Question

8．如图所示，左端封闭的粗细相同的u形管，两臂等长，两边水银柱等高为50cm．被封闭的空气柱长50cm，开口端水银液面上紧贴着一个光滑的不漏气的轻活塞A，活塞上连有一根细线，拖出管口．图示情况被封闭气体的压强为75cmHg．在细线上施加拉力，将活塞缓慢向上拉到开口处停止，则（　　）

• A． 右侧水银液面紧贴活塞，气柱长度为100cm
• B． 右侧水银液面与活塞分离，气柱长度为75cm
• C． 在拉动活塞的过程中，绳上的拉力是逐渐增大的
• D． 在拉动活塞的过程中，绳上的拉力先增大后不变

Answer 1

分析 由题意，“U”形玻璃管导热性能良好，两部分封闭气体的温度与环境温度保持相等，气体都作等温变化．先对左侧气体研究，根据玻意耳定律求出活塞上移后的压强．水银面相平时，两部分气体的压强相等，求出活塞上移后的长度．
根据体积变化，判断气体对外界做功的正负．运用热力学第一定律分析热量．分析时抓住一定质量的理想气体的内能只与温度有关

解答 解：A、若气柱长度为100cm，则气体的压强为100cmHg＞75cmHg不可能，因为气体的体积增大，压强应该减小，故右侧水银液面与活塞分离，设左侧的水银下降h，气体做等温变化，根据PV=C则：75×50S=P₂（50+h）S，由于右侧无气体，P₂=2h，解得h=25cm，所以气柱长度为75cm，A错误B正确
C、对活塞，F=P₀S，拉力保持不变，CD错误
故选：B

点评 本题考查了玻意耳定律的应用，关键要抓住两部分气体之间相关联的条件，应用假设法较好．