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1.如图甲所示,开口向上的导热气缸静置于水平桌面,质量为m的活塞封闭一定质量气体,若在活塞上加上质量为m的砝码,稳定后气体体积减小了△V1,如图乙;继续在活塞上再加上质量为m的砝码,稳定后气体体积又减小了△V2,如图丙.不计摩擦,环境温度不变,则(  )
A.△V1<△V2B.△V1=△V2
C.△V1>△V2D.无法比较△V1与△V2大小关系

分析 对活塞进行受力分析,由平衡条件分别求出几种情况下的气体压强;由玻意耳定律可以求出气体体积,然后比较体积的变化即可.

解答 解:设大气压强为P0,开始时气体的体积是V,活塞静止处于平衡状态,
由平衡条件得:p0S+Mg=pS,
气体压强:p=p0+$\frac{Mg}{S}$;
则甲状态气体的压强:${P}_{1}={P}_{0}+\frac{mg}{S}$
乙状态气体的压强:${P}_{2}={P}_{0}+\frac{2mg}{S}$
丙状态气体的压强:${P}_{3}={P}_{0}+\frac{3mg}{S}$
由玻意耳定律得:p1V1=p2V2=p3V3
得:${V}_{2}=\frac{{P}_{0}S+mg}{{P}_{0}S+2mg}•V$,${V}_{3}=\frac{{P}_{0}S+mg}{{P}_{0}S+3mg}•V$
所以:$△{V}_{1}=V-{V}_{2}=\frac{mg}{{P}_{0}S+2mg}•V$;$△{V}_{1}+△{V}_{2}=V-{V}_{3}=\frac{2mg}{{P}_{0}S+3mg}•V$<2△V1
所以:△V1>△V2
故选:C

点评 本题考查了求气体压强与体积,应用平衡条件与玻意耳定律即可正确解题,要掌握应用玻意耳定律解题的思路与方法.

练习册系列答案
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科目:高中物理 来源: 题型:解答题

15.如图所示,甲分子固定与坐标原点O,乙分子从无穷远处由静止释放,在分子力的作用下靠近甲.图中b点是引力最大处,d点是分子靠得最近处,则乙分子速率最大处是c点,乙分子加速度最大处是d点.

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科目:高中物理 来源: 题型:解答题

16.某兴趣小组的同学看见一本物理书上说“在弹性限度内,劲度系数为k的弹簧,形变量为x时弹性势能为Ep=$\frac{1}{2}$kx2.”为了验证这个结论,该小组就尝试用“研究加速度与合外力、质量关系”的实验装置(如图甲)设计了以下实验步骤:
A.将长木板放置在水平桌面上,并将其右端适当垫高,在它的左端固定一轻质弹簧,通过细绳与小车左端相连,小车的右端连接打点计时器的纸带;
B.将弹簧拉伸x后用插销锁定,测出其伸长量x;
C.合上打点计时器的电源开关后,拔掉插销解除锁定,小车在弹簧作用下运动到左端;
D.在纸带上某处选取合适的A点,测出小车获得的速度v;
E.取不同的x重复以上步骤多次,记录数据并利用功能关系分析结论.
实验中已知小车的质量为m,弹簧的劲度系数为k,则:

(1)将长木板右端适当垫高,其作用是平衡摩擦力;
(2)在步骤D中,所选取的A点位置应在图乙中的s2段(选填s1、s2、s3
(3)若Ep=$\frac{1}{2}$kx2成立,则实验中测量出物理量x与m.、k、v关系式是x=$\sqrt{\frac{m}{k}}v$.

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13.一条两岸为平行直线的小河,河宽60m,水流速度为5m/s.一小船欲从码头A处渡过河去,A的下游80m处的河床陡然形成瀑布,要保证小船不掉下瀑布,小船相对静水的划行速度至少应为多大?此时船的划行方向如何?

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20.如图所示,有一半径为R的圆形匀强磁场区域,磁感应强度为B,一条足够长的直导线以速度v进入磁场,则从直导线进入磁场至离开磁场区域的过程中,求:
(1)感应电动势的最大值为多少?
(2)在这一过程中感应电动势随时间变化的规律如何?
(3)从开始运动至经过圆心的过程中直导线中的平均感应电动势为多少?

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6.如图所示的直角坐标系xOy平面,在x>0的区域内有竖直向上的匀强电场和垂直纸面向里的均强磁场,x<0的区域内有x>0的区域内大小相同、方向竖直向下的匀强电场.现有一质量为m=10-2kg,带电量为q=+5×10-2C的带电小球,从x轴上P(-0.8m,0)点以初速度v0=4m/s沿x轴正方向进入电场,之后经过y轴上的Q点,在x>0的区域做匀速圆周运动,又通过y轴上的M(未标出)点返回x<0的区域内,且OQ=OM.(g=10m/s2)试求:
(1)电场强度的大小E和磁感应强度的大小B;
(2)小球在磁场中运动的时间;
(3)若撤去x<0的区域内的电场,其它条件不变,试求小球轨迹两次与y轴交点的间距.

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13.如图所示,竖直放置的U形管左端封闭,右端开口,左管横截面积为右管横截面积的2倍,在左管内用水银封闭一段长为l、温度为T1的空气柱,左右两管水银面高度差为hcm,外界大气压为h0 cm Hg.
①若向右管中缓慢注入水银,直至两管水银面相平(原右管中水银没全部进入水平部分),求在右管中注入水银柱的长度h1(以cm为单位);
②在两管水银面相平后,缓慢升高气体的温度至空气柱的长度为开始时的长度l,求此时空气柱的温度T′.

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科目:高中物理 来源: 题型:解答题

10.如图所示,x轴上方以原点O为圆心、半径为的半圆形区域内存在匀强磁场,磁场的方向垂直于xOy平面并指向纸面外.在y轴的负半轴上有一点A,OA两点间存在着加速电压U,一质量为m、电荷量为q的带正电粒子从A点由静止释放,经电场加速后从O点射入磁场,不计粒子的重力.
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(2)要使粒子进入磁场之后不再穿过x轴,磁场的磁感应强度最大值为多大?
(3)若磁感应强度变为第(2)问中的1.5倍,求粒子在磁场中的运动时间.

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科目:高中物理 来源: 题型:多选题

11.关于如图所示的磁场,下列说法中正确的是(  ) 
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