Question

12．在一根豎直放置的、粗細均勻兩端封閉的U形玻璃管中，裝有一段水銀柱，將A、B兩端的理想氣體隔開，如圖所示．A、B兩端氣體的體積都是V，管內水銀面的高度差為h．如果要使水銀面的高度差h變小，下列方法中可行的是（　�。�

• A． 使兩邊空氣柱同時升高同樣的溫度
• B． 使玻璃管保持豎直狀態(tài)，向上做加速運動
• C． 使玻璃管保持豎直狀態(tài)，做自由落體運動
• D． 使玻璃管保持豎直狀態(tài)，水平向右加速運動

Answer 1

分析 假設氣體的體積不變，根據(jù)理想氣體的狀態(tài)方程，找出AB兩部分氣體的壓強的變化情況，根據(jù)壓強的變化即可判斷水銀的高度差h的變化

解答 解：由圖示可知，p_B=p_A+△h，p_B＞p_A，如果在使左右水銀面高度差△h變小，則A的體積增大，B的體積減小，A、B氣體壓強差減�。�
假設氣體體積不變，由查理定律得：$\frac{p′}{T′}$=$\frac{p}{T}$，解得壓強變化量：△p=p′-p=$\frac{△T}{T}p$；
A、初狀態(tài)時p_B＞p_A，T相等，如果同時使兩邊空氣柱升高相同的溫度，則B增加的壓強大于A增加的壓強，水銀柱向左流動，兩水銀面高度差增大，故A錯誤；
B、使玻璃管保持豎直狀態(tài)突然加速上升，水銀處于超重狀態(tài)，B的壓強增大，由玻意耳定律可知，B的體積減小，水銀向右移動，高度差減小，故B正確；
C、使玻璃管保持豎直狀態(tài)突然加速下降，水銀處于失重狀態(tài)，B的壓強減小，由玻意耳定律可知，B的體積增大，水銀向左移動，高度差增大，故C錯誤；
D、使玻璃管保持豎直狀態(tài)，水平向右加速運動，受力分析知A壓強要增大，B壓強要減小，由玻意耳定律可知，B的體積增大，水銀向左移動，高度差增大，故D錯誤；
故選：B

點評 本題是判斷氣體壓強如何變化的題目，對于這一類的題目，關鍵的是要掌握住這種分析問題的方法．