某实验中学的物理兴趣实验小组为了探究理想气体实验定律,完成了如下的操作:该小组的同学将一截面积为、长度为的一端封闭的导热性能良好的玻璃管如图放置,现用一段水银柱封闭玻璃管内的气体,经测量水银柱的长度为,气柱的长度为,已知环境温度为,外界的大气压强,求:
①当环境的温度升高到多少摄氏度时,水银柱的上端刚好到达玻璃管的开口处?
②如图环境的温度保持不变,向玻璃管内缓慢地注入水银,求当水银柱为多长时水银柱的上端刚好与玻璃管的开口处相平?
高三物理计算题中等难度题
某实验中学的物理兴趣实验小组为了探究理想气体实验定律,完成了如下的操作:该小组的同学将一截面积为、长度为的一端封闭的导热性能良好的玻璃管如图放置,现用一段水银柱封闭玻璃管内的气体,经测量水银柱的长度为,气柱的长度为,已知环境温度为,外界的大气压强,求:
①当环境的温度升高到多少摄氏度时,水银柱的上端刚好到达玻璃管的开口处?
②如图环境的温度保持不变,向玻璃管内缓慢地注入水银,求当水银柱为多长时水银柱的上端刚好与玻璃管的开口处相平?
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在学习了气体性质和规律后,物理兴趣小组同学制作了一个温度计,将一个一端开口,一端带有玻璃泡A的细玻璃管(玻璃泡A内封闭一定量的气体,且导热良好)竖直倒插入水银槽中,利用管内水银面的高度就可以反映玻璃泡A内气体的温度。然后在管壁上刻度,即可直接读出。不考虑细B管内液面高度变化引起的气体体积变化。温度计的构造如图。
①在一个标准大气压(76cm汞柱)下对B管进行刻度,当环境温度为t1=27℃时的刻度线在管内水银柱高度16cm处,在可测量范围内温度t和玻璃细管高出水银槽的水银液面高度h应符合什么刻度规律?
②若大气压降为75cm汞柱时,该温度计读数为27℃时的实际温度为多大?
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中学物理课上一种演示气体定律的有趣仪器--哈勃瓶,它是一个底部开有圆孔,瓶颈很短的、导热性良好的平底大烧瓶.在一次实验中,体积为V=1L的瓶内塞有一气球,气球的吹气口反扣在瓶口上,瓶底的圆孔上配有一个截面积为S=2cm2的轻质橡皮塞,橡皮塞与玻璃瓶间的最大静摩擦fm=60N.瓶内由气球和轻质橡皮塞封闭一定质量的气体,不计实验开始前气球中的少量气体和气球膜厚度,向气球中缓慢打气,假设气球缓慢膨胀过程中球内外气压近似相等.已知:实验室环境温度T=290K恒定,环境空气密度ρ=1.20kg/m3,压强为标准大气压P0=105pa,求:
(1)橡皮塞被弹出时瓶内气体的压强
(2)为了使橡皮塞被弹出,需要向气球内打入空气的质量
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某学习小组用如图所示的实验装置探究“功与动能变化的关系”,带有凹槽的滑块置于长木板上,一端用细线跨过定滑轮与小桶相连,另一端固定纸带并穿过打点计时器,为了完成该项实验,一位同学完成了如下实验操作步骤:
(1)小桶内先不放细砂,向滑块凹槽内倒入少量细砂,经过反复调整细砂的量,直到滑块在小桶的牵引下,打出的纸带上点迹均匀分布,用天平测出滑块及凹槽内细砂总质量M、小桶质量m。
(2)保持滑块凹槽内细砂量不变,向小桶内倒入细砂,释放滑块,滑块加速运动打出一条纸带,用天平测出小桶内细砂质量为m。
(3)A、B、C、D、E为纸带上五个计数点,相邻两点间的时间间隔为T,B、C、D、E与计数点A间的距离如图所示,打点计时器打下B、D两点时纸带的速度分别为__________、___________。
(4)为了研究在BD段过程中,滑块和小桶组成的系统外力做功与动能变化的关系,需要验证的关系式为____________________(当地重力加速度为g)。
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如图所示,薄壁光滑导热良好的气缸放在光滑水平面上,当环境温度为10℃时,用横截面积为1.0×10﹣2m2的活塞封闭体积为2.0×10﹣3m3的理想气体,活塞另一端固定在墙上.外界大气压强为1.0×105Pa.
(1)当环境温度为37℃时,气缸自由移动了多少距离?
(2)如果环境温度保持在37℃,对气缸作用水平力,使缸内气体体积缓慢地恢复到原来数值,这时气缸受到的水平作用力多大?
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如图所示,薄壁光滑导热良好的气缸放在光滑水平面上,当环境温度为10℃时,用横截面积为1.0×10﹣2m2的活塞封闭体积为2.0×l0﹣3m3的理想气体,活塞另一端固定在墙上.外界大气压强为1.0×105Pa.
(1)当环境温度为37℃时,气缸自由移动了多少距离?
(2)如果环境温度保持在37℃,对气缸作用水平力,使缸内气体体积缓慢地恢复到原来数值,这时气缸受到的水平作用力多大?
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如图所示,导热良好的薄壁气缸放在水平面上,用横截面积为S=1.0×10-2m2的光滑薄活塞将一定质量的理想气体封闭在气缸内,活塞杆的另一端固定在墙上.此时活塞杆与墙刚好无挤压。外界大气压强p0=1.0×105Pa。当环境温度为27℃时,密闭气体的体积为2.0×10-3m3。
①若固定气缸在水平面上,当环境温度缓慢升高到57℃时,气体压强为多少?
②若气缸放在光滑水平面上不固定,当环境温度缓慢升高到57℃时,气缸移动了多少距离?
③保持②的条件不变下,对气缸施加水平作用力,使缸内气体体积缓慢地恢复到原来数值,这时气缸受到的水平作用力多大?
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(6分)如图所示,导热良好的薄壁汽缸放在光滑水平面上,用横截面积为S=1.0×10-2m2的光滑活塞将一定质量的理想气体封闭在汽缸内,活塞杆的另一端固定在墙上。外界大气压强P0=1.0×l05Pa。当环境温度为27oC时,密闭气体的体积为2.0×10-3 m3。
①当环境温度缓慢升高到87℃时,汽缸移动的距离是多少?
②在上述过程中封闭气体(填“吸热”或“放热”),传递的热量(填“大于”或“小于”)气体对外界所做的功。
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