（10分）如圖，一端封閉、粗細(xì)均勻的U形玻璃管開口向上豎直放置，管內(nèi)用水銀將一段氣體封閉在管中。當(dāng)溫度為280K時(shí)，被封閉的氣柱長L=22cm，兩邊水銀柱高度差h=16cm，大氣壓強(qiáng)=76cmHg。

（1）為使左端水銀面下降3cm，封閉氣體溫度應(yīng)變?yōu)槎嗌伲?br />（2）封閉氣體的溫度重新回到280K后，為使封閉氣柱長度變?yōu)?0cm，需向開口端注入的水銀柱長度為多少？

（1）（2）

解析試題分析：（1）設(shè)玻璃管的橫截面積為，封閉氣體壓強(qiáng)為，初始根據(jù)水銀液面受力平衡可分析得，可得
當(dāng)左端水銀面下降，右端液面必然上升，則左右液面高度差變?yōu)?img src="http://thumb.1010pic.com/pic5/tikupic/65/3/ijmgj2.png" style="vertical-align:middle;" />，此時(shí)封閉氣體壓強(qiáng)為
同樣根據(jù)液面平衡可分析得，可得
根據(jù)理想氣體狀態(tài)方程，代入溫度，可得
（2）設(shè)此時(shí)封閉氣體壓強(qiáng)為，封閉氣體的長度，根據(jù)理想氣體狀態(tài)方程可得
計(jì)算可得
此時(shí)作用液面高度差
左端液面上升，右端上升，所以開口端注入水銀的長度為
考點(diǎn)：理想氣體狀態(tài)方程

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：單選題

如圖甲所示，P-T圖上的a→b→c表示一定質(zhì)量理想氣體的狀態(tài)變化過程，這一過程在P—V圖上的圖線應(yīng)是圖乙中的（P、V和T分別表示氣體的壓強(qiáng)、體積和熱力學(xué)溫度）

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科目：高中物理 來源： 題型：填空題

如圖所示，一定質(zhì)量的理想氣體的P—V圖象。 其中，為等溫過程，為絕熱過程。這兩個(gè)過程中，內(nèi)能減少的是     ；過程氣體      （選填“對(duì)外”或“對(duì)內(nèi)”）做功。

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科目：高中物理 來源： 題型：計(jì)算題

（9分）如圖，由U形管和細(xì)管連接的玻璃泡A、B和C浸泡在溫度均為0°C的水槽中，B的容積是A的3倍。閥門S將A和B兩部分隔開。A內(nèi)為真空，B和C內(nèi)都充有氣體。U形管內(nèi)左邊水銀柱比右邊的低60mm。打開閥門S，整個(gè)系統(tǒng)穩(wěn)定后，U形管內(nèi)左右水銀柱高度相等。假設(shè)U形管和細(xì)管中的氣體體積遠(yuǎn)小于玻璃泡的容積。

（i）求玻璃泡C中氣體的壓強(qiáng)（以mmHg為單位）；
（ii）將右側(cè)水槽的水從0°C加熱到一定溫度時(shí)，U形管內(nèi)左右水銀柱高度差又為60mm，求加熱后右側(cè)水槽的水溫。

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科目：高中物理 來源： 題型：計(jì)算題

如圖所示，兩個(gè)壁厚可忽略的圓柱形金屬筒A和B套在一起，底部到頂部的高度為20厘米，兩者橫截面積相等，光滑接觸且不漏氣。將A系于天花板上，用手托住B，使它們內(nèi)部密封的氣體壓強(qiáng)與外界大氣壓相同，均為1.1×105帕， 然后緩慢松手，讓B下沉，當(dāng)B下沉了2厘米時(shí)，停止下沉并處于靜止?fàn)顟B(tài)。求：

（1）此時(shí)金屬筒內(nèi)氣體的壓強(qiáng)。
（2）若當(dāng)時(shí)的溫度為24℃，欲使下沉后的套筒恢復(fù)到下沉前的位置，應(yīng)將溫度變?yōu)閹讛z氏度?

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科目：高中物理 來源： 題型：計(jì)算題

有一導(dǎo)熱氣缸，氣缸內(nèi)用質(zhì)量為m的活塞密封一定質(zhì)量的理想氣體，活塞的橫截面積為S，大氣壓強(qiáng)為p0。如圖所示，氣缸水平放置時(shí)，活塞距離氣缸底部的距離為L，現(xiàn)將氣缸豎立起來，活塞將緩慢下降，不計(jì)活塞與氣缸間的摩擦，不計(jì)氣缸周圍環(huán)境溫度的變化，求活塞靜止時(shí)到氣缸底部的距離。

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科目：高中物理 來源： 題型：計(jì)算題

（9分） 圖中系統(tǒng)由左右連個(gè)側(cè)壁絕熱、底部、截面均為S的容器組成。左容器足夠高，上端敞開，右容器上端由導(dǎo)熱材料封閉。兩個(gè)容器的下端由可忽略容積的細(xì)管連通。容器內(nèi)兩個(gè)絕熱的活塞A、B下方封有氮?dú)猓珺上方封有氫氣。大氣的壓強(qiáng)p0，溫度為T0=273K，連個(gè)活塞因自身重量對(duì)下方氣體產(chǎn)生的附加壓強(qiáng)均為0.1 p0。系統(tǒng)平衡時(shí)，各氣體柱的高度如圖所示�，F(xiàn)將系統(tǒng)的底部浸入恒溫?zé)崴壑校俅纹胶鈺r(shí)A上升了一定的高度。用外力將A緩慢推回第一次平衡時(shí)的位置并固定，第三次達(dá)到平衡后，氫氣柱高度為0.8h。氮?dú)夂蜌錃饩梢暈槔硐霘怏w。求

（�。┑诙纹胶鈺r(shí)氮?dú)獾捏w積；
（ⅱ）水的溫度。

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科目：高中物理 來源： 題型：計(jì)算題

（9分）如圖所示， 一密閉的截面積為S的圓筒形汽缸，高為H，中間有一薄活塞， 用一勁度系數(shù)為k的輕彈簧吊著，活塞重為G，與汽缸緊密接觸不導(dǎo)熱，若Ⅰ、Ⅱ氣體是同種氣體，且質(zhì)量、溫度、壓強(qiáng)都相同時(shí)，活塞恰好位于汽缸的正中央，設(shè)活塞與汽缸壁間的摩擦可不計(jì)，汽缸內(nèi)初始?jí)簭?qiáng)為=1.0×105Pa，溫度為， 求：
①彈簧原長．
②如果將汽缸倒置， 保持汽缸Ⅱ部分的溫度不變，使汽缸Ⅰ部分升溫，使得活塞在汽缸內(nèi)的位置不變，則汽缸Ⅰ部分氣體的溫度升高多少?

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科目：高中物理 來源： 題型：計(jì)算題

如圖所示為一均勻薄壁U形管，左管上端封閉，右管開口且足夠長，管的橫截面積為S=1×10-4 m2,內(nèi)裝水銀，右管內(nèi)有一質(zhì)量為m="0.1" kg的活塞擱在固定卡口上，卡口比左管上端高出L="20" cm，活塞與管壁間非常密封且無摩擦，右管內(nèi)封閉有一定質(zhì)量的氣體.起初溫度為t0="27" ℃時(shí)，左、右管內(nèi)液面高度相等，且左管內(nèi)充滿水銀，右管內(nèi)封閉氣體的壓強(qiáng)為p1=p0=1.0×105 Pa="75" cmHg.現(xiàn)使右管內(nèi)氣體溫度逐漸升高,求：

①溫度升高到多少K時(shí)，右管活塞開始離開卡口上升？
②溫度升高到多少K時(shí)，活塞上升到離卡口4 cm處？

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