如图所示,在一端封闭,另一端开口向上的竖直玻璃管,用5cm高的水银柱封闭着45cm长的理想气体,管内外气体的温度均为300K,大气压强p0=76cmHg;
(i)若缓慢对玻璃管加热,当管中气体的温度上升60K时水银柱上表面与管口刚好相平,求玻璃管的总长度;
(ii)若保持管内温度始终为300K,现将水银缓慢注入管中,知道水银柱上表面与管口相平,求此时玻璃管内水银柱的总长度。
【答案】(1) (2)
【解析】(i)设玻璃管横截面积为S,玻璃管的总长度为L,以管内封闭气体为研究对象,气体经等压膨胀:
初状态:,末状态
由玻意耳定律可得,得L=59cm
(ii)当水银柱上表面与管口相平,设此时管中气体压强为,水银柱的高度为H,管内气体经等压压缩:
初状态:,末状态
由玻意耳定律可得,得H≈21.7cm
点睛:本题考查了理想气体方程,做此类题时要注意不同状态下的状态参量。
【题型】解答题
【结束】
14
图a为一列简谐横波在t=0时刻波形图,P是平衡位置在x=1.0m处的质点,Q是平衡位置在x=4.0m处的质点;图b为质点Q的振动图像,下列说法正确的是_________
A.波向左传播
B.波速为40m/s
C.t=0.10s时,质点P向y轴正方向运动
D.从t=0到t=0.05s,质点P运动的路程为20cm
E.从t=0到t=0.25s,质点Q运动的路程为50cm
高三物理填空题中等难度题
如图所示,在一端封闭、另一端开口向上的竖直玻璃管内,用5cm高的水银柱封闭着45cm长的理想气体,管内外气体的温度均为300K ,大气压强p0=76cmHg.
(i)若缓慢对玻璃管加热,当管中气体的温度上升了60 K时水银柱上表面与管口刚好相平,求玻璃管的总长度;
(ii)若保持管内温度始终为300K,现将水银缓慢注入管中,直到水银柱上表面与管口相平,求此时玻璃管内水银柱的总长度。(计算结果可带根号)
高三物理解答题中等难度题查看答案及解析
如图所示,在一端封闭、另一端开口向上的竖直玻璃管内,用5cm高的水银柱封闭着45cm长的理想气体,管内外气体的温度均为300K ,大气压强p0=76cmHg.
(i)若缓慢对玻璃管加热,当管中气体的温度上升了60 K时水银柱上表面与管口刚好相平,求玻璃管的总长度;
(ii)若保持管内温度始终为300K,现将水银缓慢注入管中,直到水银柱上表面与管口相平,求此时玻璃管内水银柱的总长度。(计算结果可带根号)
高三物理解答题中等难度题查看答案及解析
如图所示,在一端封闭,另一端开口向上的竖直玻璃管,用5cm高的水银柱封闭着45cm长的理想气体,管内外气体的温度均为300K,大气压强p0=76cmHg;
(i)若缓慢对玻璃管加热,当管中气体的温度上升60K时水银柱上表面与管口刚好相平,求玻璃管的总长度;
(ii)若保持管内温度始终为300K,现将水银缓慢注入管中,知道水银柱上表面与管口相平,求此时玻璃管内水银柱的总长度。
【答案】(1) (2)
【解析】(i)设玻璃管横截面积为S,玻璃管的总长度为L,以管内封闭气体为研究对象,气体经等压膨胀:
初状态:,末状态
由玻意耳定律可得,得L=59cm
(ii)当水银柱上表面与管口相平,设此时管中气体压强为,水银柱的高度为H,管内气体经等压压缩:
初状态:,末状态
由玻意耳定律可得,得H≈21.7cm
点睛:本题考查了理想气体方程,做此类题时要注意不同状态下的状态参量。
【题型】解答题
【结束】
14
图a为一列简谐横波在t=0时刻波形图,P是平衡位置在x=1.0m处的质点,Q是平衡位置在x=4.0m处的质点;图b为质点Q的振动图像,下列说法正确的是_________
A.波向左传播
B.波速为40m/s
C.t=0.10s时,质点P向y轴正方向运动
D.从t=0到t=0.05s,质点P运动的路程为20cm
E.从t=0到t=0.25s,质点Q运动的路程为50cm
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如图所示,在长为l=60cm的一端封闭、另一端开口向上的竖直细玻璃管内,用5cm高的水银柱封闭着50cm长的理想气体,管内外气体的温度均为27℃.(当地大气压强为P=75cmHg)
(1)若缓慢对玻璃管加热升温至多少℃时,管中水银柱上表面恰好与管口相齐?
(2)若将玻璃管缓慢倾斜至与水平面成37°角(管口斜向上),此时管中气体的长度为多少?
高三物理解答题中等难度题查看答案及解析
如图所示,在长为l=57cm的一端封闭、另一端开口向上的竖直细玻璃管内,用5cm高的水银柱封闭着50cm长的理想气体,管内外气体的温度均为33℃。
(ⅰ)现将玻璃管缓慢倾斜至与水平面成53°角,此时管中气体的长度为多少?
(ⅱ)在第一问的基础上,若接着将管内水银柱取走1cm,再缓慢对玻璃管加热升温至多少时,管中水银柱上表面恰好与管口相齐?(大气压强为P0=76cmHg)
高三物理解答题中等难度题查看答案及解析
如图所示,在长为l=57cm的一端封闭、另一端开口向上的竖直细玻璃管内,用5cm高的水银柱封闭着50cm长的理想气体,管内外气体的温度均为33℃。
(ⅰ)现将玻璃管缓慢倾斜至与水平面成53°角,此时管中气体的长度为多少?
(ⅱ)在第一问的基础上,若接着将管内水银柱取走1cm,再缓慢对玻璃管加热升温至多少时,管中水银柱上表面恰好与管口相齐?(大气压强为P0=76cmHg)
高三物理解答题中等难度题查看答案及解析
如图所示,倾斜的玻璃管长L=57cm,一端封闭、另一端开口向上,倾角θ=30°。有4cm长的水银柱封闭着45cm长的理想气体,管内外气体的温度均为33 ℃,大气压强p0="76" cmHg。
(1)将璃管缓慢加热,若有2 cm水银柱逸出,则温度需要升高到多少?
(2)若让玻璃管沿倾斜方向向上以a="2" m/s2做匀加速直线运动,则空气柱长度为多少?
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如图所示,在长为L=57cm的一端封闭、另一端开口向上竖直玻璃管内,用4cm高水银柱封闭51cm长的理想气体,管内外气体的温度均为33℃,大气压强po=76cm Hg。
(1)若缓慢对玻璃管加热,当水银柱上表面与管口刚好相平时,求管中气体的温度为多少摄氏度;
(2)若保持管内温度始终为33℃,现将水银缓慢注入管中,直到水银柱上表面与管口相平,求此时管中气体的压强。
高三物理解答题简单题查看答案及解析
如图所示,在长为L=57cm的一端封闭、另一端开口向上的竖直玻璃管内,用4cm高的水银柱封闭着51cm长的理想气体,管内外气体的温度均为33℃,大气压强p0=76cmHg.
①若缓慢对玻璃管加热,当水银柱上表面与管口刚好相平时,求管中气体的温度;
②若保持管内温度始终为33℃,现将水银缓慢注入管中,直到水银柱上表面与管口相平,求此时管中气体的压强.
高三物理解答题简单题查看答案及解析
如图所示,在长为L=57cm的一端封闭、另一端开口向上的竖直玻璃管内,用4cm高的水银柱封闭着51cm长的理想气体,管内外气体的温度均为33℃,大气压强p0=76cmHg.
①若缓慢对玻璃管加热,当水银柱上表面与管口刚好相平时,求管中气体的温度;
②若保持管内温度始终为33℃,现将水银缓慢注入管中,直到水银柱上表面与管口相平,求此时管中气体的压强.
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