2018年云南省全國統(tǒng)一高考理綜卷物理試題及解析

2018年全國統(tǒng)一高考物理試卷（新課標Ⅲ）一、選擇題：本題共8個小題，每題6分，共48分。在每個小題給出的四個選項中，第1-4題只有一項符合題目要求，第5-8題有多項符合題目要求。全部選對的得6分，選對不全的得3分，有選錯的得0分。1．（6分）1934年，約里奧﹣居里夫婦用α粒子轟擊鋁核Al，產(chǎn)生了第一個人工放射性核素X：α+Al→n+X．X的原子序數(shù)和質(zhì)量數(shù)分別為（）A．15和28 B．15和30 C．16和30 D．17和312．（6分）為了探測引力波，“天琴計劃”預計發(fā)射地球衛(wèi)星P，其軌道半徑約為地球半徑的16倍；另一地球衛(wèi)星Q的軌道半徑約為地球半徑的4倍。P與Q的周期之比約為（）A．2：1 B．4：1 C．8：1 D．16：13．（6分）一電阻接到方波交流電源上，在一個周期內(nèi)產(chǎn)生的熱量為Q方；若該電阻接到正弦交流電源上，在一個周期內(nèi)產(chǎn)生的熱量為Q正．該電阻上電壓的峰值均為u0，周期均為T，如圖所示。則Q方：Q正等于（）A．1： B．：1 C．1：2 D．2：14．（6分）在一斜面頂端，將甲、乙兩個小球分別以v和的速度沿同一方向水平拋出，兩球都落在該斜面上。甲球落至斜面時的速率是乙球落至斜面時速率的（）A．2倍 B．4倍 C．6倍 D．8倍5．（6分）甲、乙兩車在同一平直公路上同向運動，甲做勻加速直線運動，乙做勻速直線運動。甲、乙兩車的位置x隨時間t的變化如圖所示。下列說法正確的是（）A．在t1時刻兩車速度相等B．從0到t1時間內(nèi)，兩車走過的路程相等C．從t1到t2時間內(nèi)，兩車走過的路程相等D．在t1到t2時間內(nèi)的某時刻，兩車速度相等6．（6分）地下礦井中的礦石裝在礦車中，用電機通過豎井運送到地面。某豎井中礦車提升的速度大小v隨時間t的變化關系如圖所示，其中圖線①②分別描述兩次不同的提升過程，它們變速階段加速度的大小都相同；兩次提升的高度相同，提升的質(zhì)量相等。不考慮摩擦阻力和空氣阻力。對于第①次和第②次提升過程，（）A．礦車上升所用的時間之比為4：5B．電機的最大牽引力之比為2：1C．電機輸出的最大功率之比為2：1D．電機所做的功之比為4：57．（6分）如圖（a），在同一平面內(nèi)固定有一長直導線PQ和一導線框R，R在PQ的右側。導線PQ中通有正弦交流電i，i的變化如圖（b）所示，規(guī)定從Q到P為電流正方向。導線框R中的感應電動勢（）A．在t=時為零B．在t=時改變方向C．在t=時最大，且沿順時針方向D．在t=T時最大，且沿順時針方向8．（6分）如圖，一平行板電容器連接在直流電源上，電容器的極板水平；兩微粒a、b所帶電荷量大小相等、符號相反，使它們分別靜止于電容器的上、下極板附近，與極板距離相等。現(xiàn)同時釋放a、b，它們由靜止開始運動。在隨后的某時刻t，a、b經(jīng)過電容器兩極板間下半?yún)^(qū)域的同一水平面。a、b間的相互作用和重力可忽略。下列說法正確的是（）A．a(chǎn)的質(zhì)量比b的大B．在t時刻，a的動能比b的大C．在t時刻，a和b的電勢能相等D．在t時刻，a和b的動量大小相等二、非選擇題。第9-12題為必考題，每個試題考生都必須作答。第13-16題為選考題，考生根據(jù)要求作答。（一）必考題.9．（6分）甲、乙兩同學通過下面的實驗測量人的反應時間。實驗步驟如下：（1）甲用兩個手指輕輕捏住量程為L的木尺上端，讓木尺自然下垂。乙把手放在尺的下端（位置恰好處于L刻度處，但未碰到尺），準備用手指夾住下落的尺。（2）甲在不通知乙的情況下，突然松手，尺子下落；乙看到尺子下落后快速用手指夾住尺子。若夾住尺子的位置刻度為L1，重力加速度大小為g，則乙的反應時間為（用L、L1和g表示）。（3）已知當?shù)氐闹亓铀俣却笮間=9.80m/s2，L=30.0cm，L1=10.4cm。乙的反應時間為s．（結果保留2位有效數(shù)字）（4）寫出一條能提高測量結果準確程度的建議：。10．（9分）一課外實驗小組用如圖所示的電路測量某待測電阻Rx的阻值，圖中R0為標準定值電阻（R0=20.0Ω）；可視為理想電壓表；S1為單刀開關，S2為單刀雙擲開關；E為電源；R為滑動變阻器。采用如下步驟完成實驗：（1）按照實驗原理線路圖（a），將圖（b）中實物連線；（2）將滑動變阻器滑動端置于適當?shù)奈恢茫]合S1；（3）將開關S2擲于1端，改變滑動變阻器滑動端的位置，記下此時電壓表的示數(shù)U1；然后將S2擲于2端，記下此時電壓表的示數(shù)U2；（4）待測電阻阻值的表達式Rx=（用R0、U1、U2表示）；（5）重復步驟（3），得到如下數(shù)據(jù)：12345U1/V0.250.300.360.400.44U2/V0.861.031.221.361.493.443.433.393.403.39（6）利用上述5次測量所得的平均值，求得Rx=Ω．（保留1位小數(shù)）11．（12分）如圖，從離子源產(chǎn)生的甲、乙兩種離子，由靜止經(jīng)加速電壓U加速后在紙面內(nèi)水平向右運動，自M點垂直于磁場邊界射入勻強磁場，磁場方向垂直于紙面向里，磁場左邊界豎直。已知甲種離子射入磁場的速度大小為v1，并在磁場邊界的N點射出；乙種離子在MN的中點射出；MN長為l。不計重力影響和離子間的相互作用。求（1）磁場的磁感應強度大?。唬?）甲、乙兩種離子的比荷之比。12．（20分）如圖，在豎直平面內(nèi)，一半徑為R的光滑圓弧軌道ABC和水平軌道PA在A點相切，BC為圓弧軌道的直徑，O為圓心，OA和OB之間的夾角為α，sinα=．一質(zhì)量為m的小球沿水平軌道向右運動，經(jīng)A點沿圓弧軌道通過C點，落至水平軌道；在整個過程中，除受到重力及軌道作用力外，小球還一直受到一水平恒力的作用。已知小球在C點所受合力的方向指向圓心，且此時小球?qū)壍赖膲毫η『脼榱恪Ｖ亓铀俣却笮間。求（1）水平恒力的大小和小球到達C點時速度的大小；（2）小球達A點時動量的大小；（3）小球從C點落至水平軌道所用的時間。（二）選考題：共15分，請考生從2道物理題中任選一題作答，如果多做，則按所做的第一題計分。[物理——選修3-3]（15分）13．（5分）如圖，一定量的理想氣體從狀態(tài)a變化到狀態(tài)b，其過程如p﹣V圖中從a到b的直線所示。在此過程中（）A．氣體溫度一直降低B．氣體內(nèi)能一直增加C．氣體一直對外做功D．氣體一直從外界吸熱E．氣體吸收的熱量一直全部用于對外做功14．（10分）在兩端封閉、粗細均勻的U形細玻璃管內(nèi)有一段水銀柱，水銀柱的兩端各封閉有一段空氣。當U形管兩端豎直朝上時，左，右兩邊空氣柱的長度分別為l1=18.0cm和l2=12.0cm，左邊氣體的壓強為12.0cmHg．現(xiàn)將U形管緩慢平放在水平桌面上，沒有氣體從管的一邊通過水銀逸入另一邊。求U形管平放時兩邊空氣柱的長度。在整個過程中，氣體溫度不變。【物理--選修3-4】（15分）15．一列簡諧橫波沿x軸正方向傳播，在t=0和t=0.20s時的波形分別如圖中實線和虛線所示。已知該波的周期T＞0.20s。下列說法正確的是（）A．波速為0.40m/sB．波長為0.08mC．x=0.08m的質(zhì)點在t=0.70s時位于波谷D．x=0.08m的質(zhì)點在t=0.12s時位于波谷E．若此波傳入另一介質(zhì)中其波速變?yōu)?.80m/s，則它在該介質(zhì)中的波長為0.32m16．如圖，某同學在一張水平放置的白紙上畫了一個小標記“?”（圖中O點），然后用橫截面為等邊三角形ABC的三棱鏡壓在這個標記上，小標記位于AC邊上。D位于AB邊上，過D點做AC邊的垂線交AC于F．該同學在D點正上方向下順著直線DF的方向觀察，恰好可以看到小標記的像；過O點做AB邊的垂線交直線DF于E；DE=2cm，EF=1cm。求三棱鏡的折射率。（不考慮光線在三棱鏡中的反射）

2018年全國統(tǒng)一高考物理試卷（新課標Ⅲ）參考答案與試題解析一、選擇題：本題共8個小題，每題6分，共48分。在每個小題給出的四個選項中，第1-4題只有一項符合題目要求，第5-8題有多項符合題目要求。全部選對的得6分，選對不全的得3分，有選錯的得0分。1．（6分）【考點】JF：原子核的人工轉變．【分析】明確α粒子的質(zhì)量數(shù)和電荷數(shù)，同時知道核反應中生成中子，再根據(jù)核反應方程中質(zhì)量數(shù)和電荷數(shù)守恒即可求出X的質(zhì)量數(shù)和電荷數(shù)?！窘獯稹拷猓涸OX的質(zhì)量數(shù)為m，電荷數(shù)為n，根據(jù)核反應中質(zhì)量數(shù)守恒和電荷數(shù)守恒可知：4+27=1+m；2+13=0+n解得：m=30；n=15；故其原子序數(shù)為15，質(zhì)量數(shù)為30；故B正確，ACD錯誤。故選：B?！军c評】本題考查對核反應方程的掌握，明確質(zhì)量數(shù)守恒和電荷數(shù)守恒的應用，同時知道α粒子為，而中子為n。2．（6分）【考點】4H：人造衛(wèi)星的加速度、周期和軌道的關系．【分析】由題得到衛(wèi)星P與Q的軌道半徑之比，由開普勒第三定律求周期之比?！窘獯稹拷猓焊鶕?jù)題意可得P與Q的軌道半徑之比為：rP：rQ=4：1根據(jù)開普勒第三定律有：=k得：=可得周期之比為：TP：TQ=8：1故C正確，ABD錯誤。故選：C。【點評】本題中已知兩個衛(wèi)星的軌道半徑之間的關系，可以由開普勒第三定律快速解答，也可以由萬有引力定律提供向心力求出周期與半徑之間的關系后再進行判斷。3．（6分）【考點】E5：交流的峰值、有效值以及它們的關系；BH：焦耳定律；E4：正弦式電流的最大值和有效值、周期和頻率．【分析】明確有效值的定義，知道正弦式交流電其最大值為有效值的倍，再根據(jù)焦耳定律列式即可確定一周期內(nèi)產(chǎn)生的熱量比值?！窘獯稹拷猓河蓤D可知，方形交流電源的有效值為U0，故其一周期產(chǎn)生的熱量為：Q方=T；正弦式交流電的有效值為：U=故其一周期產(chǎn)生的熱量為：Q正=T=；故有：Q方：Q正=2：1；故D正確，ABC錯誤。故選：D。【點評】本題考查對有效值以及焦耳定律的應用，要注意明確有效值是根據(jù)電流的熱效應求解的，而只有正弦式交流電才滿足最大值為有效值的倍。4．（6分）【考點】43：平拋運動．【分析】根據(jù)平拋運動的推論tanθ=2tanα得到甲、乙兩個小球落在斜面上時速度偏向角相等，根據(jù)運動的合成與分解求出末速度即可?！窘獯稹拷猓涸O斜面傾角為α，小球落在斜面上速度方向偏向角為θ，甲球以速度v拋出，落在斜面上，如圖所示；根據(jù)平拋運動的推論可得tanθ=2tanα，所以甲乙兩個小球落在斜面上時速度偏向角相等；故對甲有：v甲末=對乙有：v乙末=，所以，故A正確、BCD錯誤；故選：A?！军c評】本題主要是考查了平拋運動的規(guī)律，知道平拋運動可以分解為水平方向的勻速直線運動和豎直方向的自由落體運動；解決本題的關鍵知道平拋運動的兩個推論。5．（6分）【考點】1I：勻變速直線運動的圖像；1E：勻變速直線運動的位移與時間的關系．【分析】x﹣t圖象的斜率表示速度，根據(jù)斜率的變化分析速度的變化；交點表示相遇，由此分析路程大小。【解答】解：A、x﹣t圖象的斜率表示速度，在t1時刻乙圖象的斜率大于甲圖象的斜率，所以乙車的速度大于甲車速度，故A錯誤；B、從0到t1時間內(nèi)，兩車走過的路程是乙車大于甲車，故B錯誤；C、從t1到t2時間內(nèi)，兩車走過的路程均為x2﹣x1，路程相等，故C正確；D、根據(jù)圖象可知，在t1時刻乙圖象的斜率大于甲圖象的斜率，在t2時刻乙圖象的斜率小于甲圖象的斜率，在t1到t2時間內(nèi)的某時刻二者的斜率相同，此時兩車速度相等，故D正確。故選：CD?！军c評】對于圖象問題，我們學會“五看”，即：看坐標、看斜率、看面積、看交點、看截距；了解圖象的物理意義是正確解題的前提。6．（6分）【考點】63：功率、平均功率和瞬時功率；1I：勻變速直線運動的圖像．【分析】兩次提升的高度相同，根據(jù)v﹣t圖象的面積表示位移列式，求解礦車上升所用的時間之比。根據(jù)圖象的斜率表示加速度，由牛頓第二定律分析電機的最大牽引力之比。由P=Fv求電機輸出的最大功率之比。由W=Pt求電機所做的功之比?！窘獯稹拷猓篈、設第②次提升過程礦車上升所用的時間為t。根據(jù)v﹣t圖象的面積表示位移，得：=+解得t=2.5t0。所以第①次和第②次提升過程礦車上升所用的時間之比為2t0：t=4：5，故A正確。B、根據(jù)圖象的斜率表示加速度，知兩次礦車勻加速運動的加速度相同，由牛頓第二定律得F﹣mg=ma，可得F=mg+ma，所以電機的最大牽引力相等，故B錯誤。C、設電機的最大牽引力為F．第①次電機輸出的最大功率為P1=Fv0，第②次電機輸出的最大功率為P2=Fv0，因此電機輸出的最大功率之比為2：1，故C正確。D、電機所做的功與重力做功之和為零，因此電機做功之比為W1：W2=1：1，故D錯誤。故選：AC?！军c評】解決本題的關鍵要理清礦車的運動情況，知道v﹣t圖象的面積表示位移，抓住兩次總位移相等來求第2次運動時間。7．（6分）【考點】D8：法拉第電磁感應定律．【分析】根據(jù)右手螺旋定則得出直導線周圍的磁場方向，結合交流電電流大小的變化，根據(jù)楞次定律判斷電勢的高低。【解答】解：A、向上的電流在線框處的磁場的方向向里，由圖可知，當時間為時刻，電流的變化率為0，電流產(chǎn)生的磁場的變化率為0，則線框產(chǎn)生的感應電動勢與感應電流為0，且在感應電流為0的時刻，感應電流的方向會發(fā)生變化；故A正確，B錯誤；C、結合正弦曲線變化的特點可知，當PQ中的電流為0時，電流的變化率最大，所以電流產(chǎn)生的磁場的變化率最大，所以在時刻t=時或t=T時刻線框內(nèi)磁通量的變化率最大，則產(chǎn)生的電動勢最大；在t=時刻，向里的磁場減小，R內(nèi)產(chǎn)生的感應電流的磁場的方向向里，根據(jù)安培定則可知，電流的方向為順時針方向，同理可知，在t=T時刻感應電流的方向為逆時針方向，故C正確，D錯誤。故選：AC?！军c評】本題考查了楞次定律的應用，關鍵是弄清楚原來磁通量的變化，在用右手螺旋定則判斷感應電流的磁場方向8．（6分）【考點】AK：帶電粒子在勻強電場中的運動．【分析】兩個粒子都做初速度為零的勻加速直線運動，根據(jù)位移公式、牛頓第二定律結合位移關系，比較質(zhì)量的大小。由動能定理列式分析動能的大小。由電場力做功關系分析電勢能的關系。由動量定理分析動量關系?！窘獯稹拷猓篈、兩個粒子都做初速度為零的勻加速直線運動，則有y==．由題意知，相同時間內(nèi)a的位移大于b的位移，q、E又相等，可知ma＜mb．故A錯誤。B、根據(jù)動能定理得Ek﹣0=qEy，即t時刻粒子的動能為Ek=qEy，a的位移大，電場力做功多，所以在t時刻，a的動能比b的大，故B正確。C、在t時刻，a、b經(jīng)過電場中同一水平面，電勢相等，它們的電荷量也相等，符號相反，由Eφ=qφ知，a和b的電勢能不相等，故C錯誤。D、由動量定理得qEt=p﹣0，得t時刻粒子的動量為p=qEt，q、E、t都相等，則在t時刻，a和b的動量大小相等，故D正確。故選：BD。【點評】本題是牛頓第二定律、運動學公式和動能定理、動量定理的綜合運用，根據(jù)動能定理研究動能關系，由動量定理分析動量關系，都是常用的思路，要熟練掌握。二、非選擇題。第9-12題為必考題，每個試題考生都必須作答。第13-16題為選考題，考生根據(jù)要求作答。（一）必考題.9．（6分）【考點】1J：自由落體運動．【分析】根據(jù)自由落體運動的位移公式，即可推導反應時間表達式；代入數(shù)據(jù)，從而即可求解反應時間；若要提高準確度，可多次測量位移，取平均值，或減小手指與尺子的間距?！窘獯稹拷猓海?）尺子做自由落體運動，根據(jù)位移公式：h=，而從尺子下落到乙手指夾住尺子，尺子下落的位移為：h=L﹣L1；因此乙的反應時間為t=；（3）當?shù)氐闹亓铀俣却笮間=9.80m/s2，L=30.0cm=0.3m，L1=10.4cm=0.104m，代入t=解得：t=0.20s；（4）從反應時間的表達式t=；可知，若要提高測量結果準確程度，除多次測量位移，取平均值，還可以減小手指與尺子的間距，從而提高反應時間的準確度，故答案為：（2）；（3）0.20；（4）多次測量平均值；或者，初始時乙的手指盡可能接近尺子?！军c評】考查自由落體運動的規(guī)律，掌握位移與時間關系式，理解實驗原理，為提高準確度作下基礎，同時注意有效數(shù)字。10．（9分）【考點】N6：伏安法測電阻．【分析】明確電路結構和實驗原理，根據(jù)串聯(lián)電路的規(guī)律可得出待測電阻的表達式，再根據(jù)數(shù)學規(guī)律即可求出待測電阻的阻值。【解答】解：（1）根據(jù)描點法可得出對應的圖象如圖所示；（4）根據(jù)實驗過程以及電路圖可知，Rx與R0串聯(lián)，當開關接1時，電壓表測量R0兩端的電壓，故電流為：I=而開關接2時，測量兩電阻總的電壓，則可知，Rx兩端的電壓為：U=U2﹣U1；由歐姆定律可知，待測電阻阻值的表達式為：Rx===R0；（6）的平均值為=3.41；則結合（4）中公式可知，Rx=R0==2.41R0=2.41×20.0Ω=48.2Ω；故答案為：（1）如圖所示；（4）R0；（6）48.2?！军c評】本題考查伏安法測電阻的實驗，要注意明確電壓表為理解電表，其內(nèi)阻無窮大，所以不會影響電路結構，直接根據(jù)串聯(lián)電路規(guī)律即可確定對應的電流和電壓。11．（12分）【考點】CI：帶電粒子在勻強磁場中的運動；AK：帶電粒子在勻強電場中的運動．【分析】（1）離子在電場中加速，應用動能定理求出粒子的比荷，甲離子在磁場中做圓周運動，洛倫茲力提供向心力，由牛頓第二定律求出磁感應強度。（2）離子在電場中加速，在磁場中做圓周運動，應用動能定理與牛頓第二定律求出離子的比荷，然后求出兩離子比荷之比。【解答】解：（1）甲粒子在電場中加速，由動能定理得：q1U=m1v12，由題意可知，甲離子在磁場中做圓周運動的軌道半徑：r1=l，甲離子在磁場中做圓周運動，洛倫茲力提供向心力，由牛頓第二定律得：q1v1B=m1，解得：B=；（2）離子在電場中加速，由動能定理得：對甲：q1U=m1v12，對乙：q2U=m2v22，由題意可知，甲離子在磁場中做圓周運動的軌道半徑：r1=l，乙離子在磁場中做圓周運動的軌道半徑：r2=l，離子在磁場中做圓周運動，洛倫茲力提供向心力，由牛頓第二定律得：對甲：q1v1B=m1，對乙：q2v2B=m2，離子的比荷：k=，解得，甲乙離子的比荷之比：=；答：（1）磁場的磁感應強度大小為；（2）甲、乙兩種離子的比荷之比為1：4。【點評】本題考查了離子在電場與磁場中的運動，離子在電場中加速、在磁場中做勻速圓周運動，分析清楚離子運動過程、求出離子在磁場中做圓周運的軌道半徑是解題的關鍵，應用動能定理與牛頓第二定律即可解題。12．（20分）【考點】66：動能定理的應用；2G：力的合成與分解的運用；44：運動的合成和分解；4A：向心力．【分析】（1）根據(jù)力的合成法則，結合牛頓第二定律，及勾股定理，即可求解；（2）作CD⊥PA，依據(jù)幾何關系，并由動能定理，即可求解動量大?。唬?）根據(jù)運動的合成與分解，結合運動學公式，即可求解。【解答】解：（1）設水平恒力的大小為F，小球到達C點時所受合力的大小為F，由力的合成法則，則有：F2=（mg）2+F02；設小球到達C點時的速度大小為v，由牛頓第二定律得：F=m聯(lián)立上式，結合題目所給數(shù)據(jù)，解得：F0=v=（2）設小球到達A點的速度大小v1，作CD⊥PA，交PA于D點，由幾何關系得：DA=RsinαCD=R（1+cosα）由動能定理有，﹣mg?CD﹣F0?DA=聯(lián)立上式，結合題目所給數(shù)據(jù)，那么小球在A點的動量大小為：P=mv1=（3）小球離開C點后，在豎直方向上做初速度不為零的勻加速直線運動，加速度大小為g，設小球在豎直方向的初速度為v⊥，從C點落到水平軌道上所用時間為t，由運動學公式，則有：v⊥t+=CDv⊥=vsinα聯(lián)立上式，結合題目數(shù)據(jù)，解得：t=答：（1）水平恒力的大小和小球到達C點時速度的大?。唬?）小球達A點時動量的大?。唬?）小球從C點落至水平軌道所用的時間。【點評】考查力的合成法則，掌握牛頓第二定律的內(nèi)容，及動能定理的應用，理解幾何知識的運用，同時注意運動的合成與分解的內(nèi)容。（二）選考題：共15分，請考生從2道物理題中任選一題作答，如果多做，則按所做的第一題計分。[物理——選修3-3]（15分）13．（5分）【考點】99：理想氣體的狀態(tài)方程；8F：熱力學第一定律．【分析】根據(jù)氣體狀態(tài)方程=C去判斷溫度，從而知道內(nèi)能的變化。根據(jù)氣體體積的變化分析做功情況。結合熱力學第一定律分析?！窘獯稹拷猓篈、由圖知氣體的pV一直增大，由=C知氣體的溫度一直升高，故A錯誤。B、一定量的理想氣體內(nèi)能只跟溫度有關，溫度一直升高，氣體的內(nèi)能一直增加，故B正確。C、氣體的體積增大，則氣體一直對外做功，故C正確。D、氣體的內(nèi)能一直增加，并且氣體一直對外做功，根據(jù)熱力學第一定律△U=W+Q可知氣體一直從外界吸熱，故D正確。E、氣體吸收的熱量用于對外功和增加內(nèi)能，故E錯誤。故選：BCD?！军c評】該題結合圖象考查氣態(tài)方程，能夠運用控制變量法研究多個物理量變化時的關系。要注意熱力學第一定律△U=W+Q中，W、Q取正負號的含義。14．（10分）【考點】99：理想氣體的狀態(tài)方程．【分析】左右兩部分氣體作等溫變化，分析初態(tài)和末態(tài)氣體的壓強、體積，分別由玻意耳定律列式，即可求得U形管平放時兩邊空氣柱的長度。【解答】解：設U形管平放時左右兩邊空氣柱的長度分別為a和b，它們的壓強為p。當U形管兩端豎直朝上時，左邊氣體的壓強為p1=12.0cmHg，右邊氣體的壓強為p2=12.0cmHg﹣6cmHg=6cmHg。左右兩部分氣體作等溫變化，分別由玻意耳定律得對左部分