专题02 试管液柱移动问题(练习)-2022-2023学年高二物理备课高效互动课件（人教2019选择性必修第三册）

试管液柱移动问题 1．（2023春·广东广州·高二广州大学附属中学校考阶段练习）(多选）内径均匀且大小可忽略的“T”形细玻璃管竖直放置，管内有被水银封闭的理想气体Ⅰ和Ⅱ，竖直管上端与大气相通，各部分长度如图所示。已知环境温度为，大气压强。下列说法正确的是（　　） A．保持温度不变，从竖直管上端加水银至管口，加入水银长度为12cm B．保持温度不变，从竖直管上端加水银至管口，加入水银长度为11.2cm C．使两部分气体升高相同温度，当水银面上升至管口时，气体温度为500K D．使两部分气体升高相同温度，当水银面上升至管口时，气体温度为480K 2．（2023春·重庆沙坪坝·高二重庆南开中学校考期中）如图所示，两端开口的U型管粗细均匀，左右两管竖直，底部的直管水平，水银柱的长度如图中标注所示，水平管内两段空气柱a、b的长度分别为、。现在在左管内缓慢注入一定量的水银，使得稳定后右管的水银面比原来高。已知大气压强。（　　） A．a、b空气柱都可以进入竖直管 B．末状态a空气柱的长度为 C．向左管注入的水银柱长度为 D．向左管注入的水银柱长度为 3．（2019·广东汕尾·统考模拟预测）如图所示，粗细均匀、左端开口右端封闭的导热U形管竖直放置，两管的竖直部分高度均为65cm，水平部分BC长36cm，管内由两段水银柱封闭两端空气柱，左侧水银柱长为10cm，右侧水银柱长为15cm，数据分布均在图中标出．已知大气压强p0=75cmHg，用针管缓慢向左侧试管中加注水银，使左侧水银柱变长直到右侧水银恰好全部进入右侧管中．求： （i）加注水银后右侧空气柱的压强； （ii）加注水银的长度． 4．（2021·全国·高三专题练习）如图所示，竖直放置的均匀带阀门的细U型试管，左侧管长30cm，右管足够长且管口开口，初始时左右两管水银面等高，且水银柱高为10cm，左管内被水银封闭的空气柱气体温度为27℃，已知大气压强为75cmHg。 （1）若阀门关闭，对左侧封闭气体加热，直至两侧水银面形成5cm长的高度差，则此时气体的温度为多少摄氏度? （2）若打开阀门，直至两侧水银面形成5cm长的高度差，关闭阀门，求放出水银后，左侧气柱的长度。(保留两位有效数字） 5．（河北省部分重点高中2022-2023年高二下学期4月期中物理试题）竖直平面内有一内径处处相同的直角形细玻璃管，A端封闭，C端开口，AB段处于水平状态。气体封闭在水平管内，各部分尺寸如图所示，此时气体温度，外界大气压强。现缓慢加热封闭气体，使AB段的水银恰好排空。 （1）求此时气体的温度并说明在此过程中外界对气体的做功情况； （2）此后再让气体温度缓慢降至初始温度，求气体的长度。 6．（2023春·湖北武汉·高二华中师大一附中校考期中）如图所示，竖直放置的U形管内装有水银，右管上方封闭了一段长的空气柱。此时左、右两侧的水银面高度差，外界大气压。环境温度为。求： （1）右管封闭气体的压强； （2）若保持气体温度不变，从左边开口处缓慢加入水银，直至两管水银液面等高，求加入的水银往长度x； （3）对右侧管中气体缓慢加热，求两管水银液面等高时右侧管中气体的温度。 7．（2023春·湖北·高三校联考阶段练习）如图所示为一下粗上细且上端开口的薄壁玻璃管，管内有一部分水银封住密闭气体，上管足够长，图中粗、细管横截面面积分别为、，粗、细管内水银柱长度，封闭气体长度。大气压强，气体初始温度为。现缓慢降低气体温度，直到水银全部进入粗管内。（计算结果保留一位小数） （1）求水银全部进入粗管时，气体的温度。 （2）水银全部进入粗管后，保持气体温度不变，把玻璃管水平横放，求稳定时封闭气体的长度。 8．（2023春·河南·高三校联考阶段练习）如图所示，足够长U形管竖直放置，左右两侧分别用水银封有A、B两部分气体，气柱及液柱长度如图中标注所示。已知大气压强为p0=76cmHg，L1=6cm，h1=4cm，h2=32cm，管壁导热良好，环境温度为且保持不变。 （i）若从右侧缓慢抽出一部分水银，使下方液柱左右液面相平，则需要从右侧管中抽出多长的水银？ （ii）若仅缓慢加热A部分气体，使下方液柱左右液面相平，则此时A部分气体温度为多少？（结果保留整数） 9．（2023·全国·高三专题练习）如图，导热性能良好的U形容器，右管顶部封闭，容器的左、右两部分横截面积之比为1:2，容器内部封闭一部分水银。现测得右边部分的水银液面与容器顶端的高度差h=5cm，左、右两部分容器的水银面的高度差H=15cm，设大气压p0=75cmHg，外界环境温度t=27℃。求： （1）向左边的容器部分缓慢注入水银，直到两边容器的水银柱恰好相平齐时封闭气体的长度。 （2）当左、右两部分的水银柱相平齐后，将整个容器置于一温控室内，然后使温控室的温度缓慢升高，直到右边容器内被