题目内容
5．
如图所示为一简易火灾报警装置．其原理是：开口向上竖直放置的试管中装有水银，内有接触开关（厚度不计），只要有水银浸没，它就会导通，蜂鸣器发出报警的响声．27℃时，空气柱长度L1为30cm，水银上表面与接触开关下端的距离L2为10cm，管内水银柱的高度h为25cm，外界大气压强为75cmHg．求：（1）当温度达到多少℃时，报警器会报警？
（2）如果要使该装置在57℃时报警，则应该再往玻璃管内注入多少cm高的水银柱？
（3）如果大气压增大，则该报警器的报警温度会受到怎样的影响？
分析 （1）温度升高，封闭气体体积增大，水银柱上升，当电路恰好接通时，报警器开始报警；此时空气柱长度L1+L2，以封闭空气柱为研究对象，根据等压变化规律求出温度．
（2）加入水银柱后空气柱下降，但是玻璃管的总长度不变，再由理想气体状态变化方程求得加入水银柱的长度．
（3）如果大气压增大，气体压强变大；可以假设是电路接通时气压突然变大，根据理想气体状态方程，要保持原来的体积，要升高温度．
解答 解：（1）由题意可知，气态状态参量：V1=30S，T1=300K，V2=40S，T2=？，
气体发生等压变化，由盖吕萨克定律得：$\frac{V_1}{T_1}=\frac{V_2}{T_2}$，
解得：${T_2}=\frac{{{V_2}{T_1}}}{V_1}=\frac{40×300}{30}=400K$，则：t2=127℃；
（2）设需注入水银为x，气体状态参量为：
p1=100cmHg，p3=（100+x）cmHg，V3=（40-x）S，T3=330K，
由理想气体状态方程得：$\frac{{{p_1}{V_1}}}{T_1}=\frac{{{p_3}{V_3}}}{T_3}$，
即：$\frac{100×30}{300}=\frac{（100+x）（40-x）}{330}$，解得：x=10cm；
（3）如果大气压增大，气体压强变大；可以假设是电路接通时气压突然变大，
根据理想气体状态方程，要保持原来的体积，要升高温度；
答：（1）当温度达到127℃时，报警器会报警；
（2）如果要使该装置在57℃时报警，则应该再往玻璃管内注入10cm高的水银柱．
（3）如果大气压增大，则该报警器的报警温度会升高．
点评 本题考查了气态方程的应用，气体状态变化可以应用理想气体状态方程求解，本题的关键是找出气体的变化是等压变化．
| A． | 风速越大，雨滴着地的时间越长 | B． | 风速越大，雨滴着地的时间越短 | ||
| C． | 雨滴下落着地的时间与风速无关 | D． | 雨滴着地速度与风速有关 |
| A． | 5倍 | B． | 11倍 | C． | 20倍 | D． | 33倍 |
倾角为θ的斜面，长为l，在顶端水平抛出一个小球，小球刚好落在斜面的底端，如图所示，那么小球的初速度v0的大小是（ ）| A． | cosθ$\sqrt{\frac{gl}{2sinθ}}$ | B． | cosθ$\sqrt{\frac{gl}{sinθ}}$ | C． | sinθ$\sqrt{\frac{gl}{2cosθ}}$ | D． | sinθ$\sqrt{\frac{gl}{cosθ}}$ |
如图所示，纸面内有直角坐标系xOy，在第一，二象限y≤p的区域内分别存在垂直于纸面的匀强磁场B1，B2，方向相反，在第三象限有一速度选择器，a，b板与x轴垂直，板间匀强电场E和匀强磁场B0相互垂直，现有一质量为m，电荷量大小为q的粒子能够沿直线通过速度选择器，并垂直于x轴射入磁场B1，并最终从第一象限y=p上的某点垂直射出磁场B2，已知粒子始终在纸面内运动，且每次均垂直越过y轴进入磁场，不计粒子重力．
| A． | 由于放出光子，原子的能量增加 | |
| B． | 光子a的能量小于光子b的能量 | |
| C． | 光子a的频率大于光子b的频率 | |
| D． | 若光子a能使某金属发生光电效应，则光子b不一定能使该金属发生光电效应 |