Question

12．在一根竖直放置的、粗细均匀两端封闭的U形玻璃管中，装有一段水银柱，将A、B两端的理想气体隔开，如图所示．A、B两端气体的体积都是V，管内水银面的高度差为h．如果要使水银面的高度差h变小，下列方法中可行的是（　　）

• A． 使两边空气柱同时升高同样的温度
• B． 使玻璃管保持竖直状态，向上做加速运动
• C． 使玻璃管保持竖直状态，做自由落体运动
• D． 使玻璃管保持竖直状态，水平向右加速运动

Answer 1

分析 假设气体的体积不变，根据理想气体的状态方程，找出AB两部分气体的压强的变化情况，根据压强的变化即可判断水银的高度差h的变化

解答 解：由图示可知，p_B=p_A+△h，p_B＞p_A，如果在使左右水银面高度差△h变小，则A的体积增大，B的体积减小，A、B气体压强差减小；
假设气体体积不变，由查理定律得：$\frac{p′}{T′}$=$\frac{p}{T}$，解得压强变化量：△p=p′-p=$\frac{△T}{T}p$；
A、初状态时p_B＞p_A，T相等，如果同时使两边空气柱升高相同的温度，则B增加的压强大于A增加的压强，水银柱向左流动，两水银面高度差增大，故A错误；
B、使玻璃管保持竖直状态突然加速上升，水银处于超重状态，B的压强增大，由玻意耳定律可知，B的体积减小，水银向右移动，高度差减小，故B正确；
C、使玻璃管保持竖直状态突然加速下降，水银处于失重状态，B的压强减小，由玻意耳定律可知，B的体积增大，水银向左移动，高度差增大，故C错误；
D、使玻璃管保持竖直状态，水平向右加速运动，受力分析知A压强要增大，B压强要减小，由玻意耳定律可知，B的体积增大，水银向左移动，高度差增大，故D错误；
故选：B

点评 本题是判断气体压强如何变化的题目，对于这一类的题目，关键的是要掌握住这种分析问题的方法．