题目内容
17．
如图，一粗细均匀的U形管竖直放置，A侧上端封闭，B侧上端与大气相通，下端开口处开关K关闭，A侧空气柱（理想气体）的长度为l=20.0cm，B侧水银面比A侧的高h=3.0cm．现将开关K打开，从U形管中放出部分水银，当两侧水银面的高度差为h1=10.0cm时将开关K关闭．已知大气压强p0=75.0cmHg．变化过程中认为温度不变．①求放出部分水银后U形管中减少的水银柱的长度为多少？
②此后让U形管自由下落，假设下落过程中始终保持图示状态，求下落过程中管内水银稳定后A侧空气柱的长度为多少？
分析 ①在同一段水银柱中，同一高度压强相等；先计算出A侧气体的初状态气压和末状态气压，然后根据玻意耳定律列式求解；
②U形管自由下落，处于完全失重状态，水银对气体的压强为0，等温变化，根据玻意耳定律即可求出下落过程中管内水银稳定后A侧空气柱的长度．
解答 解：①以cmHg为压强单位．设A侧空气柱长度l=20.0cm时压强为p，当两侧的水银面的高度差为h1=10.0cm时，空气柱的长度为l1，压强为p1，
由玻意耳定律有：pl=p1l1
根据受力平衡可得：p=p0+h
打开开关K放出水银的过程中，B侧水银面处的压强始终为p0，而A侧水银面处的压强随空气柱长度的增加逐渐减小，
B、A两侧水银面的高度差也随着减小，直至B侧水银面低于A侧水银面h1为止，
由平衡可得：p1=p0-h1
联立解得：l1=24.0cm
U形管中减少的水银柱长度：h=（24.0-20.0+3.0+4.0+10.0）cm=21.0cm
②自由落体状态下，设稳定后A侧空气柱的长度为l2，压强为p2，
根据玻意耳定律可得：pl=p2l2
由于U形管自由下落，水银处于完全失重状态，水银对气体的压强为零，可得：p2=p0
联立解得：l2=20.8cm
答：①放出部分水银后U形管中减少的水银柱的长度为21.0cm；
②下落过程中管内水银稳定后A侧空气柱的长度为20.8cm．
点评 本题考查气体定律的综合运用，解题关键是要分析好压强P、体积V、温度T三个参量的变化情况，选择合适的规律解决；要注意打开阀门K放水银的过程，右侧下降的比左侧快，后来两侧水银面的高度差为h1=10.0cm，是左侧比右侧高10.0cm．
练习册系列答案
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6．一矩形线圈ABCD在匀强磁场中绕其中心轴OO′匀速转动时，就会在线圈中形成交变电流（如图所示）．下列说法不正确的是（ ）
| A． | 线圈经过甲图位置时，穿过线圈的磁通量最大，产生的电流也最大 | |
| B． | 线圈经过乙图位置时，穿过线圈的磁通量为零，产生的电流最大，电流的方向为图中箭头指向 | |
| C． | 线圈经过丙图位置时，穿过线圈的磁通量最大，产生的电流最小 | |
| D． | 线圈从丙图位置转到丁图位置的过程中，穿过线圈的磁通量减小，产生的电流在增大 |
7．下列电磁波，其衍射能力由强到弱的顺序排列正确的是（ ）
| A． | X线、紫外线、可见光线、红外线 | B． | γ射线、可见光、红外线、无线电波 | ||
| C． | 可见光、红外线、X线、γ射线 | D． | 红外线、可见光、紫外线、γ射线 |
5．
2016年11月3日20时43分，我国首枚大型运载火箭长征五号在海南文昌航天发射场点火升空，火箭起飞重量约870吨，起飞推力超过1000吨，则在点火后加速起飞阶段（假设加速起飞阶段火箭质量不变），长征五号火箭（ ）
2016年11月3日20时43分，我国首枚大型运载火箭长征五号在海南文昌航天发射场点火升空，火箭起飞重量约870吨，起飞推力超过1000吨，则在点火后加速起飞阶段（假设加速起飞阶段火箭质量不变），长征五号火箭（ ）| A． | 失重且机械能增加 | B． | 失重且机械能减少 | ||
| C． | 超重且机械能增加 | D． | 超重且机械能减少 |
如图所示，竖直放置的气缸，活塞横截面积为S，厚度不计，可在气缸内无摩擦滑动．气缸侧壁有一个小孔，与装有水银的U形玻璃细管相通．气缸内封闭了一段高为L的气柱（U形管内的气体体积不计）．此时缸内气体温度为T0，U形管内水银面高度差为h．已知大气压强为p0，水银的密度为ρ，重力加速度为g．（气缸内气体与外界无热交换）
2．2016年2月11日，美国科学家宣布探测到引力波，证实了爱因斯坦100年前的预测，弥补了爱因斯坦广义相对论中最后一块缺失的“拼图”，双星的运动是产生引力波的来源之一，假设宇宙中有一双星系统由a、b两颗星体组成，这两颗星绕它们的连线的某一点在万有引力作用下做匀速圆周运动，测得a星的周期为T，a、b两颗星的距离为l，a、b两颗星的轨道半径之差为△r，已知a星的轨道半径大于b星的轨道半径，则（ ）
| A． | b星的周期为$\frac{l-△r}{l+△r}T$ | B． | a星的线速度大小为$\frac{{π（{l-△r}）}}{T}$ | ||
| C． | a、b两颗星的半径之比为$\frac{l+△r}{l-△r}$ | D． | a、b两颗星的质量之比为$\frac{l+△r}{l-△r}$ |
9．
如图所示，两单摆摆长相同，静止时两球刚好接触．将摆球A在两摆线所在平面内向左拉开一个小角度后释放，碰撞中动能有损失，碰后两球分开，分别做简谐运动．用mA、mB分别表示摆球两球的质量，则下列说法中正确的是（ ）
如图所示，两单摆摆长相同，静止时两球刚好接触．将摆球A在两摆线所在平面内向左拉开一个小角度后释放，碰撞中动能有损失，碰后两球分开，分别做简谐运动．用mA、mB分别表示摆球两球的质量，则下列说法中正确的是（ ）| A． | 如果mA＞mB，下一次碰撞必将发生在平衡位置右侧 | |
| B． | 如果mA＜mB，下一次碰撞必将发生在平衡位置左侧 | |
| C． | 只要两摆球的质量不相同，下一次碰撞就不可能发生在平衡位置 | |
| D． | 无论两摆球的质量之比是多少，下一次碰撞一定发生在平衡位置 |
如图所示，将物品从A处无初速放到水平传送带上，运动到B处后进入水平转盘立即随转盘一起匀速转动，到C处取走物品．已知A、B两处的距离L=5.0m，传送带的初速度v=2.0m/s，物品在转盘上与轴O的距离R=2.0 m，物品与传送带间的动摩擦因数μ1=0.2，取g=10m/s2．
7．下列电器在使用过程中，利用了电磁波的有（ ）
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