知识点挑题 - 高中物理 - 优优班--学霸训练营

1．运用玻意耳定律可以测量小晶体的体积，装置示意图和测量数据如图1，实验步骤如图：

1 2 3

p/10⁵Pa 0.77 1.00 1.33

V/10^-5m³ 1.20 1.00 0.85

Ⅰ．取适量小晶体，装入注射器内；
Ⅱ．缓慢推动活塞至某一位置，记录活塞所在位置的容积刻度V₁，通过压强传感器、数据采集器从计算机上读取此时气体的压强p₁；
Ⅲ．重复步骤Ⅱ，记录活塞在另一位置的容积刻度V₂和读取相应的气体的压强p₂；
Ⅳ．再重复步骤Ⅱ，处理记录的3组数据，得到小晶体的体积。
（1）实验中缓慢推动活塞，是为了保持______不变；
（2）为了减小实验误差，采用作直线图线的方法来处理实验数据，如图2方格图的纵坐标应标明的物理量是______，横坐标则应标明______；
（3）如果图线的斜率用k表示，则注射器内小晶体的体积V₀与容积刻度V、气体的压强p的关系表达式为：V₀=______；
（4）采用作图法处理实验数据，则本次数据的不足之处是______。

难度：较易

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2．在“用DIS研究温度不变时，一定质量的气体压强与体积的关系”实验中：
（1）下列各项要求中，属于实验必须要做到的是______（多选）
A．弄清所封闭气体的质量B．注射器的密封性良好
C．在等温条件下操作D．气体的压强和体积必须用国际单位
（2）实验中发现各组同学的气体压强P与体积V的乘积值不完全相等，其主要原因是由于封闭气体的______不同．

难度：难

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3．用注射器做“验证玻意耳定律”的实验，如图1所示。
（1）若测得注射器的全部刻度长为l，由注射器的刻度直接读出其容积为V，由天平测得注射器的活塞和钩码框架的总质量为m₁，由气压计读出大气压强为p₀．当框架两侧对称悬挂钩码总质量为m₂时，则气体压强为______；去掉钩码，用弹簧测力计竖直向上拉框架，测得拉力为F，则气体压强为______。
（2）某同学测出了注射器内封闭气体的几组压强p和体积V的值后，用p作纵轴、 $%20%5Cfrac%20%7B1%7D%7Bv%7D$ 作横轴，画出p- $%20%5Cfrac%20%7B1%7D%7Bv%7D$ 图象如图2甲、乙、丙，则甲产生的可能原因是______；乙产生的可能原因是______；丙产生的可能原因是______。

A．各组的p、 $%20%5Cfrac%20%7B1%7D%7Bv%7D$ 取值范围太小
B．实验过程中有漏气现象
C．实验过程中气体温度升高
D．在计算压强时，没有计入由于活塞和框架的重力引起的压强

难度：较易

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4．某同学用如图所示研究玻意耳定律的实验装置（主要器材针管及其附件），来测定大气压强的值，实验步骤如下：

（1）将针管水平固定，拔下橡皮帽，向右将活塞从针管中抽出；
（2）用游标卡尺测出活塞直径d；
（3）再将活塞插入针管中，保持针管中有一定质量的气体，并盖上橡皮帽，此时，从针管上可读出气柱体积为V₁，如图所示；
（4）将弹簧秤挂钩钩在活塞支架上，向右水平缓慢拉动活塞到一定位置，此时，弹簧称读数为F，气柱体积为V₂。
试用以上的直接测量数据，写出大气压强的最终表达式p₀=______。该实验步骤（4）水平缓慢拉动活塞过程管中气体内能______（填“增大”“减小”或“不变”）

难度：较易

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5．如图所示为一竖直放置的圆筒形注射器，活塞上端接有气压表，能够直接表示出注射器内密闭理想气体的压强。开始时活塞处于静止状态，若用力推动活塞，使活塞缓慢向下移动一段距离，不计活塞与注射器内壁间的摩擦，环境温度保持不变，密闭气体与外界保持良好的热交换。在活塞移动过程中，密闭气体的压强______（选填“增大”、“减小”或“不变”），密闭气体______（选填“吸热”或“放热”）。

难度：易

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6．
在“用$DIS$研究在温度不变时，一定质量的气体压强与体积的关系”实验中，
$(1)$本实验主要是通过压强传感器测得气体压强值，气体体积则是通过 ______ 得到。
$(2)$在实验过程中，推动活塞时要 ______ $($选填“迅速”或“缓慢”$)$，手不能握住注射器 ______ 部分。
$(3)$若大气压强为$P_{0}$，压强传感器和注射器连接时封闭气体的初始体积为$5cm^{3}$，则其体积变为$10cm^{3}$时，理论上气体压强大小应变为 ______ ；某同学用$V-1/P$图象处理实验数据，得到如图所示图线，若他实验操作规范正确，则图线不过原点的原因可能是 ______
$(A)$注射器中有异物$(B)$连接软管中存在气体
$(C)$注射器内气体温度升高$(D)$注射器内气体温度降低。

难度：中等

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7．

某同学设计了一种测温装置，其结构如图$1$所示，玻璃泡$A$内封有一定质量的气体，与$A$相连的细管$B$插在水银槽中，管内水银面的高度$x$即可反映泡内气体的温度，即环境温度，并可由$B$管上的刻度直接读出，设$B$管的体积与$A$泡的体积相比可略去不计。
该同学在某大气压下提供不同的环境温度对$B$管进行温度刻度，测量获得的数据及$B$管上的温度刻度如下表所示：

环境温度$t(℃)$	$-27$	$0$	$27$	$54$	$81$	$100$
汞柱高$x(cm)$	$25.8$	$20.4$	$15$	$9.6$	$4.2$	$0.4$
温度刻度$t(℃)$	$-27$	$0$	$27$	$54$	$81$	$100$

该同学将上表中环境温度$t(℃)$和汞柱高$x(cm)$的数据输入图形计算器，绘制出$x-T$图象，如图$2$所示。
$(1)$请根据图象提供的信息写出汞柱高度$x$随环境热力学温度$T$变化的函数关系式： ______ 。
$(2)$根据图象和测温装置推断出实验时的大气压强值$p_{0}=$ ______ $cmHg$，玻璃泡$A$内气体压强$p$和气体温度$T$的比例常量$C=$ ______ $cmHg/K$。$($假设实验过程中$p_{0}$值是不变的$)$
$(3)$由于大气压要随季节和天气的变化，所以用这种测温装置来测量温度不可避免地会产生误差，若有一次测量时大气压$p’_{0}$比上述大气压$p_{0}$低了$1cmHg$，那么此次测出的温度测量值与其实际的真实值相比是 ______ $($填“偏大”或“偏小”$)$

难度：中等

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8．

有同学在做“研究温度不变时气体的压强跟体积的关系”实验时，用连接计算机的压强传感器直接测得注射器内气体的压强值$.$缓慢推动活塞，使注射器内空气柱从初始体积$20.0m$$L$变为$12.0m$$L$$.$实验共测了$5$次，每次体积值直接从注射器的刻度上读出并输入计算机，同时由压强传感器测得对应体积的压强值$.$实验完成后，计算机屏幕上立刻显示出如下表中所示的实验结果．

序号	$V$ $(m$$L$$)$	$p$ $(×10^{5}Pa)$	$pV$ $(×10^{5}Pa⋅mL)$
$1$	$20.0$	$1.0010$	$20.020$
$2$	$18.0$	$1.0952$	$19.714$
$3$	$16.0$	$1.2313$	$19.701$
$4$	$14.0$	$1.4030$	$19.642$
$5$	$12.0$	$1.6351$	$19.621$

$(1)$仔细观察不难发现，$pV(×10^{5}Pa⋅m$$L$$)$一栏中的数值越来越小，造成这一现象的可能原因是 ______
A.实验时注射器活塞与筒壁间的摩擦力不断增大．
B.实验时环境温度增大了．
C.实验时外界大气压强发生了变化．
D.实验时注射器内的空气向外发生了泄漏．
$(2)$根据你在$(1)$中的选择，说明为了减小误差，应采取的措施是： ______ ．

难度：较难

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9．如图所示为“探究气体等温变化的规律”的实验装置，气体的压强可从仪表上读出，一段空气柱被橡胶塞和柱塞封闭在针筒内，从刻度尺上可读出空气柱的长度$.$实验过程中气体压缩太快会使气体温度 ______ $($选填“升高”、“不变”或“降低”$).$实验中气体向外漏气，测得气体的体积与压强的乘积 ______ $($选填“变大”、“不变”或“变小”$)$．

难度：较易

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10．
某同学用如图所示注射器验证玻意耳定律，实验开始时在注射器中用橡皮帽封闭了一定质量的空气。则

$(1)$若注射器上全部刻度的容积为$V$，用刻度尺测得全部刻度长为$L$，则活塞的横截面积可表示为 ___________ ；

$(2)$测得活塞和框架的总质量是$M$，大气压强为$p_{0}$，当注射器内气体处于某状态时，在框架左右两侧对称挂两个砝码，每个砝码质量为$m$，不计活塞与注射器管壁间摩擦，则稳定后注射器内气体的压强可表示为 ____________；

$(3)$如右图中是不同小组的甲、乙两同学在同一温度下做实验时得到的$p$与$1/V$的图象。若两人实验时操作均正确无误，且选取坐标标度相同，那么两图线斜率不同的主要原因是_____________________ 。

难度：中等

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环境温度\(t(℃)\)	\(-27\)	\(0\)	\(27\)	\(54\)	\(81\)	\(100\)
汞柱高\(x(cm)\)	\(25.8\)	\(20.4\)	\(15\)	\(9.6\)	\(4.2\)	\(0.4\)
温度刻度\(t(℃)\)	\(-27\)	\(0\)	\(27\)	\(54\)	\(81\)	\(100\)

序号	\(V\) \((m\)\(L\)\()\)	\(p\) \((×10^{5}Pa)\)	\(pV\) \((×10^{5}Pa⋅mL)\)
\(1\)	\(20.0\)	\(1.0010\)	\(20.020\)
\(2\)	\(18.0\)	\(1.0952\)	\(19.714\)
\(3\)	\(16.0\)	\(1.2313\)	\(19.701\)
\(4\)	\(14.0\)	\(1.4030\)	\(19.642\)
\(5\)	\(12.0\)	\(1.6351\)	\(19.621\)

	1	2	3
p/10⁵Pa	0.77	1.00	1.33
V/10^-5m³	1.20	1.00	0.85