粗细均匀的U形管竖直放置，右端封闭，左管内有一个重力和摩擦都不计的活塞，管内水银把气体分隔成A、B两部分．当大气压强为P0=75cmHg、温度为t0=27℃时，

题型：不详难度：来源：

粗细均匀的U形管竖直放置，右端封闭，左管内有一个重力和摩擦都不计的活塞，管内水银把气体分隔成A、B两部分．当大气压强为P₀=75cmHg、温度为t₀=27℃时，管内水银面在同一高度，两部分气体的长度均为L₀=20cm．
（1）现向上缓慢拉动活塞，使两管内水银面高度差为h=10cm．求活塞上升的高度L；
（2）然后固定活塞，对左管气体加热．则当左管内气体温度为多少摄氏度时，方可使右管内水银面回到原来的位置．魔方格

答案

（1）对B管中气体，发生等温变化，根据玻意耳定律得：PP₀L₀=P_B（L₀+0.5h）
代入解得，P_B=60cmHg
此时A管中气体压强为P_A=P_B-h=50cmHg
对A管中气体，根据玻意耳定律得：P₀L₀=P_AL_A，
代入L_A=30cm
故活塞上升的高度L=L_A-L₀+0.5h=15cm
（2）固定活塞，对左管气体加热．对A管中气体，根据理想气体状态方程得

P0L0

P0(LA+0.5h)

代入，得

27+273

30+5

t+273

解得，t=252℃
答：
（1）现向上缓慢拉动活塞，使两管内水银面高度差为h=10cm．活塞上升的高度L是15cm
（2）当左管内气体温度为252摄氏度时，方可使右管内水银面回到原来的位置．

举一反三

如图所示，粗细均匀的U形管，左端封闭，右端开口，左端用水银封闭着长L=15cm的理想气体，当温度为27℃时，两管水银面的高度差△h=3cm．设外界大气压为1.0×10⁵Pa（即75cmHg）．则：
（1）若对封闭气体缓慢加热，为了使左、右两管中的水银面相平，温度需升高到多少℃？
（2）若保持27℃不变，为了使左、右两管中的水银面相平，需从右管的开口端再缓慢注入的水银柱高度h应为多少？魔方格

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[物理--选修3-3]
（1）一定质最的理想气体温度由T₁降低到T₂的过程中，下列说法正确的是______．
A．如果气体体积增大，则分子的平均动能可能增大
B．如果气体体积减小，则气体的压强一定不变
C．如果气体的体积保持不变，则气体一定放出热量
D．不管气体体积怎样变化，气体分子的平均动能一定减小
（2）一定质鼍的理想气体从状态A变化到状态B，再变化到状态C，其状态变化过程的P-T图象如图所示．已知该气体在状态A时的体积为l×10^-3m³．求：
（i）该气体在状态C时的体积；
（ⅱ）该气体从状态A到状态B再到状态c的过程中，气体与外界传递的热量．魔方格

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用细长管做托里拆利实验，不小心混入一小气泡，如图，将水银柱分开一段，玻璃管最上部空间仍为真空，则（　　）

A．外界大气压强等于h₁+h₂水银柱产生压强

B．外界大气压强小于h₁+h₂水银柱产生压强

C．将玻璃管缓慢上提，水银柱间的气柱长度不变

D．如果环境温度升高，水银柱间气柱长度不变

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如图所示，两个可导热的气缸竖直放置，它们的底部都由一细管连通（忽略细管的容积）．两气缸各有一个活塞，质量分别为m₁和m₂，已知m₁=5m，m₂=3m，活塞与气缸无摩擦．活塞的下方为理想气体，上方为真空．当气体处于平衡状态时，两活塞位于同一高度h．求
（1）在两活塞上同时各放一质量为m的物块，气体再次达到平衡后两活塞的高度差（假定环境温度始终保持为T₀）．
（2）在达到上一问的终态后，环境温度由T₀缓慢上升到T，气体在状态变化过程中，两物块均不会碰到气缸顶部，在这个过程中，气体对活塞做了多少功？气体是吸收还是放出了热量？魔方格

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如图所示是利用塑料瓶、塑料管、橡皮塞等材料制作的小喷泉装置．其中A是用一个塑料瓶割去瓶底部分后留下的瓶嘴部分．B、C是两个侧壁上有一个圆孔的塑料瓶．先把图示中B瓶装满水，C瓶不加水，再往A中加一些水，不要让水没过喷嘴．当A中的水流到C中时，就可以看到喷泉了．
（1）设大气压强为P₀，水的密度为ρ，已知h₁、h₂，则B中液面处的压强为______．
（2）假设在喷嘴处安装足够长D管，水柱不会从D管中喷出．设到D管中水面静止时，其增加水量的体积△V，A、B、C瓶中的水将通过管子流动，则水从B移至D中，重力势能增加量△E₂为______．
（3）由此可知，D中的水柱将上下振动，最后D中的水面将停在距A中水面______处．
（已知A、B、C瓶子的横截面积比D管的横截面积大很多且水面静止后A、B、C中都有水）魔方格

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