2027届高考物理一轮复习专项练 专题15.4 气体实验定律应用之液注类问题

专题15.4 气体实验定律应用之液注类问题  

 

1. 左端封闭右端开口粗细均匀的倒置U形管，用水银封住两部分气体，静止时如图所示，若让管保持竖直状态做自由落体运动，则 (    )

  A.左管中水银柱A将上移

  B.右管中水银面将下降

  C.气体柱Ⅰ长度将减小

  D.气体柱Ⅱ长度将减小

2. 如图所示，一端封闭的粗细均匀的玻璃管，开口向上竖直放置，管中有两段水银柱封闭了两段空气柱，开始时V1＝2V2。现将玻璃管缓慢地均匀加热，则下列说法中正确的是(    )

  A.加热过程中，始终保持V1′＝2V2′

  B.加热后V1′＞2V2′

  C.加热后V1′＜2V2′

  D.条件不足，无法确定

3. 如图所示，一开口向下导热均匀的直玻璃管，通过细绳悬挂在天花板上，玻璃管下端浸没在固定水银槽中，管内外水银面高度差为h，下列情况中能使细绳拉力增大的是(    )

  A.大气压强增加

  B.环境温度升高

  C.向水银槽内注入水银

  D.略微增加细绳长度，使玻璃管位置相对水银槽下移

1单液柱活塞－关联气体问题

4. 如图所示，一定质量的理想气体被水银柱封闭在竖直玻璃管内，气柱的长度为h．现向管内缓慢地添加部分水银，水银添加完成时，气柱长度变为h．再取相同质量的水银缓慢地添加在管内.外界大气压强保持不变．

  (1)求第二次水银添加完成时气柱的长度；

  (2)若第二次水银添加完成时气体温度为T0，现使气体温度缓慢升高，求气柱长度恢复到原来长度h时气体的温度．

 

 

5. 竖直平面内有一直角形内径处处相同的细玻璃管，A端封闭，C端开口，最初AB段处于水平状态，中间有一段水银将气体封闭在A端，各部分尺寸如图所示，外界大气压强p0＝75 cmHg.

  (1)若从C端缓慢注入水银，使水银与上端管口平齐，需要注入水银的长度为多少？

  (2)若在竖直平面内将玻璃管顺时针缓慢转动90°(水银未溢出)，最终AB段处于竖直，BC段处于水平位置时，封闭气体的长度变为多少？(结果保留三位有效数字)

 

 

 

 

 

 

 

6. 如图，一上端开口、下端封闭的细长玻璃管竖直放置．玻璃管的下部封有长ll=25.0cm的空气柱，中间有一段长为l2=25.0cm的水银柱，上部空气柱的长度l3=40.0cm．已知大气压强为P0=75.0cmHg．现将一活塞(图中未画出)从玻璃管开口处缓缓往下推，使管下部空气柱长度变为l'1=20.0cm．假设活塞下推过程中没有漏气，求活塞下推的距离．

  

 

 

 

 

7. 如图甲所示，玻璃管竖直放置，AB段和CD段是两段长度均为l1＝25 cm的水银柱，BC段是长度为l2＝10 cm的理想气柱，玻璃管底部是长度为l3＝12 cm的理想气柱．已知大气压强是75 cmHg，玻璃管的导热性能良好，环境的温度不变．将玻璃管缓慢旋转180°倒置，稳定后，水银未从玻璃管中流出，如图乙所示．试求旋转后A处的水银面沿玻璃管移动的距离．

 

 

 

 

 

 

 

 

8. 如图所示，向一个空的铝制饮料罐(即易拉罐)中插入一根透明吸管，接口用蜡密封，在吸管内引入一小段油柱(长度可以忽略)。如果不计大气压的变化，这就是一个简易的气温计。已知铝罐的容积是360 cm3，吸管内部粗细均匀，横截面积为0.2 cm2，吸管的有效长度为20cm，当温度为25℃时，油柱离管口10cm。

  (1)估算这个气温计的测量范围

  (2)证明吸管上标刻温度值时，刻度线一定均匀分布

 

 

 

 

 

 

 

2 U型管－关联气体问题

9. 如图所示，在两端封闭、粗细均匀的U形细玻璃管内有一段水银柱，水银柱的两端各封闭有一段空气.当U形管两端竖直朝上时，左、右两边空气柱的长度分别为l1＝18.0 cm和l2＝12.0 cm，左边气体的压强为12.0 cmHg.现将U形管缓慢平放在水平桌面上，

没有气体从管的一边通过水银逸入另一边.求U形管平放时两边空气柱的长度.(在整个过程中，气体温度不变)

 

 

 

 

10. 如图，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侧空气柱的长度为l＝10.0 cm，B侧水银面比A侧的高h＝3.0 cm.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＝10.0 cm时将开关K关闭.已知大气压强p0＝75.0 cmHg.

  (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.

 

 

 

11. 竖直放置的粗细均匀的U形细玻璃管两臂分别灌有水银，水平管部分有一空气柱，各部分长度如图所示，单位为厘米.现将管的右端封闭，从左管口缓慢倒入水银，恰好使右侧的水银全部进入竖直右管中，已知大气压强p0＝75 cmHg，环境温度不变，左管足够长.求：

  (1)此时右管封闭气体的压强；

  (2)左侧管中需要倒入水银柱的长度.

 

 

 

 

12. 如图所示，两玻璃管内径相同，底部用内径很细的细管相连，开始两管内水银面相平，左右管内水银柱长均为15 cm，左右管内空气柱高均为30 cm，现用阀门将右管口封闭，并用活塞封闭左管口，缓慢推动活塞压缩左管内气体，使左管内的水银恰好全部进入右管，然后保持活塞位置不动。已知大气压为75 cmHg，细管容积忽略不计，环境温度保持不变。求：

  (1)左管活塞下移的距离；

  (2)将右管上端的阀门缓慢开启，计算说明右管内水银是否会溢出。

 

 

 

13. 如图所示，是一个连通器装置，连通器的右管半径为左管的两倍，左端封闭，封有长为30 cm的气柱，左右两管水银面高度差为37.5 cm，左端封闭端下60 cm处有一细管用开关D封闭，细管上端与大气联通，若将开关D打开(空气能进入但水银不会入