如图所示，粗细不同的两段玻璃管连在一起，粗管上端封闭，细管下端开口，竖直插在大而深的水银槽中，管内封闭有一定质量的空气，两段玻璃管的横截面积之比是2：1．粗管长

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如图所示，粗细不同的两段玻璃管连在一起，粗管上端封闭，细管下端开口，竖直插在大而深的水银槽中，管内封闭有一定质量的空气，两段玻璃管的横截面积之比是2：1．粗管长3cm，细管足够长，管内气柱长2cm，管内外水银面高度差为15cm．现将玻璃管沿竖直方向缓慢上移．（大气压强相当于75cmHg）求：
（1）若要使管内水银面恰在粗细两管交接处，此时管内外水银面的高度差；
（2）若要使管内外水银面高度差为45cm，玻璃管应上移的距离．魔方格

答案

（1）设细管横截面积为s，则粗管横截面积为2s
初态：P₁=75-15cmHg=60cmHg V₁=l₁•2s=4s
末态：V₂=l₂s=6s
由玻意耳定律得：P₁V₁=P₂V₂
解得：P2=

P1V1

60×4s

cmHg=40cmHg
此时管内外水银面的高度差h′=P₀-P₂=75-40cm=35cm
（2）管内水银面恰在粗细两管交接处时气体压强P₂=40cmHg，V₂=6s
管内外水银面高度差为45cm时气体压强 P₃=P₀-h″=75-45cmHg=30cmHg V₃=6s+l₃s
由玻意耳定律得：P₂V₃=P₂V₂
代入数据求得：l₃=2cm
所以玻璃管上移的距离△h=l₃+l₂+h₃-（h₁+l₁）=2+3+45-（2+15）cm=33cm
答：（1）若要使管内水银面恰在粗细两管交接处，此时管内外水银面的高度差35cm；
（2）若要使管内外水银面高度差为45cm，玻璃管应上移的距离33cm．

举一反三

如图所示，一根粗细均匀的玻璃管，中间有一段水银柱将，两端封有空气，水平放置时，空气柱体积之比为V_A：V_B=2：3，温度为27℃，将A端气体加热使温度升高△t，B端气体冷却使温度降低△t，结果使得两端气体体积相等．则B端气体压强______（选填：“不变”、“变小”或“变大”），△t为______℃．魔方格

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[选修3-3模块]
某压力锅结构如图所示，盖好密封锅盖，将压力阀套在出气孔，给压力锅加热，当锅内气体压强达到一定值时，气体就把压力阀顶起．假定在压力阀顶起时，停止加热．
（1）若此时锅内气体的体积为V，摩尔体积为V₀，阿伏加德罗常数为N_A，写出锅内气体分子数的估算表达式．
（2）假定在一次放气过程中，锅内气体对压力阀及外界做功1.5J，并向外界释放了2.5J的热量，锅内原有气体的内能如何变化？变化了多少？
（3）若已知某高压锅的压力阀质量为m=0.1kg，排气孔直径为d=0.3cm，则锅内气体的压强最大可达多少？设压强每增加3.6×10³Pa，水的沸点相应增加1℃，则锅内的最高温度可达多高？（外界大气压强p₀=1.0×10⁵Pa，取g=10m/s²）魔方格

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如图所示是一个体积计，它是测量易溶于水的粉末状物质的实际体积的装置．K是连通大气的阀门，C是水银槽，通过橡皮管与B容器相通，连通A、B的管道很细，容积可以忽略．A容器和B容器的全部容积之和为V₀ cm³，B容器粗细均匀，其横截面积为S cm²．下面是测量操作过程：
A．从气压计上读得当时大气压为H₀ cmHg
B．打开K，将待测粉末装入A容器中，移动C，使B中水银面降低到B容器的最低位置；
C．关闭K，缓慢提升C，使B中水银面在B容器中上升Lcm高度．记录此时B中水银面与C中水银面的高度差H cm．
（1）设整个过程温度保持不变，请根据以上数据求出A容器中待测粉末的实际体积为______ cm³（用给定的物理量V₀、H₀、H、L、S表示）．
（2）为了提高粉末体积测量的精确度，可以测量若干组B中水银面在B容器中上升的高度L₁、L₂、L₃、L₄…，以及对应的B中水银面与C中水银面的高度差H₁、H₂、H₃、H₄…，再用图象法处理实验数据求得A容器中待测粉末的实际体积．令V=V₀-SL（以cm³为单位），p=H₀+H（以cmHg为单位），则应以物理量______为图象的纵轴，以物理量______为图象的横轴（用p或V的表达式表示），图象在______（选填“纵轴”或“横轴”）上的截距表示A容器中待测粉末的实际体积．魔方格

题型：上海模拟难度：| 查看答案

如图所示，一支两端封闭的玻璃管在竖直平面内倾斜放置，正中有一段水银柱，两端各封闭一定质量的气体．在下列各种情况中，能使管中水银柱相对玻璃管向a端移动的情况是（　　）

A．在竖直平面内以b点为轴顺时针缓慢转动玻璃管，使θ角变小

B．保持θ角不变，使玻璃管加速上升

C．升高环境温度

D．以过b端的竖直轴为转动轴转动玻璃管

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如图所示，一个圆形不透明的气缸高25cm，横截面积40cm²，不计气缸壁厚度，一个不计质量和厚度的光滑活塞封闭了一定质量的气体．在气缸中还有少量的水银（不超过气缸总容量的三分之一），为了测量气缸内水银的体积，在气缸开口向上时，先测出活塞到气缸口的距离为6cm，再把气缸倒挂起来，待稳定后测出活塞离气缸口的距离减少了1cm．（已知当时的大气压为75cmHg）
（1）求气缸内水银的体积；
（2）在倒挂状态下，将气缸内温度从27℃，升高到147℃，则气缸内的气体体积为多少？魔方格

题型：崇明县二模难度：| 查看答案