Question

如圖所示，粗細(xì)均勻的U形管，左管封閉一段空氣柱，兩側(cè)水銀面高度差為h，U形管兩管間寬度為d，且d＜h．現(xiàn)將U形管以O(shè)點(diǎn)為軸順時(shí)針旋轉(zhuǎn)90°，至兩平行管水平，并保持U形管在豎直面內(nèi)．設(shè)溫度不變，管的直徑可忽略不計(jì)，水銀沒(méi)有溢出，則下列說(shuō)法中正確的是（　　）

A、封閉端水銀柱的長(zhǎng)度h₁增大，開(kāi)口端水銀柱的長(zhǎng)度h₂減小，靜止時(shí)h₁＞h₂，封閉氣體壓強(qiáng)增大

B、封閉端水銀柱的長(zhǎng)度h₁減小，開(kāi)口端水銀柱的長(zhǎng)度h₂增大，靜止時(shí)h₁=h₂，封閉氣體壓強(qiáng)不變

C、封閉端水銀柱的長(zhǎng)度h₁減小，開(kāi)口端水銀柱的長(zhǎng)度h₂增大，靜止時(shí)h₁＞h₂，封閉氣體壓強(qiáng)增大

D、封閉端水銀柱的長(zhǎng)度h₁減小，開(kāi)口端水銀柱的長(zhǎng)度h₂增大，靜止時(shí)h₁＜h₂，封閉氣體壓強(qiáng)減小

Answer 1

分析：在轉(zhuǎn)動(dòng)的過(guò)程中，封閉氣體的溫度不變，轉(zhuǎn)動(dòng)90°之后，封閉氣體的壓強(qiáng)變大，根據(jù)氣體的等溫變化可以分析水銀的長(zhǎng)度的變化．

解答：解：由于整個(gè)過(guò)程中氣體的溫度不變，所以氣體做的是等溫變化，在轉(zhuǎn)動(dòng)之前，氣體的壓強(qiáng)為P₁=P₀-h，轉(zhuǎn)動(dòng)之后，氣體的壓強(qiáng)P₂=P₀-d，由于d＜h，所以在轉(zhuǎn)動(dòng)90°之后，封閉氣體的壓強(qiáng)變大，根據(jù)P₁V₁=P₂V₂可知，封閉氣體的體積將減小，所以封閉端水銀柱的長(zhǎng)度h₁增大，開(kāi)口端水銀柱的長(zhǎng)度h₂減小，所以靜止時(shí)h₁＞h₂，所以A正確，BCD錯(cuò)誤．
故選A．

點(diǎn)評(píng)：分析清楚轉(zhuǎn)動(dòng)之前和轉(zhuǎn)動(dòng)之后的氣體的壓強(qiáng)的關(guān)系，根據(jù)P₁V₁=P₂V₂可以很容易的分析水銀的長(zhǎng)度的變化，難度不大．