题目内容
如图所示，固定的竖直圆筒由上段细筒和下段粗筒组成，粗筒横截面积是细筒的4倍，粗筒中A、B两轻质光滑活塞间封有理想气体，活塞A上方有水银．水银深H=10cm，气柱长L=20cm，大气压强p0=75cm Hg．用外力向上托住活塞B，使之处于静止状态，活塞A上方的水银面与粗筒上端相平，现保持温度不变，使活塞B缓慢上移，直到水银的一半被推入细筒，这个过程中，下列说法正确的是（ ）| A、筒内气体的压强逐渐变大，最后变为100cmHg | B、气体向外放出热量 | C、单位时间碰撞到活塞上的气体分子个数减少 | D、活塞B向上移动的距离为17cm |
分析：粗筒横截面积是细筒的4倍，使活塞B缓慢上移，直至水银的一半被推入细筒中，根据体积关系
?4S=SH′求出水银上升的高度，从而得出筒内气体的压强，根据玻意耳定律求出筒内气体的长度．
| H |
| 2 |
解答：解：A、设细筒横截面积为s，根据两圆筒的截面积之比4：1，则粗筒横截面积为4s，
由体积相等得：5×4s=hs
解得：h=20cm，即进入细圆筒中水银柱高应为h=20cm，
最后水银柱的总高度h′=h+
═25cm．
开始时，气体：P1=P0+ph=85cmHg V1=20S
被封气体的末态压强为：P2=P0+h′=75cmHg+25cmHg=100cmHg，故A正确；
B、封闭气体压强变大，体积变小，即外界对气体做功，但气体温度不变即内能不变，根据热力学第一定律，气体向外放热；
C、由于体积减小，单位体积内的分子数增多，则单位时间内碰撞到活塞上的气体分子个数增加，故C错误；
D、封闭气体等温变化，终态体积为：V2=SL2
由玻意耳定律有：P1V1=P2V2
得：L2=
=17cm，则活塞B向上移动的距离为：△h=10+20-17=13cm，故D错误；
故选：AB．
由体积相等得：5×4s=hs
解得：h=20cm，即进入细圆筒中水银柱高应为h=20cm，
最后水银柱的总高度h′=h+
| H |
| 2 |
开始时，气体：P1=P0+ph=85cmHg V1=20S
被封气体的末态压强为：P2=P0+h′=75cmHg+25cmHg=100cmHg，故A正确；
B、封闭气体压强变大，体积变小，即外界对气体做功，但气体温度不变即内能不变，根据热力学第一定律，气体向外放热；
C、由于体积减小，单位体积内的分子数增多，则单位时间内碰撞到活塞上的气体分子个数增加，故C错误；
D、封闭气体等温变化，终态体积为：V2=SL2
由玻意耳定律有：P1V1=P2V2
得：L2=
| P1SL |
| P2S |
故选：AB．
点评：要注意研究过程中哪些量不变，哪些量变化．能够用物理规律把所要研究的物理量表示出来．
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