题目内容
18．
一粗细均匀的U型玻璃管竖直放置，短臂端封闭，长臂端（足够长）开口向上，短臂内封有一定质量的理想气体，初始状态时管内各段长度如图所示，密闭气体的温度为27°C，大气压强为75cmHg．求：（1）现沿长臂的管壁缓慢注入一些水银并与下方的水银合为一体，当密闭气体的温度升高到47℃时，密闭气体仍保持原来的长度，则加入的水银柱高度是多少？
（2）在第（1）问的情况下，要使两端玻璃管中水银面相平，则密闭气体的温度需变为多少？
分析 （1）企图用发生等容变化，求出气体状态参量，然后应用查理定律可以求出气体的压强，然后求出注入的水银．
（2）由盖吕萨克定律可以求出气体的温度．
解答 解：（1）气体的状态参量：p1=p0=75cmHg，T1=273+27=300K，T2=273+47=320K，
气体发生等容变化，由查理定律得：$\frac{{p}_{1}}{{T}_{1}}$=$\frac{{p}_{2}}{{T}_{2}}$，即：$\frac{75}{300}$=$\frac{{p}_{2}}{320}$，
解得：p2=80cmHg，ph=p2-p0=80-75=5cmHg，加入水银的高度：h=5cm；
（2）两边水银面相平，p3=p0，气体发生等压变化，
气体长度：L3=L1-$\frac{h}{2}$=15.5cm，
由盖吕萨克定律得：$\frac{{V}_{1}}{{T}_{1}}$=$\frac{{V}_{3}}{{T}_{3}}$，解得：T3=258K；
答：（1）入的水银柱高度是5cm．
（2）密闭气体的温度需变为258K．
点评 利用理想气体状态方程解题，关键是正确选取状态，明确状态参量，尤其是正确求解被封闭气体的压强，这是热学中的重点知识，要加强训练，加深理解．
练习册系列答案
相关题目
9．下面叙述符合物理学史实的是（ ）
| A． | 伽利略通过理想实验总结出了惯性定律 | |
| B． | 亚里士多德发现忽略空气阻力，重物与轻物下落得同样快 | |
| C． | 开普勒通过研究行星观测记录，发现了行星运动三大定律 | |
| D． | 牛顿发现了万有引力定律并测出了引力常量 |
6．下列说法中正确的是（ ）
| A． | 布朗运动是悬浮的固体微粒的运动，反映了液体分子的无规则运动 | |
| B． | 悬浮在液体中的固体颗粒越大，布朗运动越显著 | |
| C． | 扩散现象是物质分子永不停息地做无规则运动的证明 | |
| D． | 因为布朗运动的剧烈程度跟温度有关，所以布朗运动也可以叫做热运动 |
13．
在如图所示电路中，A、B是两只相同的小灯泡，L是一个带铁芯的线圈，线圈的电阻忽略不计．调节滑动变阻器R，使电路稳定时两只灯泡都正常发光，则下列说法中正确的是（ ）
在如图所示电路中，A、B是两只相同的小灯泡，L是一个带铁芯的线圈，线圈的电阻忽略不计．调节滑动变阻器R，使电路稳定时两只灯泡都正常发光，则下列说法中正确的是（ ）| A． | 合上S时，B灯先亮，A灯逐渐亮起来 | |
| B． | 合上S时，A灯和B灯立即达到正常发光状态 | |
| C． | 断开S时，A、B两灯都不会立即熄灭，通过A、B两灯的电流方向都与原电流方向相同 | |
| D． | 断开S时，A灯会突然闪亮一下再熄灭 |
3．
两个完全相同的电热器，分别通有如图甲、乙所示的交变电流（其中图乙的曲线满足正弦规律），则它们的功率之比为（ ）
两个完全相同的电热器，分别通有如图甲、乙所示的交变电流（其中图乙的曲线满足正弦规律），则它们的功率之比为（ ）| A． | 4：1 | B． | 1：$\sqrt{2}$ | C． | 2：1 | D． | $\sqrt{2}$：1 |
10．下列说法正确的是（ ）
| A． | 理想气体的温度变化时，其分子平均动能和分子势能也随之改变 | |
| B． | 气体压强本质上是大量气体作用在器壁单位面积上的平均作用力 | |
| C． | 机械能不可能全部转化为内能，内能也不可能全部转化为机械能 | |
| D． | 一等质量的类型气体经历等容过程，如果吸热，则其内能一定增加 | |
| E． | 热量能够自发第从高温物体传递到低温物体，但不能自发地从低温物体传递到高温物体 |
7．下面列举的四种器件中，在工作时利用了电磁感应现象的是（ ）
| A． | 水力发电机 | B． | 质谱仪 | C． | 回旋加速器 | D． | 示波器 |
质谱分析技术已广泛应用于各前沿科学领域．汤姆孙发现电子的质谱装置示意如图，该装置也可以测定电子的比荷．M、N为两块水平放置的平行金属极板，板长为L，板右端到屏的距离为D，O′O为垂直于屏的中心轴线，不计电子重力．以屏中心O为原点建立xOy直角坐标系，其中x轴沿水平方向，y轴沿竖直方向．