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  • 1. (2021高二下·日照期末) “沉浮子”是一种神奇的益智玩具,如图甲所示,在密封的矿泉水瓶中,漂浮一开口向下的玻璃瓶,玻璃瓶内上方空间密封一定质量的气体 ,水面上方密封一定质量的气体B。当用外力挤压矿泉水瓶时,瓶内压强增大,玻璃瓶内的气体 被压缩,浮力减小,玻璃瓶将下沉;松手后,矿泉水瓶内压强减小,玻璃瓶内气体 膨胀,浮力增大,玻璃瓶将上浮。

    某同学先将一注射器的活塞移动至 处(与外界大气相通),然后通过细管与矿泉水瓶相连后密封,不计细管的体积,如图乙所示。密封前后矿泉水瓶内水面上方气体压强为 ,体积为 (不包含注射器内的气体),玻璃瓶底高出水面 。然后缓慢将活塞推至最左端时,玻璃瓶恰好悬浮在水面上(瓶底与水面相平),如图丙所示。已知玻璃瓶的质量 ,横截面积 ,大气压强 ,重力加速度 ,水的密度 。不计玻璃瓶壁的厚度,环境温度保持不变,所研究的气体均为空气,并可视为理想气体。

    1. (1) 求初始状态时,玻璃瓶内外液面的高度差
    2. (2) 求矿泉水瓶内上方气体B的体积 (计算结果以 为单位,保留1位小数);
    3. (3) 在图甲所示的状态下,当环境温度缓慢升高时,玻璃瓶将如何移动?(回答“上浮”、“下沉”或“不动”),并说明理由。

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