2021届高考物理最新模拟100考点1.10 与液柱相关的气体计算问题（提高篇原卷版）.doc

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1、2020年高考物理100考点最新模拟题千题精练（选修3-3、3-4）第一部分热学（选修3-3）专题1.10与液柱相关的气体计算问题（提高篇）1．（10分）（2019吉林三模）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T1的空气柱，左右两管水银面高度差为hcm，外界大气压为h0cmHg。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

2、度l，求此时空气柱的温度T′。2.（2019河南示范性高中联考）如图所示，在柱形容器中密闭有一定质量的气体，一光滑绝热活塞(质量不可忽略但厚度可忽略)将容器分为A、B两部分离汽缸底部高为45cm处开有一小孔，与U形水银管相连，容器顶端有一阀门K。先将阀门打开与大气相通外界大气压p0=75cmHg，室温t0=300K，稳定后U形管两边水银面的高度差△h=15cm，此时活塞离容器底部的高度L=50cm。闭合阀门，仅使容器内A部分气体的温度降至240K，稳定后U形管左右两管水银面相平。不计U形管内气体体积。求：（1）U形管左、右两管水银面相平时，活塞离容

3、器底部的高度；（2）整个柱形容器的高度。3．(2019·吉林省重点中学一模)如图所示，内径均匀的弯曲玻璃管ABCDE两端开口，AB、CD段竖直，BC、DE段水平，AB＝90cm，BC＝40cm，CD＝60cm，竖直段CD内有一长10cm的水银柱。在环境温度为300K时，保持BC段水平，将玻璃管A端缓慢竖直向下插入大水银槽中，使A端在水银面下10cm，此时CD段中的水银柱上端距C点10cm。已知大气压为75cmHg且保持不变。(1)环境温度缓慢升高，求温度升高到多少时，CD段中水银柱下端刚刚接触D点；(2)环境温度在(1)问的基础上再缓慢升高，求温度

4、升高到多少时，CD段中水银柱刚好全部进入水平管DE。(计算结果保留三位有效数字)4.（2019河南安阳二模）底面积为4S的圆柱形烧杯装有深度为H的某种液体，液体密度为ρ，将一横截面积为S、长度为2H的玻璃管竖直向下插入液体中直到玻璃管底部与烧杯底部接触，如图1所示。现用厚度不计气密性良好的塞子堵住玻璃管上端如图2所示。再将玻璃管缓慢竖直上移，直至玻璃管下端即将离开液面如图3所示。已知大气压强，k为常数，g为重力加速度，环境温度保持不变，求图3中液面下降的高度及玻璃管内液柱的高度。热良好的“上“形细管竖直放置，管的水平部分左、右两端封闭，竖直管足够长

5、且上端开口与大气相通，水银将水平管中的理想气体分为两部分，各部分长度如图所示，设外界温度不变，外界气压P0＝75cmHg。①现再向竖直管中缓慢注入水银，直到B中气柱长度变为4.5cm求注入管中的水银柱的长度？②如果让整个装置保持图示形状不变做自由落体运动，求竖直管内水银的高度？5．（10分）（2019河北唐山三模）如图所示，有一只一端开口的L形导热性能良好的玻璃管，横截面积为2cm2，其中竖直部分长为69cm，水平部分B长8cm，在竖直部分内有一段长为5cm的水银柱封闭着一段长为60cm的空气柱A，现将玻璃管逆时针旋转90°，水银柱水平。已知当地的

6、大气压强为75cmHg，室温恒定，气体视为理想气体，求：（1）稳定后空气柱A的长度。（2）保持玻璃管旋转后的位置不变，向玻璃管B部分内69cm慢慢注入水银，注入多少体积的水银时，恰好能将B部分空间充满水银。（水银的表面张力引起的体积变化忽略不计，计算结果保留两位小数）6.（10分（2019山东潍坊三模））如图所示的均匀薄壁U形管，左管上端封闭，横截面积为S，右管开口且足够长，横截面积为2S，内装密度为ρ的液体，右管内有一质量为m的活塞搁在固定卡口上，卡口与左管上端等高，活塞与管壁间无摩擦且不漏气．温度为T0时，左、右管内液面高度相等，两管内空气柱长

7、度均为L，压强均为大气压强p0，现使两边温度同时逐渐升高，求：（1）温度升高到多少时，右管活塞开始离开卡口上升？（2）温度升高到多少时，左管内液面下降h？7．(10分)(2019贵州毕节三模)将一根长度=103cm的长玻璃管竖直放置，管的A端开口，B端封闭。利用水银在管的下部封闭着一段空气柱，各段初始长度如图，已知外界大气压p0=76cmHg，温度始终不变。(i)被封闭的气体压强是多大?(ⅱ)缓慢将玻璃管绕通过B点的水平轴转动180°，使管倒立，此时管内空气柱的长度是多长?8.（2019湖南益阳四月模拟）如图所示，一端封闭、长度为L0=lm的竖直玻

8、璃管内，有一段长为L1=18.75cm的水银柱封闭了一定量的理想气体，气体的温度为t1=27℃、气柱长L=80cm，大气压