易错点15 气体状态变化引起的内能改变问题 （5陷阱点4考点4题型）（学生版）-2025版高考物理易错点透析讲义

易错点15不能准确计算气体状态变化引起的内能改变问题目录01易错陷阱易错陷阱1：对分子力与分子间距离变化关系的不明确易错陷阱2：混淆理想气体状态方程的应用条件易错陷阱3：混淆单晶体、多晶体及非晶体的异同易错陷阱4：对浸润和不浸润、毛细现象的原理不清易错陷阱5：不能明确做功与热传递对物体内能的影响02易错知识点知识点一、微观量的估算知识点二、气体压强的产生与计算知识点三、气体实验定律的应用知识点四、热力学第一定律的理解及应用03举一反三——易错题型题型一：“玻璃管液封”问题题型二：“汽缸活塞类”问题题型三：“变质量气体”问题题型四：热力学定律与气体实验定律的综合04易错题通关易错陷阱1：对分子力与分子间距离变化关系的不明确(1)r0的意义分子间距离r＝r0时，引力与斥力大小相等，分子力为零，所以分子间距离等于r0(数量级为10－10m)的位置叫平衡位置．(2)分子间的引力、斥力和分子力随分子间距离变化的图像如图所示．在r轴上方，分子间的作用力表现为斥力；在r轴下方，分子间的作用力表现为引力．①分子间的引力和斥力都随分子间距离的增大而减小且斥力变化得快．②实际表现的分子力是引力和斥力的合力．③当r<r0时，分子力随分子间距离的增大而减小；当r>r0时，分子力随分子间距离的增大先增大后减小．易错陷阱2：混淆理想气体状态方程的应用条件1．对理想气体状态方程的理解(1)成立条件：一定质量的理想气体．(2)该方程表示的是气体三个状态参量的关系，与中间的变化过程无关．(3)公式中常量C仅由气体的种类和质量决定，与状态参量(p、V、T)无关．(4)方程中各量的单位：温度T必须是热力学温度，公式两边中压强p和体积V单位必须统一，但不一定是国际单位制中的单位．2．理想气体状态方程与气体实验定律eq\f(p1V1,T1)＝eq\f(p2V2,T2)⇒eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(T1＝T2时，p1V1＝p2V2玻意耳定律,V1＝V2时，\f(p1,T1)＝\f(p2,T2)查理定律,p1＝p2时，\f(V1,T1)＝\f(V2,T2)盖－吕萨克定律))易错陷阱3：混淆单晶体、多晶体及非晶体的异同分类微观结构宏观表现外形物理性质晶体单晶体组成晶体的物质微粒(原子、分子、离子)在空间按一定规则排列——空间点阵有天然、规则的几何形状各向异性有确定的熔点多晶体由无数的晶体微粒(小晶粒)无规则排列组成没有天然、规则的几何形状各向同性非晶体内部物质微粒是无规则排列的没有确定的熔化温度易错陷阱4：对浸润和不浸润、毛细现象的原理不清(1)附着层内分子受力情况液体和固体接触时，附着层的液体分子除受液体内部的分子吸引外，还受到固体分子的吸引．(2)浸润的成因当固体分子吸引力大于液体内部分子力时，这时表现为液体浸润固体．(3)不浸润的成因当固体分子吸引力小于液体内部分子力时，这时表现为液体不浸润固体．(4)毛细现象的产生原因毛细现象的产生与表面张力及浸润现象都有关系．如图所示，甲是浸润情况，此时管内液面呈凹形，因为液体的表面张力的作用，液体会受到向上的作用力，因而管内液面要比管外高；乙是不浸润情况，管内液面呈凸形，表面张力的作用使液体受到向下的力，因而管内液面比管外低．易错陷阱5：不能明确做功与热传递对物体内能的影响符号WQΔU＋体积减小，外界对热力学系统做功热力学系统吸收热量内能增加－体积增大，热力学系统对外界做功热力学系统放出热量内能减少知识点一、微观量的估算1．微观量：分子体积V0、分子直径d、分子质量m0.2．宏观量：物体的体积V、摩尔体积Vmol、物体的质量m、摩尔质量M、物体的密度ρ.3．关系(1)分子的质量：m0＝eq\f(M,NA)＝eq\f(ρVmol,NA).(2)分子的体积：V0＝eq\f(Vmol,NA)＝eq\f(M,ρNA).(3)物体所含的分子数：N＝eq\f(V,Vmol)·NA＝eq\f(m,ρVmol)·NA或N＝eq\f(m,M)·NA＝eq\f(ρV,M)·NA.4．两种模型(1)球体模型直径为d＝eq\r(3,\f(6V0,π)).(适用于：固体、液体)(2)立方体模型边长为d＝eq\r(3,V0).(适用于：气体)知识点二、气体压强的产生与计算1．产生的原因由于大量分子无规则运动而碰撞器壁，形成对器壁各处均匀、持续的压力，作用在器壁单位面积上的压力叫做气体的压强．2．决定因素(1)宏观上：决定于气体的温度和体积．(2)微观上：决定于分子的平均动能和分子的密集程度．3．平衡状态下气体压强的求法(1)液片法：选取假想的液体薄片(自身重力不计)为研究对象，分析液片两侧受力情况，建立平衡方程，消去面积，得到液片两侧压强相等方程，求得气体的压强．(2)力平衡法：选取与气体接触的液柱(或活塞)为研究对象进行受力分析，得到液柱(或活塞)的受力平衡方程，求得气体的压强．(3)等压面法：在连通器中，同一种液体(中间不间断)同一深度处压强相等．液体内深h处的总压强p＝p0＋ρgh，p0为液面上方的压强．4．加速运动系统中封闭气体压强的求法选取与气体接触的液柱(或活塞)为研究对象，进行受力分析，利用牛顿第二定律列方程求解．知识点三、气体实验定律的应用1．气体实验定律玻意耳定律查理定律盖—吕萨克定律内容一定质量的某种气体，在温度不变的情况下，压强与体积成反比一定质量的某种气体，在体积不变的情况下，压强与热力学温度成正比一定质量的某种气体，在压强不变的情况下，其体积与热力学温度成正比表达式p1V1＝p2V2eq\f(p1,T1)＝eq\f(p2,T2)或eq\f(p1,p2)＝eq\f(T1,T2)eq\f(V1,T1)＝eq\f(V2,T2)或eq\f(V1,V2)＝eq\f(T1,T2)图象2.理想气体的状态方程(1)理想气体①宏观上讲，理想气体是指在任何条件下始终遵守气体实验定律的气体，实际气体在压强不太大、温度不太低的条件下，可视为理想气体．②微观上讲，理想气体的分子间除碰撞外无其他作用力，即分子间无分子势能．(2)理想气体的状态方程一定质量的理想气体状态方程：eq\f(p1V1,T1)＝eq\f(p2V2,T2)或eq\f(pV,T)＝C.气体实验定律可看做一定质量理想气体状态方程的特例．知识点四、热力学第一定律的理解及应用1．热力学第一定律的理解不仅反映了做功和热传递这两种方式改变内能的过程是等效的，而且给出了内能的变化量和做功与热传递之间的定量关系．2．对公式ΔU＝Q＋W符号的规定符号WQΔU＋外界对物体做功物体吸收热量内能增加－物体对外界做功物体放出热量内能减少3.几种特殊情况(1)若过程是绝热的，则Q＝0，W＝ΔU，外界对物体做的功等于物体内能的增加量．(2)若过程中不做功，即W＝0，则Q＝ΔU，物体吸收的热量等于物体内能的增加量．(3)若过程的初、末状态物体的内能不变，即ΔU＝0，则W＋Q＝0或W＝－Q.外界对物体做的功等于物体放出的热量．题型一：“玻璃管液封”问题【例1】（2024•洛阳一模）如图所示，将一内径处处相同，导热良好的“T”形细玻璃管以“┝”的姿势放在水平面上，使其上端开口，下端封闭，且使竖直细管垂直水平面，管中用水银封闭着A、B两部分理想气体，C为轻质密闭活塞，各部分长度如图所示。现缓慢推动活塞，将水平管中水银恰好全部推进竖直管中，水银未从上端管口溢出，已知大气压强p0＝75cmHg，设外界温度不变。求：（1）水平管中水银恰好全部被推进竖直管中时，气体A的压强；（2）将水平管中水银全部推进竖直管的过程中活塞移动的距离。【变式1-1】（2024•顺庆区校级模拟）如图所示，开口竖直向上的固定气缸右侧连一“U”形管气压计，在距气缸底部1.2l处有一个卡环，一质量为m的活塞可以在气缸内卡环以上部分无摩擦滑动且不漏气，在气缸内封闭一定质量的气体，当温度为T0时，活塞静止在距气缸底部为1.5l处，已知大气压强恒为p0，气缸横截面积为s，不计“U”形管内气体的体积，现缓慢降低缸内气体的温度，求：（1）当活塞缸接触卡环时，气体的温度T1；（2）当气压计两管水银面相平时，气体的温度T2．【变式1-2】（2024•博望区校级模拟）如图，粗细均匀的L形导热细玻璃管固定在竖直面内，竖直部分AB顶端封闭，长为55cm，通过水银柱在管内封闭一段长为30cm的理想气体，水平部分BC左端开口，管内的水银柱总长为30cm，水银柱左侧面到C端的距离为20cm，已知大气压强为75cmHg，环境温度为300K。（1）若温度缓慢升高，发现水银柱左侧面向左移动的距离为10cm，求此时环境温度；（2）若保持（1）中环境温度不变，将玻璃管C端用活塞封闭，并缓慢向右推动活塞，当AB中水银柱回到初始高度时，求此时竖直管内气体的压强。【变式1-3】（2024•嘉兴模拟）如图所示，自重为G的玻璃管竖直悬挂在力传感器下方，其上端封闭，下端没入水银槽中。一段水银柱将管中气体分成上下两部分，下方气体和水银交界面与管外水银面齐平。已知力传感器示数为1.1G，外界大气压为p0，玻璃管横截面积为S、水银密度为ρ、重力加速度为g，不计玻璃管壁厚度，求：（1）管内上方气体压强p；（2）管内水银柱高度h；（3）若环境温度缓慢升高，则下方气体与水银交界面将下降（选填“上升”、“下降”或“不动”），上方气体碰撞单位面积管壁的平均撞击力将增大（选填“增大”、“减小”或“不变”）。题型二：“汽缸活塞类”问题【例2】（2024•湖北模拟）如图（a）所示，竖直放置、开口向上的汽缸内用质量m＝10kg的活塞封闭着一部分理想气体，活塞横截面积S＝0.01m2，能无摩擦的滑动。初始时活塞处于静止状态，距离气缸底部的高度h1＝9cm。若汽缸、活塞导热性好，气体温度始终保持不变，已知大气压强p0＝1×105Pa，重力加速度g取10m/s2，求：（1）初始时刻气体的压强p1；（2）将汽缸缓慢倒置后，如图（b）所示，活塞距气缸底部的高度h2。【变式2-1】（2024•龙岗区校级三模）如图为一个简易的环境温度报警器，一固定在水平地面上的汽缸，导热性能良好，缸内温度与环境温度可以认为相等，当轻绳拉力刚好为零时，蜂鸣器开始报警。汽缸内有一质量不计、横截面积，S＝10cm2的活塞封闭着一定质量理想气体，活塞上方用轻绳悬挂着质量m＝1kg矩形重物。当缸内温度为T1＝300K时，活塞与缸底相距H＝10cm，与重物相距h＝2cm。大气压强p0＝1.0×105Pa，重力加速度大小g＝10m/s2，不计活塞厚度及活塞与缸壁间的摩擦。（1）当活塞刚好接触重物时，求缸内气体的温度T2；（2）报警器刚开始报警时，求环境温度T3。【变式2-2】（2024•花溪区校级模拟）如图，绝热气缸A与导热气缸B均固定于地面，由刚性杆连接的绝热活塞与两气缸间均无摩擦．两气缸内装有处于平衡状态的理想气体，开始时体积均为V0、温度均为T0．缓慢加热A中气体，停止加热达到稳定后，A中气体压强为原来的1.2倍．设环境温度始终保持不变，求：（i）气缸B中气体的体积VB；（ii）气缸A中气体的温度TA．【变式2-3】（2024•广东三模）一内壁光滑的汽缸竖直放置，通过轻杆连接的两活塞a、b之间封闭有一定质量的理想气体，如图所示。初始时，两活塞均处于静止状态，且两活塞到汽缸连接处MN的距离相等，封闭气体的热力学温度为T0。已知两活塞a、b的质量分别为ma=32m0，mb＝m0，横截面积Sa（1）若使封闭气体缓慢降温使活塞a恰好移动到连接处MN，求此时气体的温度；（2）若在活塞a上缓慢添加细砂使活塞a恰好移动到连接处MN，封闭气体温度不变，求最终所加细砂的总质量。题型三：“变质量气体”问题【例3】（2024•开福区校级模拟）如图甲，气动避震是通过控制气压来改变车身高低，备受高档轿车的青睐。其工作原理可以简化为如图乙，在导热良好的气缸内用可自由滑动的面积为S＝10cm2活塞和砝码组合体封闭一定质量的空气，活塞和砝码总质量为m＝5kg。充气装置可通过开关阀门K对气缸进行充气或放气来改变车身高低。初始时，开关阀门K关闭，此时气缸内气体高度为h1＝40cm。已知外界大气压强p0＝1.0×105Pa。求：（1）初始状态气缸内压强p1；（2）仅将活塞和砝码的总质量增大至10kg时，汽缸内气体高度h2；（3）在（2）的基础上，打开阀门K，充气装置向气缸内充气，当汽缸内气体高度最终恢至h1时，求充入的外界大气的体积V。【变式3-1】（2024•浙江二模）自行车在生活中是一种普及程度很高的交通工具。自行车轮胎气压过低不仅费力而且又很容易损坏内胎，轮胎气压过高会使轮胎的缓冲性能下降或发生爆胎，因此保持合适的轮胎气压对延长轮胎使用寿命和提升骑行感受至关重要。已知某款自行车轮胎容积为V＝1.8L且保持不变，在环境温度为27℃条件下，胎内气体压强为p1＝1.5×105Pa，外界大气压强为p0＝1.0×105Pa。（1）若该车长时间骑行在温度较高的公路上使胎内气体的温度上升到37℃，问此时车内气体的压强；（2）若车胎的气门芯会缓慢漏气，长时间放置后胎内压强变为p0＝1.0×105Pa，忽略气体温度与车胎容积的变化，问胎内泄漏出的气体质量占原来胎内气体质量的比例；（3）若自行车说明书规定的轮胎标准气压在室温27℃下为p＝2.1×105Pa，为使车胎内气压达标，某同学用打气筒给自行车打气。设每打一次可打入压强为p0＝1.0×105Pa温度为27℃的空气90cm2。请通过计算判断打气10次后车胎压强是否达到说明书规定的标准胎压。假设打气过程气体的温度保持不变，车胎因膨胀而增大的体积可以忽略不计。【变式3-2】（2024•江宁区校级二模）青藏高原上海拔4000m时，大气压强为6.3×104Pa。某游客在此出现了高原反应，随即取出一种便携式加压舱使用。如图所示，该加压舱主要由舱体、气源箱组成。已知加压舱刚取出时是折叠状态，只打开进气口，气源箱将周围环境中体积为15m3的大气输入到舱体中，稳定后，舱内空气新鲜，且气压不变，温度维持在27℃，病人在舱内的高压环境中吸氧。充气后的加压舱舱体可视为长2.1m、底面积1m2的圆柱体，舱内外气体均可视为理想气体，舱外环境温度保持﹣3℃不变。（1）求稳定后舱内气体的压强；（2）该游客在舱内治疗一段时间后情况好转，他改设2.0×105Pa、27℃的新模式，加压舱会自动充气、放气，当将周围环境中1m3的气体充入加压舱后达到了新模式，求这个过程中放出气体质量与进入气体质量之比。【变式3-3】（2024•琼山区校级模拟）水肺潜水运动中，潜水员潜水时需要携带潜水氧气瓶，以保障潜水员吸入气体的压强跟外界水压相等。潜水器材准备室中有一待充气的氧气瓶，其内部气体的压强、温度与外界大气相同，潜水员用气体压缩机为其充气，1s内可将压强为p0、温度为t0、体积V0＝700mL的气体充进氧气瓶内，充气完成时氧气瓶内气体压强p＝16atm，温度t＝47℃。已知外界大气压p0＝1atm，外界环境温度t0＝27℃，氧气瓶的容积V＝11L，氧气瓶的导热性能良好，水温恒为t0，水中每下降10m深度水压增加1atm。（1）求气体压缩机对氧气瓶充气的时间；（2）潜水员携带氧气瓶迅速下潜至水面下h1＝10m深处，在该水层活动期间吸入气体V1＝20L，随即迅速下潜至水面下h2＝20m深处，在该水层活动期间吸入气体V2＝16L，求此时氧气瓶内剩余气体的压强。题型四：热力学定律与气体实验定律的综合【例4】（2024•温州一模）从消毒柜中取出一质量m＝0.4kg、杯口截面积S＝3.5×10﹣4m2的圆柱形玻璃杯。将杯盖盖上后，杯内密封一定质量的理想气体，该气体处于温度T0＝360K、压强p0=1.0×10（1）从状态A到状态B过程中，气体（选填“吸收”或“放出”）热量，气体分子单位时间撞击杯盖次数（选填“变大”、“变小”或“不变”）；（2）求气体在状态B的压强p1；（3）气体在状态B时，用竖直向上外力提起杯盖，由于大气压作用玻璃杯与杯盖不分离，两者在空中保持静止，求杯盖对玻璃杯作用力F的大小。【变式4-1】（2024•青秀区校级模拟）制作水火箭是青少年科技活动的常见项目之一。某研究小组为了探究水火箭在充气与喷水过程中气体的热学规律，把水火箭的塑料容器竖直固定，其中A、C分别是塑料容器的充气口、喷水口，B是气压计，如图（a）所示。在室温环境下，容器内装入一定质量的水，封闭体积为V0的一定气体，气体压强此时为4p0。（1）打开喷水口阀门，喷出一部分水后关闭阀门，容器内气体从状态M变化到状态N，其压强p与体积V的变化关系如图（b）中实线所示，已知气体在状态N时的体积为V1，压强为p1，求气体在状态N与状态M时的热力学温度之比。（2）图（b）中虚线MN′是容器内气体在绝热（既不吸热也不放热）条件下压强p与体积V的变化关系图线，试判断气体在图（b）中沿实线从M到N的过程是吸热还是放热。（列表达式说明理由）（3）若容器内体积为V0、压强为4p0的气体是在塑料容器内原有压强为p0，体积为V0的封闭空气中向内缓慢充气而形成的（不计容器的容积变化）。设充气过程中气体温度不变，求充入的气体在该室温环境下压强为p0时的体积。【变式4-2】（2024•镇海区校级一模）某款智能手机可以直接显示手机所处环境的压强和温度，某科创小组想利用智能手机的这种功能测量一形状不规则又易溶于水的物体密度，他们自制了“测量筒”，测量筒由上端开口的隔热性良好且可电加热的圆柱形气缸和横截面积为S＝0.20m2的隔热轻质活塞组成。具体操作如下：第一步：如图甲所示，将手机放入测量筒，放上活塞，手机稳定显示压强p1＝1.013×105Pa；第二步：如图乙所示，在活塞上轻放待测物体，稳定后，手机显示压强p2＝1.015×105Pa；第三步：如图丙所示，把待测物体也放入气缸里，再放上活塞，待手机稳定显示温度T1＝270K时，测得活塞到汽缸底部高度h＝0.50m。然后开启电热丝加热一段时间，待手机稳定显示温度T2＝310K时，测得活塞上升了Δh＝0.05m。（封闭的空气视为理想气体，忽略一切摩擦，待测物体的体积始终不变，不计电热丝和手机的体积）。求：（1）第二步中，筒内气体在放上待测物前后的两种稳定状态进行比较，放上待测物后筒内气体分子的平均速率（填“增大”、“减小”、“不变”），气体的内能（填“增加”、“减少”、“不变”）：（2）待测物体的质量；（3）待测物体的体积。【变式4-3】（2024•南宁模拟）如图甲所示，质量为4.0kg、面积为8.0cm2的绝热活塞将理想气体封闭在上端开口的直立圆筒型绝热气缸中，活塞可沿气缸无摩擦滑动且不漏气。某时刻活塞静止于A位置，气缸内气体的内能U0＝100J。现通过电热丝缓慢加热直到活塞到达位置B，缸内气体的V﹣T图像如图乙所示。已知大气压p0=1.0×10（1）活塞处于A位置时气缸内气体的热力学温度和活塞处于B位置时气体的内能；（2）从A到B，气体从电热丝吸收的总热量。（2024•如皋市模拟）小明同学设计了一种测温装置，用于测量的教室内的气温（教室内的气压为一个标准大气压气压，相当于76cm汞柱产生的压强），结构如图所示，大玻璃泡A内有一定量的气体，与A相连的B管插在水银槽中，管内水银面的高度x可反映泡内气体的温度，即环境温度并把B管水银面的高度转化成温度的刻度值当教室温度为27℃时，B管内水银面的高度为16cm。B管的体积与大玻璃泡A的体积相比可忽略不计，则以下说法正确的是（）A．该测温装置利用了气体的等压变化的规律 B．B管上所刻的温度数值上高下低 C．B管内水银面的高度为22cm时，教室的温度为﹣3℃ D．若把这个已经刻好温度值的装置移到高山上，测出的温度比实际偏低（2024•南通模拟）某小组设计的测温装置如图所示，竖直玻璃管B与玻璃泡A相连插在水槽中，封有一定量的气体，大气压强不变的情况下，管内水柱高度可反映泡内气体的温度，即环境温度。环境温度变化时，玻璃泡内气体压强可视为不变，则（）A．测温物质是水 B．水柱越高温度越高 C．管上的刻度是均匀的 D．测温范围由A体积决定（2024•长春一模）排球比赛中球内标准气压为1.300×105Pa～1.425×105Pa。某次比赛时环境大气压强为1.000×105Pa，一排球内气体压强为1.100×105Pa，球内气体体积为5L。为使该排球内的气压达到比赛用的标准气压，需用充气筒给排球充气，已知充气筒每次能将环境中0.23L的空气充入排球，充气过程中排球体积和气体温度的变化均可忽略不计，气体视为理想气体，则需要充气的次数至少为（）A．9次 B．7次 C．5次 D．4次（2024•合肥二模）我国在春节和元宵节都有挂灯笼的习俗。现代制作的灯笼大多用铁丝做骨架，外层蒙以纸或纱类等透明物，内部装有白炽灯。夜晚点亮的白炽灯，既起到照明作用，又能营造出喜庆的节日氛围。若灯未点亮前，灯笼内的温度为T1，空气密度为ρ1，灯点亮一段时间后，灯笼内的温度升至T2，空气密度为ρ2。不计灯笼体积的变化，T1与T2的单位均为开尔文。若大气压强不变，则ρ1与ρ2之比为（）A．T2−T1C．T1T2（2024•长沙模拟）某同学自制了一个气温计，他将一根透明玻璃管插入一个薄玻璃瓶，接口处密封。将加热后的玻璃瓶倒置，再把玻璃管插入装有红墨水的水槽中，固定好整个装置，如图所示。当瓶内气体温度降至室温T时，管内外水面的高度差为h1。设红墨水的密度为ρ，重力加速度为g，管内气体的体积与瓶的容积相比可忽略不计，室内气压保持p0不变，以下操作过程中，玻璃管内水面一直在水槽水面之上。下列说法正确的是（）A．若室温降低，玻璃瓶中的气体将发生等压变化 B．若室温升高，管内外水面的高度差将增大 C．当管内外水面的高度差为h2时，室温为p0D．将装置带至温度恒定的低压舱，舱内气压越低，管内外水面的高度差越大（多选）（2024•湖南模拟）如图所示，水平桌面上有一个水银槽，薄壁细玻璃管的底部胶接着一根细线，细线的另一端悬挂在铁架台的支架上。玻璃管开口向下并插入水银槽中，管内外水银面高度差为h，管内被封闭了一定质量的理想气体，下列各种情况下能使细线拉力变小的是（开始时细线的拉力不为零，且不计玻璃管所受的浮力）（）A．随着环境温度升高，管内气体温度也升高 B．大气压强变大 C．再向水银槽内注入水银 D．稍降低水平桌面的高度，使玻璃管位置相对水银槽上移（多选）（2024•雨花区校级三模）内径均匀且大小可忽略的“T”形细玻璃管竖直放置，管内有被水银封闭的理想气体Ⅰ和Ⅱ，竖直管上端与大气相通，各部分长度如图所示。已知环境温度为27℃，大气压强p0＝76cmHg。下列说法正确的是（）A．两部分气体升高相同温度，竖直管水银面上升10cm时，气体Ⅰ长度为16cm B．两部分气体升高相同温度，竖直管水银面上升10cm时，气体温度为500K C．保持温度不变，从竖直管上端加水银至管口，加入水银长度为11.2cm D．保持温度不变，从竖直管上端加水银至管口，加入水银长度为12cm（多选）（2024•泰安三模）如图所示，竖直放置的导热良好的汽缸由横截面面积不同的上、下两部分组成，上半部分的横截面面积为2S，下半部分的横截面面积为S，上半部分的汽缸内有一个质量为2m的活塞A，下半部分的汽缸内有一个质量为m的活塞B，两个活塞之间用一根长为2L的轻质细杆连接，两个活塞之间封闭了一定质量的理想气体