《2023届高三物理一轮复习重点热点难点专题特训》专题74 有关理想气体的玻璃管类和气缸类问题（解析版）

3.0 envi 2024-12-31 4 4 1.67MB 16 页 3知币

侵权投诉

2023 届高三物理一轮复习重点热点难点专题特训

专题 74 有关理想气体的玻璃管类和气缸类问题

特训目标特训内容

目标 1 直玻璃管类问题（1T—4T）

目标 2 U型玻璃管类问题（5T—8T）

目标 3 单气缸问题（9T—12T）

目标 4 双气缸问题（13T—16T）

【特训典例】

一、直玻璃管类问题

1．如图所示，一根长、一端封闭的细玻璃管 AB 开口向上竖直放置，A为管口，B为管底。管

内用长的水银柱封闭了一段长的空气柱。已知外界大气压强为，封闭气体的

初始温度为 300K。，。

（1）若对封闭气体缓慢加热，则温度升到多少时，水银刚好不溢出；

（2）若保持初始温度不变，将玻璃管绕通过 B点的水平轴缓慢转动，直至管口斜向下与竖直方向成，

请判断此过程中是否有水银逸出。

【答案】（1）；（2）不会溢出

【详解】（1）封闭气体加热，水银面刚好不溢出，此过程是等压过程。初态；末态

根据盖·吕萨克定律解得

（2）封闭气体发生等温变化，初态末态

设此时管内空气柱长度为，则体积为根据玻意耳定律代入数据解得

因为所以水银不会溢出。

2．如图所示，一根粗细均匀的足够长玻璃管内有一段 15cm 高的水银柱，封闭了一定量的空气，大气压强

相当于 75cm 水银柱产生的压强，管口竖直向下时，封闭空气柱长 40cm，这时的温度为 27℃，现将玻璃管

顺时针方向慢慢旋转，使管口水平向左，再继续慢慢旋转，使管口竖直向上，然后把封闭空气柱浸入 87℃

的热水中，（重力加速度取 g = 10m/s2）则：

（1）管口水平向左时，空气柱的长度为多少？

（2）管口向上，浸入热水中稳定后空气柱长度为多少？

（3）在（2）问情况下，把整个装置放入以加速度 4m/s2匀加速上升的电梯里，稳定后空气柱的长度为多

少？

【答案】（1）32cm；（2）32cm；（3）30cm

【详解】（1）设大气压强为 p0，管口竖直向下时，封闭空气柱的压强为 p1，管口水平向左时，空气柱的

压强为 p2，则 p1= p0－pL0 = 60cmHg，p2= p0 = 75cmHg 气体发生等温变化，由玻意耳定律得 p1l1S = p2l2S

解得 l2 = 32cm

（2）设管口竖直向上，把封闭空气柱浸入 87℃的热水中时，封闭空气柱的压强为 p3，则

p3= pL0＋p0 = 90cmHg，T1 = 300K，T3 = 360K 根据理想气体的状态方程有解得 l3 = 32cm

（3）设把整个装置放入以加速度 4m/s2匀加速上升的电梯里，封闭空气柱的压强为 p4，由动力学知识有

得解得 p4 = 96cmHg 再根据理想气体的状态方程有

解得 l4 = 30cm

3．如图所示，粗细均匀足够长的试管竖直放置，下端开口上端封闭。管中水银柱高，水银柱封

闭高的理想气体，气体温度保持不变，大气压强。

（1）将试管缓慢旋转至开口竖直向上，求此时封闭气体的长度；

（2）若将此试管静置于“天宫”空间站内，假定空间站内大气压、气体温度均与题干中的相同且保持不

变，求此时封闭气体的长度。

【答案】（1）；（2）

文档加载中……请稍候！
如果长时间未打开，您也可以点击刷新试试。

下载文档到电脑，查找使用更方便

3 知币 4人已下载

立即下载

《2023届高三物理一轮复习重点热点难点专题特训》专题74 有关理想气体的玻璃管类和气缸类问题（解析版）.docx

共16页,预览5页

还剩页未读，继续阅读

《2023届高三物理一轮复习重点热点难点专题特训》专题74 有关理想气体的玻璃管类和气缸类问题（解析版）

相关推荐

开通VIP享超值会员特权

作者详情

相关内容

推荐作者

热门标签

举报选择: