题目内容
17．
如图所示，一根长L=100cm、一端封闭的细玻璃管开口向上竖直放置，管内用h=25cm长的水银柱封闭了一段长L1=30cm的空气柱．已知大气压强为75cmHg，玻璃管周围环境温度为27℃．求：Ⅰ．若将玻璃管缓慢倒转至开口向下，玻璃管中气柱将变成多长？
Ⅱ．若使玻璃管开口水平放置，缓慢升高管内气体温度，温度最高升高到多少摄氏度时，管内水银不能溢出．
分析 Ⅰ．由玻璃管内气体为研究对象，应用玻意耳定律可以求出玻璃管内气柱的长度；
Ⅱ．应用理想气体状态方程可以求出气体的温度．
解答 解：Ⅰ．以玻璃管内封闭气体为研究对象，设玻璃管横截面积为S，
初态压强为：P1=P0+h=75+25=100cmHg，V1=L1S=30S，
倒转后压强为：P2=P0-h=75-25=50cmHg，V2=L2S，
由玻意耳定律可得：P1L1=P2L2 ，
100×30S=50×L2S，
解得：L2=60cm；
Ⅱ．T1=273+27=300K，当水银柱与管口相平时，管中气柱长为：L3=L-h=100-25cm=75cm，
体积为：V3=L3S=75S，
P3=P0=75cmHg，
由理想气体状态方程可得：$\frac{{P}_{1}{V}_{1}}{{T}_{1}}=\frac{{P}_{3}{V}_{3}}{{T}_{3}}$
代入数据解得：T3=562.5K，t=289.5℃
答：（1）玻璃管中气柱长度是60cm．
（2）温度升高到289.5℃时，管内水银开始溢出．
点评 本题关键是找出各个平衡态的温度、压强、体积，选好过程根据理想气体状态方程或气体实验定律列式后联立求解．
练习册系列答案
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8．A、B两物体在同一直线上运动的速度-时间图象如图所示，则由图象可知，在0-t2时间内（ ）
| A． | A、B运动始终同向 | |
| B． | 在t1时刻B速度方向改变 | |
| C． | A、B的加速度始终同向，B比A的加速度大 | |
| D． | 在t2时刻，A、B的速度相同，加速度也相同 |
5．下列说法正确的是（ ）
| A． | 重核裂变和轻核的聚变过程都有质量亏损，都向外界放出核能 | |
| B． | 氢原子从n=3的能级向低能级跃迁时只会辐射出两种不同频率的光 | |
| C． | 比结合能大的原子核分解成比结合能小的原子核时要吸收能量 | |
| D． | β衰变中产生的β射线实际上是原子的核外电子挣脱原子核的束缚而形成的 |
12．如图所示的电路，有一带电油滴悬浮在两极板间静止不动．若将滑动变阻器的滑片向右滑动，则（ ）
| A． | L1变亮，L2变暗 | B． | L1变暗，L2变亮 | C． | 油滴静止不动 | D． | 油滴向下运动 |
2．
两端开口的U型管如图竖直放置，从管口A灌入较少的水银，从管口B灌入较多的水银，且均有部分水银进入水平管，在管底部封闭了一段空气柱，则以上的说法中，正确的是（ ）
两端开口的U型管如图竖直放置，从管口A灌入较少的水银，从管口B灌入较多的水银，且均有部分水银进入水平管，在管底部封闭了一段空气柱，则以上的说法中，正确的是（ ）| A． | 管两边的水银柱高度一定相等 | |
| B． | 若气温升高，则只有A管水银柱将上升 | |
| C． | A段水银全部进入竖管后，继续升高气温，B管处水银不会继续上升 | |
| D． | 当A段水银全部进入竖管后，继续升高气温，管两边的水银柱仍将继续一起上升 |
9．
如图所示，A，B两点电荷都带相同的电量+Q，a，b，c是它们连线上的三点，其中b位于A，B连线的中点上，且ab＞bc，规定在无穷远处电势能为零，一试探电荷为-q，其在a，b，c三点的电势能分别为Epa，Epb，Epc，则下列说法中正确的是（ ）
如图所示，A，B两点电荷都带相同的电量+Q，a，b，c是它们连线上的三点，其中b位于A，B连线的中点上，且ab＞bc，规定在无穷远处电势能为零，一试探电荷为-q，其在a，b，c三点的电势能分别为Epa，Epb，Epc，则下列说法中正确的是（ ）| A． | 因为b处场强为零，所有Epb=0 | |
| B． | Epa＞Epc＞Epb | |
| C． | Epa＜Epc＜Epb | |
| D． | 正试探电荷在a点的电势能大于b点的电势能 |
如图所示的正方形线框abcd边长为l，线圈水平放置，固定在磁感应强度为B，方向垂直的匀强磁场，其中ab边是电阻为R的匀强电阻丝，其余三边电阻不计，现有一段长度、粗细、材料均匀与ab边相同的电阻丝PQ架在线框上，并受到与ab平行的恒定水平力F作用从ad边由静止开始滑向bc边，PQ在滑动中与线框接触良好，摩擦阻力忽略不计，PQ电阻丝的质量为m，当PQ滑过$\frac{L}{3}$的距离时，它加速运动的加速度为a．
如图，半径R=1m的$\frac{3}{4}$圆形光滑管道ABC竖直放在水平地面上，C为最高点，B为最低点，管道内放一可在管道内自由移动的小球，现对管道施加一水平向右的恒力F，小球恰好可以在P点相对管道静止，此时过P点的半径OP与竖直方向的夹角为θ=30°，现再用这一装置将小球锁定在B点，管道仍在恒力F作用下从静止开始沿水平地面向右做匀加速运动，经过一段时间后管道遇一障碍突然停止运动，同时解除锁定，小球能通过管道的A点，重力加速度为g=10m/s2，小球及管道大小不计．求：