2026青岛高三上学期期初考试试题赏析(四)

4. 如图所示，导热性能良好的封闭容器盛有水，水面上方通过阀门与充气泵相连，一端封闭的玻璃管开口向下漂浮在水面上。初始时水面上方空气压强为，此时管内空气柱长度为15 cm，露出水面部分长度为5 cm，水的密度为，重力加速度为，容器内空气可看作理想气体。现用气泵缓慢充气，当玻璃管上端恰好与水面相平时，管内空气的压强为（）

A. B. C. D. 

【答案】B

【解析】

【详解】 设玻璃管横截面积为，玻璃管重力为。初始时管内水面比容器水面低的深度为

对管内气体，初始压强

解得

初始时玻璃管漂浮，浮力等于重力，则

可得玻璃管重力

当玻璃管上端恰好与水面相平时，设此时管内空气柱长度为，由于玻璃管仍漂浮，浮力仍等于重力，因此

可得

即此时管内空气柱长度为10cm。容器导热、过程缓慢，则管内气体做等温变化，初始体积，末态体积

由玻意耳定律有

解得

故选B。

 此题学生容易在受力分析时再分析一遍浮力导致出错，需说明浮力是效果力，说明浮力来源。