题目内容
3．
一粗细均匀、底端封底的细长玻璃管如图所示，距离底端45cm处通一水平玻璃管与大气相通，水平管长度为30cm，在玻璃管的水平部分和竖直部分有相连的水银柱，长度在图中标出，单位为cm．玻璃管的上端有一活塞，活塞上连轻杆，管内封闭了两段长度为30cm的空气柱A和B，外界大气压强为75cmHg．现向上缓慢提升活塞，问：（1）活塞至少向上提升多少距离可使A空气柱体积达到最大？
（2）这时A、B两部分空气柱的体积变化为多大？
分析 （1）向上提升活塞，封闭气体B的气压不变，故水平的水银柱进入玻璃管后在水平玻璃管上部，故最后A空气柱体积达到最大时水平玻璃管上部的水银柱高度为30cm，根据平衡条件求解气体压强，根据玻意耳定律求解气体的体积，结合几何关系得到活塞上升的高度；
（2）结合几何关系得到A、B两部分空气柱的体积变化．
解答 解：（1）开始时A气体的压强为：P1=P0-ρgh=75cmHg-15cmHg=60cmHg，体积为：V1=30cm•S；
向上提升活塞，封闭气体B的气压不变，最后A气体的压强为：P2=P0-ρgh′=75cmHg-30cmHg=45cmHg，体积为：V2=L•S；
根据玻意耳定律，有：P1V1=P2V2；
解得：L=40cm；
活塞向上提升距离为：△h=15cm+（40cm-30cm）=25cm；
（2）此时A的体积为：V2=L•S=40cm•S；
B的体积为：VB=30cm•S；
（其中S为玻璃管的横截面积）
故A部分空气柱的体积增加10cm•S，B两部分空气柱的体积不变．
答：（1）活塞至少向上提升25cm距离可使A空气柱体积达到最大；
（2）这时A部分空气柱的体积变化为10cm•S（其中S为玻璃管的横截面积），B两部分空气柱的体积变化为零．
点评 本题切入点在于发现B部分气体的气压不变，故其体积不变，水平部分的水银进入管子在水平管的上方．
练习册系列答案
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15．
如图所示，一定质量的理想气体由状态a沿直线ab变化到状态b，在此过程中下列说法不正确的是（ ）
如图所示，一定质量的理想气体由状态a沿直线ab变化到状态b，在此过程中下列说法不正确的是（ ）| A． | 气体的温度保持不变 | B． | 气体的密度不断减小 | ||
| C． | 气体对外界做功 | D． | 气体的压强不断减小 |
真空区域有宽度为L、磁感应强度为B的匀强磁场，磁场方向如图所示，MN、PQ是磁场的边界．质量为m、电荷量为+q的粒子沿着与MN夹角为θ=60°的方向垂直射入磁场中，粒子不能从PQ边界射出磁场（不计粒子重力的影响），求：
（1）如图为利用饮料瓶制作的水火箭，先在瓶中灌入一部分水，盖上活塞后竖直倒置，利用打气筒冲入空气，当内部气压达到一定值时可顶出活塞，便能喷水使水火箭发射升空，在喷水阶段，可以认为瓶内气体与外界绝热，则喷水阶段瓶内气体的温度降低（选填“升高”、“降低”、“不变”），瓶内壁单位面积上所受气体分子撞击的作用力减小（选填“增大”、“减小”、“不变”）．
如图为一个测温装置，图中C为测温泡，装入水银的U形管B管开口向上，A管通过细玻璃管与测温泡C相通，U形管的下端通过软管相连．测温时，调节B管的高度，使A管中的液面保持在a处，此时根据U形管A、B两管水银面的高度差就能知道测温泡所处环境的温度．假设该测温装置在制定刻度时的大气压为76cmHg，该温度计的0℃和30℃刻度线间的距离正好是30cm．
12．关于晶体和非晶体，下列说法正确的是（ ）
| A． | 明矾、云母、松香、味精都属于晶体 | |
| B． | 在熔化过程中，晶体要吸收热量，但温度保持不变，内能也保持不变 | |
| C． | 在合适的条件下，某些晶体可以转化为非晶体，某些非晶体也可以转化为晶体 | |
| D． | 由于多晶体是许多单晶体杂乱无章地组合而成的，所以多晶体是各向异性的 |
13．
游乐场的“飞舟冲浪”项目深受游客的欢迎，简化模型如图，AB是一段斜坡，BCD是$\frac{1}{4}$圆弧轨道，一游客（可视为质点）从A点由静止滑下，滑过B点至C点时脱离轨道，最终落在水面上的D点，不计空气阻力，下列说法中正确的是（ ）
游乐场的“飞舟冲浪”项目深受游客的欢迎，简化模型如图，AB是一段斜坡，BCD是$\frac{1}{4}$圆弧轨道，一游客（可视为质点）从A点由静止滑下，滑过B点至C点时脱离轨道，最终落在水面上的D点，不计空气阻力，下列说法中正确的是（ ）| A． | 在B点时，游客对圆轨道压力等于其重力 | |
| B． | 在C点时，游客的加速度为g | |
| C． | B到D过程中，游客做匀变速运动 | |
| D． | B到D过程中，游客的机械能守恒 |