浙江省杭州市2021届新高考最新终极猜押物理试题含解析

浙江省杭州市2021届新高考最新终极猜押物理试题
一、单项选择题：本题共6小题，每小题5分，共30分．在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的
1．关于静电场的描述正确的是
A．电势降低的方向就是电场线方向
B．沿着电场线方向电场强度一定减小
C．电场中电荷的受力方向就是电场强度的方向.
D．电场中电场强度为零的地方电势不一定为零
【答案】D
【解析】
【详解】
A．沿电场线方向电势降低，电势降低最快的方向是电场线方向，故A项错误；
B．负点电荷形成的电场，沿着电场线方向电场强度增大，故B项错误；
C．电场中正电荷的受力方向与电场强度的方向相同，电场中负电荷的受力方向与电场强度的方向相反，故C项错误；
D．电势具有相对性，电场中电场强度为零的地方电势不一定为零，故D项正确。

2．如图所示，abcd是边长为L的正方形回路，处在斜向左上的匀强磁场中，磁场方向与回路平面呈45度角，ab，cd为金属棒，ad,bc为细的金属丝，金属丝的质量不计，ab金属棒固定且两端通过导线与另一侧的电源相连，连接在另一端的cd金属棒刚好能悬在空中且正方形回路处于水平，cd段金属棒的质量为m通过回路的磁通量为，重力加速度为g则cd棒中电流的大小和方向：
A．，方向从d到c B．，方向从c到d
C．，方向从d到c D．,方向从c到d
【答案】A
【解析】
【详解】
设磁场的磁感应强度为B，则有：Φ=BL2sin45°，求得，cd棒处于静止，则受到的安培力垂直于
磁感应强度指向右上，设cd 中的电流为I ，则有：BILcos45°=mg ，解得：
，根据左手定则可知，cd 棒中的电流方向从d 到c ，故A 正确， BCD 错误。

3．一简谐机械横波沿x 轴正方向传播，波长为λ，周期为T 。

2T t =时刻的波形如图所示，a 、b 是波上的两个质点。

图是波上某一质点的振动图像。

下列说法中正确的是（ ）
A ．4T t =
时质点a 的速度比质点b 的大 B ．2
T t =时质点a 的加速度比质点b 的小 C ．如图可以表示质点a 的振动
D ．如图可以表示质点b 的振动
【答案】A
【解析】
【分析】
【详解】
A ．4
T t =时质点a 在平衡位置向上振动，质点b 在波峰位置，则此时质点a 的速度比质点b 的大，选项A 正确； B ．2T t =时质点a 在波峰位置，质点b 在平衡位置，根据kx a m
=- 可知，则此时质点a 的加速度比质点b 的大，选项B 错误； CD ．因为2T t =
时质点a 在最高点，质点b 在平衡位置向下振动，可知右图不是质点ab 的振动图像，选项CD 错误。

故选A 。

4．在2019年武汉举行的第七届世界军人运动会中，21岁的邢雅萍成为本届军运会的“八冠王”。

如图是定点跳伞时邢雅萍运动的v-t 图像，假设她只在竖直方向运动，从0时刻开始先做自由落体运动，t 1时刻速度达到v 1时打开降落伞后做减速运动，在t 2时刻以速度v 2着地。

已知邢雅萍（连同装备）的质量为m ，则邢雅萍（连同装备）（ ）
A ．0~t 2内机械能守恒
B ．0~t 2内机械能减少了2112mv
C ．t 1时刻距地面的高度大于1221()()2v v t t +-
D ．t 1~t 2内受到的合力越来越小
【答案】D
【解析】
【分析】
【详解】
A ．0~t 1时间内，邢雅萍做自由落体，机械能守恒，t 1~ t 2由于降落伞的作用，受到空气阻力的作用，空气阻力做负功，故0~t 2内机械能不守恒，故A 错误；
B ．机械能损失发生在t 1~ t 2的时间段内，设t 1时刻物体距离地面高度为h ，则有
22f 211122
W mgh mv mv +=- 解得
22f 211122
W mv mv mgh =-- 阻力做负功，故机械能的减小量为 22f 121122E W mv mgh mv ∆=-=
+- 故B 错误；
C ．v t -图象与时间轴围成面积表示位移大小，如图
若物体做匀减速直线运动，则有21~t t 时间里平均速度
122
v v v += 由图可知运动员21~t t 时间里位移小于红线表示的匀减速运动的位移，故21~t t 两段时间里，邢雅萍的平
均速度小于122v v +，故t 1时刻距地面的高度小于1221()()2
v v t t +-；故C 错误； D ．v t -图象的斜率表示加速度，由图像可知，在21
~t t 时间内运动员做加速度不断减小的减速运动，故
D 正确。

故选D 。

5．下列叙述正确的是( ) A ．光电效应深入地揭示了光的粒子性的一面，表明光子除具有能量之外还具有动量
B ．氢原子的核外电子，由离核较远的轨道自发跃迁到离核较近轨道，放出光子，电子的动能减小，电势能增加
C ．处于基态的氢原子吸收一个光子跃迁到激发态，再向低能级跃迁时辐射光子的频率一定大于吸收光子的频率
D ．卢瑟福依据极少数α粒子发生大角度偏转提出了原子的核式结构模型
【答案】D
【解析】
【详解】
A ．光电效应深入地揭示了光的粒子性的一面，表明光子具有能量，A 错误；
B ．氢原子的核外电子，由离核较远的轨道自发跃迁到离核较近轨道，释放一定频率的光子，电子的轨道半径变小，电场力做正功，电子的动能增大，电势能减小，B 错误；
C ．处于基态的氢原子吸收一个光子跃迁到激发态，再向低能级跃迁时辐射光子的频率应小于或等于吸收光子的频率，C 错误；
D ．α粒子散射实验中，少数α粒子发生大角度偏转是卢瑟福提出原子核式结构模型的主要依据，D 正确。

故选D 。

6．如图所示，在等量异种点电荷形成的电场中有A 、B 、C 三点，A 点为两点电荷连线的中点，B 点为连
线上距A 点距离为d 的一点，C 点为连线中垂线上距A 点距离也为d 的一点。

则下列说法正确的是（ ）
A ．A C
B E E E =>，A
C B ϕϕϕ=>
B ．B A
C E E E >>，A C B ϕϕϕ=>
C ．将正点电荷q 沿AC 方向移动到无穷远处的过程中，电势能逐渐减少
D ．将负点电荷q 沿AB 方向移动到负点电荷处的过程中，所受电场力先变小后变大
【答案】B
【解析】
【分析】
【详解】
AB ．等量异种电荷电场线和等势面的分布如图：
根据电场线的分布结合场强的叠加法则，可知场强关系为
B A
C E E E >>
根据等势面分布结合沿电场线方向电势降低，可知电势关系为
A C
B ϕϕϕ=>
A 错误，
B 正确；
C ．A 、C 两点处于同一等势面上，所以将正点电荷q 沿AC 方向移动到无穷远处的过程中，根据p E q ϕ=可知电势能不变，C 错误；
D ．将负点电荷q 沿AB 方向移动到负点电荷处的过程中，电场线越来越密集，根据F q
E =可知所受电场力逐渐增大，D 错误。

故选B 。

二、多项选择题：本题共6小题，每小题5分，共30分．在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求．全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分
7．如图甲所示，一个小球悬挂在细绳下端，由静止开始沿竖直方向运动，运动过程中小球的机械能E 与路程x 的关系图像如图乙所示，其中O-x 1过程的图像为曲线，x 1-x 2过程的图像为直线。

忽略空气阻力。

下列说法正确的是
A ．O-x 1过程中小球所受拉力大于重力
B ．小球运动路程为x 1时的动能为零
C ．O-x 2过程中小球的重力势能一直增大
D ．x 1-x 2过程中小球一定做匀加速直线运动
【答案】BD
【解析】
【详解】
A ．小球在竖直向上的拉力和竖直向下的重力下运动，拉力做功改变小球的机械能，则： E F x
∆=∆拉 可知题中机械能-路程图像斜率的大小为拉力的大小；O-x 1过程中小球所受拉力竖直向上且减小，拉力做正功，小球的机械能增加，开始时小球从静止开始加速，拉力大于重力，运动过程中拉力逐渐减小，x 1之后，拉力竖直向上做负功，小球向下运动，所以x 1处速度为零，动能为零，说明O-x 1过程中小球先加速后减速，所以在减速阶段拉力小于重力，A 错误，B 正确；
C ．O-x 1过程中小球向上运动，重力做负功，重力势能增大，x 1-x 2过程中小球向下运动，重力做正功，重力势能减小，C 错误；
D ．x 1-x 2过程中重力大于拉力，小球向下运动，图像斜率不变，拉力不变，所以小球加速度恒定，向下做匀加速直线运动，D 正确。

故选BD 。

8．如图，倾角37°且足够长的传送带以2m/s 的恒定速率沿顺时针方向传动，现有一质量为lkg 的小物块从传送带底端以v 0=6m/s 的初速度沿斜面向上滑出。

已知物块与传送带间的动摩擦因数为0.25，最大静摩
擦力等于滑动摩擦力，重力加速度为10m/s 2，sin37°
=0.6、cos37°=0.8.下列说法正确的是（ ）
A ．物块先做减速运动，速度减到2m/s 后做匀速运动
B ．物块先做减速运动，速度减到零后反向做加速运动直到离开传送带
C ．传送带对物块做功的最大瞬时功率为12W
D ．物块与传送带间因为摩擦而产生的热量为6J
【答案】BC
【解析】
【分析】
【详解】
AB. 物块刚滑上传送带时，由于速度大于传送带的速度，则所受摩擦力沿传送带向下，此时的加速度为 21sin 37cos378m/s a g g μ=+=o o
方向向下，即物块先做减速运动；当与传送带共速后由于cos37sin 37g g μ<o o
，则物块继续减速，直到速度减到零后反向做加速运动直到离开传送带，选项A 错误，B 正确；
C 物块开始刚滑上传送带时速度最大，传送带对物块做功的瞬时功率最大，最大值为 0cos3712W P mg v μ=⋅=o
选项C 正确；
D 从开始滑上传送带到与传送带共速阶段用时间
01162s=0.5s 8
v v t a --== 物块相对传送带运动的距离
01111m 2
v v s t vt +∆=-= 共速后物块的加速度
22sin 37-cos374m/s a g g μ==o o
物块减速到零的时间
222s=0.5s 4
v t a == 此过程中物块相对传送带运动的距离
2220.5m 2
v s vt t ∆=-= 此时物块离底端的距离为
012 2.5m 22
v v v s t t +=+= 然后物块向下加速运动，加速度仍为
2324m/s a a ==
下滑到底端时
23312
s a t = 解得
32
t = 此过程中物块相对传送带运动的距离
33(2.5s s vt ∆=+=
整个过程中物块与传送带间因为摩擦而产生的热量为
123cos37()(8Q mg s s s μ=∆+∆+∆=+o
选项D 错误。

故选BC 。

9．倾斜传送带在底端与水平面平滑连接，传送带与水平方向夹角为α，如图所示。

一物体从水平面以初速度v 0冲上传送带，与传送带间的动摩擦因数为tan α，已知传送带单边长为L ，顺时针转动的速率为v ，物体可视为质点，质量为m ，重力加速度为g 。

则物体从底端传送到顶端的过程中（ ）
A ．动能的变化可能为2201()2
m v v - B ．因摩擦产生的热量一定为201()4
m v v - C ．因摩擦产生的热量可能为0sin (
1)v mgL v α- D ．物体的机械能可能增加mgLsin α
【答案】ACD
【解析】
【分析】
【详解】
因为=tan μα，则
cos =sin mg mg μαα
分析物体的运动得分两种情况：
第一种情况是0v v ≥，物体滑上传送带后先减速后匀速，最终速度为v ，由动能定理可知动能的变化为2201()2
m v v -； 相对运动过程中摩擦生热
()20001cos 22sin 4
v v v v mg v m v g Q v μαα+-⎛⎫⋅-=- ⎪⎝⎭= 增加的机械能为
22011sin 22
E mgL mv mv α∆=+- 第二种情况是0v v <，物体滑上传送带后一直做匀速直线运动，摩擦生热
00cos sin 1L v Q mg v L mgL a v v μα⎛⎫⎛⎫=⋅⋅-=⋅- ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭ 增加的机械能
sin E mgL α∆=
综上所述，选项B 错误，ACD 正确。

故选ACD 。

10．2022年第24届冬季奥林匹克运动会将在北京举行，跳台滑雪是冬奥会的比赛项目之一．如图所示为一简化后的跳台滑雪的雪道示意图，运动员从O 点由静止开始，在不借助其他外力的情况下，自由滑过一段圆心角为60°的光滑圆弧轨道后从A 点水平飞出，然后落到斜坡上的B 点．已知A 点是斜坡的起点，光滑圆弧轨道半径为40 m ，斜坡与水平面的夹角θ＝30°，运动员的质量m ＝50 kg ，重力加速度g ＝10 m/s 2，忽略空气阻力．下列说法正确的是( )
A ．运动员从O 点运动到
B 点的整个过程中机械能守恒 B ．运动员到达A 点时的速度为20 m/s
C ．运动员到达B 点时的动能为10 kJ
D ．运动员从A 点飞出到落到B 3【答案】AB
【解析】
运动员在光滑的圆轨道上的运动和随后的平抛运动的过程中只受有重力做功，机械能守恒．故A 正确；运动员在光滑的圆轨道上的运动的过程中机械能守恒，所以：
12
mv A 2=mgh=mgR （1-cos60°）所以：2(160)104020/A v gR cos gR m s -︒⨯=＝＝ ，故B 正确；设运动员做平抛运动的时间为t ，则：x=v A t ；y=12
gt 2 由几何关系：3 30y
tan x ︒＝，联立得：43t =，2143801023y m m ＝=⨯⨯ 运动员从A 到B 的过程中机械能守恒，所以在B 点的动能：
E kB =mgy+12mv A 2，代入数据得：E kB =13
×105J ．故C D 错误．故选AB. 点睛：本题是常规题，关键要抓住斜面的倾角反映位移的方向，知道平抛运动水平方向做匀速直线运动，竖直方向做自由落体运动，难度适中.
11．如图所示，足够长的水平光滑金属导轨所在空间中，分布着垂直于导轨平面方向竖直向上的匀强磁场，
磁感应强度大小为B 。

两导体棒a 、b 均垂直于导轨静止放置。

已知导体棒a 质量为2m ，导体棒b 质量为m ；长度均为l ，电阻均为r ；其余部分电阻不计。

现使导体棒a 获得瞬时平行于导轨水平向右的初速度0v 。

除磁场作用外，两棒沿导轨方向无其他外力作用，在两导体棒运动过程中，下列说法正确的是（ ）
A ．任何一段时间内，导体棒b 动能增加量跟导体棒a 动能减少量的数值总是相等的
B ．任何一段时间内，导体棒b 动量改变量跟导体棒a 动量改变量总是大小相等、方向相反
C ．全过程中，通过导体棒b 的电荷量为023mv Bl
D ．全过程中，两棒共产生的焦耳热为203
mv 【答案】BCD
【解析】
【分析】
【详解】
AB ．根据题意可知，两棒组成回路，电流相同，故所受安培力合力为零，动量守恒，故任何一段时间内，导体棒b 动量改变量跟导体棒a 动量改变量总是大小相等、方向相反，根据能量守恒可知，a 动能减少量的数值等于b 动能增加量与产热之和，故A 错误B 正确；
CD ．最终共速速度
02(2)mv m m v =+
对b 棒
0mv BIl t Blq -=⋅=
解得
023mv q Bl
= 根据能量守恒，两棒共产生的焦耳热为
()222001122223
mv Q mv m m v =⨯-+= 故CD 正确。

故选BCD 。

12．下列说法正确的（ ）
A ．在车胎突然爆裂的瞬间，气体内能减少
B ．凡是能量守恒的过程一定能够自发地发生的
C ．气体对器壁的压强是由大量气体分子对器壁不断碰撞而产生的
D ．随着高度的增加，大气压和温度都在减小，一个正在上升的氢气球内的氢气（理想气体）内能减小 E.能量转化过程中，其总能量越来越小，所以要大力提倡节约能源
【答案】ACD
【解析】
【详解】
A ．车胎突然爆炸瞬间，气体膨胀，视为短暂的绝热过程，根据热力学第一定律
U W ∆=
车胎突然爆裂的瞬间，气体对外做功，气体内能减少，A 正确；
B ．根据热力学第二定律，热量能够自发地从高温物体传递到低温物体，但不能自发地从低温物体传递到高温物体，B 错误；
C ．根据气体压强的微观意义可知，气体的压强产生的机理是由大量气体分子对器壁不断碰撞而产生的，C 正确；
D ．根据大气压的变化规律可知，随着高度的增加，大气压和温度都在减小，一个正在上升的氢气球内的氢气的温度随外界温度的降低而降低，所以氢气的内能减小，D 正确；
E ．能量转化过程中，总能量不变，但能量可以利用的品质降低，能源会越来越少，E 错误。

故选ACD 。

三、实验题:共2小题，每题8分，共16分
13．用图甲所示的实验装置来测量匀变速直线运动的加速度．
（1）实验的主要步骤：
①用游标卡尺测量挡光片的宽度d ，结果如图乙所示，读得d =________mm ；
②用刻度尺测量A 点到光电门所在位置B 点之间的水平距离x ；
③滑块从A 点静止释放（已知砝码落地前挡光片已通过光电门）；
④读出挡光片通过光电门所用的时间t ；
⑤改变光电门的位置，滑块每次都从A 点静止释放，测量相应的x 值并读出t 值．
（1）根据实验测得的数据，以x 为横坐标，2
1t 为纵坐标，在坐标纸中作出21x t -图线如图丙所示，求得
该图线的斜率k ＝____________m –1s –1；由此进一步求得滑块的加速度a=____________m·s –1．（计算结果
均保留3位有效数字）
【答案】6.60 1.38×
104（1.18×104～1.51×104均正确） 0.518（0.497～0.549均正确） 【解析】
【分析】
【详解】
（1）①主尺刻度为6mm ，分尺刻度为0.05mm ⨯11=0.60mm ，最终刻度为6.60mm ．
（1）滑块通过光电门的瞬时速度为：d v t =，根据速度位移公式得：22v ax = ，有：2
22d ax t
= ，整理得：2212ax t d = ，根据图线知图线的斜率为：4
412(2.0 1.0)10 2.3810m s 0.42
k ---⨯=≈⨯⋅ ；根据22a k d = 得：2426
222.3810 6.6010m /s 0.518m /s 22
kd a -⨯⨯⨯=== ． 14．某同学设计出如图所示的实验装置来“验证机械能守恒定律”，让小球从A 点自由下落，下落过程中经过A 点正下方的光电门B 时，光电计时器记录下小球通过光电门时间t ，当地的重力加速度为 g 。

（1）为了验证机械能守恒定律，该实验还需要测量下列哪些物理量_________。

A ．小球的质量m
B ．AB 之间的距离H
C ．小球从A 到B 的下落时间t AB
D ．小球的直径d
（2）小球通过光电门时的瞬时速度v =_________(用题中所给的物理量表示)。

（3）调整AB 之间距离H
，多次重复上述过程，作出2
1t 随H 的变化图象如图所示，当小球下落过程中机械能守恒时，该直线斜率k 0=__________。

（4）在实验中根据数据实际绘出21t
—H 图象的直线斜率为k （k ＜k 0），则实验过程中所受的平均阻力f 与小球重力mg 的比值11939333344
V S PD =⨯⨯=⨯== _______________（用k 、k 0表示）。

【答案】BD ； d t ； 22g d
； 00k k k -； 【解析】
【分析】
该题利用自由落体运动来验证机械能守恒，因此需要测量物体自由下落的高度h AB ，以及物体通过B 点的速度大小，在测量速度时我们利用小球通过光电门的平均速度来代替瞬时速度，因此明白了实验原理即可知道需要测量的数据；由题意可知，本实验采用光电门利用平均速度法求解落地时的速度；则根据机械能守恒定律可知，当减小的机械能应等于增大的动能；由原理即可明确注意事项及数据的处理等内容。

【详解】
（1）根据机械能守恒的表达式可知，方程两边可以约掉质量，因此不需要测量质量，故A 错误；根据实验原理可知，需要测量的是A 点到光电门B 的距离H ，故B 正确；利用小球通过光电门的平均速度来代替瞬时速度，不需要测量下落时间，故C 错误；利用小球通过光电门的平均速度来代替瞬时速度时，需要知道挡光物体的尺寸，因此需要测量小球的直径，故D 正确。

故选BD 。

（2）已知经过光电门时的时间小球的直径；则可以由平均速度表示经过光电门时的速度；
故d v t
=； （3）若减小的重力势能等于增加的动能时，可以认为机械能守恒；则有：mgH=12
mv 2； 即：2gH=（ d
t
）2
解得：2212 g H t d =⋅，那么该直线斜率k 0=2
2g d 。

（4）乙图线21 t =kH ，因存在阻力，则有：mgH-fH=12mv 2；
所以重物和纸带下落过程中所受平均阻力与重物所受重力的比值为00
k k f mg k -=； 【点睛】 考查求瞬时速度的方法，理解机械能守恒的条件，掌握分析的思维，同时本题为创新型实验，要注意通过分析题意明确实验的基本原理才能正确求解。

四、解答题：本题共3题，每题8分，共24分
15．如图所示，真空中有以（r ，0）为圆心，半径为r 的圆柱形匀强磁场区域，磁场的磁感应强度大小为B ，方向垂直于纸面向里，在y=r 的虚线上方足够大的范围内，有方向沿y 轴负方向的匀强电场，电场强度的大小为E ，从O 点在纸面内向各个方向发射速率相同的质子。

已知质子在磁场中的轨迹半径也为r ，质子的电量为q ，质量为m 。

(1)速度方向与x 轴正方向成30°角（如图中所示）射入磁场的质子，将会进入电场，然后返回磁场，请在图中画出质子的运动轨迹；
(2)在(1)问下，求出从O 点射人的质子第二次离开磁场所经历的时间。

【答案】 (1) ；(2)(23)2m Br qB E
π+-+ 【解析】
【详解】
(1)如图所示。

(2)质子射入磁场后做匀速圆周运动，有
2
mv qvB r
= 可得
qBr v m
= 质子在磁场中转过120︒角后从C 点垂直电场线进入电场，设时间为1t
123m t qB
π= 从C 点到D 点匀速运动
2cos30r r vt -︒=
解得
231m t qB
⎛- ⎝⎭= 从D 点减速到F 点做匀减速运动
3qE v t m
= 解得
3Br t E
= 从F 点到D 点时间为3t ，从D 点到C 点时间为2t ，从C 点到M 点做匀速圆周运动
43m
t qB π=
总时间
123422t t t t t =+++=(23)2m Br qB E
π+-+ 16．如图所示，竖直平面内固定一半径为R 的光滑半圆环，圆心在O 点。

质量均为m 的A 、B 两小球套
在圆环上，用不可形变的轻杆连接，开始时球A 与圆心O 等高，球B 在圆心O 的正下方。

轻杆对小球的作用力沿杆方向。

（1）对球B 施加水平向左的力F ，使A 、B 两小球静止在图示位置，求力的大小F ；
（2）由图示位置静止释放A 、B 两小球，求此后运动过程中A 球的最大速度v ；
（3）由图示位置静止释放A 、B 两小球，求释放瞬间B 球的加速度大小a 。

【答案】（1）mg ；（2）(21)v gR =
-（3）1
2a g = 【解析】
【分析】
【详解】 （1）设圆环对A 球的弹力为1N ，轻杆对A 球的弹力为1F ，对A 、B 和轻杆整体，根据平衡条件有 10N F -=
对A 球有
1sin 450F mg ︒-=
11cos 450N F ︒-=
解得
F mg =
（2）当轻杆运动至水平时，A 、B 球速度最大且均为v ，由机械能守恒有
2221(2)2mg R mg R R m v ⎛⎫--= ⎪⎝
⎭ 解得
(21)v gR =-（3）在初始位置释放瞬间，A 、B 速度为零，加速度都沿圆环切线方向，大小均为a ，
设此时杆的弹力1F ，根据牛顿第二定律
对A 球有
1sin 45mg F ma ︒-=
对B 球有
1cos45
F ma
︒=
解得
1
2
a g
=
17．如图所示，U形管右管内径为左管内径的2倍，管内水银在左管内封闭了一段长为76 cm、温度为300 K的空气柱，左右两管水银面高度差为6 cm，大气压为76 cmHg．
（1）给左管的气体加热，则当U形管两边水面等高时，左管内气体的温度为多少？
（2）在（1）问的条件下，保持温度不变，往右管缓慢加入水银直到左管气柱恢复原长，问此时两管水银面的高度差．
【答案】（i）342.9K（ii）4cm
【解析】
【分析】
利用平衡求出初末状态封闭气体的压强，过程中封闭气体压强体积温度均变化，故对封闭气体运用理想气体的状态方程，即可求出当U形管两边水面等高时，左管内气体的温度；保持温度不变，气体发生等温变化，对封闭气体运用玻意耳定律结合几何关系，即可求出左管气柱恢复原长时两个水银面的高度差．【详解】
（i）当初管内气体压强p1= p-Δp=70 cmHg，
当左右两管内水银面相等时，气体压强p2=76 cmHg
由于右管截面积是左管的两倍，所以左管水银面将下降4 cm，右管中水银面将上升2 cm，管内气柱长度l2=80 cm，
根据1122
12
PV PV
T T
=
代入数据解得：T2=342.9 K
（ii）设气柱恢复原长时压强为p3
根据：p2V2=p3V3
解得：p3=80 cmHg
又Δp=p3-p2=4 cmHg
所以高度差为4 cm
【点睛】
本题考查气体定律与力学平衡的综合运用，解题关键是要利用平衡求出初末状态封闭气体的压强，分析好压强P、体积V、温度T三个参量的变化情况，再选择合适的规律解决．。