如图，粗细均匀、两端开口的U形管竖直放置，两管的竖直部分高度为20cm，内径很小，水平部分BC长14cm．一空气柱将管内水银分隔成左右两段．大气压强P0=76c

题型：普陀区模拟难度：来源：

如图，粗细均匀、两端开口的U形管竖直放置，两管的竖直部分高度为20cm，内径很小，水平部分BC长14cm．一空气柱将管内水银分隔成左右两段．大气压强P₀=76cmHg．当空气柱温度为T₀=273K、长为L₀=8cm时，BC管内左边水银柱长2cm，AB管内水银柱长也为2cm．求：
（1）右边水银柱总长是多少？
（2）当空气柱温度升高到多少时，左边的水银恰好全部进入竖直管AB内？
（3）为使左、右侧竖直管内的水银柱上表面高度差最大，空气柱温度至少要升高到多少？魔方格

答案

（1）由于水银柱处于平衡状态，则有 P₁=P₀+h_左=P₀+h_右  h_右=2cm，
∴右边水银柱总长是L_右=h_右+4cm=6cm．
（2）当左边水银全部进入AB管时，右边竖直管中水银柱高也为4cm，
此时气体压强为P₂=80cmHg，空气柱长度L₂=（8+2+2）cm=12cm．
初态：P₁=78cmHg，L₁=8cm，T₀=273K
由理想气体状态方程得：

P1L0S

P2L2S

，
即：

78×8S

273

80×12S

∴T₂=420K
（3）当AB管中水银柱上表面恰好上升到管口时，高度差最大．此时右边有2cm长的水银柱停在管的水平部分，则空气柱总长为L₃=（20-4）cm+（14-2）cm=28cm．
因封闭气体发生等压变化，则有

L2S

L3S

，
即：

12S

420

28S

，
∴T₃=980K
答：
（1）右边水银柱总长是6cm．
（2）当空气柱温度升高到420K时，左边的水银恰好全部进入竖直管AB内．
（3）为使左、右侧竖直管内的水银柱上表面高度差最大，空气柱温度至少要升高到980K．

举一反三

如图所示，一水平固定的柱形气缸，用活塞封闭一定质量的气体．活塞面积S=10cm²，与缸壁间的最大静摩擦力 f₀=5N．气缸的长度为10cm，前端的卡口可防止活塞脱落．活塞与气缸壁的厚度可忽略，外界大气压强为10⁵Pa．开始时气体体积为90cm³，压强为10⁵Pa，温度为27℃．求：
（1）温度缓慢升高到37℃时，气体的压强．
（2）温度缓慢升高到127℃时，气体的压强．
某同学是这样解的：温度升高，气体体积不变，由查理定律

，即可求得不同温度时的气体压强．该同学的分析正确吗？如果正确，请按他的思路求解；如果不正确，请简要说明理由，并求出正确的结果．魔方格

题型：上海模拟难度：| 查看答案

如图所示，两端开口的弯折玻璃管竖直放置，左管有一段高为h₁的水银柱，右管有一段高为h₂的水银柱，中间一段水银柱将管内空气分为两段，三段水银柱均静止，则中间管内水银柱的高度h为（　　）

A．h₁-h₂

B．

h1+h2

C．

h1-h2

D．h₁+h₂

题型：不详难度：| 查看答案

有位同学做了个小实验，他在杯中放了半杯水，找了一张普通的纸盖在杯口光滑平整的玻璃杯上，按住纸翻转杯子、松开手，他惊呆了：水居然不流下来，如图甲所示．已知玻璃杯粗细均匀，杯子内底部到杯沿的高度为12cm，杯中水的高度为6cm，大气压强为1.013×10⁵Pa．该同学在经过仔细观察后发现，翻转后，纸略往下凸，其平均下凸高度为0.35×10^-3m（见乙图），g取9.8m/s²．请你通过计算说明水不流下来的原因．

魔方格

题型：奉贤区二模难度：| 查看答案

如图（a）所示，水平放置的汽缸内封闭有体积为0.6m³的理想气体，已知此时汽缸内的气体温度为300K，气体压强与外界大气压强相等为p₀=1.0×10⁵Pa，封闭气体的光滑活塞面积为10^-4m³．缓慢加热汽缸内气体，并在活塞上加以适当的外力，气体经历了如图（b）所示的状态变化，求：

魔方格

（1）当温度上升到450K的状态B时，缸内气体的压强p_B；
（2）当气体处于状态B时，加在活塞上的外力F的大小和方向；
（3）当温度上升到600K的状态C时，缸内气体的体积V_C．

题型：不详难度：| 查看答案

如图所示，水平固定的汽缸封闭了体积为V=2×10^-3m³的理想气体，已知外面的大气压为p₀=1×10⁵Pa，活塞的横截面积为S=1×10^-2m²，活塞质量和摩擦忽略不计．最初整个装置处于静止状态．现用手托住质量为m=5Kg的重物，使其缓慢升高到绳刚要松弛，（g=10m/s²）求：
（1）重物需要升高多少高度？
（2）如果从绳子松弛时开始释放m，当m下落到最低点时，m共下降了H=1.6×10^-2m高度，求这一过程中汽缸内气体作了多少功？
（3）重物到达最低点时的加速度a的大小和方向（设在整个过程中气体温度保持不变）．魔方格

题型：崇明县模拟难度：| 查看答案