2026年高考物理一轮复习精讲精练第74讲热学实验(练习)(学生版+解析)

这是一份2026年高考物理一轮复习精讲精练第74讲热学实验(练习)(学生版+解析)，共9页。

某兴趣小组在恒温环境中对此装置进行实验研究。
(1)研究集气室内气体压强与体积的关系
①洗衣桶内水位H一定时，其内径D的大小 （填“会”或“不会”）影响集气室内气体压强的大小。
②测量集气室高度、集气室内径d。然后缓慢增加桶内水量，记录桶内水位高度H和集气室进水高度，同时使用气压传感器测量集气室内气体压强p。H和h数据如下表所示。
实验中使用同一把刻度尺对H和h进行测量，根据数据判断，测量 （填“H”或“h”）产生的相对误差较小。
③利用数据处理软件拟合集气室内气体体积V与的关系曲线，如图2所示。图中拟合直线的延长线明显不过原点，经检查实验仪器完好，实验装置密封良好，操作过程规范，数据记录准确，则该延长线不过原点的主要原因是
(2)研究洗衣桶水位高度与振荡电路频率的关系图是桶内水位在两个不同高度时示波器显示的图像，u的频率即为振荡电路的频率。振荡电路的频率f与线圈自感系数L、电容C的关系是，则图中 （填“甲”或“乙”）对应的水位较高。
【答案】(1) 不会 见解析
(2)乙
【详解】（1）①[1]集气室内气体压强等于桶内水位高度H和集气室进水高度的高度差产生的压强和大气压强之和，根据可知其内径D的大小不会影响影响集气室内气体压强的大小；
②[2]由于实验中使用同一把刻度尺进行测量，分度值相同，根据数据分析，桶内水位高度明显大于集气室内进水高度，所以测量桶内水位高度产生的相对误差较小；
③[3]该延长线不过原点的主要原因是与集气室相连的细管中的气体被忽略不计，导致集气室气体体积相比于实际气体体积偏小。
（2）桶内水位高度越大，集气室内气体压强越大，铁芯进入电感线圈的长度越大，电感线圈的自感系数越大，根据可知震荡电路的周期越大，所以图3中乙对应的水位较高。
2．（2025·广西·高考真题）在“用油膜法估测油酸分子的大小”实验中（ ）
A．估测油酸分子大小时，油酸分子可以视为球形
B．油膜的形状稳定后，油酸分子仍然在做热运动
C．计算油膜面积时，忽略所有不完整的小正方形
D．与油酸酒精溶液相比，纯油酸更容易在水面形成单分子油膜
【答案】AB
【详解】A．在油膜法测分子直径的实验中，把油膜看成单分子油膜，且分子紧密排列。由于分子形状复杂，为简化计算，通常将其视为球形模型，油膜的厚度可以近似看成是球形分子的直径，故A正确；
B．分子在永不停息地做无规则热运动，与宏观物体是否处于稳定状态无关。油膜稳定时，油酸分子仍然在做热运动，故B正确；
C．在计算油膜面积时，为了更准确地估算油膜的面积，对于周边不完整的格子，大于半格记为一个单位面积，小于半格的不计面积，而不是不完整的格子不计面积，故C错误；
D．酒精可以溶解油酸，使油酸更容易在水面上展开形成单分子油膜，所以实验时加酒精比不加酒精更好地展开油膜，故D错误。
故选AB。
（2024·上海·高考真题）物质性质
实验是人类认识物质世界的宏观性质与微观结构的重要手段之一，也是物理学研究的重要方法。
3．通过“用油膜法估测油酸分子的大小”的实验可推测油酸分子的直径约为（ ）
A．B．C．D．
4．验证气体体积随温度变化关系的实验装置如图所示，用支架将封有一定质量气体的注射器和温度传感器固定在盛有热水的烧杯中。实验过程中，随着水温的缓慢下降，记录多组气体温度和体积的数据。
（1）不考虑漏气因素，符合理论预期的图线是
A． B．
C． D．
（2）下列有助于减小实验误差的操作是
A．实验前测量并记录环境温度 B．实验前测量并记录大气压强
C．待温度读数完全稳定后才记录数据 D．测量过程中保持水面高于活塞下端
【答案】3．C 4． A D
【解析】3．通过“用油膜法估测油酸分子的大小”的实验可推测油酸分子的直径约为或，故选C。
4．（1）[1]实验过程中压强不变，根据
可得
可知，在压强不变的情况下，气体体积与热力学温度成正比，与摄氏温度成一次函数关系。
故选A。
（2）[2]A．环境温度不影响实验数据，实验前测量并记录环境温度并不能减小实验误差，故A错误；
B．本实验压强不变，实验前测量并记录大气压强不能减小实验误差，故B错误；
C．水温的缓慢下降，则温度的读数会一直缓慢变化，只有水温度和室温相同时，才会完全稳定，故C错误；
D．测量过程中保持水面高于活塞下端，则活塞的中气体的温度和水的温度基本一致，可以减少误差，故D正确。
故选D。
5．（2023·山东·高考真题）利用图甲所示实验装置可探究等温条件下气体压强与体积的关系。将带有刻度的注射器竖直固定在铁架台上，注射器内封闭一定质量的空气，下端通过塑料管与压强传感器相连。活塞上端固定一托盘，托盘中放入砝码，待气体状态稳定后，记录气体压强和体积（等于注射器示数与塑料管容积之和），逐次增加砝码质量，采集多组数据并作出拟合曲线如图乙所示。

回答以下问题：
（1）在实验误差允许范围内，图乙中的拟合曲线为一条过原点的直线，说明在等温情况下，一定质量的气体 。
A．与成正比 B．与成正比
（2）若气体被压缩到，由图乙可读出封闭气体压强为 （保留3位有效数字）。
（3）某组同学进行实验时，一同学在记录数据时漏掉了，则在计算乘积时，他的计算结果与同组正确记录数据同学的计算结果之差的绝对值会随的增大而 （填“增大”或“减小”）。
【答案】 B 增大
【详解】（1）[1]在实验误差允许范围内，图乙中的拟合曲线为一条过原点的直线，说明在等温情况下，一定质量的气体，与成正比。
故选B。
（2）[2]若气体被压缩到，则有
由图乙可读出封闭气体压强为
（3）[3]某组同学进行实验时，一同学在记录数据时漏掉了，则在计算乘积时，根据
可知他的计算结果与同组正确记录数据同学的计算结果之差的绝对值会随的增大而增大。
6．（2023·江苏·高考真题）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
【答案】B
【详解】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。
故选B。
模拟冲关
7．（2025·山东·模拟预测）某实验小组用如图所示的装置来进行“探究气体等温变化的规律”实验时，需要保持不变的是气体的 ；
A．质量 B．温度 C．体积 D．压强
同时在实验过程中，不需要测出空气柱的横截面积，这体现的物理思想方法是 。
A．转化法 B．极限法 C．理想模型法 D．控制变量法
【答案】 AB A
【详解】[1]“探究气体等温变化的规律”，根据玻意耳定律等相关知识，需要保持气体的质量和温度不变，这样才能探究压强和体积的关系，AB选项符合题意。
故选 AB。
[2]实验中空气柱的横截面积不变，在探究压强和体积关系时，可将体积与长度建立联系（，S不变，V与L成正比 ），不需要测S，而改测气体的长度，体现的物理方法是转化法，故选A。
8．（2025·四川成都·三模）某同学利用图示装置探究一定质量的理想气体在温度不变时压强p与体积V的关系。如图所示，U形管两端是粗细均匀的细玻璃管，中间是软管。右边玻璃管上端开口与大气相通，左边带刻度尺的玻璃管上端封闭，其内部用水银封闭一段空气，抬高U形管右端，使右侧水银面高于左侧。已知大气压强为，水银的密度为，重力加速度大小为g。
(1)实验步骤如下：
①用两铁架台竖直固定U形管的左右两管，待管内水银柱稳定时，读出空气柱的长度l和U形管左右水银面的高度差h，此时封闭气体的压强p= ；
②缓慢调节U形管的左右两边，改变U形管左右水银面的高度差h，记录空气柱长度l；
③多次实验，记录多组数据，分析得出结论。
(2)正确实验后，若以p为横坐标，以 （选填“l”或“”）为纵坐标，在实验误差允许范围内，可描绘出一条过原点的直线。
(3)另一同学重复实验，计算了多组p与l的乘积，发现p与l的乘积随压强p增大而变小，写出导致该现象的一个可能原因 。
【答案】(1)
(2)
(3)左端玻璃管密封不严有漏气
【详解】（1）此时封闭气体的压强为p=
（2）气体温度不变，根据理想气体状态方程
可得
可见以p为横坐标，以为纵坐标，在实验误差允许范围内，可描绘出一条过原点的直线；
（3）根据理想气体状态方程
知
可见p与l的乘积随压强p增大而减小，即变小，则可能是气体的物质的量n变小，故装置可能漏气。
9．（2025·江西南昌·三模）在“用油膜法估测分子的大小”实验中，将体积为V1的纯油酸配成总体积为V2的油酸酒精溶液，用注射器取体积为V0的上述溶液，再把它一滴一滴地全部滴入烧杯，滴数为。
(1)此后，图甲中操作正确的顺序可以是B （用字母符号表示）。
(2)把一滴油酸酒精溶液滴入浅盘中，待稳定后得到油酸薄膜的轮廓形状和尺寸如图乙所示。图中每个小正方形格的边长为，则油酸薄膜的面积 ；可估算出油酸分子的直径为 （用、、、、表示）。
【答案】(1)DAC
(2) 90a²
【详解】（1）实验过程正确操作步骤如下：
（1）先用注射器将事先配好的油酸酒精溶液一滴一滴地滴入量筒中，记下量筒内每增加一定体积时的滴数，由此计算出一滴油酸酒精溶液的体积，再根据油酸酒精溶液的浓度计算出油酸的体积；
（2）往浅盘里倒入约2cm深的水，待水面稳定后将适量的痱子粉均匀地撒在水面上；
（3）用注射器将事先配好的油酸酒精溶液滴一滴在水面上；
（4）待薄膜形状稳定后，将玻璃板平放在浅盘上，将油酸膜的形状用彩笔描绘在玻璃板上；
（5）将画有油酸膜形状的玻璃板平放在坐标纸上，计算出油酸膜的面积，根据油酸的体积和油酸膜的面积计算出油酸分子直径的大小。
据此可知，实验步骤的正确操作顺序是BDAC。
（2）[1] 由图乙可知，油膜轮廓包围方格数约为90个
故油酸薄膜的面积为
[2]每滴油酸溶液中含有纯油酸的体积为
则油酸分子的直径为
10．（2025·辽宁·三模）某实验小组用如图甲所示实验装置来探究一定质量的气体发生等温变化遵循的规律。
(1)关于该实验，下列说法正确的是（ ）
A．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
B．空气柱体积变化应尽可能的快些
C．为保证气密性，实验前应在柱塞上涂润滑油
(2)为了探究一定质量的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 （填“”）；
(3)如橡胶套内的气体不可忽略，移动柱塞，多次记录注射器上的体积刻度V和压力表读数p，绘出的图像可能为（ ）
A．B．C．D．
【答案】(1)C
(2)>
(3)C
【详解】（1）A．由于空气柱的横截面积不变，故气体的体积与空气柱长度成正比，所以只需要测量空气柱长度，就能找到压强与体积的关系，故A错误；
B．空气柱的体积变化不能太快，要缓慢移动柱塞保证气体温度不变，故B错误；
C．为了保证气体质量不变，实验前应在柱塞上涂适量润滑油以保证气密性，故C正确。
故选C。
（2）根据理想气体状态方程
即
可知离坐标原点越远的等温线温度越高，则有
（3）如果橡胶套内的气体不可忽略，设橡胶套内的气体体积为V0，则有
可得
可知图像上点与原点连线的斜率为
故随着的增大，图像上斜率逐渐减小。
故选C。
11．（2025·河北·模拟预测）某实验小组用注射器和压强传感器探究一定质量的气体发生等温变化时遵循的规律，实验装置如图所示。用活塞和注射器外筒封闭一定的气体，其压强可由左侧的压强传感器测得。关于该实验，下列说法正确的是（ ）
A．该实验用控制变量法研究气体的变化规律
B．实验时注射器必须水平放置
C．注射器内部的横截面积要测量
D．注射器旁的刻度尺只要刻度分布均匀即可，可以不标注单位
【答案】AD
【详解】A．该实验过程中控制气体的温度不变，探究压强与体积的关系，即运用了控制变量法，故A正确；
B．实验时注射器如何放置对实验结果没有影响，故B错误；
CD．实验中要探究的是压强与体积之间的比例关系，因注射器截面积相同，所以只需要测量气体长度即可，注射器内部的横截面积没有必要测量，注射器旁的刻度尺只要刻度分布均匀即可，可以不标注单位，故C错误；D正确。
故选AD。
12．（2025·山西晋城·二模）某同学用注射器和压强传感器探究在温度不变时，一定质量气体的压强和体积关系。装置如图甲所示。
(1)关于实验要点，下列说法正确的是（ ）
A．活塞上要涂润滑油，以减小摩擦对压强测量的影响
B．推拉活塞时，应用手握住整个注射器，使其不要晃动
C．推拉活塞的时间越短越好
D．每次推拉活塞待稳定后，再记录压强值
(2)环境温度不变，该同学按正确操作先后做了两次实验，得到的两次的图像如图乙所示，两次图像斜率不同的原因是 ；
(3)另一同学也用该装置做实验，根据实验测得的多组p和V，作出图像如图丙所示，图像向下弯曲的可能原因有（ ）
A．实验过程中有进气现象B．实验过程中有漏气现象
C．实验过程中气体温度降低D．实验过程中气体温度升高
【答案】(1)D
(2)气体质量不同
(3)BC
【详解】（1）A．活塞上要涂润滑油，是为了防止漏气，气体压强由压强传感器测量，活塞与筒壁的摩擦对压强无影响，故A错误；
BC．推拉活塞时，不能用手握住整个注射器，要缓慢推拉活塞，以防止气体温度发生改变，故BC错误；
D．每次推拉活塞待稳定后，再记录压强值，故D正确。
故选D。
（2）由于温度不变，由可知，图像的斜率不同是因为气体的质量不同。
（3）由可知，图像向下弯曲斜率变小，则有可能是温度降低或发生了漏气现象。
故选BC。
13．（2025·海南海口·模拟预测）用如图所示实验装置探究一定质量气体等温变化的规律：
(1)下述实验操作正确的是____。
A．为保持气体温度不变，实验中应尽量缓慢推拉柱塞
B．实验前应先测量出柱塞及压力表的总质量
C．为方便推拉柱塞，应用手握紧注射器
D．柱塞移至某位置时，应等待压力表的指针所指刻度稳定时再进行数据记录
(2)下列图像中，最能直观反映气体做等温变化的规律的是____。
A．B．
C．D．
【答案】(1)AD
(2)D
【详解】（1）A．为保持气体温度不变，实验中应尽量缓慢推拉柱塞， 以防止柱塞移动太快，气体的温度产生变化，故A正确；
B．因压强由压力表测得，不是由平衡条件计算出，所以实验前不需要利用天平测量出柱塞及压力表的总质量，故B错误；
C．为了避免气体的温度发生变化，实验中，不能够手握紧注射器，故C错误；
D．柱塞移至某位置时，应等待压力表的指针所指刻度稳定时再进行数据记录，故D正确。
故选AD。
（2）A．气体温度不变，由玻意耳定律得，则，气体的压强跟气体的体积成反比。图象应是双曲线的一支，故A错误；
B．图线是曲线，但不一定是双曲线的一支，不能直观反映气体的压强与体积成反比，故B错误；
CD．应是过原点的直线，故C错误，D正确。
故选D。
14．（2025·广东惠州·模拟预测）下列是《普通高中物理课程标准》中列出的两个必做实验，请按要求完成相关实验内容。
(1)在“用油膜法估测油酸分子的大小”实验中，某同学的实验操作如下；
①取体积的纯油酸配制出体积的油酸酒精溶液，滴入滴溶液到量筒，测出其体积为；
②在浅盘中装入少量水，并在水面上均匀地轻轻撒上少量痱子粉；
③用滴管将1滴油酸酒精溶液轻轻滴入水面中央，散开后可以看到油酸膜的轮廓，测得油酸膜面积。
在实验中，撒上少量痱子粉的作用是 。实验得到油酸膜的；轮廓如图（a）所示，已知每个小格的面积为，则 ，写出油酸分子直径的表达式 。（用、、、、S表示）
(2)某同学利用传感器验证向心力与角速度的关系。如图（b）所示，将力传感器和光电门固定，圆盘边缘上固定一竖直的遮光片，将光滑小定滑轮固定在圆盘中心正上方，用一根细绳跨过定滑轮连接小滑块和力传感器。实验时电动机带动水平圆盘匀速转动，滑块随圆盘一起转动，力传感器可以实时测量绳的拉力的大小。某次实验操作如下：
①测得遮光片的宽度如图（c）所示， mm。
②测得圆盘半径为，滑块的转动半径为。
③测得遮光片经过光电门的遮光时间为，则滑块做圆周运动的角速度 。（用所给物理量的符号表示）
④作出图像如图（d）所示，图线不经过原点，是因为滑块受到圆盘施加的沿圆盘半径 （选填“向里”或“向外”）的摩擦力，且最大静摩擦力 N。
【答案】(1) 方便显示出油酸膜的轮廓（清晰边界） 112
(2) 3.960 向里 0.2
【详解】（1）[1] 在实验中，撒上少量痱子粉的作用是方便显示出油酸膜的轮廓（清晰边界）
[2] 根据图中油膜所形成的面积，不足半格的舍去，超过半格的记为一格，估算得到油膜的面积有112格，而由于每一格的边长为1cm，则油酸薄膜的面积为112cm2；
[3] 1滴酒精油酸溶液中油酸的体积为
直径为
（2）①[1]螺旋测微器精确度为0.01mm，读数为3.5mm+46.0×0.01mm=3.960mm
③[2]遮光条通过光电门的瞬时速度的大小
滑块不滑动时，滑块与圆盘的角速度相同，根据线速度与角速度的关系，滑块做圆周运动的角速度为
④[3][4]滑块受摩擦力提供向心力，则摩擦力沿圆盘半径向里；
根据向心力公式
变形得
由图可知得到最大静摩擦力N
15．（2025·甘肃平凉·模拟预测）某同学探究气体压强与体积的关系时，利用了如图所示的装置完成了实验，该同学将注射器与压强传感器通过细软管相连接。实验时，多次用力推动注射器的活塞，使封闭的气体压缩，读出封闭气体的体积和压强传感器的示数。
(1)为了达到实验目的，实验时应保证气体的 和 不变。
(2)为了使气体的温度不变，下列说法正确的是（ ）
A．实验时，用一只手紧握注射器，另一只手推动活塞
B．实验时，用外力迅速推动活塞
C．实验时，应缓慢地推动活塞
(3)实验时，该同学在不同温度下进行了探究，第一次环境的温度为T1，第二次环境的温度为T2，已知T1>T2，下列四幅图中可能正确得是（ ）
A．B．
C．D．
(4)如果实验时，描绘得出的图像的斜率越来越小，其原因为 （写出一条即可）。
【答案】(1) 质量 温度
(2)C
(3)AD
(4)注射器内的气体发生了泄露
【详解】（1）[1][2]实验的目的是探究气体压强与体积的关系，可知，在操作的过程中，需要保持不变的量是气体的质量和温度。
（2）为了保证封闭气体的温度不变，实验时，不能用手握住注射器，且操作时应缓慢地推动活塞。
故选C。
（3）AB．由于实验操作和数据处理均正确，同体积情况下，则温度高对应压强大，pV乘积较大的是T1，故A正确，B错误；
CD．根据理想气体状态方程有
解得，
显然对于一定值质量的气体，温度越高图像以及图像的斜率越大，即图像斜率大的时T1，故C错误，D正确；
故选AD。
（4）图像的斜率越来越小，则pV乘积越来越小，根据
可知，n减少，pV就会减少，即实验时注射器内的气体发生了泄漏。
16．（2025·安徽蚌埠·三模）图甲为“探究气体等温变化的规律”的实验装置，用细软管将注射器的小孔与压强传感器连接，管内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)实验时，采集多组数据并绘出图乙所示的图像。实验过程中，若气体温度保持不变，对应的图像是曲线 ；若气体温度逐渐升高，则对应的图像是曲线 。（均选填“①”“②”或“③”）
(2)某同学用不同质量的同种气体在相同温度条件下完成上述实验，绘制出的图像如图丙，若图线a、b的斜率之比为2∶1，则图线a、b对应的气体质量之比 。
【答案】(1) ③ ②
(2)2∶1
【详解】（1）[1]根据玻意耳定律
化简可得
故实验过程中，若气体温度保持不变，对应的图像是曲线③；
[2]根据理想气体状态方程
化简可得
则若气体温度逐渐升高，图像的斜率逐渐增大，则对应的图像是曲线②。
（2）根据
化简可得
则由题意可知
故图线a、b对应的气体质量之比
17．（2025·重庆·模拟预测）利用图甲所示实验装置可探究等温条件下气体压强与体积的关系，将带有刻度的注射器竖直固定在铁架台上，注射器与气压计连接，注射器内封闭一定质量的空气，注射器刻度可测出气体体积（包含橡胶套内气体体积），气压计可测出压强。
(1)实验操作的过程中，需要保持不变的是封闭气体的（ ）
A．压强B．温度C．体积
(2)某实验小组先后进行了两次正确的操作，并由记录的数据作出了图像，如图乙1、2图线所示。若两次实验气体的质量相同，则气体温度T1 T2（填“>”、“”、“ >
【详解】（1）实验操作的过程中，要验证温度不变时的压强和体积关系，则需要保持不变的是封闭气体的温度，故选B。
（2）[1][2]根据
即
第一次的斜率大于第二次的斜率，则若两次实验气体的质量相同，则气体温度T1>T2；若两次实验气体的温度相同，则气体质量m1>m2。
（2025·上海·模拟预测）一、气体实验
用气体压强传感器做“探究气体等温变化的规律”实验，实验装置如图甲所示。
18．下列说法或操作正确的是（ ）（多选）
A．在注射器柱塞上涂抹润滑油的目的是防止封闭气体泄露
B．推拉活塞时为了稳定，应用手握紧注射器筒的空气柱部分，并迅速推拉活塞改变气体体积
C．实验过程中应保持周围环境温度不变
D．多测几组数据，记录并作出图像，若图像为曲线即可说明成反比关系
19．在操作规范，不漏气的前提下，某同学测得多组压强和体积的数据并作出图线，如果胶管中含有一定质量的气体，作出的图像可能是（ ）
A．B．C．
20．在不同温度环境下，另一位同学对相同气体重复了上述实验，实验操作和数据处理均正确，得到的图像如图乙所示。两次操作中气体的温度分别为和，则和的大小关系为 。（选填“>”、“”、“”、“
(3) A
【详解】（1）A．实验中为了使气体能够做等温变化，改变气体体积应缓慢推拉活塞，如果快速推拉活塞，将会导致注射器内气体的温度发生变化，故A错误；
B．推拉活塞时不可用手握住注射器，否则会使气体温度发生变化，故B错误；
C．活塞上涂油是为了防止漏气，确保气体的质量不变，并不是为了减小摩擦，故C错误；
D．由于气体的体积，注射器的横截面积不变，注射器旁的刻度尺如果刻度分布均匀，可以用气柱的长度来间接表示体积，可以不标注单位，故D正确。
故选D。
（2）由理想气体状态方程
变形得
结合图乙可知，当体积一定时，温度高则压强大 ，则。
（3）[1]设小物体的体积为，由理想气体方程得
化简得
因为温度不变，图像应该是倾斜的直线，且纵截距为正，所以A图线正确，故填A。
[2]考虑传感器和注射器连接处的塑料管里的部分气体体积为V0，则根据玻意耳定律
变形得
结合图丙A图线可知，图像的纵截距
因此，小物件的体积
33．（2025·福建泉州·一模）某同学通过图甲所示的实验装置，研究温度不变时，一定质量的气体压强与体积的关系。
(1)实验时，为判断气体压强与体积的关系， （选填“需要”或“不需要”）测出针筒内空气柱的横截面积；
(2)该同学按实验步骤开始实验，推动活塞压缩气体，记录活塞在不同位置的压强p和体积V，并计算相应的p与V乘积的值，发现pV值逐渐增大，原因可能是 。
(3)该同学实验操作无误，但根据测得的数据作出图像不过坐标原点O，如图乙所示，则图中所表示的可能是（ ）
A．初始状态针筒内封闭气体的体积
B．最后状态针筒内封闭气体的体积
C．连接针筒与传感器细管内空气的体积
【答案】(1)不需要
(2)空气柱温度升高
(3)C
【详解】（1）设气体初状态压强为p1，空气柱的长度为L1，气体末状态的压强为p2，空气柱长度为L2，空气柱的横截面积为S，由玻意耳定律得p1L1S=p2L2S
实验需要验证p1L1= p2L2
实验不需要测量空气柱的横截面积。
（2）由克拉伯龙方程pV=nRT，可知pV会变大，原因可能是空气柱温度升高。
（3）若忽略传感器与注射器之间气体，根据理想气体的状态方程
测得的数据作出图象应是过坐标原点的直线；
在实际的实验过程中，由于传感器与注射器之间存在少量气体，该图线的方程为
导致气体根据测得的数据作出图象不过坐标原点，图中代表传感器与注射器之间气体的体积。
故选C。
15.00
20.00
25.00
30.00
35.00
40.00
45.00
50.00
0.33
0.40
0.42
0.52
0.61
0.70
0.78
0.87
操作序号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
压强
185.1
131.6
102.4
84.2
71.1
88.9
114.5
164.6
244.5
体积
5
7
9
11
13
11
9
7
5
乘积
925.5
921.2
921.6
926.2
924.3
977.9
1030.5
1152.2
1222.5