题目内容
4．
如图所示，一定质量的理想气体被水银柱封闭在竖直玻璃管内，气柱长度为h．水银柱的重力为mg=$\frac{{P}_{0}S}{2}$，外界大气压强P0保持不变，S为玻璃管的横截面积，整个过程中水银不会溢出．①若将玻璃管倒过来开口向下放置，此过程中温度不变，求气柱的长度．
②若通过升高温度的方法使气柱的长度与上一问结果相同，则气柱温度应变为原来温度的几倍．
分析 ①先计算管内理想气体的压强，以及倒过来之后的压强，由于此过程中温度不变，属于等温变化，再利用玻意耳定律计算出之后气柱的长度；
②在升温过程，气柱的压强不变，属于等压变化，利用盖-吕萨克定律求出温度之比．
解答 解：①理想气体原来的压强为p1=$\frac{mg+{p}_{0}S}{S}=\frac{3}{2}{p}_{0}$
倒过来气体的压强变为p2=$\frac{{p}_{0}S-mg}{S}=\frac{1}{2}{p}_{0}$
由于此过程中温度不变，属于等温变化，利用玻意耳定律有：p1•S•h=p2•S•h′
解得h′=$\frac{{p}_{1}}{{p}_{2}}h$=3h；
②在升高温度的过程中，气柱的压强不变，为等压变化
由盖-吕萨克定律有：$\frac{Sh}{T}=\frac{S×3h}{T′}$
可得$\frac{T′}{T}=3$
答：①若将玻璃管倒过来开口向下放置，此过程中温度不变，气柱的长度变为3h．
②若通过升高温度的方法使气柱的长度与上一问结果相同，则气柱温度应变为原来温度的3倍．
点评 利用理想气体状态方程解题，关键是正确选取状态，明确状态参量和变化过程，尤其是正确求解被封闭气体的压强，这是热学中的重点知识，要加强训练，加深理解．
练习册系列答案
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| D． | 发出的光子的最大能量是13.6eV，最小能量是0.85eV |
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19．
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系绳卫星是航天科学家们受风筝启发而发明的．它以绳或链把卫星与航天飞机、宇宙飞船或空间站连接起来，这样，卫星便可以随时投放或回收．如图所示，有A、B两颗卫星都在圆周轨道 上运动，用绳连接，且两颗卫星与地心连线始终在一条直线上，绳子重力不计，则下列说法正确的是（ ）| A． | 两颗卫星的线速度相等 | B． | 两颗卫星的向心加速度相等 | ||
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9．在电磁学发展过程中，许多科学家做出了贡献．下列说法不正确的是（ ）
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16．
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如图所示，在两等量同种点电荷的电场中，a、d为两电荷连线的中垂线上的两点，b、c两点关于中垂线对称，d点为bc的中点，以下判断正确的是（ ）| A． | b点和c点的电场强度相等 | |
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13．
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将铅球以v0的速度水平推出，其在空中沿曲线运动先后经a、b两点，如图所示．若运动中的空气阻力可忽略不计，则下列说法中正确的是（ ）| A． | 铅球在a点时受到重力和向前推力的作用 | |
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| D． | 铅球在a点时的机械能等于在b点时的机械能 |
14．
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如图所示，曲线表示电场中关于x轴对称的等势面，电场中的一条电场线恰好与x轴重合，把一带负电的粒子沿x轴从a点移动到b点，则下列说法正确的是（ ）| A． | 电场强度方向与x轴正方向相同 | B． | a点的电场强度比b点大 | ||
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