| 更多

喜讯：2018年高考真题——理科综合物理（全国卷Ⅲ）第33（2）题 共命中40分2018-07-11 9:26:00　阅读 次 参与讨论()

喜讯：2018年高考真题——理科综合物理（全国卷Ⅲ）第33（2）题  共命中40分

http://ks5u.com/down/2018-6/9/3244274.shtml

【高考真题】

33.（2）（10分）在两端封闭、粗细均匀的U形细玻璃管内有一股水银柱，水银柱的两端各封闭有一段空气。当U形管两端竖直朝上时，左、右两边空气柱的长度分别为l₁=18.0 cm和l₂=12.0 cm，左边气体的压强为12.0 cmHg。现将U形管缓慢平放在水平桌面上，没有气体从管的一边通过水银逸入另一边。求U形管平放时两边空气柱的长度。在整个过程中，气体温度不变。

【答案】

（2）设U形管两端竖直朝上时，左、右两边气体的压强分别为p₁和p₂。U形管水平放置时，两边气体压强相等，设为p，此时原左、右两边气体长度分别变为l₁′和l₂′。由力的平衡条件有

①

式中为水银密度，g为重力加速度大小。

由玻意耳定律有

p₁l₁=pl₁′②

p₂l₂=pl₂′③

l₁′–l₁=l₂–l₂′④

由①②③④式和题给条件得

l₁′=22.5 cm⑤

l₂′=7.5 cm⑥

【命中试题】

1.【2018年普通高考（泄露天机）押题卷 理综物理（二）】

http://ks5u.com/down/2018-5/16/3203246.shtml

（2）（10分）如图甲所示，一左端封闭、右端开口的粗细均匀长玻璃管水平放置。玻璃管的左部封有长l₁=15.0cm的空气柱，中间有一段长l₂=15.0cm的水银柱，右部空气柱的长度l₃=30.0cm。已知大气压强p₀=75.0cmHg。现将玻璃管逆时针旋转至水平放置，如图乙所示，求：

（i）水银柱上端离玻璃管开口有多远？

（ii）假设现在室温t=37℃，将图乙管中下面的空气柱进行加热，使气体温度升高多少，才能使水银柱恰好不会从管口溢出。

【答案】（i）以cmHg为压强单位，竖直放置时，玻璃管底部空气柱的压强p₁=p₀+15.0cmHg；水平放置时，玻璃管底部空气柱的压强p₀，由玻意耳定律得：

p₀l₁=p₁l_x（2分）

解得：l_x=12.5cm（1分）

水银柱上端离玻璃管开口的距离d=l₁+l₂+l₃-（l_x+l₂）=32.5cm（2分）

（ii）设气体温度升高ΔT，水银柱恰好不会从管口溢出，水银恰好不溢出时管内气体的体积V₂=45S，由盖吕萨克定律有：，即（3分）

解得：ΔT=780K。（1分）

2.【贵州省凯里市第一中学2018届高三下学期《黄金卷》第二套模拟考试理综物理试题】

http://ks5u.com/down/2018-4/6/3137110.shtml

33.（2）（10分)如图所示，粗细均匀的U形玻璃管，左端封闭、右端开口、置于竖直平面内，左端封闭着长L=60cm的理想气体，左边玻璃管中水银柱的长度为40cm，右边水银柱的长度为25cm，水平玻璃管中水银柱的长度为50cm。外界大气压为75cmHg，玻璃管直径远小于水银柱长。求：

（ii）保持温度不变，将U形玻璃管绕A点在竖直平面内逆时针旋转90°，达到稳定状态后，封闭气体的长度。

【答案】

假设将U型管逆时针旋转90°后开口一端玻璃管中还有水银柱，

该过程为等温变化，由玻意耳定律可得：P₁V₁=P₂V₂     （1分）P₁SL₁=p₂SL₂

得P₁L₁=P₂L₂P₁=P_气=60cmHg   P₂=P₀ +50cmHg=125cmHg

代入数据得：L₂=28.8cm  （1分）

则左边气体的压缩量L=L₁—L₂=31.2cm>25cm        （1分）

所以，当U型管逆时针旋转90°以后，开口一端玻璃管中无水银柱。

设竖直玻璃管中水银柱的长度为x，

则此时封闭气体压强P₂=75+x，  （1分）L₂=(60-25-50+x)     （1分）

由玻意耳定律带入数据解方程得x=45cm可得此时封闭气体的长度为L₂ =30cm （1分）

3.【河南省新乡市2018届高三第三次模拟测试理综物理试题】

http://ks5u.com/down/2018-5/7/3185824.shtml

33.（2）（10分）如图甲所示，粗细均匀、横截面积为S的足够长的导热细玻璃管竖直放置，管内用质量为m的水银柱密封着一定质量的埋想气体，当环境温度为T，大气压强为p₀时，理想气体的长度为，现保持温将玻璃管缓慢水平放置。重力加速度为g，不计摩擦。求：

①稳定后气柱的长度；

②若将环境温度降为，将玻璃管平放于光滑水平桌面上并让其以加速度a向左做匀加速直线运动（如图乙所示），求稳定后的气柱长度。

【答案】

解：①初始时封闭气体的压强  （1分）

水平放置时封闭气体的压强p₂＝p₀

由理想气体方程可得：（2分）

解得 （1分）

②当环境温度降为时，有：

（2分）

其中T₁＝T，T₂＝，

得（1分）

当玻璃管向左以加速度做匀加速运动时．有：

（p₀－p₃）S＝m （1分）

p₃l₄＝p₀l₃ （1分）

解得： （1分〉

4.【衡水金卷2018年普通高等学校招生全国统一考试模拟考试（一）理综物理试题】

http://ks5u.com/down/2018-4/27/3168886.shtml

33.（2）（10分）如图甲所示，粗细均匀薄壁“U”型玻璃管，A端封闭，D端开口，AB、CD段水平，BC段竖直。在AB管内用水银封闭有理想气体，外界大气压强p₀=75cmHg，环境温度t₁=27℃.气柱和各段水银柱长度分别为L₁=50cm，L₂=10 cm，L₃=24cm，L₄=15cm，已知热力学温度与摄氏温度的关系为T=t+273K。

（ⅱ）若保持环境温度t₁=27℃不变，将“U“型玻璃管绕B点在纸面内沿顺时针方向缓慢旋转90°至AB管竖直，如图乙示，求状态稳定后“U”型玻璃管中封闭气柱的长度。

【答案】

（ⅱ）将玻璃管绕B点在纸面内沿顺时针方向缓慢旋转90°.设AB管内存留的水银高度为x

p₃=（75-15+10-x-x)cmHg=(100-2x)cmHg                （2分）

V₃=（50+10-x)S=(60-x)S，T₃=T₁                                  （2分）

根据或意耳定律有p₁ V₁= p₃ V₃                                    （1分）

解得x=5cm，符合题意，气柱长度为L₁+L₂-x=55cm      （1分）