题目内容
2．
均匀薄壁U形管如图所示，左管上端封闭，长度大于2L，右管开口且足够长，管的截面积为S，内装水银柱，水银的密度为ρ，左右两管液面上端等高，环境温度为T0时，左管内空气柱长度为L，现使环境温度缓慢升高到T2，T2为多少时，两管液面高度差为2L？（已知大气压强为P0）
分析 以左管封闭气体为研究对象，根据题意求出气体的状态参量，然后应用理想气体状态方程求出气体的温度．
解答 解：以左管封闭气体为研究对象，气体初状态参量：P1=P0，T1=T0，V1=LS，
两管液面高度差为2L时，气体末状态参量：P2=P0+$\frac{ρ•2L•Sg}{S}$=P0+2ρgL，V2=（L+L）S=2SL，
由理想气体状态方程得：$\frac{{P}_{1}{V}_{1}}{{T}_{1}}$=$\frac{{P}_{2}{V}_{2}}{{T}_{2}}$，
即：$\frac{{P}_{0}×LS}{{T}_{0}}$=$\frac{（{P}_{0}+2ρgL）×2LS}{{T}_{2}}$，
解得：T2=$\frac{2（{P}_{0}+2ρgL）{T}_{0}}{{P}_{0}}$；
答：现使环境温度缓慢升高到T2为$\frac{2（{P}_{0}+2ρgL）{T}_{0}}{{P}_{0}}$时两管液面高度差为2L．
点评 本题考查了求气体的温度，分析清楚气体状态变化过程、求出气体状态参量是解题的关键，应用理想气体状态方程可以解题．
练习册系列答案
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7．从h=20m高处以v0=10m/s的速度水平抛出一个物体，不计空气阻力，g取10m/s2．求：
（1）物体在空中运动的时间t；
（2）物体落地点离抛出点的水平距离x；
（3）物体落地前瞬间的速度大小v．
（1）物体在空中运动的时间t；
（2）物体落地点离抛出点的水平距离x；
（3）物体落地前瞬间的速度大小v．
13．一个物体沿固定的光滑斜面下滑．在此过程中（ ）
| A． | 斜面对物体的弹力对物体做功为零 | |
| B． | 斜面对物体的弹力的冲量为零 | |
| C． | 物体动量的增量等于重力的冲量 | |
| D． | 物体动能的增量等于重力对物体所做的功 |
如图所示，ABC和DEF是在同一竖直平面内的两条光滑轨道，其中ABC的末端水平，DEF是半径为r=0.8m的半圆形轨道，其直径DF沿竖直方向，C、D可看作重合．现一有质量m=2kg可视为质点的小球从轨道ABC上距C点高为H的地方由静止释放（取g=10m/s2）．
17．下列运动中物体的机械能一定守恒的是（ ）
| A． | 匀速直线运动 | B． | 匀加速直线运动 | C． | 平抛运动 | D． | 匀速圆周运动 |
7．下列说法中正确的是（ ）
| A． | ${\;}_{90}^{234}$Th（钍）核衰变为${\;}_{91}^{234}$Pa（镤）核时，衰变前Th核质量等于衰变后Pa核与β粒子的总质量 | |
| B． | α粒子散射实验的结果证明原子核是由质子和中子组成的 | |
| C． | 分别用紫色光和绿色光照射同一金属表面都能发生光电效应，则用紫色光照射时光电子的最大初动能较大 | |
| D． | 比结合能越大，原子核越稳定 |
透明液体中水平放置的平面镜到液面高度为h=3m，一束细光线垂直入射液面并透过液体照射到平面镜上，当平面镜绕入射点顺时针旋转15°时，光线经过平面镜反射后在液面分为两束光且互相垂直（镜面较短，只发生一次反射）