1、1(2016云南大理质检)如图所示，长为31 cm、内径均匀的细玻璃管开口向上竖直放置，管内水银柱的上端正好与管口齐平，封闭气体的长为10 cm，外界大气压强不变。若把玻璃管在竖直平面内缓慢转至开口竖直向下，这时留在管内的水银柱长为15 cm，然后再缓慢转回到开口竖直向上，求：(1)大气压强p0的值；(2)玻璃管重新回到开口竖直向上时空气柱的长度。答案(1)75 cmHg(2)10.67 cm2.(10分)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：
2、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?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?答案：(1)C、D、E(2)60 cm1023如图所示，一根长L=100 cm、一端封闭的细玻璃管开口向上竖直放置，管内用h=25 cm长的水银柱封闭了一段长L1=30 cm的空气柱。已知大气压强为p0=75 cmHg，若环境温度不变，求：若将玻璃管缓慢转至水平并开口向右，求稳定后的气柱长度；将玻璃管放于水平桌面上并让其以加速度a=2g (g为重力加速度)向右做匀加速直线运动(见图乙)，求稳定后的气柱长度。5（1）40cm（2）24 cm【解析】设将
3、玻璃管缓慢倒转至水平的过程中，水银未溢出初态： ，体积 末态： ，体积由玻意尔定律可得： 解得： 由于，水银未溢出 当玻璃管竖直时，气体压强为对水银柱有当玻璃管水平运动时，气体压强为对水银柱有对气体有联立解得： 4(2015全国新课标)如图所示，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侧空气柱的长度l10.0 cm，B侧水银面比A侧的高h3.0 cm。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h110.0 cm时将开关K关闭。已知大气压强 p075.0 cmHg。(1)求放出部分水银后A侧空气柱的长度；(2)此后再向B侧注入水银
4、，使A、B两侧的水银面达到同一高度，求注入的水银在管内的长度。【名师解析】 (2)当A、B两侧的水银面达到同一高度时，设A侧空气柱的长度为l2，压强为p2。由玻意耳定律得plp2l2由力学平衡条件有p2p0联立式，并代入题给数据得l210.4 cm设注入的水银在管内的长度为h，依题意得h2(l1l2)h1联立式，并代入题给数据得h13.2 cm答案：(1) 12.0 cm(2)13.2 cm5如图所示，下端带有阀门K粗细均匀的U形管竖直放置，左端封闭右端开口，左端用水银封闭着长L15.0cm的理想气体，当温度为27.0C时，两管水银面的高度差h5.0cm。设外界大气压p075.0cmHg。为了
5、使左、右两管中的水银面相平（结果保留一位小数）。求：若温度保持27.0C不变，需通过阀门放出多长的水银柱？ 若对封闭气体缓慢降温，温度需降低到多少C？447.0cm 38.6C【解析】初状态左管内气柱长L1L15.0cm，压强p180.0cmHg，温度T1(273.027.0)K300.0K。设玻璃管的截面积为S，放出水银后管中的水银面相平时，左管内气柱长为L1，压强p2p075.0cmHg。由玻意耳定律得：p1L1Sp2L2S解得：L216.0cm故放出水银柱的长度为：h(L2L1)2h7.0cm设封闭气体缓慢降温到T3时，两管中的水银面相平，此时左管内气柱长应变为L3(15.02.5)cm
6、 12.5cm压强p3p075.0cmHg.由理想气体状态方程得： 解得：T3234.4K故温度降低到：t(234.4273.0)C 38.6C 6如图所示，在一端封闭的U形管中用水银柱封闭一段空气柱L，当空气柱的温度为27 时，左管水银柱的长度h110 cm，右管水银柱长度h27 cm，气柱长度L13 cm；当空气柱的温度变为127 时，h1变为7 cm。求：当时的大气压强和末状态空气柱的压强(单位用cmHg)。【名师解析】设大气压强为p0，横截面积为S，以左侧封闭气体为研究对象，初状态：气体压强为p1p0(h1h2) cmHgp03 cmHg体积为V1LS13S温度为T127327 K30
7、0 K末状态：气体压强为p2p0(h2h1) cmHgp03 cmHg体积为V2(L3)S16S温度为T2273127 K400 K由理想气体状态方程得即解得p075 cmHg末状态空气柱的压强为p2p03(753) cmHg78 cmHg答案：75 cmHg78 cmHg7、 （14分）【2017辽宁省本溪市高三联合模拟考试】考点51 难如图所示，粗细均匀U型细玻璃管竖直放置，各部分水银柱的长度分别为，A端被封空气柱的常见为，BC在水平面上，整个装置处在恒温环境中，外界气压。将玻璃管绕B点在纸面内沿逆时针方向缓慢旋转90至AB管水平，求此时被封空气柱的长度21.【答案】40cm【解析】设玻璃
8、管的横截面积为S，以cmHg为压强单位开始， （2分）将玻璃管绕B点沿逆时针方向缓慢旋转90假设CD管中还有水银， （2分） 由玻意耳定律，解得 （2分）解得，假设不成立 （2分）设原水平管中有长为xcm的水银进入左管： （2分）解得 （2分）所以 （2分） 考点：考查了理想气体状态方程的应用8、粗细均匀的U形管中装有水银，左管上端有一活塞P，右管上端有一阀门S，开始时活塞位置与阀门等高，如图所示，阀门打开时，管内两边水银柱等高，两管空气柱长均为=20cm，此时两边空气柱温度均为27，外界大气压为P0=76cmHg，若将阀门S关闭以后，把左边活塞P慢慢下压，直至右边水银上升10cm，在活塞下压
9、过程中，左管空气柱的温度始终保持在27，并使右管内温度上升到177，此时左管内空气的长度。7、试题分析：设U形管横截面积为s左管：初状态：P1=76cmHg V1=20cms T1=273K+27K=300K（1分）末状态：P2=？ V2=？ T2=300K （1分） 右管：初状态：P3=76cmHg V3=20cms T3=273K+27K=300K（1分）末状态：P4=P2-20cmHg V4=10cms T4=450K（1分）对右管：由理想气体状态方程得： （1分）代入数据得：P2=248cmHg （1分）对左管：由玻意耳定律得：P1V1=P2V2得：7620s=248V2， （1分）解
10、得：（1分）所以此时空气柱长度：=6.1cm （2分）9如图所示粗细均匀的U形玻璃管竖直放置，左端用水银封闭着长L=13cm的理想气体，右端开口，当封闭气体的温度T=312K时，两管水银面的高度差h=4cm现对封闭气体缓慢加热，直到左、右两管中的水银面相平设外界大气压po=76cmHg求左、右两管中的水银面相平时封闭气体的温度；若保持问中气体温度不变，从右管的开口端缓慢注入水银，直到右侧管的水银面比左侧管的高h=4cm，求注入水银柱的长度【答案】 380K 55cm【解析】设玻璃管封闭气体初态压强为p，体积为V，玻璃管的横截面积为S，末态压强为p，体积为V，当温度上升到T时，左、右两管中的水银
11、面相平根据理想气体状态方程可得：由题意可得：p=（764）cmHg=72cmHgV=LS V=LS 解答：T=380K设注入的水银柱长为x时，右侧管的水银面比左侧管的高h末状态封闭理想气体的压强、体积V=LS根据玻意耳定律可得：pV=pV解得：L=1425cmx=h+2（LL）解得：x=55cm考点：理想气体状态方程10如图所示，竖直放置的U形管左端封闭，右端开口，左管横截面积为右管横截面积的2倍，在左管内用水银封闭一段长为l、温度为T的空气柱，左右两管水银面高度差为h cm，外界大气压为h0 cmHg. (1)若向右管中缓慢注入水银，直至两管水银面相平(原右管中水银没全部进入水平部分)，求在
12、右管中注入水银柱的长度h1(以cm为单位)；(2)在两管水银面相平后，缓慢升高气体的温度至空气柱的长度为开始时的长度l，求此时空气柱的温度T.【解析】(1)封闭气体等温变化：p1h0h，p2h0，p1lp2l，h1h3(ll)(4分)解得h1h3l(1分)【答案】(1)h3l(2)T11在水下气泡内空气的压强大于气泡表面外侧水的压强，两压强差p与气泡半径r之间的关系为p，其中0.070 N/m.现让水下10 m处一半径为0.50 cm的气泡缓慢上升，已知大气压强p01.0105 Pa，水的密度1.0103 kg/m3，重力加速度大小g取10 m/s2.(i)求在水下10 m处气泡内外的压强差；
13、(ii)忽略水温随水深的变化，在气泡上升到十分接近水面时，求气泡的半径与其原来半径之比的近似值 答案 (i)28 Pa(ii)1.3解析 (i)当气泡在水下h10 m处时，设其半径为r1，气泡内外压强差为p1，则p1代入题给数据得p128 Pa(ii)设气泡在水下10 m处时，气泡内空气的压强为p1，气泡体积为V1；气泡到达水面附近时，气泡内空气的压强为p2，内外压强差为p2，其体积为V2，半径为r2.气泡上升过程中温度不变，根据玻意耳定律有p1V1p2V2由力学平衡条件有p1p0ghp1p2p0p2气泡体积V1和V2分别为V1rV2r联立式得由式知，p1p0，i1，2，故可略去式中的p1项，
14、代入题给数据得1.312、一气泡从湖底上升到湖面的过程中温度视为不变，上升到湖面后气泡并未破裂已知气泡在湖底的体积为2 mL，压强为1.5105 Pa，湖面处的压强为1.0105 Pa.若气泡内的气体视为理想气体，求：(1)气泡在湖面时的体积；(2)若气泡在上升过程中对外做功0.1 J，则气泡吸收热量还是放出热量？吸收或放出了多少热量？(1)由玻意耳定律得p1V1p2V2代入数据解得V23 mL(2)由于气体是理想气体，当温度不变时，其内能不变，由热力学第一定律UWQ，得QW0.1 J，即吸收0.1 J的热量13、 一种水下重物打捞方法的工作原理如图所示。将一质量M=3103kg、体积V0=0
15、.5m3的重物捆绑在开口朝下的浮筒上。向浮筒内充入一定量的气体,开始时筒内液面到水面的距离h1=40m,筒内气体体积V1=1m3。在拉力作用下浮筒缓慢上升,当筒内液面到水面的距离为h2时,拉力减为零,此时气体体积为V2,随后浮筒和重物自动上浮。求V2和h2。(已知大气压强p0=1105Pa,水的密度=1103kg/m3,重力加速度的大小g=10m/s2。不计水温变化,筒内气体质量不变且可视为理想气体,浮筒质量和筒壁厚度可忽略。)【解析】(1)选A、B。当环境温度升高时,压强不变,缸内气体膨胀对外做功,理想气体不考虑分子力,内能仅由物质的量和温度决定,温度升高,气体的内能增加,正确选项为A、B。
16、(2)当F=0时,由平衡条件得Mg=g(V0+V2)代入数据得V2=2.5m3设筒内气体初态、末态的压强分别为p1、p2,由题意得p1=p0+gh1p2=p0+gh2在此过程中筒内气体的温度和质量不变,由玻意耳定律得p1V1=p2V2联立式代入数据得h2=10m14、（2017年高考物理原创押题预测卷01【新课标卷】理科综合物理33（2）如图所示，某同学设计导热性能良好的喷水装置，已知该喷水装置内部空间是底部面积为S、高度为4L的长方体，阀门关闭，此时装置内部的下部分装有高度为3L的水，上部密封压强为p0的空气。容器上部接有打气筒（打气筒的体积相对容器而言可以忽略），该打气筒可以多次往容器中打
17、入压强为p0、温度为T0的空气。打开阀门后，容器中的水将被喷出，设在此过程中空气可看成理想气体，且温度不变，且恒为T0。已知大气压强为p0=4gL，其中为水的密度，g为重力加速度。求：（i）打开阀门后，当装置中的水不再流出时，容器中剩下水的高度为多少？（ii）打开阀门后，当装置中的水不再流出时，给容器中空气加热可使容器中的水再次喷出。为了使容器中的水高度降为L，容器中的气体温度应升高到多少？【解析】（i）设打开阀门后，当装置中的水不再流出时，容器中剩下水的高度为L1，则容器中空气的体积为V1=（4L-L1）S 设此时容器内气体压强为p1，则 根据玻意耳定律有p0V0p1V1 即p0SLp1S（
18、4L-L1） 来源:学科网联立上述式子解得L1=2L（另一解为6L，不合题意，舍去）。（ii） 容器中的水高度为L时，容器中空气的体积为V2=（4L-L）S =3LS，设此时容器内气体压强为p2，则 解得设此时容器内空气柱温度为，根据理想气体的状态方程得 则解得。15、如图,将导热性良好的薄壁圆筒开口向下竖直缓慢地放入水中,筒内封闭了一定质量的气体(可视为理想气体).当筒底与水面相平时,圆筒恰好静止在水中.此时水的温度t1=7.0 ,筒内气柱的长度h1=14 cm.已知大气压强p0=1.0105 Pa,水的密度=1.0,重力加速度大小g取10 m/s2.若将水温缓慢升高至27 ,此时筒底露出水
19、面的高度h为多少?若水温升至27 后保持不变,用力将圆筒缓慢下移至某一位置,撤去该力后圆筒恰能静止,求此时筒底到水面的距离H(结果保留两位有效数字).解析: (2)设圆筒的横截面积为S,水温升至27 时,气柱的长度为h2,根据盖吕萨克定律,有=圆筒静止,筒内外液面高度差不变,有:h=h2-h1解得h=1 cm.设圆筒的质量为m,静止在水中时筒内气柱的长度为h3.则排开的水的重力等于桶的重力为mg=gh1S=gh3S圆筒移动过程,根据玻意耳定律,有(p0+gh1)h2S=p0+g(H+h3)h3S解得,H=72 cm.答案: (2)1 cm72 cm16如图所示，U型玻璃细管竖直放置，水平细管与
20、U型细管底部相连通，各部分细管内径相同。此时U型玻璃管左.右两侧水银面高度差为，C管水银面距U型玻璃管底部距离为，水平细管内用小活塞封有长度的理想气体A，U型管左管上端封有长的理想气体B，右管上端开口与大气相通，现将活塞缓慢向右压，使U型玻璃管左、右两侧水银面恰好相平（已知外界大气压强为，忽略环境温度的变化，水平细管中的水银柱足够长），求：此时气体B的气柱长度；此时气体A的气柱长度。2,.【解析】【分析】活塞缓慢向右压的过程中，气体B做等温变化，由玻意耳定律求出气体B的气柱长度；活塞缓慢向右压的过程中，气体A做等温变化，由玻意耳定律求出气体A的气柱长度。解：活塞缓慢向右压的过程中，气体B做等温
21、变化（设S为玻璃管横截面面积）解得气体B的气柱长度活塞缓慢向右压的过程中，气体A做等温变化解得气体A的气柱长度17竖直平面内有一直角形内径处处相同的细玻璃管，A端封闭，C端开口，AB段处于水平状态。将竖直管BC灌满水银，使气体封闭在水平管内，各部分尺寸如图所示，此时气体温度T1=300 K，外界大气压强P0=75 cmHg。现缓慢加热封闭气体，使AB段的水银恰好排空，求：(1)此时气体温度T2；(2)此后再让气体温度缓慢降至初始温度T1，气体的长度L3多大。3(1)394.7k(2)20cm【解析】【分析】在AB段液柱排空的过程中气体是恒压变化过程，由盖-吕萨克定律得气体温度，让气体温度缓慢降
22、至初始温度T1，由玻意耳定律得气体的长度L3。解：以cmHg为压强单位，设玻管截面积为S(1)在AB段液柱排空的过程中气体是恒压变化过程 ， ， 由盖-吕萨克定律得代入数据求得(2)当温度又降回室温时， ，设最终气体长度为，与开始时的状态相比是做恒温变化过程，此时BC管中液柱长 气体压强为又开始时气体压强为由玻意耳定律得代入数据求得18如图所示，玻璃管粗细均匀(粗细可忽略不计)，竖直管两封闭端内理想气体长分别为上端30 cm、下端27 cm，中间水银柱长10 cm.在竖直管中间接一水平玻璃管，右端开口与大气相通，用光滑活塞封闭5 cm长水银柱大气压p075 cmHg.(1)求活塞上不施加外力时
23、两封闭气体的压强各为多少？(2)现用外力缓慢推活塞恰好将水平管中水银全部推入竖直管中，求这时上下两部分气体的长度各为多少？ (2)设玻璃管横截面积为S，气体发生等温变化，由玻意耳定律得，对上端封闭气体，p上L上Sp上L上S(2分)对下端封闭气体，p下L下Sp下L下S(2分)p上15p下(1分)L上L下52(1分)联立以上各式解得L上28 cm，L下24 cm(2分) 【答案】(1)上下两封闭气体的压强各为70 cmHg、80 cmHg(2)28 cm；24 cm19、如图所示，下端封闭且粗细均匀的“7”型细玻璃管，竖直部分长l=50cm，水平部分足够长，左边与大气相通，当温度t1=27时，竖直
24、管内有一段长为h=10cm的水银柱，封闭着一段长为l1=30cm的空气柱，外界大气压始终保持P0=76cmHg，设0为273K，试求：被封闭气柱长度为l2=40cm时的温度t2；温宿升高至t3=177时，被封闭空气柱的长度l3；【答案】（1）CDE；（2）80.5oC；50.9cm【解析】（1）A、布朗运动是悬浮在液体中微粒的无规则运动，显微镜中看到的是颗粒的无规则运动，不是液体分子的无规则运动，故A错误；B、由于分子之间的相互作用力的范围非常小，可知碎玻璃不能拼合在一起，是由于玻璃分子之间的距离远大于分子之间作用力的范围，故B错误；C、小昆虫水黾可以站在水面上是由于液体表面张力的缘故，故C正
25、确；D、给物体加热，物体吸收热量的同时可能对外做功，根据热力学第一定律，内能不一定增加，故D正确；E、机械能可以全部转化为内能，通过能量转化的方向性，内能不能全部转化为机械能，但是在借助外界手段，就可以将内能全部转化为机械能，故E正确。学科&网20.（10分）(2016吉林长春市二模)如图所示为一竖直放置、上粗下细且上端开口的薄壁玻璃管，上部和下部的横截面积之比为2:1，上管足够长，下管长度l=34cm。在管内用长度h=4cm的水银封闭一定质量的理想气体，气柱长度l1=20cm。大气压强P0=76cmHg，气体初始温度为T1=300K。若缓慢升高气体温度，使水银上端面到达粗管和细管交界处，求此
26、时的温度T2；继续缓慢升高温度至水银恰好全部进入粗管，求此时的温度T3。【参考答案】（10分） （1分） （2分） （2分） （均可给分）21、（2017年高考原创押题预测卷03【新课标卷】理科综合物理33（2）如图所示为上端开口的“凸”形玻璃管，管内有一部分水银柱密封一定量的理想气体，细管足够长，粗、细管的横截面积分别为S1=4 cm2、S2=2 cm2，密封的气体柱长度为L=20 cm，水银柱长度，封闭气体初始温度为67 ，大气压强p0=75 cmHg。（i）求封闭气体初始状态的压强。（ii）若缓慢升高气体温度，升高至多少方可将所有水银全部压入细管内？【答案】（i）85 cmHg （ii）
27、450 K来源:Z。xx。k.Com其他试题同学们有空自行学习7.(2016海口模拟)如图所示，一竖直放置的、长为L的细管下端封闭，上端与大气(视为理想气体)相通，初始时管内气体温度为T1。现用一段水银柱从管口开始注入管内将气柱封闭，该过程中气体温度保持不变且没有气体漏出，平衡后管内上下两部分气柱长度比为13。若将管内下部气体温度降至T2，在保持温度不变的条件下将管倒置，平衡后水银柱下端与管下端刚好平齐(没有水银漏出)。已知T1T2，大气压强为p0，重力加速度为g。求水银柱的长度h和水银的密度。【名师解析】由理想气体状态方程有T1T2解得hL，答案：L9.( 2016湖北七市(州)联考)（分）如图乙所示，两端开口、粗细均匀的足够长玻璃管插在大水银槽中，管的上部有一定长度的水银柱，两段空气柱被封闭在左右两侧的竖直管中开启上部连通左右水银的阀门，当温度为，平衡时水银柱的位置如图（，L1），大气压为求：（i）右管内气柱的长度L2（ii）关闭阀门，当温度升至时，左侧竖直管内气柱的长度L3（大气压强保持不变）【名师解析】：（i）左管内气体压强：右管内气体压强：（分）
