玻璃瓶可作为测量水深的简易装置。如图所示,潜水员在水面上将…——2022 高考物理第 16 题答案解析

2022_省自主命题(广东)

2022 广东 第 16 题 解答题 区分题
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16. 玻璃瓶可作为测量水深的简易装置。如图所示,潜水员在水面上将80mL水装入容积为380mL的玻璃瓶中,拧紧瓶盖后带入水底,倒置瓶身,打开瓶盖,让水进入瓶中,稳定后测得瓶内水的体积为

230mL。将瓶内气体视为理想气体,全程气体不泄漏且温度不变。大气压强 $p _ { \theta }$ 取 $1 . 0 { \times } 1 0 ^ { 5 } \mathrm { P a }$ ,重力加速度 g 取 $\mathrm { 1 0 m } / \mathrm { s } ^ { 2 }$ ,水的密度r取 $1 . 0 \times 1 0 ^ { 3 } \mathrm { k g } / \mathrm { m } ^ { 3 }$ 。求水底的压强p和水的深度h。

参考答案

$p = 2 . 0 { \times } 1 0 ^ { 5 } \mathrm { P a }$ ,10m

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【答案】 $p = 2 . 0 { \times } 1 0 ^ { 5 } \mathrm { P a }$ ,10m

【解析】

【详解】对瓶中所封的气体,由玻意耳定律可知

$$ p _ {0} V _ {0} = p V $$

即

$$ 1. 0 \times 1 0 ^ {5} \times (3 8 0 - 8 0) = p \times (3 8 0 - 2 3 0) $$

解得

$$ p = 2. 0 \times 1 0 ^ {5} \mathrm{Pa} $$

根据

$$ p = p _ {0} + \rho g h $$

解得

h=10m

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