综合题10.0分
物理

【物理——选修3-3】(10分)如图,一上端开口、下端封闭的细长玻璃管竖直放置,玻璃管的下部封有长l1=25.0cm的空气柱,中间有一段长为l2=25.0cm的水银柱,上部空气柱的长度l3=40.0cm。已知大气压强为P0=75.0cmHg。现将一活塞(图中未画出)从玻璃管开口处缓缓往下推,使管下部空气柱长度变为l1=20.0cm。

20.假设活塞下推过程中没有漏气,求活塞下推的距离。

第1小题正确答案及相关解析

正确答案

15.0cm

解析

以cmHg为压强单位,在活塞下推前,玻璃管下部空气柱的压强为p1p0p2

设活塞下推后,下部空气柱的压强为p1′,由玻意耳定律得

p1l1p1l1′        ②

如图,设活塞下推距离为Δl,则此时玻璃管上部空气柱的长度为

l3′=l3l1l1′-Δl            

设此时玻璃管上部空气柱的压强为p3′,则

p3′=p1′-p2           

由玻意耳定律得

p

考查方向

本题考查了理想气体的状态方程等知识点,在近几年的各省高考题出现的频率较高,常单独命题。

解题思路

设活塞下推距离为△l,分别求解出上、下两端封闭气体下推前的压强和长度,在表示出下推后的压强和长度,对两端封闭气体分别运用玻意耳定律列式后联立求解即可.

易错点

对两端气体的压强间以及其与大气压强的关系不能正确找到.