如图所示,一端封闭的导热U形管竖直放置,左管横截面积是右管的两倍,一段水银柱封闭了一定量的理想气体,右管水银柱上表面到管口的距离为2cm,右管水银柱液面比左管水银柱液面高2cm,左管液柱高也为2cm。若将U形管倒置,没有水银流出,且右管水银柱下表面刚好与管口平齐。已知大气压强为76cmHg,环境温度恒为300K,忽略U形管底部连接处的影响(计算结果均保留整数)。
(1)求U形管倒置前封闭空气柱的长度;
(2)若U形管不导热,不倒置,设法缓慢加热管内封闭气体,直至右管中水银柱上表面与管口平齐,求此时封闭气体的温度。
高二物理解答题中等难度题
如图所示,一端封闭的导热U形管竖直放置,左管横截面积是右管的两倍,一段水银柱封闭了一定量的理想气体,右管水银柱上表面到管口的距离为2cm,右管水银柱液面比左管水银柱液面高2cm,左管液柱高也为2cm。若将U形管倒置,没有水银流出,且右管水银柱下表面刚好与管口平齐。已知大气压强为76cmHg,环境温度恒为300K,忽略U形管底部连接处的影响(计算结果均保留整数)。
(1)求U形管倒置前封闭空气柱的长度;
(2)若U形管不导热,不倒置,设法缓慢加热管内封闭气体,直至右管中水银柱上表面与管口平齐,求此时封闭气体的温度。
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某同学用一端封闭的粗细均匀的U形管(两端等高且横截面积相等),研究一定质量封闭气体的压强,如图所示,U形管竖直放置,当封闭气柱长为时,两侧水银面的高度差为,大气压强为.(可能用到的数据)
①求封闭气体的压强;
②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,直到右侧水银面恰好与管口相平齐。设环境温度不变,求加入的水银长度。
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如图所示,一端封闭,一端开口截面积相同的U形管AB,管内灌有水银,两管内水银面高度相等,闭管A内封有一定质量的理想气体,气体压强为72cmHg。今将开口端B接到抽气机上,抽尽B管上面的空气,结果两水银柱产生18cm的高度差,则A管内原来空气柱长度为
A. 18cm B. 12cm C. 6cm D. 3cm
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如图所示,竖直放置的U形管左端封闭,右端开口,左、右两管的横截面积均为2cm2,在左管内用水银封闭一段长为20cm、温度为27℃的空气柱(可看成理想气体),左右两管水银面高度差为15cm,外界大气压为75cmHg。
①若向右管中缓慢注入水银,直至两管水银面相平,求在右管中注入水银的体积V(以cm3为单位);
②在两管水银面相平后,缓慢升高气体的温度,直至封闭空气柱的长度为开始时的长度,求此时空气柱的温度T。
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如图所示,竖直放置的U形管左端封闭,右端开口,左、右两管的横截面积均为S=2cm2,在左管内用水银封闭一段长为l1=15cm、温度为T1=300K的空气柱(可看成理想气体),左右两管水银面高度差为h=15cm,外界大气压为P0=75cmHg.(玻璃管和水银柱都足够长)
(1)若向右管中缓慢注入水银,直至两管水银面相平(注入水银过程中可认为气体温度不变),求在右管中注入水银的体积V;(以cm3为单位)
(2)在两管水银面相平后,缓慢升高气体的温度,直至封闭空气柱的长度为开始的长度,求此时空气柱的温度T。
(3)保持(2)的温度T不变,若将阀门S打开,缓慢流出部分水银,然后关闭阀门S,右管水银面下降了H=48cm,求左管水银面下降的高度。
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如图所示,竖直放置、内部光滑的导热气缸用活塞封闭一定质量的理想气体,活塞用固定螺栓固定在距汽缸底部h0=0.6m处,活塞横截面积为S=6cm2,此时气体的压强p=0.5×105pa,汽缸壁是导热的,打开固定螺栓,活塞下降,经过足够长的时间后,活塞停在距离底部h1=0.2m处,在此过程中周围环境温度为t0=27℃,保持不变,已知重力加速度取g=10m/s2,大气压强p0=1.0×105pa。
求:
(1)活塞的质量;
(2)周围环境温度缓慢升高到t=177℃,保持不变,求活塞稳定时距汽缸底部的距离。
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如图所示,竖直放置、内部光滑的导热气缸用活塞封闭一定质量的理想气体,活塞用固定螺栓固定在距汽缸底部h0=0.6m处,活塞横截面积为S=6cm2,此时气体的压强p=0.5×105pa,汽缸壁是导热的,打开固定螺栓,活塞下降,经过足够长的时间后,活塞停在距离底部h1=0.2m处,在此过程中周围环境温度为t0=27℃,保持不变,已知重力加速度取g=10m/s2,大气压强p0=1.0×105pa。
求:
(1)活塞的质量;
(2)周围环境温度缓慢升高到t=177℃,保持不变,求活塞稳定时距汽缸底部的距离。
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如图所示,一总长度为L导热性能良好的汽缸放置在水平面上,开口向左。用横截面积为S的活塞将一定质量的理想气体封闭在汽缸内,活塞静止时距汽缸底部L/2 。现保持温度不变,缓慢转动汽缸.使其开口竖直向上放置,活塞最终静止时距汽缸底部L/4。已知大气压强为po,不计活塞厚度,活塞与汽缸无摩擦接触且气密性良好。重力加速度为g。
(1)求活塞质量m;
(2)现用外力F缓慢竖直向上拉动活塞,活塞到达汽缸上边缘时,汽缸恰好对地面无压力。求此时所施加外力F的大小。
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如图所示,一总长度为L导热性能良好的汽缸放置在水平面上,开口向左。用横截面积为S的活塞将一定质量的理想气体封闭在汽缸内,活塞静止时距汽缸底部L/2 。现保持温度不变,缓慢转动汽缸.使其开口竖直向上放置,活塞最终静止时距汽缸底部L/4。已知大气压强为po,不计活塞厚度,活塞与汽缸无摩擦接触且气密性良好。重力加速度为g。
(1)求活塞质量m;
(2)现用外力F缓慢竖直向上拉动活塞,活塞到达汽缸上边缘时,汽缸恰好对地面无压力。求此时所施加外力F的大小。
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如图所示,竖直放置的导热气缸内用活塞封闭着一定质量的理想气体,活塞的质量为m,横截面积为S,缸内气体高度为2h.现在活塞上缓慢添加砂粒,直至缸内气体的高度变为h.然后再对气缸缓慢加热,以使缸内气体温度逐渐升高,让活塞恰好回到原来位置。已知大气压强为p0,大气温度均为T0,重力加速度为g,不计活塞与气缸间摩擦。下列说法正确的是( )
A. 所添加砂粒的总质量
B. 所添加砂粒的总质量
C. 活塞返回至原来位置时缸内气体的温度所添加砂粒的总质量
D. 活塞返回至原来位置时缸内气体的温度所添加砂粒的总质量
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