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體積為V=100 cm3的空心球帶有一根有刻度的均勻長管，管上共有N=101個刻度，設長管與球連接處為第一個刻度，以后順序往上排列，相鄰兩刻度間管的容積為0.2 cm3，水銀液滴將球內空氣與大氣隔開，如圖8-2-9所示.當溫度t=5 ℃時，水銀液滴在刻度為n=21的地方.那么在此大氣壓下，能否用它測量溫度？說明理由，若能，求其測量范圍，不計熱膨脹.

圖8-2-9

測量溫度的范圍從-5.7 ℃—47.8 ℃.


解析:

因為管口和大氣相通，所以球內氣體的體積隨溫度的升高而膨脹，氣體是等壓變化，根據蓋·呂薩克定律：

===恒量.

    溫度的增加與體積的增加成正比，所以可以用來測量溫度.測量溫度的范圍應該為氣體的體積從V1=100 cm3，等壓變化到V2=(100+100×0.2) cm3=120 cm3這個范圍所對應的氣體溫度T1—T2之間.

    根據題意,當T0=273+5 K=278 K時，氣體的體積V0=（100+20×0.2） cm3=104 cm3.

根據蓋·呂薩克定律：

=

T1== K=267.3 K

=,所以T2== K=320.8 K

267.3 K=-5.7 ℃320.8 K=47.8 ℃

    能測量溫度的范圍從-5.7 ℃—47.8 ℃.

練習冊系列答案
相關習題

科目：高中物理 來源： 題型：

（1）如圖為用來測量某種易溶于水的不規則的輕礦石的密度，測量步驟如下：
①打開開關K，使管AB與鐘罩C和大氣相通，這時上下移動盛有水銀的連通器D，使水銀面在n處；
②關閉K，升起D，使水銀面到達m處，這時連通器中的兩管內水銀面高度差h1=15.2cm．
③打開K，把264克礦物投入C中，移動D，使水銀面在n處；④關閉K，上舉D，使左端水銀面又到m處，這時兩管中的水銀面高度差h2=24.0cm．
已知大氣壓強為760mmHg，鐘罩和管AB（到達m處）的體積為V=103cm3，設測量過程等溫，求礦石的密度．
（2）兩名登山運動員要完成測定海拔5000米高度的重力加速度，他們攀到了某這一高山的峰頂，用他們隨身攜帶的安全繩索、量程為5米長的卷尺和腕表，來完成此實驗．測量步驟如下
①他們用安全繩的一端系一重石塊，別一端固定在山崖上，把石塊探出山涯放下約三十米形成一個單擺；
②讓單擺擺起來，用腕表測出它擺動100次的時間t1=600S
③將繩索上收4.9米后，重新固定，再一次讓單擺擺起來，仍用腕表測出它擺動100次的時間t2=400S．π=3.14；保留3位有效數字．請你幫忙求出此高度的重力加速度．

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科目：高中物理 來源：2008-2009學年江蘇省鹽城市東臺市高三（上）期末物理試卷（解析版） 題型：解答題

（1）如圖為用來測量某種易溶于水的不規則的輕礦石的密度，測量步驟如下：
①打開開關K，使管AB與鐘罩C和大氣相通，這時上下移動盛有水銀的連通器D，使水銀面在n處；
②關閉K，升起D，使水銀面到達m處，這時連通器中的兩管內水銀面高度差h1=15.2cm．
③打開K，把264克礦物投入C中，移動D，使水銀面在n處；④關閉K，上舉D，使左端水銀面又到m處，這時兩管中的水銀面高度差h2=24.0cm．
已知大氣壓強為760mmHg，鐘罩和管AB（到達m處）的體積為V=103cm3，設測量過程等溫，求礦石的密度．
（2）兩名登山運動員要完成測定海拔5000米高度的重力加速度，他們攀到了某這一高山的峰頂，用他們隨身攜帶的安全繩索、量程為5米長的卷尺和腕表，來完成此實驗．測量步驟如下
①他們用安全繩的一端系一重石塊，別一端固定在山崖上，把石塊探出山涯放下約三十米形成一個單擺；
②讓單擺擺起來，用腕表測出它擺動100次的時間t1=600S
③將繩索上收4.9米后，重新固定，再一次讓單擺擺起來，仍用腕表測出它擺動100次的時間t2=400S．π=3.14；保留3位有效數字．請你幫忙求出此高度的重力加速度．

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科目：高中物理 來源：2008年北京市崇文區高考理綜一模物理試卷（解析版） 題型：解答題

（1）用油膜法估測油酸分子直徑的大小．
①現將1滴配置好的油酸溶液滴入盛水的淺盤中，讓油膜在水面上盡可能散開，待液面穩定后，在水面上形成油酸的______油膜；
②把帶有方格的玻璃板放在淺盤上，在玻璃板上描繪出油膜的邊界輪廓，形狀如圖1所示．已知坐標方格邊長為L，按要求數出油膜輪廓線包括的方格是n個，則油酸的面積約是______cm2；
③已知1滴油酸溶液中含純油酸的體積為V，由以上數據估測出油酸分子的直徑為______cm．
（2）一個定值電阻，其阻值約在40-50Ω之間，現需要測量其阻值．
給出的實驗器材有：
電池組E   電動勢9V，內阻約為0.5Ω
電壓表V   量程0-10V，內阻20KΩ
電流表A1  量程0-50mA，內阻約為20Ω
電流表A2  量程0-300mA，內阻約為4Ω
滑動變阻器R1，阻值范圍0-100Ω，額定電流1A
滑動變阻器R2，阻值范圍0-1700Ω，額定電流0.3A
電鍵S、導線若干
如圖2所示有兩種電路可供選擇．測量中為了減小測量誤差，實驗所用電流表應為______（填代號），滑動變阻器應為______（填代號）．實驗中應選用圖2中______所示電路圖．
（3）在驗證機械能守恒定律的實驗中，已知打點計時器所用電源的頻率為50Hz，當地的重力加速度為10m/s2，所用重物的質量為1.0kg，實驗中得到的一條點跡清晰的紙帶，如圖3所示．若把第一個點記做O，另選連續的四個點A、B、C、D做為測量點，經測量知道A、B、C、D點到O點的距離分別為62.9cm、70.2cm、77.8cm、85.8cm．根據以上數據，可知重物由O點運動到C點，重力勢能的減少量為______J，動能的增加量為______J．（計算結果保留兩位有效數字）

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科目：高中物理 來源：2011年海南省四校聯考高考物理模擬試卷（解析版） 題型：解答題

（Ⅰ）下列說法中正確的是______（填入正確選項字母，每選錯一個扣2分，最低得分0分）
A．熱機中燃氣的內能不可能全部轉化為機械能
B．溫度低的物體分子運動的平均速率小
C．第二類永動機不可能制成，是因為它違反了能量守恒定律
D．當分子間距離增大時，分子間斥力減小，引力增大
E．相對溫度100%，表明在當時的溫度下，空氣中的水汽已達到飽和狀態
F．一定質量的理想氣體經歷一緩慢的絕熱膨脹過程，則氣體對外界做功，氣體分子的平均動能減小
（Ⅱ）如圖所示，體積為V的導熱性能良好的容器中充有一定質量的理想氣體，室溫為T=300K．有一光滑導熱活塞C（不占體積）將容器分成A、B兩室，B室的體積是A室的兩倍，氣缸內氣體壓強為大氣壓的兩倍，右室容器中連接有一閥門K，可與大氣相通．（外界大氣壓等于76cmHg）求：
（1）將閥門K打開后，A室的體積變成多少？
（2）打開閥門K后將容器內的氣體從300K加熱到540K，A室中氣體壓強為多少？

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科目：高中物理 來源：2011年江蘇省南京、鹽城高考物理三模試卷（解析版） 題型：解答題

本題包括A、B、C三小題，請選定其中的兩題，并在相應的答題區域作答．若三題都做，則按A、B兩題評分．
A．（1）以下說法正確的是的______
A、液體中的擴散現象是由于外界對液體作用引起的．
B、多晶體沿各個方向的物理性質表現為各向同性．
C、分子間距離為平衡距離時，分子間作用力為零，分子勢力能最大．
D、溫度相同的物體分子平均動能一定相同，而分子無規則運動的平均速率不一定相同．
（2）給旱區人民送水的消防車停在水平地面上，在緩慢放水的過程中，若車胎不漏氣，胎內氣體溫度不變，不計分子間作用力，則胎內______熱量（填“吸收”或“放出”），單位時間內單位面積的車胎內壁受到氣體分子平均撞擊次數不清______（填“增加”、“減少”或“不變”）．
（3）標準狀態下氣體的摩爾體積為V=22.4L/mol，請估算教室內空氣分子的平均間距d．設教室內的溫度為0℃，阿伏加德羅常數NA=6X1023mol-1，（要寫出必要的推算過程，計算結果保留1位有效數字）．
B．
（1）北京時間2011年3月11日13時46分，在日本東北部宮城縣以東太平洋海域發生里氏9.0級地震，地震造成了重大的人員傷亡，下列說法正確的是______
A、震源停止振動時，地震波的傳播立即停止．
B、地震波能傳播能量．
C、當地震波由海底傳播到海水中時地震波的頻率不變．
D、地震波與電磁波一樣均可以在真空中傳播．
（2）圖甲所示是一列沿X軸正方向傳播的簡諧橫波在t=0時刻的波形，質點P的振動圖象如圖乙所示，則這列波的傳播速度______m/s，質點P的振動方程為X=______cm．
（3）如圖丙所示，一個截面為直角三角形的玻璃磚放在水平面上，折射率n=．入射光線垂直于AB邊從F點射入玻璃磚，經E點折射后到達地面上的P點，已知AE=ED=L，∠ABD=60°，試求光線從F到P所用時間？（光在真空中的速度大小為c）．

C．（1）核能作為一種新能源在現代社會中已不可缺少，但安全是核電站面臨的非常嚴峻的問題．核泄漏中的钚（Pu）是一種具有放射性的超鈾元素，钚的危險性在于它對人體的毒性，與其他放射性元素相比钚在這方面更強，一旦侵入人體，就會潛伏人體肺部、骨骼等組織細胞中，破壞細胞基因，提高罹患癌癥的風險．已知钚的一種同位素94239Pu的半衰期為24100年，其衰變方程為94239Pu→X+24He+γ，下列有關說法正確的是______

A、X原子核中含有143個中子．
B、100個94239Pu經過24100年后一定還剩余50個．
C、由于衰變時釋放巨大能量，根據E=mC2，衰變過程總質量增加．
D、衰變發出的γ、放射線是波長很短的光子，具有很強的穿透能力．
（2）氫原子彈的光譜在可見光范圍內有四條譜線，其中在靛紫色區內的一條是處于量子數n=4的能級氫原子躍遷到n=2的能級發出的，氫原子的能級如圖所示，已知普朗克恒量h=6.63×10-34J?s，則該條譜線光子的能量為______eV，該條譜線光子的頻率為______Hz．（結果保留3位有效數字）
（3）已知金屬銣的極限頻率為5.15×1014Hz，現用波長為5.0×10-7m的一束光照射金屬銣，能否使金屬銣發生光電效應？若能，請算出逸出光電子的最大初動能．（結果保留2位有效數字）

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