左端封闭、右端开口的粗细均匀的U型玻璃管,倒置时如图,其中斜线部分为水银.若此管保持竖直状态做自由落体运动,则( )A.气柱I长度将增大B.气柱II长度不变C
题型:闵行区三模难度:来源:
左端封闭、右端开口的粗细均匀的U型玻璃管,倒置时如图,其中斜线部分为水银.若此管保持竖直状态做自由落体运动,则( )A.气柱I长度将增大 | B.气柱II长度不变 | C.左管中水银柱A将上移 | D.右管中水银面将下降 |
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答案
设大气压强为P0,由图示可知,封闭气体压强PⅠ=P0-h,PⅡ=PⅠ+h=P0, 当U型管做自由落体运动时,水银处于完全失重状态,对封闭气体不产生压强, 封闭气体压强都等于大气压P0; A、气柱I的压强变大,温度不变,由玻意耳定律可知,气体体积变小,气柱长度变小,右管中的水银面上升,故AD错误; B、Ⅱ部分气体压强不变,温度不变,由理想气体状态方程可知,气体体积不变,气柱长度不变,左管中水银柱A不动,故B正确,C错误; 故选B. |
举一反三
如图所示为某校物理兴趣小组设计的一个玻璃管测力计,玻璃管竖直悬挂,上端封闭、下端开口,管内一个很薄的轻质活塞封闭了一定质量的空气,活塞连接一轻质秤钩.已知玻璃管长为10cm,横截面积为1cm2,现将不同质量的钩码M挂在秤钩上,稳定后用刻度尺测量出活塞与管顶之间的距离L,在实验过程中气体的温度保持不变,四次实验的数据记录右面的表格内:
次数 | 1 | 2 | 3 | 4 | M(kg) | 0.000 | 0.100 | 0.250 | 0.400 | L(cm) | 4.00 | 4.44 | 5.32 | 6.62 | 如图所示,容积为100cm3的球形容器,与一根均匀刻有从0到100刻度粗细均匀的竖直长管相连,两个相邻刻度之间的管道的容积等于0.25cm3.有一滴水银(体积可忽略)将球内一定质量的气体同外面的大气隔开.当温度为20°C时,该滴水银位于刻度为40的位置.如果用这种装置来测量温度(不计容器及管子的热膨胀),试问: (1)在此温度计刻度内能测量的温度范围有多大? (2)若将0到100的刻度替换成相应的温度刻度,则相邻刻度线所表示的温度之差是否相等?请分析说明. (3)如果外界大气压强为76cmHg,环境温度保持为30°C,能往管中最多可注入多少水银而下部水银恰好不进入球形容器? | 如图所示,两端封闭、粗细均匀的竖直放置的细玻璃管,中间用长为h的水银柱将空气柱分为两部分,两段空气柱长度分别为L1,L2,已知L1>L2,如同时对它们均匀加热,使之升高相同的温度,这时出现的情况是( )A.水银柱上升 | B.水银柱下降 | C.水银柱不动 | D.无法确定 |
| 如图所示,上端开口的光滑圆柱形气缸竖直放置,截面积为40cm2的活塞将一定质量的气体封闭在气缸内.在气缸内距缸底60cm处设有a、b两限制装置,使活塞只能向上滑动.开始时活塞搁在a、b上,缸内气体的压强为p0(p0=1.0×105 Pa为大气压强),温度为300K.现缓慢加热汽缸内气体,当温度为330K,活塞恰好离开a、b.求: (1)活塞的质量 (2)当温度升为360K时活塞上升的高度. | 如图,在一个气缸内用活塞封闭了一定质量的理想气体,活塞和柄的总质量为m,活塞的面积为S.当活塞自由放置时,气体体积为V,温度为T.现缓慢地用力向下推动活塞,使气体的体积减少为0.5V,已知大气压强为p0,求: (1)气体的体积减少为0.5V时的压强; (2)气体的体积减少为0.5V时,加在活塞手柄上的外力F; (3)使气体的体积减少为0.8V,同时温度升高为2T,平衡后的气体压强. |
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