【題目】如圖豎直放置、內徑均勻的導熱細玻璃管，上端開口，下端封閉。氣溫為27℃時用上端與管口相平，長15cm的水銀柱封閉住一段70cm的空氣柱。設外界大氣壓強始終保持為75cmHg，0K=-273℃。

①當氣溫降低到18℃，空氣柱的長度變?yōu)槎嗌?/span>?

②若氣溫高于27℃，隨著氣溫的進一步緩慢升高，水銀柱將逐漸溢出管口，當溫度升到某值時，剩余的水銀柱剛好能保持平衡，此時如果氣溫再升高，管內水銀柱將無法達成新的平衡，會全部溢出。求達到所述臨界狀態(tài)時管內水銀柱的長度。

【答案】(1) 67.9cm （或68cm） (2) 5cm

【解析】本題考查氣體的狀態(tài)方程，涉及臨界狀態(tài)的判斷。

①封閉空氣柱的初始壓強p1=90cmHg，體積v1=sL1，溫度T1=300K

氣溫降低到18℃的過程中空氣柱發(fā)生等壓變化

所以封閉空氣柱的初始壓強p2=90cmHg，體積v2=sL2，溫度T2=291K

由蓋·呂薩克定律：

解得：L2=67.9cm

②設溫度為T時管內水銀柱長度為xcm

由理想氣體狀態(tài)方程：

此時封閉空氣柱壓強p=（75＋x）cmHg，體積v=s(85－x)，

得

當x＝5cm時，T有最大值，故臨界狀態(tài)下管內水銀柱長度為5cm

練習冊系列答案
相關習題

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】在某次動手實踐活動中，指導老師要求同學們利用手中的器材測量小物塊與木板間的動摩擦因數(shù)，某同學設計了如圖所示的實驗裝置。

(1)實驗時，該同學用兩塊完全相同的木板AB、CD組裝成了如圖所示的軌道，其中AB傾斜，CD水平，兩木板連接處平滑相接。將小物塊從木板AB的某位置由靜止釋放，小物塊停止運動后，用毫米刻度尺測量小物塊釋放時距水平面的高度h以及在木板CD上滑行的距離x，為測得動摩擦因數(shù)，該同學還需要測量______________________________；

(2)改變釋放高度h進行多次實驗，記錄對應的h1、x1，h2、x2，h3、x3，……之后以x為縱坐標，h為橫坐標描點作圖，得到一條傾斜直線，斜率為k，則小物塊與木板間的動摩擦因數(shù)為_______(用測量量和k表示)。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】下列說法中正確的是____________。

A．真空中的光速在不同的慣性參考系中都是相同的，與光源的運動和觀察者的運動無關

B．用超聲波被血流反射回來其頻率發(fā)生變化的特點可測血流速度，這是利用多普勒效率

C．在雙縫干涉實驗中，用紅光代替黃光作為入射光可減小干涉條紋的間距

D．拍攝玻璃櫥窗內的物品時，往往在鏡頭前加裝一個偏振片以減弱玻璃反射光的影響

E．麥克斯韋第一次用實驗證實了電磁波的存在

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，AOB是截面為扇形的玻璃磚的橫截面圖，其頂角θ=76°，今有一細束單色光在橫截面內從OA邊上的點E沿垂直于OA的方向射入玻璃磚，光線直接到達AB面且恰好未從AB面射出．已知OE=OA，cos 53°=0.6.

試求：

①玻璃磚的折射率n；

②光線第一次從OB射出時折射角的正弦值．

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】下圖是研究“加速度與合外力的關系”的實驗裝置，力傳感器固定在小車上，細線與力傳感器相連。

(1)關于該實驗，下列說法正確的是___________。（選填選項前的字母）

A.做實驗之前必須平衡摩擦力

B.小車的質量必須比所掛鉤碼的質量大得多

C.應調節(jié)定滑輪的高度使細線與木板平行

D.實驗開始時，小車最好離打點計時器遠一點

（2)實驗中_________（“改變”或“不改變”)實驗小車的質量，_________（“改變”或“不改變”鉤碼的個數(shù)，測定紙帶上點跡的間距，計算對應的加速度，同時記錄_________，通過數(shù)據(jù)的分析，尋找加速度與合外力間的關系。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】臺球是一項深受人們喜愛的休閑運動，美式臺球中共由大小相同的1個白球（母球）15個花球（色球）組成，又稱花式臺球。如圖在某次擊球過程中，白球以3m/s的速度向右運動與靜止的黑球發(fā)生正碰，假設白球與黑球質量相等，碰撞中沒有機械能損失，將臺球視為質點，通過計算得到兩球碰撞后的運動情況為：

A. 白球靜止，黑球以3m/s的速度向右運動

B. 黑球靜止，白球以3m/s的速度反彈向左運動

C. 白球和黑球都以下1.5m/s的速度向右運動

D. 白球以3m/s的速度反彈向左運動，黑球以3m/s的速度向右運動

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，小球從斜面的頂端以不同的初速度沿水平方向拋出，落在傾角一定、足夠長的斜面上。不計空氣阻力，下列說法正確的是（）

A. 初速度越大，小球落到斜面上時的速度方向與水平方向的夾角越大

B. 小球落到斜面上時的速度大小與初速度的大小成正比

C. 小球運動到距離斜面最遠處所用的時間與初速度的平方成正比

D. 當用一束平行光垂直照射斜面，小球在斜面上的投影做勻速運動

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示為某沿x軸正方向傳播的簡諧橫波在t=0時刻的波形圖，已知質點a出現(xiàn)兩次波峰的最短時間間隔為0.4s，則下列說法正確的是（____）

A．這列波的波速是10m/s

B．再經過0.4s，質點b恰好移動到c點

C．c第一次到達波峰須從圖示位置再經過0.7s時間

D．質點c振動到波峰位置，質點a一定在平衡位置向下振動

E．從圖示時刻開始，到0.8s時，質點c通過的路程是8cm

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】某同學要測定某金屬絲的電阻率。

（1）如圖甲先用游標卡尺測其長度為________cm,如圖乙再用螺旋測微器測其直徑為________mm，如圖丙然后用多用電表×1Ω擋粗測其電阻為________Ω。

（2）為了減小實驗誤差，需進一步測其電阻，除待測金屬絲外，實驗室還備有的實驗器材如下：

A.電壓表V(量程3V.內阻約為15kΩ)

B.電流表A(量程0.6A.內阻約為1Ω)

C.滑動變阻器R1(0~5Ω,0.6A)

D.1.5V的干電池兩節(jié)，內阻不計

E.開關S,導線若干

①請設計合理的電路圖，并畫在下圖方框內____________。

②用上面測得的金屬導線長度l、直徑d和電阻R，可根據(jù)表達式ρ=________算出所測金屬的電阻率。

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