题目内容
【题目】如图所示,粗细均匀的U形管中,封闭了有两段水银柱和两部分空气柱,水银柱A的长度h1=25cm,位于左侧封闭端的顶部。水银柱B与A之间的空气柱长度L1=12.5cm,右侧被活塞C封闭的空气柱长度L2=12.5cm,已知玻璃管周围环境温度t=27℃时,右侧封闭空气柱的压强恰为P0=75cmHg,水银柱B左右两部分液面的高度差h2=45cm。保持环境温度t=27℃不变,缓慢拉动活塞C,求:
①当水银柱A恰好对U形管的顶部没有压力时,右侧封闭气体的压强为多少?
②当U形管内B部分的水银面相平时,活塞C共向上移动多少?
【答案】①65cmHg②47.5cm。
【解析】
①左侧气体等温变化:p1SL1=p′1SL′1,p1=P0﹣ρgh2=30cmHg,p′1=25cmHg
解得:L′1=15cm;
故左右两部分液面的高度差变为:h′2=h2﹣2(L′1﹣L1)=40cm,
右侧气体压强:p′2=p′1+ρgh′2=65cmHg
②B部分的水银面相平时,左侧液面下降,右侧液面上升
左右侧气体压强相等:p″=25cmHg
右侧气柱:P0SL2=p″SL″2
解得:L″2=37.5cm;
则活塞上升:h=L″2﹣L2+=47.5cm
【题目】影响物质材料电阻率的因素很多,一般金属材料的电阻率随温度的升高而增大,而半导体材料的电阻率则与之相反,随温度的升高而减少。某课题研究组需要研究某种导电材料的导电规律,他们用该种导电材料制作成电阻较小的线状元件Z做实验,测量元件Z中的电流随两端电压从零逐渐增大过程中的变化规律。
①他们应选用下图所示的哪个电路进行实验?答:
②实验测得元件z的电压与电流的关系如下表所示。根据表中数据,判断元件Z是金属材料还是半导体材料?答: 。
U(V) | 0 | 0.40 | 0.60 | 0.80 | 1.00 | 1.20 | 1.50 | 1.60 |
I(A) | 0 | 0.20 | 0.45 | 0.80 | 1.25 | 1.80 | 2.81 | 3.20 |
③把元件Z接入如右图所示的电路中,当电阻R的阻值为R1= 2时,电流表的读数为1.25A;当电阻R的阻值为R2= 3.6时,电流表的读数为0.80A。结合上表数据,求出电源的电动势为____V,内阻为____.(不计电流表的内阻,结果保留两位有效数字)
④用螺旋测微器测得线状元件Z的直径如图所示,则元件Z的直径是____ mm。