如图甲所示,粗细均匀薄壁“U”型玻璃管,A端封闭,D端开口,AB、CD段水平,BC段竖直。在AB管内用水银封闭有理想气体,外界大气压强p0=75cmHg,环境温度t1=27℃.气柱和各段水银柱长度分别为L1=50cm,L2=10 cm,L3=24cm,L4=15cm,已知热力学温度与摄氏温度的关系为T=t+273K。
(ⅰ)若玻璃管内的气柱长度变为60cm,则环境温度应升高到多少摄氏度?
(ⅱ)若保持环境温度t1=27℃不变,将“U“型玻璃管绕B点在纸面内沿顺时针方向缓慢旋转90°至AB管竖直,如图乙示,求状态稳定后“U”型玻璃管中封闭气柱的长度。
高三物理解答题中等难度题
如图甲所示,粗细均匀薄壁“U”型玻璃管,A端封闭,D端开口,AB、CD段水平,BC段竖直。在AB管内用水银封闭有理想气体,外界大气压强p0=75cmHg,环境温度t1=27℃.气柱和各段水银柱长度分别为L1=50cm,L2=10 cm,L3=24cm,L4=15cm,已知热力学温度与摄氏温度的关系为T=t+273K。
(ⅰ)若玻璃管内的气柱长度变为60cm,则环境温度应升高到多少摄氏度?
(ⅱ)若保持环境温度t1=27℃不变,将“U“型玻璃管绕B点在纸面内沿顺时针方向缓慢旋转90°至AB管竖直,如图乙示,求状态稳定后“U”型玻璃管中封闭气柱的长度。
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如图所示,一粗细均匀的长薄壁玻璃管上端封闭,下端开口,竖直插在足够深的水银槽中,水银槽的横截面积是玻璃管横截面积的10倍,管内封闭有一定质量的理想气体,开始时管内气柱长L=6cm,管内、外水银面的高度差为h=25cm。现将玻璃管沿竖直方向缓慢移动(管口未离开槽中水银面),使管内外的水银面恰好相平。整个过程管内气体的温度保持不变,若大气压强恒为P=75cmHg。求:
(1)管内外水银面恰好相平时管内气柱的长度;
(2)玻璃管该如何移动及移动了多少距离。
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如图所示,粗细均匀的直角细玻璃管上端封闭,右端开口,管内用水银密封一定质量的理想气体A,水银柱右端用一可自由移动的轻质活塞密封,玻璃管竖直部分长度为l0=45cm,当空气中的温度为27℃时,玻璃管竖直放在空气中稳定时管内竖直部分水银柱长为l1=5.0cm。现将玻璃管竖直缓慢放人水中,直到竖直部分水银柱长度为l2=15cm为止,设水中的温度为7℃。已知大气压强为p0=75.0cmHg,且大气压与10m高水柱产生的压强相等。求:
(1)玻璃管在空气中时气体A的压强
(2)玻璃管在水中时右端开口处离水面的高度。
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如图所示,左端封闭,粗细均匀的U形玻璃管开口向上竖直放置,管内用水银将一段理想气体封闭在左管中,当大气温度27℃时,管中被封闭的气柱长L=18cm,两边水银柱高度差为h=12cm,大气压强p0=76cmHg,求:
①现缓慢地向右管中注人水银,为使两边的水银柱一样高,需要注人的水银柱高度;(结果保留一位小数)
②若通过给左边管中气体加热使两边的水银柱一样高,则左管中气体的温度应升高到多少。
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如图所示,左端封闭,粗细均匀的U形玻璃管开口向上竖直放置,管内用水银将一段理想气体封闭在左管中,当大气温度27℃时,管中被封闭的气柱长L=18cm,两边水银柱高度差为h=12cm,大气压强p0=76cmHg,求:
①现缓慢地向右管中注人水银,为使两边的水银柱一样高,需要注人的水银柱高度;(结果保留一位小数)
②若通过给左边管中气体加热使两边的水银柱一样高,则左管中气体的温度应升高到多少。
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如图所示,有一粗细均匀的T形玻璃管,上端、右端开口,下端封闭。玻璃管内用如图所示的水银柱在竖直管内封闭有长度= 30cm的理想气体,竖直管内的水银柱长= 24 cm,水平管内的水银柱足够长,右端用活塞封闭。已知外界大气压强= 76 cmHg,保持环境温度恒为= 300 K,现用外力缓慢向左推活塞,使下端气柱长变为 = 25 cm,求:
(i)使气柱长度从30 cm变为25 cm的过程中,活塞移动的距离为多大;
(ii)若活塞左移后保持固定,对玻璃管缓慢加热,使下端气柱长又变回,求此时封闭气体的温度。
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如图所示为一下粗上细且上端开口的薄壁玻璃管,管内用水银封闭一定质量的理想气体,上管足够长。图中大小截面积分别为S1=2cm2、S2=lcm2。粗细管内水银柱长度h1=h2=2cm,封闭气体长度L=22cm。大气压强P0=76cmHg,气体初始温度为57℃。求
①若缓慢升高气体温度,升高至多少开尔文方可将所有水银全部挤入细管内。
②若温度升高至492K,液柱下端离开玻璃管底部的距离。
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如图所示为一下粗上细且上端开口的薄壁玻璃管,管内用水银封闭一定质量的理想气体,上管足够长。图中大小截面积分别为S1=2cm2、S2=lcm2。粗细管内水银柱长度h1=h2=2cm,封闭气体长度L=22cm。大气压强P0=76cmHg,气体初始温度为57℃。求
①若缓慢升高气体温度,升高至多少开尔文方可将所有水银全部挤入细管内。
②若温度升高至492K,液柱下端离开玻璃管底部的距离。
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如图所示,粗细均匀的L形玻璃管放在竖直平面内,封闭端水平放置,水平段管长60cm,上端开口的竖直段管长20cm,在水平管内有一段长为20cm的水银封闭着一段长35cm的理想气体,已知气体的温度为7℃,大气压强为75cmHg,现缓慢对封闭理想气体加热.求:
①水银柱刚要进入竖直管时气体的温度;
②理想气体的温度升高到111℃时,玻璃管中封闭理想气体的长度.
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如图所示,粗细均匀的L形玻璃管放在竖直平面内,封闭端水平放置,水平段管长60cm,上端开口的竖直段管长20cm,在水平管内有一段长为20cm的水银封闭着一段长35cm的理想气体,已知气体的温度为7℃,大气压强为75cmHg,现缓慢对封闭理想气体加热.求:
①水银柱刚要进入竖直管时气体的温度;
②理想气体的温度升高到111℃时,玻璃管中封闭理想气体的长度.
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