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《专题14.5+与液柱相关的计算问题(解析版).doc》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、1．(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 281.25K2.(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
2、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试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)【名师解析】②以右侧气柱为研究对象,初态Ziyuanku.co
3、mT1=T0,p1=p0-h,L1=L0;末态p2=p0,L2=L0+h;根据理想气体状态方程知：=;ziyuanku.com解得：T2=T0答案：(1)B、C、E (2)①L0 2h②T03．(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：资*源%库(1)大气压强p0的值；(2)玻璃管重新回到开口竖直向上时空
4、气柱的长度。答案 (1)75cmHg (2)10.67cm4.(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?②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?$来&源：ziyuanku.com答案：(1)C、D、E (2)①60cm ②102℃5．(2015·全国新课标Ⅱ)如图所
5、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。【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pl＝p2l
6、2⑤由力学平衡条件有p2＝p0⑥联立②⑤⑥式，并代入题给数据得l2＝10.4cm⑦设注入的水银在管内的长度为Δh，依题意得Δh＝2(l1－l2)＋h1⑧联立④⑦⑧式，并代入题给数据得Δh＝13.2cm⑨答案：(1)12.0cm (2)13.2cm6．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h1＝10cm，右管水银柱长度h2＝7cm，气柱长度L＝13cm；当空气柱的温度变为127℃时，h1变为7cm。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
7、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p1＝p0－(h1－h2)cmHg＝p0－3cmHg体积为V1＝LS＝13S温度为T1＝273＋27K＝300K末状态：气体压强为p2＝p0＋(h2－h1)cmHg＝p0＋3cmHg体积为V2＝(L＋3)S＝16S资*源%库温度为T2＝273＋127K＝400K由理想气体状态方程得＝即＝解得p0＝75cmHg末状态空气柱的压强为p2＝p0＋3＝(75＋3)cmHg＝78cmHg答案：75cmHg 78cmHg7.(2016·海口模拟)如图所示，一竖直放置的、长为
8、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1∶3。若将管内下部气体温度降至T2，在保持温度不变的条
