液体柱封闭气体问题

11122210101010101010101112221010101010101010110

课题：液体柱封闭气体问题命题人：xxx

校对人xxx总第（）

姓名：

学号

座位知识点解理气的本路选某一段气体研究对象分这段气体初末状态的压强、体积、温度p、、P、、对段气体列理气体状态方程：

pVp1TT1若多段气体，要分别分析出各段气体的初、末状态的压强、体积、温度，并分别列理想气体状态方程。通对连接气体液体柱受力分析来找出各段气体之间的压强关系。如分某气的强对究对象（某液体或者某个液面）进行受力分析通情况下列受平衡方程（有加速度的情况时，列牛顿第二定律方程：注玻璃管外的气压

合

）hθ

θABCDE其中AB、、D、中水银柱的长度为。对A中体柱受力分析有PS=P，ρ，封闭气体压P=P+ρgL。结液柱封闭气体的压强与玻璃管的横截面积S无只与液体柱的高度有关当液体柱为水银（柱时有ρgL=LcmHg。对B中液体柱受力分析有P+ρgL=P对C中体柱受力分析有：P=P对D中体柱受力分析有PS=Pθ，有：S=PS+ρgSLsinθ故：PS=PS+mgh结：液体柱对封闭气体的压强只液体柱在竖直方向上的高度差有关。对E当斜面光滑时，求封闭气体的压强为多少？以试管和水银为研究对就是以整体为研究对象，得a=gsin以水银为研究对象，有一个向下的重力和两侧的压强，沿管方向有：mgsinθS-PS=ma，解得：=P结：如果斜面光滑，不管θ为多L为长，封闭气体的压强都等于外界气体压强。1

11001102110010110011021100102211210连通器内静止的液体，同种液体在同一水平面上各处压强相等。h1

h1

h1

hABChEF对A有P+ρ=P对B有：+ρ=P对C有P+ρ=P对D有P+ρ对E有P+ρ对F有：P+ρ=PP+ρ=P随练作业1．2015·全高考真题）如图，一粗细均匀的U形竖直放A侧端封闭，B侧上侧与大气相通，下端开口处开关K关A空气柱的长度为l=10.0cmB侧银面比A的高h=3.0cm现开关K打从U形管中放出部分水银，当两侧的高度差为=10.0cm时将开关K闭，已知大气压强．（1求放出部分水银后A侧气柱的长度；（2此后再向侧注入水银，使A、两的水银达到同一高度，求注入水银在管内的长度．2

010Vg2．2020·全国高考真题）如图，两侧粗细均匀、横截面积相等、高度均为H=18cm的U型，左管上端封闭，010Vg管上端开口。右管中有高的水银柱，水银柱上表面离管口的距离l。底水平段的体积可忽略。环境温度为。气压强p=76cmHg（i）从右侧端口缓慢注入水银（与原水银柱之间无气隙），恰好使水银柱下端到达右管底部。此时水银柱高度为多少？（ii）将左管中密封气体缓慢加热，使水银柱上表面恰与右管口平齐，此时密封气体的温度为多少？3．全国高考真题）一种测量稀薄气体压强的仪器如图a）所示，玻璃泡M的端和下端分别连通两竖直玻璃细管K和K。K长l，端封闭，K上端与待测气体连通M下经橡皮软管与充有水银的容器R连。开始测量时M与K相；逐渐提升直到K中水银面与K顶等高，此时水银已进入K，且K中银面比顶端低

如所示测量过程中温度K相的待测气体的压强均保持不变知K和K的径均为d

，M的积为，银的密度为，力速度大小为。求：（1待测气体的压强；（2该仪器能够测量的最大压强。4．海高考真题）一粗细均匀的形ABCD的A端闭D端大气相通。用水银将一定质量的理想气体封闭在U形的一，并将两端向下竖直放置，如图所示。时AB的气体柱长度

l

。管中AB、两的水银高度差

h5cm

。现将U形缓慢旋转1，使、两端在上，在转动过程中没有水银漏出。已知大气压强

p76cmHg

。求旋转后CD两的水银面高度差。3

00005．2016·全高考真题）一U形璃管竖直放置，左端开口，右端封闭，左端上部有一光滑轻活初时，管内汞柱及空气柱长度如图所示.力向下缓慢推活塞，直至管内两边汞柱度相等时为.求此时右侧管内气体的压强和活塞向下移动的距离.知玻璃管的横截面积处处相同在活塞向下移动的过程中没有发生气体泄漏大气压强＝75.0cmHg.环境温度不(保留三位有效数)6．2018·全高考真题）如图，容积为V的缸由导热材料制，面积为的塞将汽缸分成容积相等的上下两部分，汽缸上部通过细管与装有某种液体的容器相连，细管上有一阀K开时K关，汽缸内上下两部分气体V的压强均为现将K打开，容器内的液体缓慢地流入汽，当流入的液体体积为

时，将K关，塞平衡时其下方气体的体积减小了质量

V

不计活塞的质量和体积，界温度保持不变，重力加速度大小为g求流入汽缸内液体的7．2019·全高考真题）如图，一粗细均匀的细管开口向上竖直放置，管内有一段高度为的水银柱，水银柱下密封了一定量的理想气体，水银柱上表面到管口的距离为．将细管倒置，水银柱下表面恰好位于管口处，且无水银滴落，管内气体温度与环境温度相同．已知大气压强为76cmHg环境温度为．4

12101101（1求细管的长度；12101101（2若在倒置前，缓慢加热管内被密封的气体，直到水银柱的上表面恰好与管口平齐为止，求此时密封气的温度．8．上海高考真题）如图，一端封闭、粗细均匀的U形璃管开口向上竖直放置，管内用水银将一段气体封闭在管中．当温度为280K时被封闭的气柱长L=22cm，边水银柱高度差h=16cm，气压强

．（）使左端银面下降，闭气体温度应变为多少？（）闭气体温度重新回到280K后为使封闭气柱长度变为，需向开口端注入的水银柱长度为多少？9．2018·全高考真题）在两端封闭、粗细均匀的U形玻璃管内有一股水银柱，水银柱的两端各封闭有一段空气．当U形两端竖直朝上时，左、右两边空气柱的长度分为l=18.0和l=12.0，左边气体的压强为．现将U形缓慢平放在水平桌面上，没有气体从管的一边通过水银逸入另一边．求U形平放时两边气柱的长度．在整个过程中，气体温度不变．．2008·南高考真题）如图，一根粗细均匀、内壁光滑、竖直放置的玻璃管下端密封，上端留有一抽气孔．管内下部被活塞封住一定量的气体（可视为理想气体），气体温度T．始时，活塞上方的气体的压强为，塞上方玻璃管的容积为，塞下方气体的体积为，塞因重力而产生的压强为p．慢将活塞上方抽成真空并密封．整个抽气过程中管内气体温度始终保持不变．然后将密封的气体缓慢加热．求：（1活塞刚碰到玻璃管顶部时气体的温度；（2当气体温度达到时气体的压强．5

ABAB012O1．2016·海高考真题）如图，两端封闭的直玻璃管竖直放置，一段水银将管内气体分隔为上下两部分A，上下两部分气体初始温度相等，且体积V＞V．ABAB012O1（1若A、B两分气体同时升高相同的温度，水银柱将如何移动？某同学解答如下：设两部分气体压强不变，由，，，…，所以水银柱将向下移动．上述解答是否正确？若正确，请写出完整的解答；若不正确，请说明理由并给出正确的解答．（2）在上下两部分气体高相同温度的过程中，水银柱位置发生变化，最后稳定在新的平衡位置B两部分气体始末状态压强的变化量分别为Δp和Δp，析并比较二者的大小关系．．2016·南高考真题）如图，密闭汽缸两侧与一U形管的两端相连，汽缸壁导热U形管内盛有密度为23的体．一活塞将汽缸分成左、右两个气室，开始时，左气室的体积右气室的体积的一半，气体的压强均为p=4.5×103Pa．外界温度保持不变．缓慢向右拉活塞使U形两侧液面的高度差h="40"，此时左、右两气室的体积之比．取重力加速度大小g="10"2，形中气体的体积和活塞拉杆的体积忽略不计．．2011·南高考真题）如图，容积为V的容器内充有压缩空气．容器与水银压强计相连，压强计左右两管下部由软胶管相连．气阀关闭时，两管中水银面等高，左管中水银面上方到气阀之间空气的体积．打开气阀，左管中水银下降；缓慢地向上提右管，使左管中水银面回到原来高度，此时右管与左管中水银面高度差为．已知水银的密度为，气压强为，力加速度为；气可视为理想气体，其温度不变．求气阀开前容器中压缩空气的压强P．14（2013·全高考真题）如图，一上端开口、下端封闭的细长玻璃管竖直放置。玻璃管的下封有=25.0cm的空气柱，中间有一段长为l=25.0cm的银柱，上部空气柱的长度l。已知大气压强为p=75.0cmHg。将一活塞（图中未画出）从玻璃管开口处缓缓往下推，使管下部空气柱长度变为l’=20.0cm。假设活塞下推过程中没有漏气，求活塞下推的距离。6

15．（2013·海南高考真题）如所示，一带有活塞的气缸通过底部的水平细管与一个上端开口的竖直管相连，气缸与竖直管的横截面面积之比为3∶1初始时，该装置的底部盛有水银；活塞与水银面之间有一定量的气体，气柱高度为l

3（以cm为位）；竖直管内的水银面比气缸内的水银面高出l8

。现使活塞缓慢向上移动

l

，这时气缸和竖直管内的水银面位于同一水平面上，求初始时气缸内气体的压强（以为位）．2012·国高考真题）如图，由U形和细管连接的玻璃泡A、和浸在温度均为0°C的槽中B的积是的倍阀门S将A和两分隔开A内真空，和C内都充有气体U形内左边水银柱比右边的低60mm．打开阀门S，个系统稳定后形内左右水银柱高度相等．假设U形和细管中的气体积远小于玻璃泡的容积．（）玻璃泡C中体的压强（以为位）（）右侧水槽的水从0°C加到一定温度时，形内左右水银柱高度差又为60mm求加热后右侧水槽的水温．．（·国高考真题）如图所示，一开口气缸内盛有密度为

的某种液体；一长为

l

的粗细均匀的小平底朝上漂浮在液体中时瓶露出液面的部分和进入小瓶中液柱的长度均为

l

用活塞将气缸封中画使活塞缓慢向下运动，各部分气体的温度均保持不变。当小瓶的底部恰好与液面相平时，进入瓶中的液柱长度为l

，求此时气缸内气体的压强。大气压强为

，重力加速度为g

。7

00012300001230．2009·夏高考真题）图中系统由左右两个侧壁绝热、底部导热、截面均的器组成．左容器足够高，上端敞开．右容器上端由导热材料封闭．两容器的下端由可忽略容积的细管连通．容器内两个绝的活塞、B下封有氮气，B上封有氢气．气的压强为p，度为="273"K两活塞因自身重量对下方气体生的附加压强均为．统平衡时，各气柱的高度如图所示．现将系统底部浸入恒温热水槽中，再次平衡时A