[题目]一端开口的极细玻璃管开口朝下竖直立于水银槽的水银中,初始状态管内外水银面的高度差为l0=62cm,系统温度27℃.因怀疑玻璃管液面上方存在空气,现从初始状态分别进行两次试验如下:①保持系统温度不变,将玻璃管竖直向上提升2cm(开口仍在水银槽液面以下),结果液面高度差增加1cm;②将系统温度升到77℃,结果液面高度差减小1cm.已知玻璃管� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

题目内容

【题目】一端开口的极细玻璃管开口朝下竖直立于水银槽的水银中,初始状态管内外水银面的高度差为l0=62cm,系统温度27℃.因怀疑玻璃管液面上方存在空气,现从初始状态分别进行两次试验如下:①保持系统温度不变,将玻璃管竖直向上提升2cm(开口仍在水银槽液面以下),结果液面高度差增加1cm;②将系统温度升到77℃,结果液面高度差减小1cm.已知玻璃管内粗细均匀,空气可看成理想气体,热力学零度可认为为-273℃.求：

（1）实际大气压为多少cmHg?

（2）初始状态玻璃管内的空气柱有多长?

【答案】（i）75cmHg（ii）12cm

【解析】试题分析：设大气压强为P0，初始空气柱的长度为x，玻璃管横截面积为s

由题意第一次试验气体做等温变化，根据玻意耳定律：P1V1=P2V2①

有： ②

由题意对第二次试验气体根据一定质量理想气体状态方程：③

④

③④两式中T1和T2分别为300K和350K，依据两式可求得

P0=75cm，x="12cm" ⑤

故实际大气压为75cmHg，初始空气柱长12cm

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A. F B. F

C. 2F D. F

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A. 缓慢上拉过程中拉力F做的功WF=FLsin θ

B. 缓慢上拉过程中小猴子重力势能增加mgL(1－cos θ)

C. 小猴子再次回到最低点时重力的功率为零

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（1）实验中必须满足的条件是：（_____）

A.斜槽轨道尽量光滑，以减小误差

B.斜槽轨道末端的切线必须水平

C.入射球A每次必须从轨道的同一位置由静止释放

D.两球的质量必须相等

E.两球的半径必须相等

（2）若A、B两小球的质量之比为6:1，在实验误差允许范围内，下列说法正确的是_____

A. A、B两小球碰撞后在空中运动的时间比为OM:ON

B. A、B两小球碰撞后落地的重力的瞬时功率之比为6OM:ON

C. 若A、B两小球在碰撞前后动量守恒，则一定有6OP=OM+ON

D. 若A、B两小球的碰撞为弹性碰撞，则一定有OP=ON-OM

（3）另一位同学也用上述两球进行实验，测得入射球A的质量为mA被碰撞小球B的质量为mB，但他将白纸、复写纸固定在竖直放置的木条上，用来记录实验中求A、球B与木条的撞击点，如图所示。实验时，首先将木条竖直立在轨道末端右侧并与轨道接触，让入射球A从斜轨道上某一位置由静止释放，撞击点为B0 ；然后将木条平移到图中所示位置，入射球A从斜轨上同一位置由静止释放，确定其撞击点为B2；保持木条不动，再将入射球A从斜轨上同一位置由静止释放，与静止在轨道末端的球B相碰，确定两球相碰后与木条的撞击点分别为B1和B3。测得B0与B1、B2、B3各点的高度差分别为h1、h2、h3。若所测得物理量满足表达式________________时，则说明球A和球B碰撞中动量守恒。