题目内容
17．
如图所示，长为31cm，内径均匀的细玻璃管开口向上竖直放置，管内水银柱的上端正好与管口齐平，封闭气体的长为10cm，温度为27℃，外界大气压强不变．若把玻璃管在竖直平面内缓慢转至开口竖直向下，这时留在管内的水银柱长为15cm，求：（1）大气压强p0的值；
（2）缓慢转回到开口竖直向上，再对管内气体加热，当温度升高到多少℃时，水银柱的上端恰好重新与管口齐平？
分析 （1）玻璃管在竖直平面内缓慢转至开口竖直向下，封闭气体发生等温变化，根据玻意耳定律求解大气压强p0的值．
（2）当管内气体温度升高时封闭气体发生等压变化，由吕萨克定律求出水银柱的上端恰好重新与管口齐平时气体的温度
解答 解：（1）初态：P1=P0+21cmHg V1=10S 末态：P2=P0-15cmHg V2=（31-15）S=16S
由玻意耳定律，得 P1V1=P2V2
P0=75cmHg
（2）P3=75+15=90cmHg V3=LS
P1V1=P3V3
P4=P3=90cmHg V4=（31-15）S=16S T3=300K
由吕萨克定律$\frac{{V}_{3}}{{T}_{3}}=\frac{{V}_{4}}{{T}_{4}}$
T4=450K
得t=177℃
答：（1）大气压强p0的值75cmHg；
（2）当管内气体温度升高到177℃时，水银柱的上端恰好重新与管口齐平
点评 气体的状态变化问题关键是分析气体发生的是何种变化，要挖掘隐含的条件，比如玻璃管在空气中缓慢转动，往往温度不变，封闭气体发生等温变化
练习册系列答案
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7．某潜水器在一次水下海试活动任务完成后，从海底竖直上浮，从上浮速度为v时开始计时，此后匀减速上浮，经过时间t上浮到海面，速度恰好减为零，则潜水器在t0（t0＜t）时刻距离海平面的深度为（ ）
| A． | $\frac{v（t-{t}_{0}）^{2}}{2t}$ | B． | vt0（1-$\frac{{t}_{0}}{2t}$） | C． | $\frac{v{{t}_{0}}^{2}}{2t}$ | D． | $\frac{vt}{2}$ |
如图所示，在第一象限有一匀强电场，场强大小为E，方向与y轴平行；在x轴下方有一匀强磁场，磁场方向与纸面垂直．一质量为m、电荷量为-q（q＞0）的粒子以平行于x轴的速度与y轴上的P点处射入电场，在x轴上的Q点处进入磁场，并从坐标原点O离开磁场．粒子在磁场中的运动轨迹与y轴交于M点．已知OP=l，OQ=2$\sqrt{3}$l．不计重力．求
5．
一匝矩形闭合金属线圈，其平面与匀强磁场方向垂直，磁场的磁感应强度大小为B，线圈面积为S，电阻为R，当线圈以右边为轴，以恒定的角速度ω匀速转动，下列叙说中正确的是（ ）
一匝矩形闭合金属线圈，其平面与匀强磁场方向垂直，磁场的磁感应强度大小为B，线圈面积为S，电阻为R，当线圈以右边为轴，以恒定的角速度ω匀速转动，下列叙说中正确的是（ ）| A． | 产生的感应电流的有效值为$\frac{\sqrt{2}BSω}{2R}$ | |
| B． | 转过30°时，线圈中的电流方向为逆时针 | |
| C． | 转过180°的过程中，通过线圈导线某一横截面的电荷量为$\frac{BS}{R}$ | |
| D． | 线圈转动一周产生的热量为$\frac{2πω{B}^{2}{S}^{2}}{R}$ |
12．银河系处于本超星系团的边缘，已知银河系距离星系团中心月2亿光年，绕星系团中心运行的公转周期约1000亿年，引力常量G=6.67x10-11N•m2/kg2，根据上述数据可估算（ ）
| A． | 银河系的密度 | |
| B． | 银河系绕本超星系团中心运动的加速度 | |
| C． | 银河系的质量 | |
| D． | 银河系绕本超星系团之间的万有引力 |
2．
一质量为m、电阻为r的金属杆ab，以一定的初速度v0从一光滑平行金属导轨底端向上滑行，导轨平面与水平面成30°角，两导轨上端用一电阻R相连，金属棒与导轨始终接触良好，如图所示，磁场垂直斜面向上，导轨的电阻不计，金属杆向上滑行到某一高度之后又返回到底端时的速度大小为v，则金属杆在滑行过程中（ ）
一质量为m、电阻为r的金属杆ab，以一定的初速度v0从一光滑平行金属导轨底端向上滑行，导轨平面与水平面成30°角，两导轨上端用一电阻R相连，金属棒与导轨始终接触良好，如图所示，磁场垂直斜面向上，导轨的电阻不计，金属杆向上滑行到某一高度之后又返回到底端时的速度大小为v，则金属杆在滑行过程中（ ）| A． | 向上滑行的时间小于向下滑行的时间 | |
| B． | 向上滑行时与向下滑行时电阻R上产生的热量相等 | |
| C． | 向上滑行时与向下滑行时通过金属杆的电荷量相等 | |
| D． | 向上滑行与向下滑行时金属杆克服安培力做的功相等 |
如图所示，两平行光滑导轨竖直固定．边界水平的匀强磁场宽度为h，方向垂直于导轨平面．两相同的导体棒a、b中点用长为h的绝缘轻杆相接，形成“工”字型框架，框架置于磁场上方，b棒距磁场上边界的高度为h，两棒与导轨接触良好．保持a、b棒水平，由静止释放框架，b棒刚进入磁场即做匀速运动，不计导轨电阻．则在框架下落过程中，a棒所受轻杆的作用力F及a棒的机械能E随下落的高度h变化的关系图象，可能正确的是（ ）
7．物体万有引力场中具有的势能叫引力势能．取两物体相距无穷远时的引力势能为零．一个质量为m0的质点距离质量为M0的引力源中心为r0时，其引力势能EP=-$\frac{G{M}_{0}{m}_{0}}{{r}_{0}}$（式中G为引力常数）．一颗质量为m的人造地球卫星以圆形轨道环绕地球飞行，已知地球的质量为M，由于受高空稀薄空气的阻力作用．卫星的圆轨道半径从r1逐渐减小到r2，若在这个过程中空气阻力做功为Wf，则在下面给出的Wf的四个表达式中正确是（ ）
| A． | Wf=-GMm（$\frac{1}{{r}_{1}}$-$\frac{1}{{r}_{2}}$） | B． | Wf=-$\frac{GMm}{2}$（$\frac{1}{{r}_{2}}$-$\frac{1}{{r}_{1}}$） | ||
| C． | Wf=-$\frac{GMm}{3}$（$\frac{1}{{r}_{1}}$-$\frac{1}{{r}_{2}}$） | D． | Wf=-$\frac{2GMm}{3}$（$\frac{1}{{r}_{2}}$-$\frac{1}{{r}_{1}}$） |