(4 分)如图所示,两根粗细相同的玻璃管下端用橡皮管相连,…——2022 高考物理第 9 题答案解析

2022_上海卷

2022 上海 第 9 题 单选题 区分题
2022_上海卷

9.(4 分)如图所示,两根粗细相同的玻璃管下端用橡皮管相连,左管内封有一段长 30cm的气体,右管开口,左管水银面比右管内水银面高 25cm,大气压强为 75cmHg,现移动右侧玻璃管,使两侧管内水银面相平,此时气体柱的长度为(  )

A. 20cm
B. 25cm
C. 40cm
D. 45cm
参考答案

A

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【答案】A

【分析】左管内封闭气体温度不变,根据题意求出封闭气体的状态参量,应用玻意耳定律可求出气体末状态的长度。

【解答】解:设玻璃管横截面积为S,初始状态气柱长度为 $_ { \mathrm { L } _ { 1 } = 3 0 \mathrm { c m } = 0 . 3 \mathrm { m } }$ ,密闭气体初始状态:压强 $\mathrm { P _ { 1 } = P _ { 0 } \ : - \ : P _ { h } = \ : \ : ( 7 5 \ : - \ : 2 5 ) \ c m H g = 5 0 c m H g }$ ,体积 $\mathrm { V } _ { 1 } { = } \mathrm { S L } _ { 1 }$ ,移动右侧玻璃管后,压强 $\mathrm { P } _ { 2 } \mathrm { = } \mathrm { P } _ { 0 } \mathrm { = } 7 5 \mathrm { c m H g }$ ,体积 $\mathrm { V } _ { 1 } { = } \mathrm { S } \mathrm { L } _ { 2 }$ ,根据玻意耳定律得:

$$ \mathrm { P } _ { 1 } \mathrm { V } _ { 1 } { = } \mathrm { P } _ { 2 } \mathrm { V } _ { 2 } $$

代入数据解得: $_ { \mathrm { L } _ { 2 } = 0 . 2 \mathrm { m } = 2 0 \mathrm { c m } }$

故A正确,BCD错误;

故选:A。

【点评】本题考查了一定质量理想状态气体方程的应用,根据题意分析清楚气体状态变化过程,求出气体状态参量,应用玻意耳定律与几何关系即可解题。

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