精英家教網(wǎng)如圖所示，一端封閉、粗細均勻的薄壁玻璃管開口向下豎直插在裝有水銀的水銀槽內(nèi)，管內(nèi)封閉有一定質(zhì)量的空氣，水銀槽的截面積上下相同，是玻璃管截面積的5倍．開始時管內(nèi)空氣長度為6cm，管內(nèi)外水銀面高度差為50cm．將玻璃管沿豎直方向緩慢上移（管口末離開槽中水銀），使水銀槽內(nèi)水銀面下降的高度為2cm．（大氣壓相當于75cmHg），求：
（1）此時管內(nèi)外水銀面高度差變成多少？
（2）管內(nèi)空氣柱的長度．
分析：（1）注意槽水銀下降的體積與管內(nèi)水銀上升的體積是相同的，據(jù)此可解出水銀槽內(nèi)水銀面下降的高度；
（2）根據(jù)管內(nèi)外水銀面的高度差，求出被封閉氣體的壓強，然后根據(jù)等溫變化氣態(tài)方程即可求解．
解答：解：（1）水銀槽內(nèi)水銀面下降的高度為2cm，水銀體積不變，水銀槽的截面積是玻璃管截面積的5倍，故管中水銀面上升的高度為：△h=
5-1
1
×2cm=8cm；
故管內(nèi)外高度差增加量10cm，變?yōu)榱?0cm；
（2）玻璃管內(nèi)的空氣作等溫變化，有：
（p0-H1）l1=（p0-H2）l2     （以cmHg為壓強單位）
所以l2=
P0-H1
P0-H2
l1=
75-50
75-60
×6cm=10cm=0.1m．
答：（1）此時管內(nèi)外水銀面高度差變成60cm；
（2）管內(nèi)空氣柱的長度為0.1m．
點評：本題考查了氣體的等溫變化，難點在于第（2）問，注意水銀槽內(nèi)和試管內(nèi)水銀體積變化相同，并非高度變化相同．
練習冊系列答案
相關習題

科目：高中物理 來源： 題型：

（2010?嘉定區(qū)一模）如圖所示，一端封閉的粗細均勻的細玻璃管，開口向下豎直放置．用一段長為15cm的水銀柱在管中封有15cm長的空氣柱，大氣壓強是75cmHg，此時氣體的壓強為
60
60
 cmHg．在距管頂20cm處的A點，玻璃管出現(xiàn)了一個小孔，則穩(wěn)定時空氣柱的長度是
12.86
12.86
 cm（溫度保持不變）．

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科目：高中物理 來源： 題型：

如圖所示，一端封閉的U形管中，水銀柱封閉了一段L1=19cm長的空氣柱，水銀柱兩側(cè)水銀面的高度差h=4cm，右側(cè)水銀面距開口端L2=20cm，當U形管豎直放置自由下落時，兩側(cè)水銀面的高度差為h'應為
6
6
cm，如將右端口封閉后，再讓它自由下落，這時兩側(cè)水銀面的高度差h″應為
5
5
cm，（大氣壓強為76cmHg）

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科目：高中物理 來源： 題型：

如圖所示，一端封閉、粗細均勻的薄壁玻璃管開口向下豎直插在裝有水銀的水銀槽內(nèi)，管內(nèi)封閉有一定質(zhì)量的空氣，水銀槽的截面積上下相同，是玻璃管截面積的5倍．開始時管內(nèi)空氣長度為6cm，管內(nèi)外水銀面高度差為50cm．將玻璃管沿豎直方向緩慢上移（管口末離開槽中水銀），使管內(nèi)外水銀面高度差變成60cm．（大氣壓相當于75cmHg），求：
（1）此時管內(nèi)空氣柱的長度；
（2）水銀槽內(nèi)水銀面下降的高度．

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科目：高中物理 來源： 題型：

（2012?奉賢區(qū)二模）如圖所示，一端封閉、粗細均勻的薄壁玻璃管開口向下豎直插在裝有水銀的水銀槽內(nèi)，管內(nèi)封閉有一定質(zhì)量的空氣，水銀槽的截面積上下相同．開始時管內(nèi)空氣柱長度為6cm，管內(nèi)外水銀面高度差為50cm．將玻璃管沿豎直方向緩慢上移（管口未離開槽中水銀），使管內(nèi)空氣柱長度為10cm，此時水銀槽內(nèi)水銀面下降了2cm，（大氣壓強相當于75cmHg）則：
（1）此時管內(nèi)外水銀面高度差為多大？
（2）水銀槽的截面積是玻璃管截面積的多少倍？

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科目：高中物理 來源： 題型：

精英家教網(wǎng)如圖所示，一端封閉的均勻玻璃管長H=60cm，開口端豎直向上，用水銀封住一定量的空氣，水銀柱長h=19cm，空氣柱長L1=20cm，初始溫度為t1=27℃．（已知大氣壓強為76cmHg）求：
（1）初始玻璃管內(nèi)封閉氣體壓強p1．
（2）將玻璃管緩緩順時針轉(zhuǎn)90°，直至玻璃管水平時，空氣柱長度L2．
（3）保持玻璃管水平，對氣體緩慢加熱，則溫度至少升高至多少攝氏度時水銀全部從管中溢出．

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