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    精英家教网如图所示，固定的竖直圆筒由上段细筒和下段粗筒组成，粗筒横截面积是细筒的4倍，粗筒中A、B两轻质光滑活塞间封有理想气体，活塞A上方有水银．水银深H=10cm，气柱长L=20cm，大气压强p0=75cm Hg．用外力向上托住活塞B，使之处于静止状态，活塞A上方的水银面与粗筒上端相平，现保持温度不变，使活塞B缓慢上移，直到水银的一半被推入细筒，这个过程中，下列说法正确的是（　　）
    A、筒内气体的压强逐渐变大，最后变为100cmHgB、气体向外放出热量C、单位时间碰撞到活塞上的气体分子个数减少D、活塞B向上移动的距离为17cm
    分析：粗筒横截面积是细筒的4倍，使活塞B缓慢上移，直至水银的一半被推入细筒中，根据体积关系
    H
    2
    ?4S=SH′求出水银上升的高度，从而得出筒内气体的压强，根据玻意耳定律求出筒内气体的长度．
    解答：解：A、设细筒横截面积为s，根据两圆筒的截面积之比4：1，则粗筒横截面积为4s，
    由体积相等得：5×4s=hs
    解得：h=20cm，即进入细圆筒中水银柱高应为h=20cm，
    最后水银柱的总高度h′=h+
    H
    2
    ═25cm．
    开始时，气体：P1=P0+ph=85cmHg V1=20S
    被封气体的末态压强为：P2=P0+h′=75cmHg+25cmHg=100cmHg，故A正确；
    B、封闭气体压强变大，体积变小，即外界对气体做功，但气体温度不变即内能不变，根据热力学第一定律，气体向外放热；
    C、由于体积减小，单位体积内的分子数增多，则单位时间内碰撞到活塞上的气体分子个数增加，故C错误；
    D、封闭气体等温变化，终态体积为：V2=SL2
    由玻意耳定律有：P1V1=P2V2
    得：L2=
    P1SL
    P2S
    =17cm，则活塞B向上移动的距离为：△h=10+20-17=13cm，故D错误；
    故选：AB．
    点评：要注意研究过程中哪些量不变，哪些量变化．能够用物理规律把所要研究的物理量表示出来．
    练习册系列答案
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    如图所示，固定的竖直圆筒由上段细筒和下段粗筒组成，粗筒横截面积是细筒的4倍，细筒足够长，粗筒中A、B两轻质光滑活塞间封有空气，活塞A上方有水银．用外力向上托住活塞B，使之处于静止状态，活塞A上方的水银面与粗筒上端相平，水银深H=10cm，气柱长L=20cm，大气压强p0=75cmHg．现使活塞B缓慢上移，直到水银的一半被推入细筒中，则此时筒内气体的压强为
    100cmHg
    100cmHg
    ，筒内气柱长度为
    17cm
    17cm
    ．

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    如图所示，固定的竖直圆筒由上段细筒和下段粗筒组成，粗筒横截面积是细筒的4倍，细筒足够长，粗筒中A、B两轻质光滑活塞导热性能良好，其间封有空气，活塞A上方有水银．用外力向上托住活塞B，使之处于静止状态，活塞A上方的水银面与粗筒上端相平，水银深H=10cm，气柱长L=20cm，大气压强p0=75cmHg．现使活塞B缓慢上移，直到A活塞上移H/2的距离，气体温度不变．则对于被封气体：
    （1）与原来相比较
    BD
    BD

    A．气体放热，分子间平均距离增大        B．气体内能不变，分子平均距离减小
    C．气体分子热运动动能增大，压强减小   D．气体分子热运动平均动能不变，压强增大
    （2）计算筒内气柱的长度变为多少？

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    科目：高中物理 来源： 题型：

    如图所示，固定的竖直大圆环半径为R，劲度系数为k的弹簧原长为L（L＜2R），其上端悬挂于大圆环最高点A，下端连接一重为G的光滑小滑环P，小滑环套在大圆环上，当小滑环P静止时，弹簧与竖直方向的夹角为多少？

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    （2011?崇明县二模）如图所示，固定的竖直圆筒由上段细筒和下段粗筒组成，粗筒横截面积是细筒的4倍，细筒足够长，粗筒中A、B两轻质光滑活塞间封有空气，活塞A上方有水银．用外力向上托住活塞B，使之处于静止状态，活塞A上方的水银面与粗筒上端相平，当时气体温度为23℃水银深H=10cm，气柱长L=20cm，大气压强p0=75cm Hg．现保持温度不变，使活塞B缓慢上移，直到水银的一半被推入细筒中，
    （1）此时筒内气体的压强为多少？
    （2）活塞B向上移动的距离
    （3）此时保持活塞B位置不变，改变气体温度，让A上方的水银刚好全部进入细筒内，则气体的温度是多少？

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