2．某同學(xué)用如圖1所示注射器驗(yàn)證玻意耳定律．實(shí)驗(yàn)開始時(shí)在如圖所示的注射器中用橡皮帽封閉了一定質(zhì)量的空氣．則：

（1）若注射器上全部刻度的容積為V，用刻度尺測(cè)得全部刻度長(zhǎng)為L(zhǎng)，則活塞的橫截面積可表示為$\frac{V}{L}$；
（2）測(cè)得活塞和框架的總質(zhì)量是M，大氣壓強(qiáng)為P0，當(dāng)注射器內(nèi)氣體處于某狀態(tài)時(shí)，在框架左右兩側(cè)對(duì)稱掛兩個(gè)砝碼，每個(gè)砝碼質(zhì)量為m，不計(jì)活塞與注射器管壁間摩擦，則穩(wěn)定后注射器內(nèi)氣體的壓強(qiáng)可表示為${P}_{0}+\frac{（M+2m）gL}{V}$；
（3）如圖2中是不同小組的甲、乙兩同學(xué)在同一溫度下做實(shí)驗(yàn)時(shí)得到的P-$\frac{1}{V}$圖．若兩人實(shí)驗(yàn)時(shí)操作均正確無誤，且選取坐標(biāo)標(biāo)度相同，那么兩圖線斜率不同的主要原因是研究氣體質(zhì)量不同．

分析 玻意耳定律研究的是一定質(zhì)量理想氣體的等溫變化，壓強(qiáng)與體積成反比，或壓強(qiáng)與體積的倒數(shù)成正比，氣體的體積V=SL，壓強(qiáng)的定義式是P=$\frac{F}{S}$，結(jié)合平衡條件可解決問題．

解答 解：（1）注射器可看做圓柱體，由V=SL得：S=$\frac{V}{L}$…①
（2）裝置達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)后，設(shè)氣體壓強(qiáng)為p，由平衡條件知：
p0S+（M+2m）g=pS…②
由①②可得：p=p0+$\frac{（M+2m）gL}{V}$．
（3）圖線的斜率k=$\frac{P}{\frac{1}{V}}=PV$，根據(jù)克拉柏龍方程PV=nRT知，當(dāng)n（指氣體的物質(zhì)的量）相同時(shí)，T不同，k就不同；同樣，即使T相同，若n取值不同，圖線斜率也不同．所以圖線斜率不同的主要原因是：研究氣體質(zhì)量不同（或同質(zhì)量氣體在不同溫度下研究）．
故答案為：$\frac{V}{L}$，${P}_{0}+\frac{（M+2m）gL}{V}$，研究氣體質(zhì)量不同

點(diǎn)評(píng) 玻意耳定律要求氣體質(zhì)量恒定且溫度不變，分析封閉氣體壓強(qiáng)時(shí)可采用受力平衡法．

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：解答題

13．一導(dǎo)熱氣缸豎直地放在水平地面上，開口向上．現(xiàn)將一活塞K放入氣缸，給K以適當(dāng)?shù)牧�，使K緩緩下移至距氣缸上端$\frac{1}{3}$缸長(zhǎng)時(shí)撤去力，K恰好可靜止于此處（在此過程中溫度不變）．這時(shí)再輕輕蓋上一個(gè)與K質(zhì)量相等的鋁蓋P，P與缸上端接觸良好，此時(shí)K上下的溫度都是27℃．現(xiàn)對(duì)缸內(nèi)氣體緩慢加熱，當(dāng)K向上移動(dòng)至距缸頂$\frac{1}{6}$缸長(zhǎng)時(shí)達(dá)到平衡，求此時(shí)缸內(nèi)的溫度．

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科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

13．如圖所示，某游戲中有一隧道跟半徑為R=125m的圓形橋在M點(diǎn)相接，M為橋的頂點(diǎn)，橋上N點(diǎn)與圓心O的連線跟M0的夾角為37°，與MON在同一豎直面的平臺(tái)上邊緣P點(diǎn)比M點(diǎn)高h(yuǎn)=20m．當(dāng)玩具小車從M越過N點(diǎn)后，從P點(diǎn)水平射出的速度多大都不能直接擊中它．為了使發(fā)射的小球能擊中橋上的小車，速度v0的取值范圍是（不計(jì)空氣阻力，sin37°=0.6，g取10m/s2）（　�。�
A．v0＜30m/sB．v0＞40m/s
C．22.5m/s≤v0≤40m/sD．22.5m/s≤v0≤30m/s

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科目：高中物理 來源： 題型：多選題

10．如圖甲為一種改進(jìn)后的回旋加速器示意圖，其中盒縫間的加速電場(chǎng)場(chǎng)強(qiáng)大小恒定，且被限制在AC板間，虛線中間不需加電場(chǎng)，如圖所示，從P0處靜止釋放一帶電粒子，粒子將沿電場(chǎng)線方向加速后再進(jìn)入D形盒中的勻強(qiáng)磁場(chǎng)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，對(duì)這種改進(jìn)后的回旋加速器，工作時(shí)某帶電粒子的動(dòng)能Ek隨時(shí)間t變化規(guī)律如圖乙所示（忽略帶電粒子在電場(chǎng)中的加速時(shí)間），則下列判斷正確的是（　　）
A．所加電場(chǎng)方向需要做周期性的變化，且變化周期等子2（tn-tn-1）
B．粒子在磁場(chǎng)中做圓周運(yùn)動(dòng)的周期為tn-tn-1
C．不同粒子在同一回旋加速器中獲得的最大動(dòng)能都相同
D．帶電粒子每運(yùn)動(dòng)一周被加速一次

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科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

17．地球質(zhì)量為M，半徑為R，自轉(zhuǎn)周期為T0，取無窮遠(yuǎn)處的引力勢(shì)能為零．質(zhì)量為m的衛(wèi)星在繞地球無動(dòng)力飛行時(shí)，它和地球組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒，它們之間引力勢(shì)能的表達(dá)式是Ep=-$\frac{GMm}{r}$，其中r是衛(wèi)星與地心間的距離．現(xiàn)欲將質(zhì)量為m的衛(wèi)星從近地圓軌道Ⅰ發(fā)射到橢圓軌道Ⅱ上去，軌道Ⅱ的近地點(diǎn)A和遠(yuǎn)地點(diǎn)B距地心分別為r1=R，r2=3R．若衛(wèi)星在軌道Ⅱ上的機(jī)械能和在r3=2R的圓周軌道Ⅲ上的機(jī)械能相同，則（　�。�
A．衛(wèi)星在近地圓軌道Ⅰ上運(yùn)行的周期與地球自轉(zhuǎn)周期相同
B．從軌道Ⅰ發(fā)射到軌道Ⅱ需要在近地的A點(diǎn)一次性給它提供能量$\frac{GMm}{4R}$
C．衛(wèi)星在橢圓軌道上的周期為T0$\sqrt{（\frac{{r}_{2}+R}{R}）^{3}}$
D．衛(wèi)星在橢圓軌道Ⅱ上自由運(yùn)行時(shí)，它在B點(diǎn)的機(jī)械能大于在A點(diǎn)的機(jī)械能

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科目：高中物理 來源： 題型：計(jì)算題

7．如圖所示，有一四棱鏡ABCD，∠B=∠C=90°，∠D=75°．某同學(xué)想測(cè)量其折射率，他用激光筆從BC面上的P點(diǎn)射入一束激光，從Q點(diǎn)射出時(shí)與AD面的夾角為30°，Q點(diǎn)到BC面垂線的垂足為E，P、Q兩點(diǎn)到E點(diǎn)的距離分別為a、$\sqrt{3}$a，已知真空中光束為c，求：
（1）該棱鏡材料的折射率n；
（2）激光從P點(diǎn)傳播到Q點(diǎn)所需的時(shí)間t．

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科目：高中物理 來源： 題型：計(jì)算題

14．如圖所示，在粗糙水平面上有一質(zhì)量為M=2kg的粗糙斜面體、斜面的傾角θ=30°，在斜面體的左側(cè)相距為d=1.5m處有一固定障礙物Q，將一質(zhì)量為m=0.2kg的小物塊（可視為質(zhì)點(diǎn)）用絕緣繩系住，繩的一端固定在斜面體的頂端，此時(shí)小物塊恰好能在斜面體上與斜面體一起保持靜止且繩剛好伸直無彈力．現(xiàn)給斜面體施加一水平向左的推力F，使斜面體和小物塊一起向左做勻加速運(yùn)動(dòng)，當(dāng)斜面體到達(dá)障礙物Q與其碰撞后，斜面體立即被障礙物Q鎖定．已知斜面體與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ1=0.5，重力加速度g=10m/s2，設(shè)滑動(dòng)摩擦力等于最大靜摩擦力，求：
（1）小物塊與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ2；
（2）最大的水平推力F；
（3）若用最大水平推力作用在斜面體上，斜面體被障礙物Q鎖定后，小物體在絕緣繩牽引下沿圓周運(yùn)動(dòng)而不脫離圓軌道，輕繩的長(zhǎng)度應(yīng)滿足的條件？

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科目：高中物理 來源： 題型：實(shí)驗(yàn)題

11．某實(shí)驗(yàn)小組采用如圖甲所示的裝置研究“小車運(yùn)動(dòng)變化規(guī)律”．打點(diǎn)計(jì)時(shí)器工作頻率為50Hz．實(shí)驗(yàn)的部分步驟如下：

a．將木板的左端墊起，以平衡小車的摩擦力；
b．在小車中放入砝碼，帶穿過打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，連在小車后端，用細(xì)線連接小車和鉤碼；
c．將小車停在打點(diǎn)計(jì)時(shí)器附近，接通電源，釋放小車，小車拖動(dòng)紙帶，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器在紙帶上打下一系列的點(diǎn)，斷開電源；
d．改變鉤碼或小車中砝碼的質(zhì)量，更換紙帶，重復(fù)b、c的操作．
（1）設(shè)鉤碼質(zhì)量為m1、砝碼和小車總質(zhì)量為m2，重力加速度為g，則小車的加速度為：a=$\frac{{m}_{1}g}{{m}_{1}+{m}_{2}}$（用題中所給字母表示）；
（2）如圖丙是某次實(shí)驗(yàn)中得到的一條紙帶，在紙帶上取計(jì)數(shù)點(diǎn)O、A、B、C、D和E，用最小刻度是毫米的刻度尺進(jìn)行測(cè)量，讀出各計(jì)數(shù)點(diǎn)對(duì)應(yīng)的刻度x，通過計(jì)算得到各計(jì)數(shù)點(diǎn)到O的距離s以及對(duì)應(yīng)時(shí)刻小車的瞬時(shí)速度v．請(qǐng)將C點(diǎn)對(duì)應(yīng)的測(cè)量xC值和計(jì)算速度vC值填在下表中的相應(yīng)位置．
（3）實(shí)驗(yàn)小組通過繪制△v2-s圖線來分析運(yùn)動(dòng)規(guī)律（其中△v2=v2-v02，v是各計(jì)數(shù)點(diǎn)對(duì)應(yīng)時(shí)刻小車的瞬時(shí)速度，v0是O點(diǎn)對(duì)應(yīng)時(shí)刻小車的瞬時(shí)速度）．他們根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)在圖乙中標(biāo)出了O、A、B、D、E對(duì)應(yīng)的坐標(biāo)點(diǎn)，請(qǐng)你圖乙中標(biāo)出計(jì)數(shù)點(diǎn)C對(duì)應(yīng)的坐標(biāo)點(diǎn)，并畫出△v2-s圖線．
（4）實(shí)驗(yàn)小組繪制的△v2-s圖線的斜率k=$\frac{2{m}_{1}g}{{m}_{1}+{m}_{2}}$（用題中所給字母表示），若發(fā)現(xiàn)該斜率大于理論值，其原因可能是木板的左側(cè)墊的過高．
計(jì)數(shù)點(diǎn)x/cms/cmv/（m•s-1）
O1.000.30
A2.341.340.38
B4.043.040.46
C6.005.000.54
D8.337.330.61
E10.909.900.70

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科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

12．如圖所示，相距為L(zhǎng)的點(diǎn)電荷A、B帶電量分別為+4Q和-Q．今引入第三個(gè)點(diǎn)電荷C，使三個(gè)點(diǎn)電荷都處于平衡狀態(tài)，則C的電量和放置的位置是（　�。�
A．-Q，在A左側(cè)距A為L(zhǎng)處B．-2Q，在A左側(cè)距A為$\frac{L}{2}$處
C．+2Q，在B右側(cè)距B 為$\frac{3L}{2}$處D．+4Q，在B右側(cè)距B為L(zhǎng)處

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