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上海市松江二中2011--2012学年高一下学期期末考试 物理
1、【 简答题
如图所示,一足够高的直立气缸上端开口,用一个厚度不计的活塞封闭了一段高为90cm的气柱,活塞的横截面积为0.01m 2,活塞与气缸间的摩擦不计,气缸侧壁通过一个密封接口与U形管相通,密封接口离气缸底部的高度为70cm,气缸与U形管相通处气体体积忽略不计.在图示状态时气体的温度为17℃,U形管两支管水银面的高度差h1为6cm,右支管内水银面到管口的高度为20cm ,大气压强P0=1.0×10 5Pa保持不变,水银的密度ρ=13.6×10 3kg/m 3.求:
   
(1)活塞的重力;
(2)现在将U形管右支管开口端用橡皮塞(厚度不计)封住,并在活塞上添加沙粒,同时对气缸内的气体缓缓加热,让活塞高度始终不变.当气体温度升高到57 0C时,不再加沙粒,同时停止对气体加热,这时U形管两支管内水银面的高度差h2变为多少?(气缸内气体温度变化不影响U形管)
(3)保持上题中的沙粒质量不变,让气缸内的气体逐渐冷却,那么当气体的温度至少降为多少oC时,U形管内的水银开始流动? [9分]
解析:
    
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