可以在P点相对管道静止，此时过P点的半径OP与竖直方向的夹角为θ=30°，现再用这一装置将小球锁定在B点，管道仍在恒力F作用下从静止开始沿水平地面向右做匀加速运动，经过一段时间后管道遇一障碍突然停止运动，同时解除锁定，小球能通过管道的A点，重力加速度为g=10m/s2，小球及管道大小不计．求：
    （1）恒力作用下圆形管道运动的加速度；
    （2）圆形管道从开始运动到突然停止过程中运动距离的可能值．

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