玻璃管类问题压强等求解及应用

1、.玻璃管类问题压强等求解及应用一、选择题（题型注释）1如图所示，一端封闭，一端开口截面积相同的U形管AB，管内灌有水银，两管内水银面高度相等，闭管A内封有一定质量的理想气体，气体压强为72cmHg。今将开口端B接到抽气机上，抽尽B管上面的空气，结果两水银柱产生18cm的高度差，则A管内原来空气柱长度为A. 18cm B. 12cm C. 6cm D. 3cm【答案】D【解析】试题分析：开始时，A内气体压强P1=72cmHg,体积V1=Sh；当抽尽B端空气后，A内气体压强P2=18 cmHg，体积为V2=S(h+9),根据P1V1=P2V2，即，解得h=3cm。选项D正确。考点：气体的压强；玻马

2、定律。2如图所示，竖直放置的上端封闭，下端开口的粗细均匀的玻璃管中，一段水银柱封闭着一段长为l的空气柱。若将这根玻璃管倾斜45°（开口端仍在下方），空气柱的长度将发生下列哪种变化A. 变长 B. 不变 C.变短 D. 无法确定【答案】C【解析】试题分析：设水银柱的长度为h，竖直放置时，气体的压强为；玻璃管倾斜45°时，气体的压强为，根据，则l变小。选项C正确。考点：气体的压强；玻马定律。3两端封闭的玻璃管中有一段水银，其两端是空气，当玻璃管水平放置时，两端的空气柱等长，压强为LcmHg；当玻璃管竖直时，上面的空气柱长度是下面的2倍，则管内水银柱长度的厘米数是（ ）A B C

3、 D【答案】A【解析】4如图所示，一端封闭的玻璃管开口向下竖直倒插在水银槽中，其位置保持固定。已知封闭端内有少量空气。若大气压强变小一些，则管中在水银槽水银面上方的水银柱高度h和封闭端内空气的压强p将如何变化( )Ah变小，p变大Bh变大，p变大Ch变大，p变小Dh变小，p变小【答案】D【解析】5如图所示，竖直放置的均匀细管上端封闭，下端开口，轻弹图甲中细管使两段水银柱及被封闭的两段气柱分别合在一起成图乙状，设此过程中不漏气、温度保持不变，则水银下端与原来水银面下端A相比较A低于AB高于AC在同一高度D无法确定【答案】A 【解析】 对上部分封闭气体，因p不变，T不变，故V不变化对下部分封闭气体

4、，因，即p变小，由pV=C知V变大，这样两部分气体混合后体积将大于原来两部分气体体积之和，故低于A，A选项正确6如图所示，两端封闭的粗细均匀的玻璃管中，有一段长为L的水银柱，在20时，将管中气体分为长的两段如果外界温度降为10时，则A水银柱下移B水银柱上移C水银柱不动D无法判断【答案】A 【解析】 因p=p，原温度相同，降低温度相同由于气体原来压强大，故降低相同的温度气体压强减小的多，水银柱向下移动7如图，内径均匀的S形玻璃管，其中C管竖直插在水银槽内，管内水银面比槽内水银面高A、B管内充有水银，将一段空气柱封闭在B、C两管内水银面的上方现向A管内再注入一部分水银，设水银不会从B管流入C管，槽

5、内水银面高度不变，且温度保持不变，则待再度平衡时 A从A管流入B管的水银比从C管流出的水银多B从A管流入B管的水银比从C管流出的少C从A管流入B管的水银等于从C管流出的水银D条件不足，不能确定【答案】A 【解析】 A管注入水银时，B管水银面上升C管水银面下降，B管内上升的高度C管内下降高度入量C管流出量.故选A.8如图，玻璃管内封闭了一段气体，气柱长度为l，管内外水银面高度差为h，若温度保持不变，把玻璃管稍向上提起一段距离，则（ ） Ah、l均变小 Bh、l均变大Ch变大l变小 Dh变小l变大【答案】B【解析】试题分析：在实验中，水银柱产生的压强加上封闭空气柱产生的压强等于外界大气压如果将玻璃

6、管向上提，则管内水银柱上方空气的体积增大，因为温度保持不变，所以压强减小，而此时外界的大气压不变，根据上述等量关系，管内水银柱的压强须增大才能重新平衡，故管内水银柱的高度增大故选B考点：气体的等温变化点评：在本题的分析中，一定要抓住关键，就是大气压的大小和玻璃管内封闭了一段气体决定了水银柱高度h的大小9如图水银柱上面封闭一段气体，管内外水银面高度差h72cm，大气压强为76cmHg，正确的是()A将管稍上提，h不变B将管稍上提，h变大C将管下插至管顶与管外水银面高度差为70cm时，管内外水银面高度差也是70cmD将管下插至C项所述位置时，管内外水银面高度差小于70cm【答案】BD【解析】试题分

7、析：将管稍上提，假设气体体积不变，则说明，说明压强减小，由于整个过程可以看作等温变化，所以PV=常数，所以体积变大，即h高度差变大，B正确。由于考虑外界大气压对容器内理想气体的压强，根据PV=常数可知，气体的压强超过70cm，所以将管下插至C项所述位置时，管内外水银面高度差小于70cm，D正确考点：理想气体状态方程点评：本题考查了理想气体状态方程，并且要根据受力分析判断压强的大小，结合理想气体状态方程综合判断。10如图所示，竖直放置的弯曲管A端开口，B端封闭，密度为的液体将两段空气封闭在管内，管内液面高度差分别为h1、h2和h3，则B端气体的压强为（已知大气压强为p0）（ ）h1ABh2h3A

8、、p0g（h1h2h3）B、p0g（h1h3）C、p0g（h1h3h2）D、p0g（h1h2）【答案】B【解析】试题分析：MNPh1ABh2h3根据压强的计算特点，相同高度出的压强处处相等，则，上述三式联立化简则pB=p0g（h1h3）考点：压强点评：本题考查了压强的计算方式。由于压强其实是某个作用力在某横截面积上造成的，对于复杂问题可以考虑利用受力平衡来处理。11如右图所示，上端封闭的玻璃管插在水银槽中，管内封闭着一段空气柱，管内外水银面的高度差为，若使玻璃管绕其最下端的水平轴偏离竖直方向一定角度，则管内外水银面的高度差h和管内气体长度l将（ ）hlAh增大 Bh减小 C增大 D减小【答案】

9、BD【解析】试题分析：大气压强等于液体压强和空气压强之和，当玻璃管绕其最下端的水平轴偏离竖直方向一定角度，上面如果是真空则h不变，h指的是竖直高度，由于上端由空气压强，所以h只能减小，同时l也减小，故选BD考点：考查大气压强点评：难度较小，主要是要理解大气压强能托起76mmHg是指竖直高度为76mm12 图示为由粗细均匀的细玻璃管弯曲成的“双U形管”，a、b、c、d为其四段竖直的部分，其中a、d上端是开口的，处在大气中。管中的水银把一段气体柱密封在b、c内，达到平衡时，管内水银面的位置如图所示。现缓慢地降低气柱中气体的温度，若c中的水银面上升了一小段高度h，则（ ）A. b中的水银面也上升hB

10、. b中的水银面也上升，但上升的高度小于hC. 气柱中气体压强的减少量等于高为h的水银柱所产生的压强D. 气柱中气体压强的减少量等于高为2h的水银柱所产生的压强【答案】AD 【解析】若c中的水银面上升了一小段高度h，d中的水银柱下降了一小段高度h，气体在c中对水银柱的压强为，即气柱中气体压强的减少量等于高为2h的水银柱所产生的压强C错，D对；由图知b、c中的气体对水银柱的压强相等，所以b中的水银面也上升h，A对，B错。13下面对气体压强的理解，正确的是（ ）A气体压强是由于气体分子不断撞击器壁而产生的B气体压强取决于单位体积内分子数和分子的平均动能C单位面积器壁受到大量气体分子的碰撞的作用力就

11、是气体对器壁的压强D大气压强是由地球表面空气重力产生的，因此将开口瓶密闭后，瓶内气体脱离大气，它自身重力太小，会使瓶内气体压强远小于外界大气压强【答案】BCD 【解析】气体压强是由于大量气体分子不断频繁撞击器壁而产生的，气体压强取决于单位体积内分子数和分子的平均动能，单位面积器壁受到大量气体分子的碰撞的作用力大小等于气体对器壁的压强，但是压力不是压强，大气压强是由地球表面空气重力产生的，将开口瓶密闭后，虽然瓶内气体脱离大气，但是气体压强产生的本质原因是气体分子撞击器壁，因为单位体积的分子数目不变，且温度不变，则分子平均动能不变，所以对器壁的压强也不变，综上所述可知仅有B正确故应该选B14在两端

12、开口的U型管中灌有密度为的液体，左管上端另有一小段同种液体将一部分空气封在管内，如图所示，处于平衡状态，设大气压强为p0，则封闭气体的压强为_；若将右管内的液体取出一些，当重新平衡时，左边管内被封闭的空气柱体积将_，（选填“增大”、“减小”、“不变”）【答案】_；不变【解析】根据平衡可知封闭气体的压强为，因为左端液注没变，所以气体压强不变，则左边管内被封闭的空气柱体积将不变故答案为：，不变15弯曲管子内部注满密度为的水，部分是空气，图中所示的相邻管子液面高度差为h，大气压强为p0，则图中A点的压强是 （ ）AghBp0+ghCp0+2ghDp0+3gh【答案】C【解析】略16如图所示，在U型管

13、的封闭端A内有一部分气体，管中标斜线部分均为水银，则A内气体的压强应为下述关系式中的：（ ）Ap=h2 Bp=p0h1h2Cp=p0h2 Dp=p0+h1【答案】C【解析】17如图所示，一定质量的空气被水银封闭在静置于竖直平面的U型玻璃管内，右管上端开口且足够长，右管内水银面比左管内水银面高h，能使h变大的原因是（）（A）环境温度升高（B）大气压强升高（C）沿管壁向右管内加水银（D）U型玻璃管自由下落【答案】ACD【解析】18如图所示，两端开口的弯管，左管插入水银槽中，右管有一段高为h的水银柱，中间封有一段空气，则 ( )A弯管左管内外水银面的高度差为hB若把弯管向上移动少许，则管内气体体积增

14、大C若把弯管向下移动少许，则右管内的水银柱沿管壁上升D若环境温度升高，则右管内的水银柱沿管壁上升【答案】ACD【解析】19如图所示，一粗细均匀的U型玻璃管开口向上竖直放置，左、右两管都封有一定质量的理想气体A、B，水银面a、b间的高度差h1，水银柱cd的长度为h2= h1，a面与c面恰处于同一高度现向右管开口端注入少量水银达到重新平衡，则（ ）A水银面c下降的高度大于水银面a上升的高度B水银面a、b间新的高度差等于右管上段新水银柱的长度C气体A的压强一定大于外界大气压强D气体A的压强变化量比气体B的压强变化量小【答案】ACD【解析】二、填空题（题型注释）20如图所示，在长为L=56cm的一端封

15、闭、另一端开口向上、粗细均匀、导热良好竖直玻璃管内，用4cm高的水银柱封闭着长为L1=50cm的理想气体，管内外的温度均为27。现缓慢对玻璃管进行加热，最终水银柱刚好到达与玻璃管开口相平处静止。（大气压强是p0=76cmHg）求：此时玻璃管内气体的温度为多少.此过程中玻璃管内的气体对外界（填“做正功”、“做负功”或“不做功”），气体的内能（填“增加”、“减少”或“不变”）。【答案】T1=312K（或39）正功，增加【解析】试题分析：封闭在玻璃管里的气体发生的是等压变化其中T1=(27+273 )K=300K （1分）V1=L1S=50S，V2=L2S=52S （1分）则由 （1分）得T1=31

16、2K（或39） （1分）由于气体体积膨胀，对外做正功 （1分）理相气体内能只与温度有关，温度升高，内能增加 （1分）考点：气体实验定律21一端封闭的玻璃管自重为G，横截面积为S，内装一段高为h的水银柱，封闭了一定质量的气体。现将玻璃管封闭端用弹簧测力计悬起，另一端没入水银槽中，如图所示。当玻璃管没入一定深度后，弹簧测力计的示数为G。若当时的大气压为p0，则此时管内上方气体的压强为_，玻璃管内、外水银面的高度差x为_。(设玻璃管壁的厚度不计) 【答案】p0h【解析】试题分析：压强也是由受力产生，因此在分析压强时，将其转化为受力平衡问题。设下方空气柱压强为P1，则，设上方空气柱压强为P2，痛过两式

17、对比可知考点：压强点评：压强也是由受力产生，因此在分析压强时，将其转化为受力平衡问题。从而可以根据力学观点证明、列示求解。22如图，开口向下、粗细均匀的玻璃管中，用长度分别为h1=5cm和h2=8cm两段水银柱封闭了两段气体A和B，稳定后A、B体积相等。设定外界大气压恒为P0=75cmHg，则封闭气体A的压强为_ cmHg.若降低相同的温度（设原来温度相同），则A的体积VA_VB.(填“>”, “<”或者“=” )Ah1Bh2【答案】62；=【解析】根据平衡可得，根据公式，可得体积相等 23把一端封闭的粗细均匀的玻璃管放在倾角为300的斜面上，开始时让玻璃管不动，管中有一段16cm

18、长的水银柱将长为20cm长的空气封入管内，如果让玻璃管在斜面上加速下滑，如图所示。已知玻璃管与斜面间的动摩擦因数=，外界大气压强为76cmHg，求玻璃管沿斜面匀加速下滑时，封闭的气柱长度为cm，设斜面足够长，能保证玻璃管稳定匀加速下滑。【答案】22cm【解析】设水银柱和玻璃管的质量分别为m和M，以水银柱和玻璃管为研究对象，根据牛顿第二定律得：（m+M）gsin300（m+M）gcos300 =（m+M）a 得：a=g/4 以水银柱为研究对象，设管的横截面积为S，根据牛顿第二定律得 ：P0S+mgsin300PS=ma因为m=l S ，l=16cm，P0=76cmHg所以管内气体压强为 P=P0

19、+gl/4=76+16/4=80cmHg 有气体等温定律 可知 （76+8）*20=80L L=22cm点拨：计算气体压强是解决气体问题的一个关键点，基本方法是：以封闭气体的液柱（或活塞、缸体等）为力学研究对象，分析受力，列出牛顿第二定律方程（静止时即a=0）即可求解。对于静止情形，常用到初中物理学到的流体知识：静止液体压强公式；若液面与外界大气压接触时，静止液体深h处压强为；帕斯卡定律：加在密闭液体上的压强，能够大小不变地由液体向各个方向传递；连通器原理：连通的同一种液体中同一水平面上的压强相等。利用“液片”分析压强。24如图所示，竖直放置的弯曲管A端开口，C端封闭，密度为的液体将B、C两段

20、空气封闭在管内，管内液面高度差分别为h1、h2和h3，已知大气压强为p0，则B段气体的压强为，C段气体的压强为。BACh1h2h3【答案】p0gh3，p0 gh3gh1【解析】分析：根据液面的高度关系分析，大气压强P0等于B段气体产生的压强加上h3液体产生的压强，中间这段气体产生的压强等于C端气体产生的压强加上h1液体产生的压强，据此分析整理解答：解：由图中液面的高度关系可知，P0=PB+gh3，P0=P2+gh3和 PB=PC+gh1，由此解得PB=P0-gh3 ，PC=P0-g（h1+h3）故答案为：P0-gh3 ，P0-g（h1+h3）点评：很多学生会错误认为 P0PB和 PBPC，此外

21、图中 h2是一个干扰条件，而实际上中间气体的压强与中间两液面的高度差无关在计算气体压强时，有两个结论可以直接应用同一气体的压强处处相等 同一液体内部不同点间的压强差由高度差决定，并且位置越高，压强越小25如图所示为内径均匀的U形管,其内部盛有水银,封闭端内的空气柱长12cm.温度为27时,两侧水银面的高度差为2cm.已知大气压强为p0=75cmHg,则当环境温度变为_时,两侧水银面的高度相等。 【答案】_-5.14_。【解析】略26如图所示,竖直放置的U形管在A侧用水银封有一定质量的空气,B端开口向上,其中水银面高于A侧.在温度保持不变的条件下,将B端管子上部沿图中CD虚线截去.在水银面稳定后

22、,被封闭气体的体积将, 压强将（选填“增大”、“不变”或“减小”）【答案】增大 减小【解析】27两个容器A、B用截面均匀的水平玻璃管相通，如图所示，A、B中所装气体温度分别为100C和200C，水银柱在管中央平衡，如果两边温度都升高100C，则水银将_移动(填“向左”或“向右”或“不”) 【答案】向右移动【解析】28如图所示，两端开口的弯管，左管插入水银槽中，右管有一段高为h的水银柱，中间封有一段空气，则（A）弯管左管内外水银面的高度差为h（B）若把弯管向上移动少许，则管内气体体积增大（C）若把弯管向下移动少许，则右管内的水银柱沿管壁上升（D）若环境温度升高，则右管内的水银柱沿管壁上升【答案】

23、ACD【解析】封闭气体的压强等于大气压与水银柱产生压强之差，故左管内外水银面高度差也为h，A对；弯管上下移动，封闭气体温度和压强不变，体积不变，B错C对；环境温度升高，封闭气体体积增大，则右管内的水银柱沿管壁上升，D对。29图12-9-2为沉浮子的实验装置，圆柱形玻璃容器中盛有水，一个试管倒放在水中并浮在水面上，玻璃容器上方用不漏气且光滑的活塞封住.下列关于试管升降的说法中符合实际的是（ ）图12-9-2A.将活塞下移，试管将上升B.将活塞上移，试管将上升C.将整个系统的温度升高，试管将上升D.将整个系统的温度降低，试管将上升 【答案】BC 【解析】将活塞上移，活塞下方的气体（设为，下同）发生

24、等温变化，其体积增大，压强减小，则试管内气体（设为）的压强由于气体压强的减小而减小，体积增大，故试管将上升.选项B的说法符合实际.若整个系统的温度升高，气体发生等压变化，它的体积增大.同理，气体发生等压变化.温度升高而体积增大，故试管将上升.三、实验题（题型注释）30某同学用如图所示注射器验证玻意耳定律。实验开始时在如图所示的注射器中用橡皮帽封闭了一定质量的空气。则(1)若注射器上全部刻度的容积为V，用刻度尺测得全部刻度长为L，则活塞的横截面积可表示为 ；(2)测得活塞和框架的总质量是M，大气压强为P0，当注射器内气体处于某状态时，在框架左右两侧对称挂两个砝码，每个砝码质量为m，不计活塞与注射

25、器管壁间摩擦，则稳定后注射器内气体的压强可表示为 ；(3)如右图中是不同小组的甲、乙两同学在同一温度下做实验时得到的P-(1/V)图。若两人实验时操作均正确无误，且选取坐标标度相同，那么两图线斜率不同的主要原因是 。 【答案】V/L， P0+ (M+2m)gL/V，研究气体质量不同。【解析】(1)V=sL，s= V/L(2)由受力平衡可知P0+ (M+2m)gL/Vs=Ps，P= P0+ (M+2m)gL/V(3)由可知如果质量相同的同种气体在温度相同的情况下，P-1/v图像应该相同四、计算题（题型注释）31如图所示，粗细均匀的玻璃细管上端封闭，下端开口，竖直插在大而深的水银槽中，管内封闭有一

26、定质量的空气，玻璃细管足够长，管内气柱长4 cm，管内外水银面高度差为10 cm。现将玻璃管沿竖直方向缓慢移动. （大气压强相当于75cmHg）求：若要使管内外水银面恰好相平，此时管内气柱的长度；若要使管内外水银面高度差为15 cm，玻璃管又应如何移动多少距离。【答案】3.5 cm 5.33cm或26.11cm 【解析】试题分析： 玻璃管内的空气作等温变化，管内外水银面恰好相平时，根据玻意耳定律： ( p0rgH1 ) Sl1 = p0S l2 （2分）解得： （2分）(a)若管内水银面较高，管内气柱长l3，根据玻意耳定律：( p0rgH1 ) Sl1 = ( p0rgH3) Sl3 （1分）

27、解得： （1分）玻璃管上移的距离：x2 =H3+l3 ( l1 + H1 )=15+4.33-(4+10)=5.33 cm（1分）(b)若管外水银面较高，管内气柱长l4，根据玻意耳定律有：( p0rgH1 ) Sl1 = ( p0+ rgH4) Sl4 （1分）解得： （1分）玻璃管下移的距离：x4 = l1 + H1 +H4-l3 =4+10+15-2.89=26.11cm （1分）考点：本题考查气体的性质，玻意耳定律。32(I)关于一定量的气体，下列说法正确的是A气体的体积指的是该气体的分子所能到达的空间的体积，而不是该气体所有分子体积之和B.只要能减弱气体分子热运动的剧烈程度，气体的温度

28、就可以降低C.在完全失重的情况下，气体对容器壁的压强为零D.气体从外界吸收热量，其内能一定增加E气体在等压膨胀过程中温度一定升高。(2)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。【答案】(I)ABE (2)15cm【解析】试题分析：(I)A、气体的体积指的是该气体的分子所能到达的空间

29、的体积，A正确；B、温度高体分子热运动就剧烈，B正确；C、在完全失重的情况下，分子运动不停息，气体对容器壁的压强不为零，C错误；D、做功也可以改变物体的内能，C错误；E、气体在等压膨胀过程中温度一定升高，E正确；(2) 以vmHg为压强单位，在活塞下推前，玻璃管下部空气柱的压强为：P1=P0+l2设活塞下推后，下部空气的压强为P1，由玻意耳定律得：P1l1=P1l1如图，设活塞下推距离为l，则此时玻璃管上部的空气柱的长度为：l3=l3+l1-l1设此时玻璃管上部空气柱的压强为P3，则P3=p1-l2由波义耳定律，得：P0l3=P2l3由式代入数据解得：l=15.0cm；考点：热力学第一定律；气

30、体压强的微观意义理想气体的状态方程33一个右端开口左端封闭的U形玻璃管中装有水银，左侧封有一定质量的空气，如图所示，已知，空气柱长是40cm，两侧水银面高度差56cm，若左侧距管顶66cm处的k点处突然断开，断开处上方水银能否流出.这时左侧上方封闭气柱将变为多高.（设大气压强为1.013×105Pa）【答案】否 ；16cm【解析】试题分析： 断开处的压强小于外界大气压，故断开处上方的水银不会流出；以封闭的一定质量气体为研究对象：整个过程可以看做等温变化，由玻马定律：可以求出：考点：理想气体状态方程点评：此题要分析出K处断开后，压强和外界大气压相等,以密闭气体为研究对象，求出初、末态的

31、压强，利用玻马定律。34如图所示，粗细均匀的U形管竖直放置，左端封闭，右端开口，左端用水银封闭着长L18cm的理想气体，当温度为27时，两管水银面的高度差h4cm，设外界大气压为75cmHg，为了使左、右两管中的水银面相平，(1)若对封闭气体缓慢加热，温度需升高到多少； (2)若温度保持27不变，向右管缓慢注入水银最后左、右两管的水银面相平且稳定时，气柱的长度是多少.【答案】（1）352K（2）17.04cm【解析】试题分析：(1)由题意，p171cmHg，V118cm·S, T1300K，p275cmHg，V220cm·S；根据理想气体状态方程：代入数据得：T2352K，

32、t279(2)p371cmHg，T3T1300K，根据玻意耳定律：p1V1p3V3解得L317.04cm考点：本题考查了克拉伯龙方程的理解和应用，通过先判断压强然后结合状态方程计算温度或体积。点评：35一端封闭一端开口，内径均匀的直玻璃管注入一段水银柱，当管水平放置静止时，封闭端A空气柱长12cm，开口端B空气柱长12cm，如图所示。若将管缓慢转到竖直位置，此时A空气柱长度为15cm，然后把管竖直插入水银槽内，最后稳定时管中封闭端空气柱A长仍为12cm，(设大气压强为1.0×105Pa75cmHg，整个过程中温度保持不变)，则(1)管中水银柱的长度L为多少cm"(2)最后稳

33、定时B空气柱的长度lB2为多少cm" 【答案】（1）15cm （2）7.5cm【解析】试题分析：（1）对A，根据玻意耳定律，（2分） 75×12=15（75-L），（2分）解得L=15cm（1分）（2）对B，（1分） （2分） （1分）（1分）（2）考点：考查了气体方程的应用点评：明确确定初末态的参量是解题的关键36内径均匀的U型细玻璃管一端封闭，如图所示，AB段长30mm，BC段长10mm，CD段长40mm，DE段充满水银，DE=560mm，AD段充满空气，外界大气压p0=1，01325×105Pa=760mmHg，现迅速从E向上截去400mm，长玻璃管，平衡后

34、管内空气柱的长度多大.【答案】182.3mm【解析】【错解分析】错解：当从下面截去400mm后，空气柱的压强变了，压强增大，在等温条件下，体积减小，根据玻意耳定律。初态：p1=(760-560)=200mmHg V1=(300+100+400)S=800S(mm3)末态：p2=(760-160)=600(mmHg)解得：l2=267mm 即空气柱的长度为267mm。上述解答看起来没有什么问题，实际上，稍微思考一下，就会发现，答案不合理。因为解答结果认为空气柱的长度267mm，而AB段的总长度为300mm，这样就意味着水银柱可能进入AB管，而如果水银进入横着的BC管，压强就不再是（760-160

35、）=600mmHg，因此，答案就不对了。【正解】首先需要判断一下水银柱截去后剩余的水银柱会停留在什么地方。（1）是否会停留在右侧竖直管内。由前面的分析可知是不可能的。（2）是否会有部分水银柱留在竖直CE管中，即如图所示情况，由玻意耳定律可知200×800S=（760-x）300+100-（160-x）S160000=（760-x）（240+x）解得：x1=40cmx2=560mm两个答案均与所设不符，所以这种情况也是不可能的。（3）是否会出现水银柱充满BC管的情况，如图所示。由玻意耳定律可知：200×800S=（760+60）·l2·S解得l2=195m

36、m结果明显与实际不符，若真能出现上述情况，从几何关系很容易就可以知道l2=240mm，可见这种情况是不可能的。（4）设水银柱部分进入BA管，部分留在BC管中，如图所示。由玻意耳定律可知200×800S=760+（300-l2）·l2S解得因此，本题的正确答案是：平衡后管内空气柱的长度为182.3mm。【点评】通过本题的分析解答可看出，对于一个具体的物理问题，不能仅观注已知的数据，更要对题目所述的物理过程进行全面的分析，以确定出问题的真实物理过程。同时可以看到，真实物理过程的判断，又是以具体的已知条件及相应的物理规律为基础的，而不是“想当然”地捏造物理过程。37如图所示，左端

37、封闭，右端开口的均匀U型管中用水银封有一段长150mm的空气柱。左臂总长为250mm，右臂足够长。如果将管的开口变为竖直向下，求空气柱的长度。（设大气压为750mmHg）【答案】283.3（cm）【解析】【错解分析】错解：此题是属于气体在等温情况下压强和体积的变化的题，可以利用玻意耳定律求解。初态：p1=（750+100）=850（mmHg）V1=150S（cm3）设倒转后左臂空气柱长度增加x，如图所示，则末态：p2=（750-100-2x）=（650-2x）（mmHg）V2=（150+x）S（cm3）由玻意耳定律有：p1V1=p2V2即：850×150S=（650-2x）（150+

38、x）S整理得：2x2-350x+30000=0由数学知识可知，当=b2-4ac=3502-4×2×30000，方程无解。所以，这道题是一道没有解的题。在解题时，之所以出现这样的情况，是因为解题者的思维是势导致的错误，上述解法是从空气柱仍在左臂的假设出发的，难道空气就不能进到右臂.显然，认为空气柱仍在左臂的假设是需要重新考虑的。【正解】在左臂原有空气柱长150mm的情况下，两管之间的水银柱的高度差与U型管倒转后空气柱是否进入右管有关，高度差越大，水银越重，倒转后，空气柱越有可能进入右管。那么，两臂水银面高度差为多大，才能让空气柱仍留在左臂呢.设初始左、右两臂水银面高度差为h，

39、倒转后空气柱仍在左臂（如图）则：由玻意耳定律有：（750+h）×150S=（750-h-2x）（150+x）S整理得：2x2+（h-450）x+300h=0当=b2-4ac0时，方程有实数解，即（h-450）2-4×2×300h0解得：h62.5mm也就是说，只有当两臂水银面高度差小于或等于62.5mm时，倒转后空气柱才可能仍留在左臂。而本文给出开始时水银面高度差为100mm62.5mm，因此，U型管倒转后空气柱会进入右臂。设右臂足够长，倒转后，水银柱已全部进入右臂如图所示，末状态变为：V2=（250+y）S p2=（750-30）=450（mmHg）根据玻意耳定

40、律：850×150S=450×（250+y）S解得：y=33.3mm则空气柱的长度为：l=（250+33.3）=283.3（cm）。【点评】对于一道物理习题，应该从每个数值的物理意义去分析问题，而不能只单纯从数学运算的角度去制定。38（13分）如图，长L=100cm，粗细均匀的玻璃管一端封闭。水平放置时，长L0=50cm的空气柱被水银封住，水银柱长h=30cm。将玻璃管缓慢地转到开口向下的竖直位置，然后竖直插入水银槽，插入后有h=15cm的水银柱进入玻璃管。设整个过程中温度始终保持不变，大气压强p0=75cmHg。求：（1）插入水银槽后管内气体的压强p；（2）管口距水银槽液

41、面的距离H。【答案】（1）62.5cmHg（2）27.5cm【解析】（1）设当转到竖直位置时，水银恰好未流出，管截面积为S，此时气柱长l=70cm由玻意耳定律：pp0L0/l53.6cmHg，由于prgh83.6cmHg，大于p0，因此必有水银从管中流出，设当管转至竖直位置时，管内此时水银柱长为x，由玻意耳定律：p0SL0（p0rgh）S（Lx），解得：x25cm，设插入槽内后管内柱长为L，LL（xDh）60cm，由玻意耳定律，插入后压强pp0L0/L62.5cmHg，（2）设管内外水银面高度差为h，h7562.512.5cm，管口距槽内水银面距离距离HLLh27.5cm，39如图，一上端开口

42、，下端封闭的细长玻璃管，下部有长l1=66cm的水银柱，中间封有长l2=66cm的空气柱，上部有长l3=44cm的水银柱，此时水银面恰好与管口平齐。已知大气压强为Po=76cmHg。如果使玻璃管绕低端在竖直平面内缓慢地转动一周，求在开口向下和转回到原来位置时管中空气柱的长度。封入的气体可视为理想气体，在转动过程中没有发生漏气。【答案】9.2cm【解析】设玻璃管开口向上时，空气柱的压强为（1分）式中，和g分别表示水银的密度和重力加速度。玻璃管开口向下时，原来上部的水银有一部分会流出，封闭端会有部分真空。设此时开口端剩下的水银柱长度为x则（1分）式中，为管内空气柱的压强，由玻意耳定律得（1分）式中

43、，h是此时空气柱的长度，S为玻璃管的横截面积，由式和题给条件得（1分）从开始转动一周后，设空气柱的压强为，则（1分）由玻意耳定律得（1分）式中，是此时空气柱的长度。由式得（2分）40（选修模块33）（7分）（1）（3分）关于热现象和热学规律，以下说法正确的有A.电流通过电阻后电阻发热，它的内能增加是通过“热传递”,方式实现的B.液体表面层分子间距离大于液体内部分子间距离，液体表面存在张力C.随分子间的距离增大，分子间的引力减小，分子间的斥力也减小D.晶体熔化时吸收热量，分子平均动能一定增大（2）（4分）一气象探测气球，在充有压强为1.OOatm（即76.0cmHg）、温度为27.0的氦气时，体

44、积为3.50m3.在上升至海拔6.50km高空的过程中，气球内氦气逐渐减小到此高度上的大气压36.0cmGg，气球内部因启动一持续加热过程而维持其温度不变.此后停止加热，保持高度不变.已知在这一海拔高度气温为-48.0.求：（1）氦气在停止加热前的体积（2）氦气在停止加热较长一段时间后的体积（3）若忽略气球内分子间相互作用，停止加热后，气球内气体吸热还是放热.简要说明理由【答案】（1）BC（2）根据玻意耳定律p1V1=p2V2式. 由式得V2=7.39m31分在停止加热较长一段时间后，氦气的温度逐渐从T1=300K下降到与外界气体温度相同，即T2=225K.这是一等压过程.根据盖吕萨克定律有V

45、2/T1=V3/T21分由式得V3=5.54m3.1分温度降低，分子平均动能减少，内能减少；体积减少，外界对气体做功，由热力学第一定律得，气体对外放热.1分【解析】（1）电流通过电阻后电阻发热，它的内能增加是通过电场力做功的方式实现的，所以A错误。晶体熔化时吸收热量，但是温度没有升高，所以分子平均动能不变，D错误。答案选BC。（2）根据玻意耳定律p1V1=p2V2式. 由式得V2=7.39m3在停止加热较长一段时间后，氦气的温度逐渐从T1=300K下降到与外界气体温度相同，即T2=225K.这是一等压过程.根据盖吕萨克定律有V2/T1=V3/T2由式得V3=5.54m3.温度降低，分子平均动能

46、减少，内能减少；体积减少，外界对气体做功，由热力学第一定律得，气体对外放热.41如图所示，上端开口、下端封闭的玻璃管竖直放置，管长48cm，其中有一段长为4cm的水银柱，将长为20cm的空气柱A封闭在管的下部，空气柱B和大气连通。现用一小活塞将管口封住，并将活塞缓慢往下压，当水银柱下降4cm时停止下压。已知外界大气压恒为76cmHg，下压过程气体温度不变，求活塞从管口向下移动的距离x.20cm48cm活塞4cm水银柱【答案】解： 等温过程，遵循玻意耳定律对气体A： 对气体B：综上，得x=48-16-4-19=9cm （2分）【解析】略42如图所示，一根粗细均匀的玻璃管长为80 cm，一端开口，

47、一端封闭。管内有一段25 cm长的汞柱将一段空气柱封闭于管中，当玻璃管水平放置时，空气柱长为40 cm。问当玻璃管开口向下竖直放置时，管内空气柱长为多少"（假设温度保持不变，外界大气压为75cmHg）某同学解法为: 始、末两状态的压强分别为：P1=75 cmHg ,P2=75-25=50 cmHg 此过程为等温变化，根据玻意耳定律有：P1V1=P2V2即：L2= P1L1/ P2=75×40/50=60cm你认为他的解法是否正确.若正确，请说明理由；若错误，也请说明理由，并且写出正确解的步骤和结果。【答案】解：（1）他的解法不正确。从他的计算结果看：60cm+25cm80c

48、m，所以玻璃管开口向下时水银会漏出。（2）设留在管内水银长为hP1V1=P2V275×40=（75-h）×（80-h）h2267cm 管内空气柱长为：L=L0-h=（80-2267）cm=5733cm 【解析】略43物理选修3-3（1）（5分）关于晶体和非晶体，下列说法正确的是（填入正确选项前的字母）A金刚石、食盐、玻璃和水晶都是晶体B晶体的分子（或原子、离子）排列是有规则的C单晶体和多晶体有固定的熔点，非晶体没有固定的熔点D单晶体和多晶体的物理性质是各向异性的，非晶体是各向同性的（2）（10分）如图所示，一开口气缸内盛有密度为的某种液体；一长为的粗细均匀的小平底朝上漂浮在

49、液体中，平衡时小瓶露出液面的部分和进入小瓶中液柱的长度均为。现用活塞将气缸封闭（图中未画出），使活塞缓慢向下运动，各部分气体的温度均保持不变。当小瓶的底部恰好与液面相平时，进入小瓶中的液柱长度为，求此时气缸内气体的压强。大气压强为，重力加速度为。【答案】（1）BC（2）【解析】（1）本题考查的是晶体和非晶体的特性。金刚石、食盐、水晶是晶体，但玻璃不是晶体，A项错误；晶体的分子排列是有规则的，B项正确；晶体有固定的熔点，非晶体没有固定的熔点，C项正确；单晶体的物理特性是各向异性，而多晶体不是各向异性的，D项错误。（2）本题考查的是气体压缩的特性和玻意耳定律。设当小瓶内气体的长度为时，压强为；当小

50、瓶的底部恰好与液面相平时，瓶内气体的压强为，气缸内气体的压强为。依题意由玻意耳定律 式中S为小瓶的横截面积。联立两式，得 又有 联立式，得44物理选修33（1）（5分）下列说法正确的是_。（填选项前的字母）A布朗运动是悬浮在液体中固体颗粒的分子无规则运动的反映B没有摩擦的理想热机可以把吸收的热量全部转化为机械能C知道某物质的摩尔质量和密度可求出阿伏加德罗常数D内能不同的物体，它们分子运动的平均动能可能相同（2）（10分）如图所示，一根粗细均匀、内壁光滑的玻璃管竖直放置，玻璃管上端有一抽气孔，管内下部被活塞封住一定质量的理想气体，气体温度为T1。现将活塞上方的气体缓慢抽出，当活塞上方的压强达到p

51、0时，活塞下方气体的体积为V1，此时活塞上方玻璃管的容积为2.6 V1，活塞因重力而产生的压强为0.5p0。继续将活塞上方抽成真空后密封，整个抽气过程中管内气体温度始终保持不变，然后将密封的气体缓慢加热。求：（1）活塞刚碰到玻璃管顶部时气体的温度T2；（2）当气体温度达到1.8T1时的压强p。【答案】物理选修33（15分）（1）D（2）T21.2 T1（2分）（2） p0.75p0（2分）【解析】物理选修33（15分）（1）D（2）解析：（1）从活塞上方的压强达到p0到活塞上方抽成真空的过程为等温过程： 1.5p0´V10.5p0´V2（2分），V23V1，缓慢加热，当活塞

52、刚碰到玻璃管顶部时为等压过程：（2分）T21.2 T1（2分）（2）继续加热到1.8T1时为等容过程：，（2分）p0.75p0（2分）45如图所示，一竖直放置的、长为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。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l3。若将管内下部气体温度降至，在保持温度不变的条件下将管倒置，平衡后水银柱下端与管下端刚好平齐（没有水银漏出）。已知，大气压强为，重力加速度为g。求水银柱的长度h和水银的密度。【答案】 ，【解析】试题分析: 设管内截面面积为S，初始时气体压强为

53、，体积为注入水银后下部气体压强为体积为由玻意耳定律有：将管倒置后，管内气体压强为体积为由理想气体状态方程有：解得 ，考点：理想气体的状态方程；封闭气体压强46（1）（4分）下列说法正确的是（填正确答案标号。选对1个得2分，选对2个得3分.选对3个得4分;每选错I个扣2分，最低得分为0分）A把一枚针轻放在水面上，它会浮在水面，这是由于水表面存在表面张力的缘故B水在涂有油脂的玻璃板上能形成水珠，而在干净的玻璃板上却不能，为是因为油脂使水的表面张力增大的缘故C在围绕地球飞行的宇宙飞船中，自由飘浮的水滴呈球形，这是表面张力作用的结果D在毛细现象中，毛细管中的液面有的升高，有的降低，这与液体的种类和毛细

54、管的材质有关E当两薄玻璃板间夹有一层水膜时，在垂直于玻璃板的方向很难将玻璃板拉开，这是由于水膜具有表面张力的缘故（2）（8分）如图所示，一带有活塞的气缸通过底部的水平细管与一个上端开口的竖直管相连，气缸与竖直管的横截面面积之比为31，初始时，该装置的底部盛有水银；活塞与水银面之间有一定量的气体，气柱高度为l（以cm为单位）；竖直管内的水银面比气缸内的水银面高出。现使活塞缓慢向上移动，这时气缸和竖直管内的水银面位于同一水平面上，求初始时气缸内气体的压强（以cmHg为单位）【答案】（1）ACD （2）p=15l/8【解析】（1）水的表面层分子间距较大，分子力表现为引力，这种分子之间的引力液面具有收缩的趋势，针轻放在水面上，它会浮在水面，正是由于水表面存在表面张力的缘故，A说法正确；水在涂有油脂的玻璃板上能形成水珠，而在干净的玻璃板上却不能，这是因为水不浸润油脂，但可以浸润玻璃，B说法错误；在围绕地球飞行的宇宙飞船中，水滴处于完全失重状态，水滴表面仅在表面张力的作用下有收缩为球形的趋势，C正确；在毛细现象中，毛细管中的液面有的升