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《2018年高考物理二轮复习第十四章热学专题14.5与液柱相关的计算问题》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。
1、专题14.5与液柱相关的计算问题1.(2017·广西南宁一模)如图所示,粗细均匀的U形管左端封闭,右端开口,两竖直管长为l1=50cm,水平管长d=20cm,大气压强p0相当于76cm高水银柱产生的压强。左管内有一段l0=8cm长的水银封住长为l2=30cm长的空气柱,现将开口端接上带有压强传感器的抽气机向外抽气,使左管内气体温度保持不变而右管内压强缓缓降低,要把水银柱全部移到右管中。(g取10m/s2)求右管内压强至少降为多少?【参考答案】2.87×104Pa右管内压强降为p'p'+pl0=p2解得:p'=p2-pl0=2.87×104Pa2.(2017·安徽合肥质检)图示为一上粗下细且下端
2、开口的薄壁玻璃管,管内有一段被水银密闭的气体,下管足够长,图中管的截面积分别为S1=2cm2,S2=1cm2,管内水银长度为h1=h2=2cm,封闭气体长度l=10cm,大气压强p0相当于76cm高水银柱产生的压强,气体初始温度为300K,若缓慢升高气体温度。(g取10m/s2)试求:(1)当粗管内的水银刚被全部挤出时气体的温度;(2)当气体温度为525K时,水银柱上端距玻璃管最上端的距离。【参考答案】(1)350K (2)24cm(2)气体温度由350K变为525K经历等压过程,则设水银上表面离开粗细接口处的高度为y,则V3=12S1+yS2解得y=12cm所以水银上表面离开玻璃管最上端的距
3、离为h=y+l+h1=24cm3．(2016·邯郸质检)如图所示，在两端封闭粗细均匀的竖直长管道内，用一可自由移动的活塞A封闭体积相等的两部分气体。开始时管道内气体温度都为T0＝500K，下部分气体的压强p0＝1.25×105Pa，活塞质量m＝0.25kg，管道的内径横截面积S＝1cm2。现保持管道下部分气体温度不变，上部分气体温度缓慢降至T，最终管道内上部分气体体积变为原来的，若不计活塞与管道壁间的摩擦，g取10m/s2，求此时上部分气体的温度T。【答案】281.25K对上部分气体，初态p1＝p0－＝1×105Pa。末态p2＝p－＝0.75×105Pa，根据理想气体状态方程，有＝，解得T＝2
4、81.25K。4.(10分)如图所示,两端开口、粗细均匀的足够长玻璃管插在大水银槽中,管的顶部有一定长度的水银。两段空气柱被封闭在左右两侧的竖直管中。开启顶部连通左右水银的阀门,右侧空气柱长为L0,右侧空气柱底部水银面比槽中水银面高出h,右侧空气柱顶部水银面比左侧空气柱顶部水银面低h。①根据上述条件推测左侧空气柱的长度为________,左侧空气柱底部水银面与槽中水银面的高度差为________。②若初始状态温度为T0,大气压强为p0,关闭阀门A,则当温度升至多少时,右侧气柱底部水银面与水银槽中的水银面相平?(不考虑水银柱下降对大水银槽中液面高度的影响,大气压强保持不变)【答案】(1)B、C、
5、E (2)①L0 2h②T0【名师解析】①右管内气体压强：p1=p0-h左管内气体压强：p左=p1-h,即p左=p0-2h;解得,左管内外液面高度差：h0=2h;左管内气柱长度：L左=L0-h+h=L0。5．(2016·云南大理质检)如图所示，长为31cm、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10cm，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15cm，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)75cmHg (2)10.67cm
6、6.(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：①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?①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)①60cm ②102℃②设气体的温度升高到t2,由理想气体状态方程=其中L3=L-h解得：t2=102℃7．(2015·全国新课标Ⅱ)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
7、处开关K关闭；A侧空气柱的长度l＝10.0cm，B侧水银面比A侧的高h＝3.0cm。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h1＝10.0cm时将开关K关闭。已知大气压强p0＝75.0cmHg。(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，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。【答案】(1)12.0cm (2)13.2cm(2)当A
