兩端開口的U形管內(nèi)徑均勻，現(xiàn)在向兩側(cè)注入水銀，將一定質(zhì)量的理想氣體封閉在管中的水平部分，氣體及水銀柱長度如圖所示（單位均為cm），大氣壓強(qiáng)為76cmHg，此時氣柱溫度為15℃．當(dāng)氣柱溫度緩慢地升至327℃時，左、右兩管水銀上端面高度差為（設(shè)左、右兩管足夠長，水銀不會溢出）（　�。�
分析：先根據(jù)氣態(tài)方程求出當(dāng)左側(cè)水銀恰好全部進(jìn)入豎直管時的溫度，再升溫，封閉氣體發(fā)生等壓變化，由蓋?呂薩克定律求得溫度緩慢地升至327℃時封閉氣體的長度，即可求得水銀面的高度差．
解答：解：設(shè)當(dāng)氣柱溫度緩慢地升至t℃時，左側(cè)水銀恰好全部進(jìn)入豎直管中．
對于封閉氣體，p1=（76+20）cmHg=96cmHg，L1=10cm，T1=15+273=288K
             p2=（76+20+4）cmHg=100cmHg，L2=18cm，T2=t+273K
根據(jù)氣態(tài)方程
p1L1S
T1
=
p2L2S
T2

解得，T2=440K，t=267℃＜327℃，繼續(xù)升溫，封閉氣體將發(fā)生等壓變化，設(shè)氣柱溫度緩慢地升至327℃時，氣柱的長度為L3，T3=327+273=600K
則 
T2
T3
=
L2
L3

解得，L3=20cm
所以左、右兩管水銀上端面高度差為h=20cm-18cm=2cm
故選B
點評：本題關(guān)鍵要注意判斷氣柱的變化過程，找到中間狀態(tài)，再利用理想氣體狀態(tài)方程進(jìn)行解決．
練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：

（2008?普陀區(qū)一模）如圖，粗細(xì)均勻、兩端開口的U形管豎直放置，兩管的豎直部分高度為20cm，內(nèi)徑很小，水平部分BC長14cm．一空氣柱將管內(nèi)水銀分隔成左右兩段．大氣壓強(qiáng)P0=76cmHg．當(dāng)空氣柱溫度為T0=273K、長為L0=8cm時，BC管內(nèi)左邊水銀柱長2cm，AB管內(nèi)水銀柱長也為2cm．求：
（1）右邊水銀柱總長是多少？
（2）當(dāng)空氣柱溫度升高到多少時，左邊的水銀恰好全部進(jìn)入豎直管AB內(nèi)？
（3）為使左、右側(cè)豎直管內(nèi)的水銀柱上表面高度差最大，空氣柱溫度至少要升高到多少？

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科目：高中物理 來源： 題型：

精英家教網(wǎng)如圖，粗細(xì)均勻、兩端開口的U形管豎直放置，兩管的豎直部分高度為20cm，內(nèi)徑很小，水平部分BC長14cm．一空氣柱將管內(nèi)水銀分割成左右兩斷．大氣壓強(qiáng)P0=76cmHg，當(dāng)空氣溫度為T0=237K、長為L0=8cm時，BC管內(nèi)左邊水銀柱長2cm，AB管內(nèi)水銀柱長也為2cm．求：
①右邊水銀柱總長是多少？
②當(dāng)空氣柱溫度升高到多少時，左邊的水銀恰好全部進(jìn)入豎直管AB內(nèi)？

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科目：高中物理 來源： 題型：

精英家教網(wǎng)如圖，粗細(xì)均勻，內(nèi)徑很小，兩端開口的U形管豎直放置．兩管的豎直部分高度為20厘米，水平部分BC長16厘米．一空氣柱把管內(nèi)水銀分成左右兩部分．大氣壓強(qiáng)P0=76cmHg，當(dāng)空氣柱溫度為T0=273K，長為L0=10cm 時，水平管BC內(nèi)左邊水銀柱長為2cm，豎直管AB內(nèi)水銀柱長也為2cm．
求：
（1）空氣柱右邊水銀柱總長是多少？
（2）當(dāng)空氣柱溫度升高到多少時，左邊水銀恰好全部進(jìn)入豎直管AB內(nèi)？
（3）為使空氣柱左側(cè)管中水銀全部溢出，空氣柱溫度至少要升高到多少？

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科目：高中物理 來源：2008-2009學(xué)年黑龍江省大慶市鐵人中學(xué)高二（下）月考物理試卷（4月份）（解析版） 題型：選擇題

兩端開口的U形管內(nèi)徑均勻，現(xiàn)在向兩側(cè)注入水銀，將一定質(zhì)量的理想氣體封閉在管中的水平部分，氣體及水銀柱長度如圖所示（單位均為cm），大氣壓強(qiáng)為76cmHg，此時氣柱溫度為15℃．當(dāng)氣柱溫度緩慢地升至327℃時，左、右兩管水銀上端面高度差為（設(shè)左、右兩管足夠長，水銀不會溢出）（ ）

A．零
B．2cm
C．6cm
D．10cm

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