Question

8．如圖所示，左端封閉的粗細相同的u形管，兩臂等長，兩邊水銀柱等高為50cm．被封閉的空氣柱長50cm，開口端水銀液面上緊貼著一個光滑的不漏氣的輕活塞A，活塞上連有一根細線，拖出管口．圖示情況被封閉氣體的壓強為75cmHg．在細線上施加拉力，將活塞緩慢向上拉到開口處停止，則（　�。�

• A． 右側水銀液面緊貼活塞，氣柱長度為100cm
• B． 右側水銀液面與活塞分離，氣柱長度為75cm
• C． 在拉動活塞的過程中，繩上的拉力是逐漸增大的
• D． 在拉動活塞的過程中，繩上的拉力先增大后不變

Answer 1

分析 由題意，“U”形玻璃管導熱性能良好，兩部分封閉氣體的溫度與環(huán)境溫度保持相等，氣體都作等溫變化．先對左側氣體研究，根據(jù)玻意耳定律求出活塞上移后的壓強．水銀面相平時，兩部分氣體的壓強相等，求出活塞上移后的長度．
根據(jù)體積變化，判斷氣體對外界做功的正負．運用熱力學第一定律分析熱量．分析時抓住一定質量的理想氣體的內能只與溫度有關

解答 解：A、若氣柱長度為100cm，則氣體的壓強為100cmHg＞75cmHg不可能，因為氣體的體積增大，壓強應該減小，故右側水銀液面與活塞分離，設左側的水銀下降h，氣體做等溫變化，根據(jù)PV=C則：75×50S=P₂（50+h）S，由于右側無氣體，P₂=2h，解得h=25cm，所以氣柱長度為75cm，A錯誤B正確
C、對活塞，F(xiàn)=P₀S，拉力保持不變，CD錯誤
故選：B

點評 本題考查了玻意耳定律的應用，關鍵要抓住兩部分氣體之間相關聯(lián)的條件，應用假設法較好．