如图所示为竖直放置的、由粗细不同的两种均匀的玻璃管组成的U形管，细管的横截面积是粗管横截面积的一半，管内有一段水银柱，左管上端封闭，左管内气体柱长为30cm，右 - 高中物理试题 - 超级试练试题库

题目

题型：不详难度：来源：

如图所示为竖直放置的、由粗细不同的两种均匀的玻璃管组成的U形管，细管的横截面积是粗管横截面积的一半，管内有一段水银柱，左管上端封闭，左管内气体柱长为30cm，右管上端开口与大气相通，管内水银面A、B、C之间的高度差均为h，且h长为4cm．气体初始温度为27℃，大气压强p₀为76cmHg，求：
（1）当左侧细管中恰好无水银柱时，管内的气体压强；
（2）当左右两管水银面相平时，气体的温度．魔方格

答案

（1）设左侧细管横截面积为S，左管内水银柱下降4cm，则右侧上升h₁，
由液体不可压缩性：4×S=2S×h₁
h₁=2cm
所以管内的气体压强P′=P₀-ρgh+ρgh₁=76-4+2=74cmHg
（2）当左右两管水银面相平时，由（1）可知，两水银面在B下方1cm处，
初状态：气压P₁=P₀-ρgh=76-2×4=68cmHg 体积V₁=l₁×S=30S
末状态：气压P₂=P₀=76cmHg 体积V₂=（l₁+4）×S+1×2S=36S
由

P1V1

P2V2

带入数据

68×30S

300

76×36S

得到气体温度T₂=402.4K
答：（1）当左侧细管中恰好无水银柱时，管内的气体压强为74cmHg；
（2）当左右两管水银面相平时，气体的温度为402.4K．

核心考点

试题【如图所示为竖直放置的、由粗细不同的两种均匀的玻璃管组成的U形管，细管的横截面积是粗管横截面积的一半，管内有一段水银柱，左管上端封闭，左管内气体柱长为30cm，右】；主要考察你对气体的状态方程等知识点的理解。[详细]

举一反三

在室温条件下研究气体的等容变化，实验装置如图所示，由于不慎使水银压强计左管水银面下h=10cm处有长L=4cm的空气柱．开始时压强计的两侧水银柱最高端均在同一水平面上，温度计示数为7℃，后来对水加热，使水温升高到77℃，并通过调节压强计的右管，使左管水银面仍在原来的位置．若大气压强为76cmHg．求：
（1）加热后左管空气柱的长L′（保留一位小数）．
（2）加热后压强计两管水银面的高度差△h．魔方格

题型：上海二模难度：| 查看答案

如图所示，薄壁光滑导热良好的气缸放在光滑水平面上，用横截面积为S=1.0×10^-2m²的薄活塞封闭一定质量的理想气体，活塞另一端固定在墙上．外界大气压强P₀=1.0×10⁵Pa．当环境温度为27℃时，密闭气体的体积为2.0×10^-3m³．
（1）当环境温度为87℃时，气缸自由移动了多少距离？
（2）如果环境温度保持在87℃，对气缸施加水平作用力，使缸内气体体积缓慢地恢复到原来数值，这时气缸受到的水平作用力多大？
（3）若气缸容积为V=4.2×10^-3m³，要在环境温度为27℃时，用水平向左的力F=500N缓慢拉动气缸，则能否将气缸拉离活塞？魔方格

题型：普陀区难度：| 查看答案

如图所示，一根足够长的两端开口的粗细均匀的直管，竖直插入很大的水银槽中．有个质量不计的横截面积S=1cm²的活塞A，在管中封闭一段长L=10cm的理想气体．开始时A处于静止状态．现在用力F竖直向上缓慢拉动活塞A，不计管壁对A的摩擦．当F=2N时，A再次静止．设整个过程中环境温度不变，外界大气压p₀=1.0×10⁵Pa（约为75cmHg），求：
（1）A再次静止时的气体压强p₂；
（2）A再次静止时的气体长度L₂；
（3）在此过程中活塞A上升的距离h．魔方格

题型：不详难度：| 查看答案

如图（a）所示，一支上端开口、粗细均匀的足够长玻璃管竖直放置，玻璃管内一段长度h为10cm的水银柱封闭了一段长度为5cm的空气柱，环境温度为27℃，外界大气压强P₀=75cmHg．求：
（1）管内封闭气体的压强；
（2）若将玻璃管插入某容器的液体中，如图（b）所示，当管内空气柱长度保持为7cm时，其温度是多少？魔方格

题型：长宁区二模难度：| 查看答案

如图所示，静止竖直放置的U形管a管开口与大气相通，b管封闭，此时b管内水银面较高，两管内液面的高度差为h．下列说法正确的是（　　）

A．外界大气压小于b管内的气体压强

B．若外界大气压强减小，则h变小

C．若外界大气压强减小，则h变大

D．若外界大气压强增大，则h变小

题型：不详难度：| 查看答案

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