高考物理一轮复习 自主测评课件 第14章　实验15　探究等温情况下一定质量气体压强与体积的关系

第十四章热学实验15探究等温情况下一定质量气体压强与体积的关系配套练习245131[2023江苏卷]在“探究气体等温变化的规律”的实验中，实验装置如图所示．利用注射器选取一段空气柱为研究对象．下列改变空气柱体积的操作正确的是________.A.把柱塞快速地向下压B.把柱塞缓慢地向上拉C.在橡胶套处接另一注射器，快速推动该注射器柱塞D.在橡胶套处接另一注射器，缓慢推动该注射器柱塞24513答案：B解析：因为该实验是要探究气体等温变化的规律；实验中要缓慢推动或拉动活塞，目的是尽可能保证封闭气体在状态变化过程中的温度不变；为了方便读取封闭气体的体积，不需要在橡胶套处接另一注射器．B正确．245132[2023南京联考期中]用图甲装置探究气体等温变化的规律．实验室提供容积为5mL和20mL的两种注射器．用该装置测得多组压强p和体积V，作出图像乙，发现图线向下弯曲；为减少实验误差，改用软管连通注射器和压强传感器，作出图像丙，发现图线不过原点．下列对于实验的分析和改进措施正确的是________.A.图乙图线弯曲是因为快速推动柱塞B.图乙图线弯曲的是因为没有把注射器固定在竖直平面内C.图丙应该选用容积较大的注射器进行实验D.图丙应该用很长的软管做实验甲乙

丙24513答案：C解析：由图乙可知，p与V的乘积变小，可能的原因是漏气或者是温度降低，若是快速推动活塞，气体的温度会升高，则p与V的乘积会增大，直线会向上弯曲，A错误；由于测量的是气体压强与体积之间的关系，与重力无关，且压强是由压力表测的，因此注射器可以水平放置，B错误；图丙不过原点的原因是由于软管中存在一部分气体，计算时没有把这部分气体加进去，导致所作图线不过原点，因此应该采用大体积的注射器，从而使软管的那一部分气体可以被忽略，而若用很长的软管做实验，则软管中气体占比会更大，影响也更大，C正确，D错误．24533[2025扬州阶段练习]如图甲所示，某同学利用注射器、压强传感器、数据采集器和计算机等器材，研究“一定质量的气体在温度不变时，其压强与体积的关系”1(1)关于该实验，下列说法正确的是________.A.为保证封闭气体的气密性，应在柱塞与注射器壁间涂上润滑油B.为方便推拉柱塞，应用手握住注射器C.为节约时间，实验时应快速推拉柱塞和读取数据D.实验中气体的压强和体积都可以通过数据采集器获得甲2453(2)为了探究气体在不同温度时发生等温变化是否遵循相同的规律，他们进行了两次实验，得到的p－V图像如图乙所示，由图可知两次实验气体的温度大小关系为T1_____(选填“<”“＝”或“>”)T2.1乙24531丙24531解析：(1)为保证封闭气体的气密性，确保气体质量不变，应在柱塞与注射器壁间涂上润滑油，故A正确；为保证气体温度不变，不能用手握住注射器，故B错误；为保证气体温度不变，实验时应缓慢推动柱塞，待示数稳定后读取数据，故C错误；实验中气体的压强可以通过数据采集器获得，体积通过注射器外部的刻度读取，故D错误．245312453124534[2025南通阶段练习]“探究气体等温变化的规律”的实验装置如图甲所示，用细软管将针管小孔与压强传感器连接密封一定质量的气体，用数据采集器连接计算机测量气体压强.1(1)下列说法正确的是________.A.为节约时间，实验时应快速推拉柱塞和读取数据B.实验中为找到体积与压强的关系，一定要测量空气柱的横截面积C.在柱塞上涂润滑油，可以减小摩擦，使气体压强的测量更准确甲2453(2)实验时，推动活塞，注射器内空气体积逐渐减小，多次测量得到注射器内气体压强p、体积V变化的p－V图线，如图乙所示(其中虚线是实验所得图线，实线为一条双曲线，实验过程中环境温度保持不变)，发现该图线与等温变化规律明显不合，造成这一现象的可能原因有_______.A.实验时用手握住注射器使气体温度逐渐升高B.实验时迅速推动活塞C.注射器没有保持水平D.推动活塞过程中有气体泄漏1乙24531丙245312453124531(2)由图像的特点可知，压缩气体过程中p与V的乘积增大，所以造成这一现象的原因可能是实验时用手握住注射器，导致温度升高；或实验时迅速推动活塞，没有使气体有充分的时间与外界进行热交换，导致温度升高．故A、B正确．24531答案：(1)D

(2)AB

(3)胶管内气体体积封闭气体的质量不同(4)D24535[2025宿迁期末]某同学用老师提供的自制教具(图甲)探究气体等容变化的规律，操作步骤如下：①调整双接头注射器的活塞至合适位置后固定；②注射器的两个接头分别接差压气压计(可测出被封气体的压强与大气压的差值)与数字温度计(可测出被封气体的温度)；③加水至针筒浸没水中，待温度稳定后记录被封气体摄氏温度t和差压气压计示数Δp；④向塑料盒中加入适量开水，待温度稳定后再次记录被封气体温度和差压气压计示数；12453⑤重复步骤④，尽量获取涵盖更广泛温度区间的数据；⑥用手机phyphox软件测出实验时大气压p0，并计算出被封气体压强p，利用实验数据作出p－T图像．1甲

乙

丙2453(1)某次实验时，注射器刻度如图乙所示，则读数为________mL.某次温度计示数为20.2℃，则对应的热力学温度T为________K(结果保留三位有效数字)．(2)某次实验时，某实验小组同学用数据处理软件拟合成的图像如图丙所示．在实验误差允许范围内，所得图像是一条直线，说明一定质量的理想气体，在体积不变时________.A.压强p与摄氏温度t成正比关系B.压强p与摄氏温度t成反比关系C.压强p与摄氏温度t成线性关系12453(3)若某组同学在实验中未测大气压，直接将差压计示数当作封闭气体压强，拟合出的图像可能是________.12453(4)小马同学正确操作后得出的图像如图中实线所示，小马未拆掉实验器材，同组小李同学压缩了被封气体体积后，重复实验．小李同学正确操作后得出的图像如虚线所示，下列图像可能正确的是________.124531解析：(1)注射器刻度读数为35ml，某次温度计示数为20.2℃，则对应的热力学温度为T＝(20.2＋273)K≈293K.(2)图丙所示的p－t图像是一条不通过原点的倾斜直线，说明一定质量的理想气体，在体积不变时压强p与摄氏温度t成线性关系．C正确.(3)设注射器内气体的压强为p′，则p′＝p0＋Δp，又p′与T成正比，则其关系可写成p′＝kT(k为大于零的比