题目内容

【题目】如图所示，倾角θ=30°的光滑斜面上锁定一根上端开口、内壁光滑的玻璃管，管中用一段长L=28cm的水银柱封闭一段长L1=19cm的空气，起始状态水银柱静止时上端到管口的距离为L2=9.5cm，大气压强恒为p0=76cmHg，回答下列问题：

(1)现缓慢升高封闭气体温度至水银开始从管口溢出，此时封闭气体的温度t2=87℃，求起始状态封闭气体的温度t1；

(2)若保持封闭气体温度t1不变，解除锁定，让玻璃管在光滑斜面上由静止释放，设斜面足够长，能保证玻璃管稳定匀加速下滑求管在斜面上稳定运动时管内气体的长度L3。

【答案】(1)；(2)

【解析】

(1)设玻璃管横截面积为S，初状态

末状态

根据盖—吕萨克定律知

代入数据解得

(2)初状态

斜面光滑，管沿长斜面匀加速下滑，水银对管内气体无压力，故气体压强为

假设水银没有从管口流出，根据玻意耳定律知

代入数据得

由于

所以管内气体长度为。

练习册系列答案
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【题目】如图，一弯成“L”形的硬质轻杆可在竖直面内绕O点自由转动，已知两段轻杆的长度均为l，轻杆端点分别固定质量为m，2m的小球A、B（均可视为质点），现OA竖直，OB水平，静止释放，下列说法错误的是（　　）

A.B球运动到最低点时A球的速度为

B.A球某时刻速度可能为零

C.B球从释放至运动至最低点的过程中，轻杆对B球一直做正功

D.B球不可能运动至A球最初所在的位置

【题目】如图甲所示,光滑的平行金属导轨(足够长)固定在水平面内,导轨间距为l=20cm,左端接有阻值为R=1Ω的电阻,放在轨道上静止的一导体杆MN与两轨道垂直,整个装置置于竖直向上的匀强磁场中,磁场的磁感应强度大小为B=0.5T.导体杆受到沿轨道方向的拉力F做匀加速运动,测得力F与时间t的关系如图2所示。导体杆及两轨道的电阻均可忽略不计,导体杆在运动过程中始终与轨道垂直且两端与轨道保持良好接触,则导体杆的加速度大小和质量分别为( )

A. 10m/s2，0.5kg

B. 10m/s2，0.1kg

C. 20m/s2，0.5kg

D. D.20m/s2，0.1kg

【题目】（10分）如图9所示，交流发电机的矩形线圈abcd中，已知线圈面积为0.01m2，匝数100匝，线圈电阻r =2Ω，外电阻R =8Ω，电流表和电压表对电路的影响忽略不计。线圈在磁感强度B=2/（T）的匀强磁场中绕垂直于磁场的转轴OO’匀速转动，角速度ω=10πrad/s。若线圈经图示位置时开始计时（线圈平面平行于磁场方向），

（1）写出线圈中感应电动势瞬时值的表达式；

（2）从图示位置起转过90°过程中，通过电阻R的电量

（3）从图示位置起转过90°过程中，线圈上产生的焦耳热

【题目】如图所示，在平面直角坐标系xOy的第一象限内存在着垂直纸面向外的匀强磁场，磁感应强度大小为B，在第二象限内有垂直于y轴的两平行极板M、N，N板与x轴重合且最右端位于坐标原点O，两板间距和板长均为d，两板间加有电压U。一粒子源沿两极板中线连续向右发射初速度为v0的带正电的同种粒子，粒子间的相互作用与重力均忽略不计。当UMN=0时，粒子垂直于x轴离开磁场：

(1)求粒子的比荷；

(2)UMN取不同的值，粒子在磁场中运动的时间也不同，求粒子在磁场中运动的最长时间；

(3)若粒子在磁场中运动的时间最长，UMN多大？

【题目】氢原子能级示意图如图所示，大量氢原子从n＝4的能级向 n＝2 的能级跃迁时辐射出光a，从n＝3的能级向n＝2的能级跃迁时辐射出光b，光a和b都是可见光，则

A. 光a的频率小于光b的频率

B. 从n＝4的能级向n＝3的能级跃迁时会辐射出紫外线

C. n=1能级的氢原子吸收14 eV的光子后将电离

D. n＝2能级的氢原子吸收10.2 eV的光子可跃迁到n=1能级

【题目】如图所示，一人用钳碗夹住圆柱形茶杯，在手竖直向上的力F作用下，夹子和茶杯相对静止，并一起向上运动。夹子和茶杯的质量分别为m、M假设夹子与茶杯两侧间的静摩擦力在竖方向上，夹子与茶杯两侧间的弹力在水平方向上，最大静摩擦力均为f，则下列说法正确的是（　　）

A.人加大夹紧钳碗夹的力，使茶杯向上匀速运动，则夹子与茶杯间的摩擦力增大

B.当夹紧茶杯的夹子往下稍微移动一段距离，使夹子的顶角张大，但仍使茶杯匀速上升，人的作用力F将变小

C.当人加速向上提茶杯时，作用力下可以达到的最大值是

D.无论人提着茶杯向上向下做怎样的运动，若茶杯与夹子间不移动，则人的作用力F=(M+m）g

【题目】如图甲所示，光滑且足够长的平行金属导轨MN、PQ固定在同一水平面上，两导轨间距。导轨电阻忽略不计，其间连接有固定电阻导轨上停放一质量、电阻的金属杆ab，整个装置处于磁感应强度的匀强磁场中，磁场方向竖直向下。用一外力F沿水平方向拉金属杆ab，使之由静止开始运动，电压传感器可将R两端的电压U即时采集并输入电脑，获得电压U随时间t变化的关系如图乙所示。

（1）试证明金属杆做匀加速直线运动，并计算加速度的大小；

（2）求第2s末外力F的瞬时功率；

（3）如果水平外力从静止开始拉动杆2s所做的功，求金属杆上产生的焦耳热。

【题目】如图所示，质量为M的物块钩在水平放置的左端固定的轻质弹簧的右端，构成一弹簧振子，物块可沿光滑水平面在BC间做简谐运动，振幅为A。在运动过程中将一质量为m的小物块轻轻地放在M上，第一次是当M运动到平衡位置O处时放在上面，第二次是当M运动到最大位移处C处时放在上面，观察到第一次放后的振幅为A1，第二次放后的振幅为A2，则（ ）

A. A1=A2=A B. A1<A2=A

C. A1=A2<A D. A2<A1=A

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