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文檔簡介
實驗19:探究等溫情況下一定質量氣體壓強與體積的關系【5年58卷1考】類型角度考查要素考查內容總考點1基本實驗要求實驗原理:玻意耳定律實驗器材鐵架臺、壓力表、注射器(帶橡膠套、柱塞)、刻度尺。實驗步驟(1)按如圖所示,組裝實驗器材,在注射器下端的開口套緊橡膠套,密封一定質量的空氣。(2)測量空氣柱的體積V和壓強p。空氣柱的長度l可以通過刻度尺讀取,空氣柱長度l與橫截面積S的乘積就是它的體積V;空氣柱的壓強p可以從與注射器內空氣柱相連的壓力表讀取。(3)把柱塞緩慢地向下壓或向上拉,再讀取一組空氣柱的長度與壓強的數據。(4)重復步驟3,獲取多組數據。4.注意事項(1)為了保持封閉氣體的質量不變,實驗中采取的主要措施是注射器活塞上涂潤滑油。(2)為了保持封閉氣體的溫度不變,實驗中采取的主要措施是移動活塞要緩慢,且不能用手握住注射器封閉氣體部分??键c2數據處理及誤差分析數據處理(1)以壓強p為縱坐標,以體積V為橫坐標,在坐標紙上描點作圖,分析p與V之間的關系。某次實驗的p-V圖如圖甲。(2)p-V圖不是線性關系,很難判斷p與V的關系。由圖甲猜想p可能與V成反比,p還可能與V2成反比,……可以進一步通過圖像來檢驗這些猜想。先以壓強p為縱坐標,以體積的倒數為橫坐標,把采集的各組數據在坐標紙上描點。如果p-eq\f(1,V)圖像中的各點位于過原點的同一條直線上,就說明壓強跟體積的倒數成正比,即壓強與體積成反比。如果不在同一條直線上,再嘗試其他關系。(3)根據多次實驗的數據均可作出乙圖,由此可得到結論:一定質量的氣體,在溫度不變的條件下,其壓強與體積的倒數成正比,即壓強與體積成反比。2.誤差分析(1)漏氣造成空氣柱質量變化。改進措施:給注射器柱塞涂潤滑油,使橡膠套盡量密封,壓強不要太大。(2)空氣柱溫度不恒定造成誤差。改進措施:盡量在恒溫環(huán)境操作,移動柱塞盡量緩慢。(3)空氣柱體積和氣壓測量不準確。改進措施:采用較細的注射器和準確度高的壓力表。A.高考真題感知1.(2023·山東·統(tǒng)考高考真題)利用圖甲所示實驗裝置可探究等溫條件下氣體壓強與體積的關系。將帶有刻度的注射器豎直固定在鐵架臺上,注射器內封閉一定質量的空氣,下端通過塑料管與壓強傳感器相連。活塞上端固定一托盤,托盤中放入砝碼,待氣體狀態(tài)穩(wěn)定后,記錄氣體壓強和體積(等于注射器示數與塑料管容積之和),逐次增加砝碼質量,采集多組數據并作出擬合曲線如圖乙所示。
回答以下問題:(1)在實驗誤差允許范圍內,圖乙中的擬合曲線為一條過原點的直線,說明在等溫情況下,一定質量的氣體。A.與成正比
B.與成正比(2)若氣體被壓縮到,由圖乙可讀出封閉氣體壓強為(保留3位有效數字)。(3)某組同學進行實驗時,一同學在記錄數據時漏掉了,則在計算乘積時,他的計算結果與同組正確記錄數據同學的計算結果之差的絕對值會隨的增大而(填“增大”或“減小”)。限時針對訓練1.(2024·浙江·校聯(lián)考模擬預測)(2)小張同學用如圖所示裝置做“探究氣體等溫變化的規(guī)律”實驗。①他把測得的實驗數據列表分析,發(fā)現(xiàn)氣體壓強p和體積V的乘積數值越來越小。出現(xiàn)這一結果的原因可能是實驗過程中A.柱塞與筒壁間的摩擦力越來越大B.環(huán)境溫度升高了C.外界大氣壓強發(fā)生了變化D.注射器內的氣體向外泄漏了②關于本實驗的下列說法中,正確的是A.推拉柱塞時動作要快B.柱塞涂潤滑油主要是為了減小摩擦C.注射器外側刻度尺的刻度均勻但并未標單位,這對實驗結果的可靠性不會有影響2.(2023·貴州·校聯(lián)考模擬預測)在“探究氣體等溫變化的規(guī)律”的實驗中,實驗裝置如圖甲所示。利用注射器封閉一段空氣柱為研究對象。(1)關于該實驗,下列操作正確的是。A.把柱塞快速地向下壓B.把柱塞緩慢地向上拉C.在實驗過程中,可以用手握住注射器(2)該實驗小組利用實驗所測得的數據,畫出如圖乙所示的圖像,則他們畫的可能是圖。A.
B.
C.3.(2023·云南大理·統(tǒng)考模擬預測)如圖甲為“探究一定質量的氣體在溫度保持不變的條件下壓強與體積的關系”的裝置,導熱性能良好的注射器中用橡膠塞和柱塞封閉一段空氣柱,空氣柱的體積可以通過刻度讀取,空氣柱的壓強可以從與注射器內空氣柱相連的氣壓計讀取。把柱塞向下壓或向上拉,讀取幾組空氣柱的體積與對應的壓強數據。
(1)關于該實驗操作,下列說法正確的是。A.推拉柱塞時應盡量緩慢B.推拉柱塞時不可手握注射器筒上空氣柱部分C.若實驗中橡膠塞脫落,可立即裝上并繼續(xù)本次實驗(2)測得多組空氣柱的壓強和體積的數據后,為了直觀看出一定質量的氣體在溫度不變的條件下壓強與體積的關系,若以為縱坐標,則應以(用字母表示)為橫坐標建立坐標系并描點作圖;在不斷壓縮氣體過程中,將測得的數據在剛才建立的坐標系中描點后用平滑曲線連接,得到的圖像如圖乙中實線所示,則出現(xiàn)這種情況的可能原因是(寫出一種即可)。4.(2023·云南·模擬預測)某同學用注射器和壓強傳感器探究一定質量的氣體發(fā)生等溫變化時遵循的規(guī)律,實驗裝置如圖(a)所示。用活塞和注射器外筒封閉一定的氣體,其壓強可由左側的壓強傳感器測得。
(1)在注射器柱塞上涂上潤滑油,其主要目的是(2)該同學在一次實驗中,計算機屏幕顯示如圖(b)所示,其縱坐標表示封閉氣體的壓強,則橫坐標表示的物理量是封閉氣體的;
A.熱力學溫度T
B.攝氏溫度t C.壓強p
D.壓強的倒數(3)若該實驗的誤差僅由注射器與傳感器之間細管中的氣體體積導致的,由圖(b)可得大小為mL(結果保留1位有效數字)。5.(2023·安徽合肥·合肥市第六中學校考模擬預測)小默用如圖裝置驗證等溫狀態(tài)下氣體的實驗定律。已知壓力表通過細管與注射器內的空氣柱相連,細管隱藏在柱塞內部,未在圖中標明。
(1)在實驗過程中注射器沒有完全豎直而是略微傾斜,則壓力表讀數。A.偏大
B.偏小
C.沒有影響(2)下列實驗操作,正確的有。A.柱塞上應該涂油以更好地密封氣體B.應快速推拉柱塞以避免氣體與外界熱交換C.用手握住注射器推拉柱塞以使裝置更加穩(wěn)定(3)注射器內空氣柱的體積為V、壓強為p,若考慮到連接壓力表和注射器內空氣柱的細管中有少量氣體未計入,從理論上分析圖像最接近下列哪個圖。
6.(2023·山東日照·統(tǒng)考三模)物理小組的同學們利用圖甲所示的裝置探究氣體等溫變化的規(guī)律。實驗步驟如下:①將注射器下端開口處套上橡膠套,和柱塞一起封閉一段空氣柱;②測出空氣柱的橫截面積,通過刻度尺讀取空氣柱的長度,可得空氣的體積;③從與注射器內空氣柱相連的壓力表讀取空氣柱的壓強;④把柱塞迅速地向下壓或向上拉,讀取空氣柱的長度與壓強,獲取空氣桂的體積和壓強的幾組數據;⑤將各組數據在坐標紙上描點,繪制曲線,得出溫度不變時氣體壓強與體積的關系。完成下列填空:(1)實驗中出現(xiàn)錯誤的步驟是(選填步驟前的數字序號),應該糾正為。(2)糾正了實驗中的錯誤后,重新規(guī)范完成實驗。用采集的各組數據在坐標紙上描點,繪制曲線如圖乙所示,根據繪制的圖線,(選填“能”或“不能”)直觀判斷空氣柱的壓強與體積成反比,理由是。
7.(2023·北京通州·潞河中學??既#┪锢韺嶒炓话愣忌婕皩嶒災康?、實驗原理、實驗儀器、實驗方法、實驗操作、數據分析等。(1)用游標卡尺測量圖乙線圈的內徑,可利用圖甲中游標卡尺的(選填“A”、“B”、“C”)部件,測出的內徑大小如圖丙所示,其讀數為cm;
(2)下面四幅圖是用來“探究影響感應電流方向的因素”的實驗示意圖。靈敏電流計和線圈組成閉合回路,通過“插入”“拔出”磁鐵,使線圈中產生感應電流,記錄實驗過程中的相關信息,分析得出楞次定律。下列說法正確的是()
A.該實驗必需保持磁鐵運動的速率不變B.該實驗必需記錄感應電流產生的磁場方向C.該實驗無需記錄磁鐵在線圈中的磁場方向D.該實驗無需確認電流計指針偏轉方向與通過電流計的電流方向的關系(3)如圖所示,用氣體壓強傳感器探究氣體等溫變化的規(guī)律。根據記錄的實驗數據,做出了如圖所示的圖,圖線在、之間的所圍面積的物理意義表示。
8.(2023·遼寧沈陽·沈陽二中??寄M預測)在“研究一定質量理想氣體在溫度不變時,壓強和體積的關系”實驗中。某同學按如下步驟進行實驗:①將注射器活塞移動到體積適中的位置,接上軟管和壓強傳感器,通過DIS系統(tǒng)記錄下此時的體積與壓強。②用手握住注射器前端,開始緩慢推拉活塞改變氣體體積。③讀出注射器刻度表示的體積V,通過DIS系統(tǒng)記錄下此時的V與壓強p。④重復②③兩步,記錄5組數據。作圖。(1)在上述步驟中,該同學對器材操作的錯誤一步是(填步驟序號)。因為該操作通常會影響氣體的(填寫狀態(tài)參量)。(2)若軟管內容積不可忽略,按該同學的操作,最后擬合出的圖線應是。(填寫“線性”“非線性”)9.(2023·福建福州·統(tǒng)考模擬預測)如圖甲是某實驗小組利用氣體壓強傳感器探究“溫度不變時,一定質量的氣體壓強與體積關系”的實驗裝置。(1)主要操作步驟如下:①把注射器活塞推至注射器某一位置,將注射器與壓強傳感器、數據采集器、計算機逐一連接;②緩慢移動活塞,記錄注射器的刻度值,同時記錄對應的氣體壓強值;③重復上述步驟②,多次測量;④根據記錄的數據,作出圖線。如果該圖線為直線且反向延長線過坐標原點,就說明氣體壓強與體積成(選填“正比”或“反比”)。(2)關于該實驗的操作,下列說法正確的是(填寫選項前的字母)A.實驗中一定要測量空氣柱的橫截面積B.實驗中一定要測量環(huán)境的溫度C.為了減小實驗誤差,在活塞上均勻涂抺潤滑油,主要是為了避免漏氣D.為方便推拉活塞,應用手握緊注射器再推拉活塞(3)某次實驗中,一實驗小組做出的圖像如圖乙所示,圖線發(fā)生彎曲,造成該現(xiàn)象的原因可能是。10.(2023·海南·統(tǒng)考二模)(1)某同學通過圖所示的實驗裝置,利用玻意耳定律來測定一顆形狀不規(guī)則的冰糖的體積。①將冰糖裝進注射器,通過推、拉活塞改變封閉氣體的體積和壓強。若實驗過程中不慎將活塞拔出針筒,則(填“需要”或“不需要”)重做實驗。②實驗中通過活塞所在刻度讀取了多組體積V及對應壓強,為了在坐標系中獲得直線圖像,應選擇。A.圖像
B.圖像
C.圖像
D.圖像③選擇合適的坐標后,該同學通過描點作圖,得到直線的函數圖像如圖所示,忽略傳感器和注射器連接處的軟管容積,則這顆冰糖的體積為。(2)某同學制作了一個“加速度測量儀”,用來測量垂直電梯豎直上、下運行時的加速度,其構造如圖1所示:將一根輕彈簧的上端固定在豎直放置且?guī)Э潭鹊摹啊浮毙喂饣∧景迳隙?,當彈簧下端懸掛重物并靜止時,指針指向位置;當彈簧下端懸掛重物并靜止時,指針指向位置。實際測量時,該同學在該彈簧下端固定重物,重力加速度取,所有計算結果保留兩位有效數字。①該彈簧的勁度系數②實際測量時,當指針指到位置時,垂直電梯運行的加速度大小為③如圖2所示,將該加速度測量儀水平使用,若指針仍指到位置,則水平加速度大小11.(2023·上海徐匯·統(tǒng)考二模)在“用DIS研究溫度不變時一定質量的氣體壓強與體積的關系”實驗中,某組同學先后兩次使用如圖(a)所示實驗裝置獲得多組注射器內封閉氣體的體積V和壓強p的測量值,并通過計算機擬合得到如圖(b)所示兩組p-V圖線。(1)實驗中使用的是傳感器;(2)實驗過程中應避免手握注射器含空氣柱的部分,這是為了;(3)為檢驗氣體的壓強p與體積V是否成反比例關系,可將圖線轉化為圖線;(4)兩組圖線經檢驗均符合反比例關系,由圖可知①、②兩組注射器內氣體的pV乘積(選填“相等”或“不相等”);導致兩組數據差異的原因可能是(多選)。A.兩組實驗環(huán)境溫度不同
B.兩組封閉氣體的質量不同C.某組器材的氣密性不佳
D.某組實驗中活塞移動太快12.(2023·天津南開·統(tǒng)考一模)某實驗小組用如圖甲所示實驗裝置來“探究等溫情況下一定質量氣體壓強與體積的關系”。(1)關于該實驗,下列說法正確的是。A.實驗前應將注射器的空氣完全排出B.實驗時應快速推拉活塞以避免氣體與外界發(fā)生熱交換C.無需測出封閉氣體的質量D.推拉活塞時,應用手握住整個注射器以使裝置更穩(wěn)定。(2)為了探究氣體在不同溫度時發(fā)生等溫變化是否遵循相同的規(guī)律,他們進行了兩次實驗,得到的圖像如圖乙所示,由圖可知兩次實驗氣體的溫度大小關系為(選填“<”“=”或“>”)。(3)為了能直觀地判斷氣體壓強p與氣體體積V的函數關系,應作出(選填“”或“”)圖像。對圖線進行分析,如果在誤差允許范圍內該圖線是一條,就說明一定質量的氣體在溫度不變時,其壓強與體積成反比。13.(2023·浙江嘉興·統(tǒng)考一模)小強同學用如圖所示裝置探究氣體等溫變化的規(guī)律。①他在實驗過程中注射器沒有完全豎直而是略微傾斜,則壓力表讀數(單選)。A.偏大
B.偏小
C.沒有影響②下列實驗操作,正確的有(單選)。A.柱塞上應該涂油以更好地密封氣體B.應快速推拉柱塞以避免氣體與外界熱交換C.用手握住注射器推拉柱塞以使裝置更加穩(wěn)定14.(2022下·山東日照·高二統(tǒng)考期末)某同學設計了如圖甲所示的裝置來探究“氣體溫度不變時壓強隨體積變化規(guī)律”的實驗,注射器導熱性能良好,用橡皮帽和活塞在注射器內封閉一定質量的理想氣體。質量不計的細繩跨過滑輪,一端系到活塞上,調節(jié)滑輪的高度,使左側細繩拉直時能保持水平,另一端可以掛鉤碼。實驗時,在細繩的下端依次掛上質量相同的鉤碼1,2,3,……,穩(wěn)定后通過注射器的標度讀出對應空氣柱的體積V,并能求出對應氣體的壓強p。已知注射器的最大體積為,刻度全長為L,大氣壓為,每個鉤碼的質量為m,重力加速度為g。(1)關于本實驗的操作,下列說法正確的是()A.為減小誤差,每掛上一個鉤碼后,應平衡后再讀出體積。B.掛鉤碼時,為了防止注射器脫落,應用手緊緊握住注射器。C.實驗前,應將活塞上涂有潤滑油,并來回拉動幾次。D.實驗時必須測出封閉氣體的溫度。(2)若在某次實驗中細繩上所掛鉤碼個數為n,則平衡后對應氣體的壓強為(用題目中已知量表示)(3)該同學根據測得氣體的體積和對應的壓強,做出了圖像,如圖乙所示,圖線不過原點,則縱坐標b代表;體積增大到一定值后,圖線開始偏離直線,可能是由于氣體溫度(填“升高”或“降低”);也可能是由于裝置氣密性導致氣體質量(填“增大”或“減小”)。15.(2022·海南·校聯(lián)考模擬預測)(1)某同學應用如圖1所示的裝置做“探究氣體等溫變化的規(guī)律”的實驗。設計了如下的實驗步驟,其中有錯誤的步驟是(填步驟前的數字序號).①利用注射器選取一段空氣柱為研究對象,保持氣體的質量和溫度不變.②把柱塞快速地向下壓或向上拉,讀取空氣柱的長度l(可得到空氣柱體積V)與壓強p的幾組數據.③作出圖像。④改變空氣柱或環(huán)境溫度,重復實驗。若圖像中的各點位于過原點的同一條直線上,說明一定質量的某種氣體,在溫度不變的情況下,壓強與體積成(填“正比”或“反比”)。圖2是該同學在不同環(huán)境溫度下,對同一段空氣柱實驗,得出的兩條等溫線a和b,對應的溫度分別為、,則(填“>”“=”或“<”)。16.(2022·浙江金華·浙江省東陽中學??寄M預測)在“探究氣體等溫變化的規(guī)律”的實驗中,利用注射器選取一段空氣柱為研究對象,如圖所示,注射器下端的開口有橡膠套,它和柱塞一起把一段空氣柱封閉。(1)在實驗過程中,空氣柱的體積變化不要太快的原因是;在移動柱塞的過程中,正確的操作是。(2)在溫度不變的情況下,得到壓強p與體積V成反比的結論,你對這一結論的微觀解釋是:。17.(2022·上海·一模)“用DIS研究在溫度不變時,一定質量氣體壓強與體積關系”的實驗裝置如圖所示。(1)保持溫度不變,封閉氣體的壓強用傳感器測量,體積由讀出。實驗前是否需要對傳感器進行調零?(選填:“是”或“否”)(2)某次實驗中,數據表格內第2次~第8次壓強沒有點擊記錄,但其它操作規(guī)范。根據表格中第1次和第9次數據,推測出第7次的壓強,其最接近的值是次數123456789壓強100.1p7179.9體積181716151413121110A.
B.
C.
D.(3)若考慮到連接注射器與傳感器的軟管內氣體體積不可忽略,則封閉氣體的真實體積為。從理論上講圖像可能接近下列哪個圖?18.(2022·上海嘉定·統(tǒng)考二模)用如圖甲所示的裝置研究“溫度不變時,一定質量的氣體壓強與體積的關系”實驗,操作步驟如下:①將壓強傳感器調零;②在活塞上均勻涂抹潤滑油,把活塞移至注射器適當刻度處;③逐一連接注射器、壓強傳感器、數據采集器、計算機;④推動活塞,記錄多組注射器內氣體的體積V,以及相應的壓強傳感器示數p。(1)請改正以上步驟中的不妥之處:;(2)實驗操作中,活塞上均勻涂抹潤滑油,主要目的是為了;推動活塞時要緩慢,原因是;(3)圖乙給出的是一次標準、正確實驗操作得到的p-V圖像,小明在操作過程中,誤將手一直握住注射器的筒壁,猜想小明實驗可能得到的p-V圖像,并在圖中用虛線畫出;(4)小明注意操作細節(jié)后重新實驗,作出p-V圖像,如圖乙所示,能否根據繪制的圖線直接得到氣體壓強和體積的關系?如果能,請說明是什么關系;如果不能,請簡單說明處理方法。。19.(2022·上海青浦·統(tǒng)考二模)有同學在做“用DIS研究溫度不變時氣體的壓強跟體積的關系”實驗時,緩慢推動活塞,在使注射器內空氣體積逐漸減小。實驗完成后,計算機屏幕上顯示出如圖所示的p-V圖線(其中實線是實驗所得圖線,虛線為一支參考雙曲線)。(1)開始實驗后,壓強傳感器(選填“需要”或“不需要”)調零;(2)仔細觀察不難發(fā)現(xiàn),該圖線與玻意耳定律不夠吻合,造成這一現(xiàn)象的可能原因是:;(3)由于此圖無法說明p與V的確切關系,所以改畫p-圖像。根據上述誤差的圖像畫出的p-圖像應當與下列哪個圖像最接近;A.B.C.D.(4)根據你在(2)中的判斷,說明為了減小誤差,應采取的措施是:。21.(2022·上海虹口·上海市復興高級中學統(tǒng)考二模)圖(a)是“用DIS研究在溫度不變時,一定質量的氣體壓強與體積關系”的實驗裝置。(1)實驗中,連接注射器與壓強傳感器之間軟管內的氣體不可忽略。移動活塞,多次記錄注射器上的體積刻度V和壓強傳感器讀數p,繪出的圖像可能為()A.B.C.D.(2)用第(1)問中獲得的數據繪制圖像,如圖(b)所示,則連接注射器與壓強傳感器之間軟管內氣體的體積為。(3)若用天平測出若干粒大米的質量為m,然后將這些米粒裝入上述裝置中的注射器內,移動活塞,多次記錄注射器上的體積刻度V和壓強傳感器讀數p,繪出圖(c)所示的圖像。則可求出大米的密度為(用m、V1、V2表示)。(4)第(3)問中,若讀出注射器上的體積刻度為V3之后,用手握住注射器左側的大部分位置,向外拉動活塞,其余操作無誤,繼續(xù)采集若干數據,請在圖(c)中大致畫出大于V3部分的圖線。()
實驗19:探究等溫情況下一定質量氣體壓強與體積的關系【5年58卷1考】類型角度考查要素考查內容總考點1基本實驗要求實驗原理:玻意耳定律實驗器材鐵架臺、壓力表、注射器(帶橡膠套、柱塞)、刻度尺。實驗步驟(1)按如圖所示,組裝實驗器材,在注射器下端的開口套緊橡膠套,密封一定質量的空氣。(2)測量空氣柱的體積V和壓強p??諝庵拈L度l可以通過刻度尺讀取,空氣柱長度l與橫截面積S的乘積就是它的體積V;空氣柱的壓強p可以從與注射器內空氣柱相連的壓力表讀取。(3)把柱塞緩慢地向下壓或向上拉,再讀取一組空氣柱的長度與壓強的數據。(4)重復步驟3,獲取多組數據。4.注意事項(1)為了保持封閉氣體的質量不變,實驗中采取的主要措施是注射器活塞上涂潤滑油。(2)為了保持封閉氣體的溫度不變,實驗中采取的主要措施是移動活塞要緩慢,且不能用手握住注射器封閉氣體部分。考點2數據處理及誤差分析數據處理(1)以壓強p為縱坐標,以體積V為橫坐標,在坐標紙上描點作圖,分析p與V之間的關系。某次實驗的p-V圖如圖甲。(2)p-V圖不是線性關系,很難判斷p與V的關系。由圖甲猜想p可能與V成反比,p還可能與V2成反比,……可以進一步通過圖像來檢驗這些猜想。先以壓強p為縱坐標,以體積的倒數為橫坐標,把采集的各組數據在坐標紙上描點。如果p-eq\f(1,V)圖像中的各點位于過原點的同一條直線上,就說明壓強跟體積的倒數成正比,即壓強與體積成反比。如果不在同一條直線上,再嘗試其他關系。(3)根據多次實驗的數據均可作出乙圖,由此可得到結論:一定質量的氣體,在溫度不變的條件下,其壓強與體積的倒數成正比,即壓強與體積成反比。2.誤差分析(1)漏氣造成空氣柱質量變化。改進措施:給注射器柱塞涂潤滑油,使橡膠套盡量密封,壓強不要太大。(2)空氣柱溫度不恒定造成誤差。改進措施:盡量在恒溫環(huán)境操作,移動柱塞盡量緩慢。(3)空氣柱體積和氣壓測量不準確。改進措施:采用較細的注射器和準確度高的壓力表。A.高考真題感知1.(2023·山東·統(tǒng)考高考真題)利用圖甲所示實驗裝置可探究等溫條件下氣體壓強與體積的關系。將帶有刻度的注射器豎直固定在鐵架臺上,注射器內封閉一定質量的空氣,下端通過塑料管與壓強傳感器相連?;钊隙斯潭ㄒ煌斜P,托盤中放入砝碼,待氣體狀態(tài)穩(wěn)定后,記錄氣體壓強和體積(等于注射器示數與塑料管容積之和),逐次增加砝碼質量,采集多組數據并作出擬合曲線如圖乙所示。
回答以下問題:(1)在實驗誤差允許范圍內,圖乙中的擬合曲線為一條過原點的直線,說明在等溫情況下,一定質量的氣體。A.與成正比
B.與成正比(2)若氣體被壓縮到,由圖乙可讀出封閉氣體壓強為(保留3位有效數字)。(3)某組同學進行實驗時,一同學在記錄數據時漏掉了,則在計算乘積時,他的計算結果與同組正確記錄數據同學的計算結果之差的絕對值會隨的增大而(填“增大”或“減小”)?!敬鸢浮緽增大【詳解】(1)[1]在實驗誤差允許范圍內,圖乙中的擬合曲線為一條過原點的直線,說明在等溫情況下,一定質量的氣體,與成正比。故選B。(2)[2]若氣體被壓縮到,則有由圖乙可讀出封閉氣體壓強為(3)[3]某組同學進行實驗時,一同學在記錄數據時漏掉了,則在計算乘積時,根據可知他的計算結果與同組正確記錄數據同學的計算結果之差的絕對值會隨的增大而增大。限時針對訓練1.(2024·浙江·校聯(lián)考模擬預測)(2)小張同學用如圖所示裝置做“探究氣體等溫變化的規(guī)律”實驗。①他把測得的實驗數據列表分析,發(fā)現(xiàn)氣體壓強p和體積V的乘積數值越來越小。出現(xiàn)這一結果的原因可能是實驗過程中A.柱塞與筒壁間的摩擦力越來越大B.環(huán)境溫度升高了C.外界大氣壓強發(fā)生了變化D.注射器內的氣體向外泄漏了②關于本實驗的下列說法中,正確的是A.推拉柱塞時動作要快B.柱塞涂潤滑油主要是為了減小摩擦C.注射器外側刻度尺的刻度均勻但并未標單位,這對實驗結果的可靠性不會有影響【答案】DC【詳解】①根據理想氣體狀態(tài)方程有其中常量C與氣體的種類和氣體質量有關,實驗中發(fā)現(xiàn)壓強p和體積V的乘積數值越來越小,可知造成這一現(xiàn)象的可能原因是溫度降低或氣體質量減小。故選D。②A.本實驗條件是溫度不變,故推拉柱塞時,動作要慢,故A錯誤;B.柱塞涂潤滑油主要是為了封閉氣體,保證氣體質量一定,故B錯誤;C.玻璃管外側刻度均勻即可,具體刻度值對實驗結果的可靠性不會有影響,故C正確。故選C。2.(2023·貴州·校聯(lián)考模擬預測)在“探究氣體等溫變化的規(guī)律”的實驗中,實驗裝置如圖甲所示。利用注射器封閉一段空氣柱為研究對象。(1)關于該實驗,下列操作正確的是。A.把柱塞快速地向下壓B.把柱塞緩慢地向上拉C.在實驗過程中,可以用手握住注射器(2)該實驗小組利用實驗所測得的數據,畫出如圖乙所示的圖像,則他們畫的可能是圖。A.
B.
C.【答案】BC【詳解】(1)[1]AB.該實驗過程中要保證氣體的溫度保持不變,所以實驗中要緩慢的推動活塞,目的是盡可能保證氣體在實驗過程中溫度保持不變,故A錯誤,B正確;C.實驗時為防止溫度發(fā)生變化,則不能用手握注射器推拉柱塞,故C錯誤。故選B。(2)[2]由玻意耳定律可知一定質量的理想氣體溫度不變時,壓強與體積成反比,故為了能最直觀地判斷氣體壓強p與氣體體積V的函數關系,應作出圖像。故選C。3.(2023·云南大理·統(tǒng)考模擬預測)如圖甲為“探究一定質量的氣體在溫度保持不變的條件下壓強與體積的關系”的裝置,導熱性能良好的注射器中用橡膠塞和柱塞封閉一段空氣柱,空氣柱的體積可以通過刻度讀取,空氣柱的壓強可以從與注射器內空氣柱相連的氣壓計讀取。把柱塞向下壓或向上拉,讀取幾組空氣柱的體積與對應的壓強數據。
(1)關于該實驗操作,下列說法正確的是。A.推拉柱塞時應盡量緩慢B.推拉柱塞時不可手握注射器筒上空氣柱部分C.若實驗中橡膠塞脫落,可立即裝上并繼續(xù)本次實驗(2)測得多組空氣柱的壓強和體積的數據后,為了直觀看出一定質量的氣體在溫度不變的條件下壓強與體積的關系,若以為縱坐標,則應以(用字母表示)為橫坐標建立坐標系并描點作圖;在不斷壓縮氣體過程中,將測得的數據在剛才建立的坐標系中描點后用平滑曲線連接,得到的圖像如圖乙中實線所示,則出現(xiàn)這種情況的可能原因是(寫出一種即可)?!敬鸢浮緼B漏氣(或者環(huán)境溫度降低)【詳解】(1)[1]A.為減小實驗誤差,推拉柱塞時應盡量緩慢,以防止柱塞移動太快,氣體的溫度產生變化,故A正確;B.推拉柱塞時不能用手握注射器筒上空氣柱部分,以防止空氣溫度產生變化,故B正確;C.若實驗中橡膠塞脫落,氣體的質量變化,需重新做實驗,故C錯誤。故選AB。(2)[2]當溫度不變時有即壓強與成反比,兩者的關系圖像不是直線,但壓強與是線性關系,故應當以為橫坐標;[3]一定質量的氣體在溫度不變的條件下壓強與體積的關系為其中常數與物質的量和氣體溫度有關,由圖乙可知壓縮氣體壓強增大,點與坐標原點連線斜率減小,則減小,即實驗過程中有漏氣現(xiàn)象或者環(huán)境溫度降低。4.(2023·云南·模擬預測)某同學用注射器和壓強傳感器探究一定質量的氣體發(fā)生等溫變化時遵循的規(guī)律,實驗裝置如圖(a)所示。用活塞和注射器外筒封閉一定的氣體,其壓強可由左側的壓強傳感器測得。
(1)在注射器柱塞上涂上潤滑油,其主要目的是(2)該同學在一次實驗中,計算機屏幕顯示如圖(b)所示,其縱坐標表示封閉氣體的壓強,則橫坐標表示的物理量是封閉氣體的;
A.熱力學溫度T
B.攝氏溫度t C.壓強p
D.壓強的倒數(3)若該實驗的誤差僅由注射器與傳感器之間細管中的氣體體積導致的,由圖(b)可得大小為mL(結果保留1位有效數字)。【答案】防止漏氣D1【詳解】(1)[1]在注射器柱塞上涂上潤滑油,其主要目的是防止漏氣,使被封閉氣體的質量不發(fā)生變化。(2)[2]理想氣體發(fā)生等溫變化時遵循玻意耳定律,故則圖像是一條直線。故選D。(3)[3]圖(b)所示的圖線不過原點,就是由于計算體積時沒考慮注射器與傳感器之間細管中的氣體體積,即縱截距大小即為,由圖像可知5.(2023·安徽合肥·合肥市第六中學校考模擬預測)小默用如圖裝置驗證等溫狀態(tài)下氣體的實驗定律。已知壓力表通過細管與注射器內的空氣柱相連,細管隱藏在柱塞內部,未在圖中標明。
(1)在實驗過程中注射器沒有完全豎直而是略微傾斜,則壓力表讀數。A.偏大
B.偏小
C.沒有影響(2)下列實驗操作,正確的有。A.柱塞上應該涂油以更好地密封氣體B.應快速推拉柱塞以避免氣體與外界熱交換C.用手握住注射器推拉柱塞以使裝置更加穩(wěn)定(3)注射器內空氣柱的體積為V、壓強為p,若考慮到連接壓力表和注射器內空氣柱的細管中有少量氣體未計入,從理論上分析圖像最接近下列哪個圖。
【答案】CAC【詳解】(1)[1]壓力表測量的是注射器中氣體的壓強,同一位置各個方向的壓強大小處處相等,所以實驗過程中注射器沒有完全豎直對壓力的測量沒有影響。故選C;(2)[2]A.柱塞上涂油是為了避免漏氣,即更好地密封氣體,故A正確;B.推拉柱塞時要緩慢進行,讓氣體更好的與空氣進行熱交換,避免引起氣體溫度的變化,故B錯誤;C.用手握住注射器會改變注射器內氣體的溫度,故C錯誤。故選A;(3)[3]在軟管內氣體體積不可忽略時,被封閉氣體的初狀態(tài)的體積為,由即圖線和原點連線的斜率為隨著的變大,斜率逐漸變小。故選C。6.(2023·山東日照·統(tǒng)考三模)物理小組的同學們利用圖甲所示的裝置探究氣體等溫變化的規(guī)律。實驗步驟如下:①將注射器下端開口處套上橡膠套,和柱塞一起封閉一段空氣柱;②測出空氣柱的橫截面積,通過刻度尺讀取空氣柱的長度,可得空氣的體積;③從與注射器內空氣柱相連的壓力表讀取空氣柱的壓強;④把柱塞迅速地向下壓或向上拉,讀取空氣柱的長度與壓強,獲取空氣桂的體積和壓強的幾組數據;⑤將各組數據在坐標紙上描點,繪制曲線,得出溫度不變時氣體壓強與體積的關系。完成下列填空:(1)實驗中出現(xiàn)錯誤的步驟是(選填步驟前的數字序號),應該糾正為。(2)糾正了實驗中的錯誤后,重新規(guī)范完成實驗。用采集的各組數據在坐標紙上描點,繪制曲線如圖乙所示,根據繪制的圖線,(選填“能”或“不能”)直觀判斷空氣柱的壓強與體積成反比,理由是。
【答案】④把柱塞緩慢地向下壓或向上拉不能圖線是曲線,只能猜想與成反比,需要轉化為直線進一步檢驗【詳解】(1)[1][2]實驗中出現(xiàn)錯誤的步驟是④,為避免溫度變化,應該糾正為把柱塞緩慢地向下壓或向上拉。(2)[3][4]根據繪制的圖線,不能直觀判斷空氣柱的壓強與體積成反比,理由是圖線是曲線,只能猜想與成反比,需要轉化為直線進一步檢驗。7.(2023·北京通州·潞河中學??既#┪锢韺嶒炓话愣忌婕皩嶒災康?、實驗原理、實驗儀器、實驗方法、實驗操作、數據分析等。(1)用游標卡尺測量圖乙線圈的內徑,可利用圖甲中游標卡尺的(選填“A”、“B”、“C”)部件,測出的內徑大小如圖丙所示,其讀數為cm;
(2)下面四幅圖是用來“探究影響感應電流方向的因素”的實驗示意圖。靈敏電流計和線圈組成閉合回路,通過“插入”“拔出”磁鐵,使線圈中產生感應電流,記錄實驗過程中的相關信息,分析得出楞次定律。下列說法正確的是()
A.該實驗必需保持磁鐵運動的速率不變B.該實驗必需記錄感應電流產生的磁場方向C.該實驗無需記錄磁鐵在線圈中的磁場方向D.該實驗無需確認電流計指針偏轉方向與通過電流計的電流方向的關系(3)如圖所示,用氣體壓強傳感器探究氣體等溫變化的規(guī)律。根據記錄的實驗數據,做出了如圖所示的圖,圖線在、之間的所圍面積的物理意義表示。
【答案】A1.930B氣體體積由變到的過程中,氣體對外界所做的功【詳解】(1)[1]測量線圈的內徑應使用游標卡尺的內徑測量爪A進行測量。[2]由圖丙可知此游標卡尺的精度為則游標卡尺的讀數為(2)[3]A.該實驗無需保持磁鐵運動的速率不變,故A錯誤;B.該實驗必需記錄感應電流產生的磁場方向,這樣才能知道感應電流的磁場方向與原磁場方向的關系,故B正確;C.該實驗需要記錄磁鐵在線圈中的磁場方向,才能得到磁場的變化與感應電流的方向關系,故C錯誤;D.該實驗需要確認電流計指針偏轉方向與通過電流計的電流方向的關系才能知道產生的感應電流的具體的方向,故D錯誤。故選B。(3)[4]由功的計算公式可知即的乘積表示氣體體積變化時所做的功,圖線在、之間所圍的面積的物理意義表示:氣體體積由變到的過程中,氣體對外界所做的功。8.(2023·遼寧沈陽·沈陽二中??寄M預測)在“研究一定質量理想氣體在溫度不變時,壓強和體積的關系”實驗中。某同學按如下步驟進行實驗:①將注射器活塞移動到體積適中的位置,接上軟管和壓強傳感器,通過DIS系統(tǒng)記錄下此時的體積與壓強。②用手握住注射器前端,開始緩慢推拉活塞改變氣體體積。③讀出注射器刻度表示的體積V,通過DIS系統(tǒng)記錄下此時的V與壓強p。④重復②③兩步,記錄5組數據。作圖。(1)在上述步驟中,該同學對器材操作的錯誤一步是(填步驟序號)。因為該操作通常會影響氣體的(填寫狀態(tài)參量)。(2)若軟管內容積不可忽略,按該同學的操作,最后擬合出的圖線應是。(填寫“線性”“非線性”)【答案】②溫度非線性【詳解】(1)[1][2]注射器前端為氣體所在區(qū)域,用手握住注射器前端,會使氣體溫度變化。(2)[3]按該同學的操作,在軟管內氣體體積不可忽略時,被封閉氣體的初狀態(tài)的體積為,壓強為,末狀態(tài)的體積為,壓強為,由等溫變化有解得由數學知識可得,最后擬合出的圖線應是非線性。9.(2023·福建福州·統(tǒng)考模擬預測)如圖甲是某實驗小組利用氣體壓強傳感器探究“溫度不變時,一定質量的氣體壓強與體積關系”的實驗裝置。(1)主要操作步驟如下:①把注射器活塞推至注射器某一位置,將注射器與壓強傳感器、數據采集器、計算機逐一連接;②緩慢移動活塞,記錄注射器的刻度值,同時記錄對應的氣體壓強值;③重復上述步驟②,多次測量;④根據記錄的數據,作出圖線。如果該圖線為直線且反向延長線過坐標原點,就說明氣體壓強與體積成(選填“正比”或“反比”)。(2)關于該實驗的操作,下列說法正確的是(填寫選項前的字母)A.實驗中一定要測量空氣柱的橫截面積B.實驗中一定要測量環(huán)境的溫度C.為了減小實驗誤差,在活塞上均勻涂抺潤滑油,主要是為了避免漏氣D.為方便推拉活塞,應用手握緊注射器再推拉活塞(3)某次實驗中,一實驗小組做出的圖像如圖乙所示,圖線發(fā)生彎曲,造成該現(xiàn)象的原因可能是?!敬鸢浮糠幢菴氣體溫度升高【詳解】(1)[1]作出圖線,該圖線為直線且反向延長線過坐標原點,就說明氣體壓強與體積成反比。(2)[2]A.由于注射器是圓柱形的,橫截面積不變,所以只需測出空氣柱的長度即可,故A錯誤;B.本實驗探究采用的方法是控制變量法,所以要保持被封閉氣體的質量和溫度不變,故溫度保持不變即可,不須測量,B錯誤;C.涂潤滑油主要是防止漏氣,使被封閉氣體的質量不發(fā)生變化,也可以減小摩擦,故C正確;D.手握緊活塞會導致溫度的變化,從而影響實驗,D錯誤。故選C。(3)[3]一實驗小組做出的圖像的圖線發(fā)生向上彎曲,造成該現(xiàn)象的原因可能是氣體溫度升高所致。10.(2023·海南·統(tǒng)考二模)(1)某同學通過圖所示的實驗裝置,利用玻意耳定律來測定一顆形狀不規(guī)則的冰糖的體積。①將冰糖裝進注射器,通過推、拉活塞改變封閉氣體的體積和壓強。若實驗過程中不慎將活塞拔出針筒,則(填“需要”或“不需要”)重做實驗。②實驗中通過活塞所在刻度讀取了多組體積V及對應壓強,為了在坐標系中獲得直線圖像,應選擇。A.圖像
B.圖像
C.圖像
D.圖像③選擇合適的坐標后,該同學通過描點作圖,得到直線的函數圖像如圖所示,忽略傳感器和注射器連接處的軟管容積,則這顆冰糖的體積為。(2)某同學制作了一個“加速度測量儀”,用來測量垂直電梯豎直上、下運行時的加速度,其構造如圖1所示:將一根輕彈簧的上端固定在豎直放置且?guī)Э潭鹊摹啊浮毙喂饣∧景迳隙耍攺椈上露藨覓熘匚锊㈧o止時,指針指向位置;當彈簧下端懸掛重物并靜止時,指針指向位置。實際測量時,該同學在該彈簧下端固定重物,重力加速度取,所有計算結果保留兩位有效數字。①該彈簧的勁度系數②實際測量時,當指針指到位置時,垂直電梯運行的加速度大小為③如圖2所示,將該加速度測量儀水平使用,若指針仍指到位置,則水平加速度大小【答案】需要Cb101.09.0【詳解】(1)①[1]若實驗過程中不慎將活塞拔出針筒,針筒內封閉氣體與外界相連,壓強改變,無法繼續(xù)實驗,需要重做實驗;②[2]設冰糖的體積為,根據玻意耳定律則則圖像為直線。故選:C。③[3]根據,結合圖像可知這顆冰糖的體積為b。(2)①[4]根據胡克定律②[5]實際測量時,彈簧對小球的拉力根據牛頓第二定律解得方向豎直向下;③[6]將該加速度測量儀水平使用,若指針仍指到位置,拉力仍為根據牛頓第二定律解得11.(2023·上海徐匯·統(tǒng)考二模)在“用DIS研究溫度不變時一定質量的氣體壓強與體積的關系”實驗中,某組同學先后兩次使用如圖(a)所示實驗裝置獲得多組注射器內封閉氣體的體積V和壓強p的測量值,并通過計算機擬合得到如圖(b)所示兩組p-V圖線。(1)實驗中使用的是傳感器;(2)實驗過程中應避免手握注射器含空氣柱的部分,這是為了;(3)為檢驗氣體的壓強p與體積V是否成反比例關系,可將圖線轉化為圖線;(4)兩組圖線經檢驗均符合反比例關系,由圖可知①、②兩組注射器內氣體的pV乘積(選填“相等”或“不相等”);導致兩組數據差異的原因可能是(多選)。A.兩組實驗環(huán)境溫度不同
B.兩組封閉氣體的質量不同C.某組器材的氣密性不佳
D.某組實驗中活塞移動太快【答案】壓強控制氣體的溫度不發(fā)生變化或不相等AB/BA【詳解】(1)[1]實驗中使用的是壓強傳感器。(2)[2]實驗過程中應避免手握注射器含空氣柱的部分,這是為了控制氣體的溫度不發(fā)生變化。(3)[3]根據理想氣體狀態(tài)方程可得或為檢驗氣體的壓強p與體積V是否成反比例關系,能較直觀的判定該關系,可將圖線轉化為或圖像。(4)[4]根據曲線可知對于同一V值所對應的p值不同,故兩組注射器內氣體的pV乘積不相等;[5]AB.根據理想氣體狀態(tài)方程,可知當氣體質量一定時,若兩組實驗環(huán)境溫度T不同,可知pV乘積不等;同理,當兩組封閉氣體的質量不同時,pV乘積不等,AB正確;CD.若某組器材的氣密性不佳,在實驗中會漏氣,氣體質量會持續(xù)變化,此時不可能得到反比例關系圖線;同理,若某組實驗中活塞移動太快,會使注射器內封閉氣體的溫度不斷變化,此時圖線也不可能符合反比例關系,CD錯誤。故選AB。12.(2023·天津南開·統(tǒng)考一模)某實驗小組用如圖甲所示實驗裝置來“探究等溫情況下一定質量氣體壓強與體積的關系”。(1)關于該實驗,下列說法正確的是。A.實驗前應將注射器的空氣完全排出B.實驗時應快速推拉活塞以避免氣體與外界發(fā)生熱交換C.無需測出封閉氣體的質量D.推拉活塞時,應用手握住整個注射器以使裝置更穩(wěn)定。(2)為了探究氣體在不同溫度時發(fā)生等溫變化是否遵循相同的規(guī)律,他們進行了兩次實驗,得到的圖像如圖乙所示,由圖可知兩次實驗氣體的溫度大小關系為(選填“<”“=”或“>”)。(3)為了能直觀地判斷氣體壓強p與氣體體積V的函數關系,應作出(選填“”或“”)圖像。對圖線進行分析,如果在誤差允許范圍內該圖線是一條,就說明一定質量的氣體在溫度不變時,其壓強與體積成反比?!敬鸢浮緾>過原點的傾斜直線【詳解】(1)[1]A.實驗是以注射器內的空氣為研究對象,所以實驗前不能將注射器的空氣完全排出,故A錯誤;B.實驗時應緩慢推拉活塞以避免氣體與外界發(fā)生熱交換,故B錯誤;C.本實驗,只需測出氣體壓強和對應體積,不需要測出封閉氣體的質量,故C正確;D.推拉活塞時,不能用手握住整個注射器,避免氣體與外界發(fā)生熱交換,故D錯誤。故選C。(2)[2]在圖像中,根據可得可知離坐標原點越遠的等溫線溫度越高,則有(3)[3][4]根據可得為了能直觀地判斷氣體壓強p與氣體體積V的函數關系,應作出圖像;對圖線進行分析,如果在誤差允許范圍內該圖線是一條過原點的傾斜直線,就說明一定質量的氣體在溫度不變時,其壓強與體積成反比。13.(2023·浙江嘉興·統(tǒng)考一模)小強同學用如圖所示裝置探究氣體等溫變化的規(guī)律。①他在實驗過程中注射器沒有完全豎直而是略微傾斜,則壓力表讀數(單選)。A.偏大
B.偏小
C.沒有影響②下列實驗操作,正確的有(單選)。A.柱塞上應該涂油以更好地密封氣體B.應快速推拉柱塞以避免氣體與外界熱交換C.用手握住注射器推拉柱塞以使裝置更加穩(wěn)定【答案】CA【分析】理解氣體壓強的特點;熟悉正確的實驗操作步驟?!驹斀狻竣賉1]壓力表測量的是注射器中氣體的壓強,同一個容器內氣體壓強處處相等,所以實驗過程中注射器沒有完全豎直對壓力的測量沒有影響,故C正確。故選C。②[2]A.柱塞上涂油是為了避免漏氣,即更好地密封氣體,故A正確;B.推拉柱塞時要緩慢進行,讓氣體更好的與空氣進行熱交換,避免引起氣體溫度的變化,故B錯誤;C.用手握住注射器會改變注射器內氣體的溫度,故C錯誤。故選A。14.(2022下·山東日照·高二統(tǒng)考期末)某同學設計了如圖甲所示的裝置來探究“氣體溫度不變時壓強隨體積變化規(guī)律”的實驗,注射器導熱性能良好,用橡皮帽和活塞在注射器內封閉一定質量的理想氣體。質量不計的細繩跨過滑輪,一端系到活塞上,調節(jié)滑輪的高度,使左側細繩拉直時能保持水平,另一端可以掛鉤碼。實驗時,在細繩的下端依次掛上質量相同的鉤碼1,2,3,……,穩(wěn)定后通過注射器的標度讀出對應空氣柱的體積V,并能求出對應氣體的壓強p。已知注射器的最大體積為,刻度全長為L,大氣壓為,每個鉤碼的質量為m,重力加速度為g。(1)關于本實驗的操作,下列說法正確的是()A.為減小誤差,每掛上一個鉤碼后,應平衡后再讀出體積。B.掛鉤碼時,為了防止注射器脫落,應用手緊緊握住注射器。C.實驗前,應將活塞上涂有潤滑油,并來回拉動幾次。D.實驗時必須測出封閉氣體的溫度。(2)若在某次實驗中細繩上所掛鉤碼個數為n,則平衡后對應氣體的壓強為(用題目中已知量表示)(3)該同學根據測得氣體的體積和對應的壓強,做出了圖像,如圖乙所示,圖線不過原點,則縱坐標b代表;體積增大到一定值后,圖線開始偏離直線,可能是由于氣體溫度(填“升高”或“降低”);也可能是由于裝置氣密性導致氣體質量(填“增大”或“減小”)。【答案】AC/CA橡皮帽內氣體體積升高增大【詳解】(1)[1]A.每掛上一個鉤碼后,平衡后,待封閉氣體的體積不再發(fā)生變化,再讀出體積,可以減小誤差,故A正確;B.掛鉤碼時,不能用手緊緊握住注射器,因為手的溫度會改變封閉氣體的溫度,使測量結果不準確,故B錯誤;C.實驗前,應將活塞上涂有潤滑油,并來回拉動幾次,可以增加密封性,也可以減小摩擦帶來的誤差,故C正確;D.注射器不隔熱,所以實驗時封閉氣體的溫度與外界溫度相同,氣體做等溫變化,不需要測量溫度,故D錯誤。故選AC。(2)[2]由平衡關系可得可得(3)[3]實驗操作規(guī)范,圖線不過原點,則b代表注射器橡皮帽內氣體的體積;[4][5]由可知體積增大到一定值后,圖線開始偏離直線,向上偏離,斜率變大,說明可能是溫度升高;公式中的C與氣體質量有關,斜率變大,也可能是由于裝置氣密性導致氣體質量增大。15.(2022·海南·校聯(lián)考模擬預測)(1)某同學應用如圖1所示的裝置做“探究氣體等溫變化的規(guī)律”的實驗。設計了如下的實驗步驟,其中有錯誤的步驟是(填步驟前的數字序號).①利用注射器選取一段空氣柱為研究對象,保持氣體的質量和溫度不變.②把柱塞快速地向下壓或向上拉,讀取空氣柱的長度l(可得到空氣柱體積V)與壓強p的幾組數據.③作出圖像。④改變空氣柱或環(huán)境溫度,重復實驗。若圖像中的各點位于過原點的同一條直線上,說明一定質量的某種氣體,在溫度不變的情況下,壓強與體積成(填“正比”或“反比”)。圖2是該同學在不同環(huán)境溫度下,對同一段空氣柱實驗,得出的兩條等溫線a和b,對應的溫度分別為、,則(填“>”“=”或“<”)。【答案】②反比>【詳解】(1)[1]步驟②中不應該把柱塞快速地向下壓或向上拉,這樣會導致氣體溫度會發(fā)生變化;[2]若圖像中的各點位于過原點的同一條直線上,即pV=常數,說明一定質量的某種氣體,在溫度不變的情況下,壓強與體積成反比。[3]根據可得則在圖像中,斜率越大,溫度越高,則16.(2022·浙江金華·浙江省東陽中學校考模擬預測)在“探究氣體等溫變化的規(guī)律”的實驗中,利用注射器選取一段空氣柱為研究對象,如圖所示,注射器下端的開口有橡膠套,它和柱塞一起把一段空氣柱封閉。(1)在實驗過程中,空氣柱的體積變化不要太快的原因是;在移動柱塞的過程中,正確的操作是。(2)在溫度不變的情況下,得到壓強p與體積V成反比的結論,你對這一結論的微觀解釋是:?!敬鸢浮繛楸3譁囟炔蛔兙徛叵蛳聣夯蛳蛏侠瓬囟缺3植蛔?,分子的平均動能一定;體積減小,分子數的密度增大,壓強增大【詳解】(1)[1][2]為了使溫度變化可以忽略不計,即保持溫度不變,空氣柱的體積變化不能太快。具體操作是緩慢地向下壓或向上拉活塞。(2)[3]微觀上,壓強由分子平均動能和分子數的密度決定,則溫度保持不變,分子的平均動能一定,而體積減小,分子數的密度增大,故壓強增大,反之體積變大則壓強變小。17.(2022·上?!ひ荒#坝肈IS研究在溫度不變時,一定質量氣體壓強與體積關系”的實驗裝置如圖所示。(1)保持溫度不變,封閉氣體的壓強用傳感器測量,體積由讀出。實驗前是否需要對傳感器進行調零?(選填:“是”或“否”)(2)某次實驗中,數據表格內第2次~第8次壓強沒有點擊記錄,但其它操作規(guī)范。根據表格中第1次和第9次數據,推測出第7次的壓強,其最接近的值是次數123456789壓強100.1p7179.9體積181716151413121110A.
B.
C.
D.(3)若考慮到連接注射器與傳感器的軟管內氣體體積不可忽略,則封閉氣體的真實體積為。從理論上講圖像可能接近下列哪個圖?【答案】壓強注射器刻度否CD【詳解】(1)[1][2]根據實驗原理,結合實驗設計,在保持溫度不變情況,用壓強傳感器測量氣體的壓強;用注射器刻度來讀作氣體的體積,記作V。[3]壓強傳感器使用前不需要調零。(2)[4]根據玻意耳定律,一定質量氣體,壓強與體積成反比;而實驗數據,第1次和第9次數據,它們的壓強與體積乘積,也正好近似相等,因此第7次的壓強故選C。(3)[5]在軟管內氣體體積不可忽略時,被封閉氣體的初狀態(tài)的體積為。[6]由可知即設則原式變形為圖線的斜率為隨著的變大,斜率逐漸變小。故D正確;ABC錯誤。故選D。18.(2022·上海嘉定·統(tǒng)
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