2026高考物理总复习(人教)（粤）课时作业第十五章 第3讲　小专题 气体中的“液柱”“活塞”及关联问题

(满分:50分)课时作业基础对点练对点1.气体中“液柱”“活塞”问题1.(4分)如图所示,两端开口的“U”形玻璃管竖直放置,其右侧水银柱之间封住一段高h=5cm的空气柱。空气柱下方的水银面与玻璃管左侧水银面的高度差也为h。已知大气压强为75cmHg,封闭空气柱中的气体可视为理想气体,周围环境温度保持不变,玻璃管的导热性良好且玻璃管粗细均匀。下列说法正确的是(

)[A]封闭空气柱上方的水银柱高度小于5cm[B]封闭空气柱中气体的压强为70cmHg[C]从玻璃管右侧管口缓慢注入少量水银,封闭空气柱的长度一定变小[D]从玻璃管左侧管口缓慢注入少量水银,封闭空气柱的长度一定变小C【解析】

由于同一水平液面中向各方向的压强相等,根据平衡条件,可知封闭气体的压强为p=75cmHg+5cmHg=80cmHg,则右侧玻璃管中空气柱上方的水银柱高度等于5cm,故A、B错误;从玻璃管右侧管口缓慢注入少量水银,右侧水银柱的长度增加,水银柱对封闭空气柱产生的压强增大,则空气柱的压强一定变大,由玻意耳定律可知,封闭空气柱长度变小,故C正确;从玻璃管左侧管口缓慢注入少量水银,右侧空气柱上方水银柱的长度不变,即空气柱的压强不变,即封闭空气柱长度不变,故D错误。2.(6分)(多选)“⊥”形且上端开口的玻璃管如图甲所示,管内有一部分水银封住密闭气体,上管足够长,图中粗、细部分的横截面积分别为S1=2cm2、S2=1cm2。封闭气体初始温度为57℃,气体长度L=22cm,对封闭气体缓慢加热过程中气体压强随体积变化的图线如图乙所示,下列说法正确的是(

)AC[A]封闭气体在初始状态的压强为80cmHg[B]当封闭气体温度升高至63.7℃时水银全部进入细管内[C]当封闭气体温度升高至96℃时水银全部进入细管内[D]当温度升高至492K时,液柱下端离开粗、细接口处的距离为10cm3.(4分)如图所示,一定质量的理想气体用轻质活塞封闭在容器中,活塞与容器间光滑接触且气密性良好,已知图示三种稳定状态下的温度分别为T1、T2、T3,活塞到容器底部的高度分别为h1、h2、h3且h1<h2=h3,图丙中活塞上放有质量为m的物块,则(

)[A]T1=T2=T3 [B]T1<T2<T3[C]T1>T2>T3 [D]T1<T2=T3B4.(4分)如图所示,A、B是两个面积不等的活塞,可以在水平固定的两端开口的汽缸内无摩擦地滑动,缸内密封的气体视为理想气体。随着温度的缓慢降低,描述气体状态变化的图像可能正确的是(

)A[A][B][C][D]【解析】

开始时活塞、杆整体处于静止状态,由平衡关系可知,细杆中弹力为0,封闭气体压强与大气压强相等,随着温度的缓慢降低,活塞缓慢移动,则封闭气体压强不变,活塞、杆整体向右移动,封闭气体做等压变化,由盖-吕萨克定律可知,随着温度的降低,气体的体积减小。当活塞A运动至汽缸连接处时,气体体积达到最小。之后气体做等容变化,随着温度的降低,气体的压强逐渐减小,故A正确,B、C、D错误。对点2.关联气体问题5.(6分)(多选)如图所示,四个两端封闭、粗细均匀的玻璃管内的空气被一段水银柱隔开,按图中标明的条件,当玻璃管水平放置时,水银柱处于静止状态。如果管内两端的空气都升高相同的温度,则水银柱向左移动的是(

)[A][B][C][D]CD6.(4分)如图所示,两个水平固定的汽缸由管道连通。活塞a、b用钢性杆相连,可在汽缸内无摩擦地移动,缸内及管中封有一定质量的气体,整个系统处于平衡状态,大气压强不变。现令缸内气体的温度缓慢升高一点,则系统再次达到平衡状态时(

)[A]缸内气体压强增大[B]缸内气体压强减小[C]活塞向左移动一些[D]活塞向右移动一些C7.(4分)如图所示,两端封闭的U形管中装有水银,分别封闭住A、B两部分气体且竖直放置,A、B气体处于两臂上端,它们温度相等,静止时左右液面高度差为h,以下说法正确的是(

)[A]两部分气体升高相同的温度,水银柱高度差h不变[B]两部分气体降低相同的温度,水银柱高度差h变大[C]当U形管由图示位置开始自由下落时,两侧水银柱高度差h变小[D]若U形管由图示位置开始加速上升时,两侧水银柱高度差h变小D8.(4分)如图所示,竖直细玻璃管A、B与水平细玻璃管C底部连通,各部分玻璃管内径相同。A管上端封有长为16cm的理想气体,B管上端开口并与大气相通,水平玻璃管C内用小活塞封有长度为16cm的理想气体。此时A、B两管中水银面恰好相平,且水银面到玻璃管底部的距离为15cm。已知外界大气压强为75cmHg,忽略环境温度的变化。现用力将活塞缓慢向左推压,使A管内的气柱长度变为15cm,此时C管内气体未到达B管,则活塞向左移动的距离为(

)[A]5cm [B]6.5cm[C]8cm [D]10cm综合提升练C(1)橡皮塞被弹出时哈勃瓶内气体的压强;【答案】

(1)3.0×105

Pa(2)橡皮塞与玻璃瓶间的最大静摩擦力Ffmax;【答案】

(