练习册

  • 练习册
  • 试题
    精英家教网 > 高中物理 > 题目详情
    精英家教网如图，粗细均匀，内径很小，两端开口的U形管竖直放置．两管的竖直部分高度为20厘米，水平部分BC长16厘米．一空气柱把管内水银分成左右两部分．大气压强P0=76cmHg，当空气柱温度为T0=273K，长为L0=10cm 时，水平管BC内左边水银柱长为2cm，竖直管AB内水银柱长也为2cm．
    求：
    （1）空气柱右边水银柱总长是多少？
    （2）当空气柱温度升高到多少时，左边水银恰好全部进入竖直管AB内？
    （3）为使空气柱左侧管中水银全部溢出，空气柱温度至少要升高到多少？
    分析：（1）由于平衡，两边水银面等高，即可求得右边水银柱总长；
    （2）左边的水银恰好全部进入竖直管AB内时，根据左侧水银柱平衡可以求出底部气体的压强，然后根据玻意耳定律列式求解；
    （3）当AB管中水银柱上表面恰好上升到管口时，高度差最大，封闭气体发生等压变化，根据盖?吕萨克定律求解空气柱温度．
    解答：解：（1）由于水银柱处于平衡状态，则有 P1=P0+h左=P0+h右，h右=2cm，
    所以右边水银柱总长是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=（10+2+2）cm=14cm． 
    初态：P1=78cmHg，L1=10cm，T0=273K
    由理想气体状态方程得：
    P1L0S
    T0
    =
    P2L2S
    T2

    即：
    78×10S
    273
    =
    80×14S
    T2

    解得：T2=392K
    （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
    T2
    =
    L3S
    T3

    即：
    12S
    392K
    =
    28S
    T3

    得：T3=840K
    答：（1）右边水银柱总长是6cm．
    （2）当空气柱温度升高到392K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840K．
    点评：本题关键根据平衡条件得到底部气体的气体压强，然后根据玻意耳定律和吕萨克定律列式求解．
    练习册系列答案
    年级 高中课程 年级 初中课程
    高一 高一免费课程推荐！ 初一 初一免费课程推荐！
    高二 高二免费课程推荐！ 初二 初二免费课程推荐！
    高三 高三免费课程推荐！ 初三 初三免费课程推荐！
    相关习题

    科目：高中物理 来源： 题型：

      如图，粗细均匀，内径很小，两端开口的U形管竖直放置。两管的竖直部分高度为20厘米，水平部分BC长16厘米。一空气柱把管内水银分成左右两部分。大气压强P0=76cmHg，当空气柱温度为T0=273K,长为L0=10cm 时，水平管BC内左边水银柱长为2 cm,，竖直管AB内水银柱长也为2cm .

    求（1）空气柱右边水银柱总长是多少？

    （2）当空气柱温度升高到多少时，左边水银恰好全部进入竖直管AB内？

    （3）为使空气柱左侧管中水银全部溢出，空气柱温度至少要升高到多少？

     

    查看答案和解析>>

    科目：高中物理 来源：2011-2012学年湖北省孝感高中高二下学期期中考试物理试卷（带解析） 题型：计算题

     如图，粗细均匀，内径很小，两端开口的U形管竖直放置。两管的竖直部分高度为20厘米，水平部分BC长16厘米。一空气柱把管内水银分成左右两部分。大气压强P0=76cmHg，当空气柱温度为T0=273K,长为L0="10cm" 时，水平管BC内左边水银柱长为2 cm,，竖直管AB内水银柱长也为2cm .
    求（1）空气柱右边水银柱总长是多少？
    （2）当空气柱温度升高到多少时，左边水银恰好全部进入竖直管AB内？
    （3）为使空气柱左侧管中水银全部溢出，空气柱温度至少要升高到多少？

    查看答案和解析>>

    科目：高中物理 来源：2013届湖北省高二下学期期中考试物理试卷（解析版） 题型：计算题

      如图，粗细均匀，内径很小，两端开口的U形管竖直放置。两管的竖直部分高度为20厘米，水平部分BC长16厘米。一空气柱把管内水银分成左右两部分。大气压强P0=76cmHg，当空气柱温度为T0=273K,长为L0=10cm 时，水平管BC内左边水银柱长为2 cm,，竖直管AB内水银柱长也为2cm .

    求（1）空气柱右边水银柱总长是多少？

    （2）当空气柱温度升高到多少时，左边水银恰好全部进入竖直管AB内？

    （3）为使空气柱左侧管中水银全部溢出，空气柱温度至少要升高到多少？

     

    查看答案和解析>>

    科目：高中物理 来源：湖北省期中题 题型：计算题

    如图，粗细均匀，内径很小，两端开口的U形管竖直放置。两管的竖直部分高度为20厘米，水平部分BC长16厘米。一空气柱把管内水银分成左右两部分。大气压强P0=76cmHg，当空气柱温度为T0=273K，长为L0=10cm时，水平管BC内左边水银柱长为2 cm，竖直管AB内水银柱长也为2cm。求
    （1）空气柱右边水银柱总长是多少？    
    （2）当空气柱温度升高到多少时，左边水银恰好全部进入竖直管AB内？    
    （3）为使空气柱左侧管中水银全部溢出，空气柱温度至少要升高到多少？

    查看答案和解析>>

    同步练习册答案