Question

12．左端封闭右端开口粗细均匀的倒置U形玻璃管，用水银封住两部分气体，静止时如图所示，若让管保持竖直状态做自由落体运动，则（　　）

• A． 气体柱Ⅰ长度减小
• B． 气体柱Ⅱ长度将增大
• C． 左管中水银柱A将上移
• D． 右管中水银面将下降

Answer 1

分析 U型管做自由落体运动时，管中的水银处于完全失重状态，对气体不产生压强，分析气体压强如何变化，然后根据玻意耳定律分析答题．

解答 解：设大气压强为P₀，由图示可知，封闭气体压强P_Ⅰ=P₀-h，P_Ⅱ=P_Ⅰ+h=P₀，
当U型管做自由落体运动时，水银处于完全失重状态，对封闭气体不产生压强，
封闭气体压强都等于大气压P₀；
AD、气柱I的压强变大，温度不变，由玻意耳定律可知，气体体积变小，气柱长度变小，右管中的水银面上升，故A正确，D错误；
BC、Ⅱ部分气体压强不变，温度不变，由理想气体状态方程可知，气体体积不变，气柱长度不变，左管中水银柱A不动，故B错误，C错误；
故选：A．

点评 U型管做自由落体运动时，水银处于完全失重状态，对气体不产生压强，分析判断出管中封闭气体压强如何变化，应用玻意耳定律及理想气体状态方程即可正确解题．