2026年高考物理一轮复习(通用版)第65讲热学实验(复习讲义)(学生版+解析)

这是一份2026年高考物理一轮复习(通用版)第65讲热学实验(复习讲义)(学生版+解析)，文件包含2026年高考物理一轮复习通用版第65讲热学实验复习讲义教师版docx、2026年高考物理一轮复习通用版第65讲热学实验复习讲义学生版docx等2份学案配套教学资源，其中学案共35页， 欢迎下载使用。
\l "_Tc25375" 02体系构建•思维可视 PAGEREF _Tc25375 \h 3
\l "_Tc9526" 03核心突破•靶向攻坚 PAGEREF _Tc9526 \h 4
\l "_Tc32321" 考点一 用油膜法估测油酸分子的大小 PAGEREF _Tc32321 \h 4
\l "_Tc21794" 知识点1 实验目的、器材、原理、步骤、注意事项、误差分析 PAGEREF _Tc21794 \h 4
\l "_Tc10920" 考向1 实验原理与操作 PAGEREF _Tc10920 \h 5
\l "_Tc23305" 考向2 数据处理与误差分析 PAGEREF _Tc23305 \h 7
\l "_Tc14520" 考点二 探究等温情况下一定质量的气体压强与体积的关系 PAGEREF _Tc14520 \h 11
\l "_Tc3623" 知识点 实验目的、器材、原理、步骤、注意事项、误差分析 PAGEREF _Tc3623 \h 11
\l "_Tc20892" 考向1 原型实验数据处理与误差分析 PAGEREF _Tc20892 \h 12
\l "_Tc20071" 考向2 创新实验数据处理与误差分析 PAGEREF _Tc20071 \h 16
\l "_Tc2870" 04真题溯源•考向感知 PAGEREF _Tc2870 \h 18


热学实验
用油膜法估测油酸分子的大小
实验目的
掌握油膜法的基本原理和操作方法
实验器材
油酸、酒精、浅盘、水等
实验原理
利用油酸分子在水面上形成单分子层的原理来估算分子大小
实验步骤
1. 制备油酸酒精溶液
2. 在浅盘中形成油膜
3. 测量油膜面积并计算油酸分子直径
注意事项
1. 实验用具清洁，避免混用
2. 油酸酒精溶液浓度小于0.1%
3. 浅盘水平放置，水位适当，视线垂直板面
误差分析
1. 纯油酸体积计算误差
2. 油膜形状画线误差
3. 数格子法估算误差
探究等温情况下气体压强与体积的关系
实验目的
研究等温条件下气体压强与体积的定量关系
实验器材
注射器、润滑油、温度计等
实验原理
在等温条件下，一定质量的气体压强与体积成反比
实验步骤
1. 封闭一定质量的气体
2. 改变气体体积，测量不同体积下的压强
3. 记录数据并分析压强与体积的关系
注意事项
1. 注射器活塞涂润滑油以保持封闭气体质量不变
2. 移动活塞缓慢，避免用手直接接触封闭气体部分以保持温度恒定
误差分析
实验中应尽量避免外部因素对气体温度和质量的影响
数据处理
1.算出玻璃板上轮廓范围内坐标方格的个数，算出油酸薄膜的面积 S。计算方格数时，不足半个的舍去，多于半个的算一个。
2.根据已配制好的油酸酒精溶液的浓度，算出一滴溶液中纯油酸的体积 V。
3. 计算油酸薄膜的厚度 d=V/S 即为油酸分子的大小。比较算出的分子直径，看其数量级是否为 10-10m，若不是10-10m 需重做实验

考点一 用油膜法估测油酸分子的大小
\l "_Tc25045" 知识点1 实验目的、器材、原理、步骤、注意事项、误差分析
1．原理与操作
2．注意事项
(1)将所有的实验用具擦洗干净，不能混用；
(2)油酸酒精溶液的浓度以小于0.1%为宜；
(3)浅盘中的水离盘口面的距离应较小，并要水平放置，以便准确地画出薄膜的形状，画线时视线应与板面垂直。
3．误差分析
(1)纯油酸体积的计算引起误差；
(2)油膜形状的画线引起误差；
(3)数格子法本身是一种估算的方法，自然会带来误差。
\l "_Tc16322" 考向1 实验原理与操作
例1 按要求完成下列填空；
(1)如图所示的四个图反映“用油膜法估测分子的大小”实验中的四个步骤，将它们按操作先后顺序排列应是 （用符号表示）。
(2)油酸酒精溶液的浓度为每1000mL油酸酒精溶液中有油酸0.6mL，现用滴管向量筒内滴加50滴上述溶液，量筒中的溶液体积增加了1mL，若把一滴这样的油酸酒精溶液滴入足够大盛水的浅盘中，由于酒精溶于水，油酸在水面展开，稳定后形成的油膜的形状如图所示。若每一小方格的边长为25mm，试问：这种估测方法是将每个油酸分子视为 模型。图中油酸膜的面积为 m2；每一滴油酸酒精溶液中含有纯油酸的体积是 m3；根据上述数据，估测出油酸分子的直径是 m。（计算结果均保留2位有效数字）
【答案】(1)dacb (2) 球体 3.4×10−2 1.2×10−11 3.5×10−10
【详解】（1）“用油膜法估测分子的大小”实验步骤为：配制油酸酒精溶液→测定一滴油酸酒精溶液的体积→准备浅水盘→形成油膜→描绘油膜边缘测量油膜面积→计算分子直径，则操作先后顺序应是dacb。
（2）[1]这种估测方法是将每个油酸分子视为球体模型，让油酸尽可能地在水面上散开，则形成的油膜可视为单分子油膜，这层油膜的厚度可视为油酸分子的直径。
[2]油膜面积约占55小格，面积约为S=55×25×25×10−6m2≈3.4×10−2m2
[3]一滴油酸酒精溶液含有纯油酸的体积为V=150×0.61000×10−6m3=1.2×10−11m3
[4]油酸分子的直径约等于油膜的厚度d=VS=1.2×10−113.4×10−2m≈3.5×10−10m
【变式训练1-1】在“用油膜法估测油酸分子的大小”的实验中，我们通过宏观量的测量间接计算微观量。
(1)本实验利用了油酸分子易在水面上形成 （填“单层”或“多层”）分子油膜的特性。若将一滴油酸酒精溶液滴到水面上，这滴溶液中含有纯油酸的体积为V，形成面积为S的油酸薄膜，则由此可估测油酸分子的直径d= 。
(2)某小组对已经配制好的油酸酒精溶液进行下列实验操作，请选出需要的实验操作，并将它们按操作先后顺序排列：B C（用字母序号表示）。
(3)实验已经测得一滴油酸酒精溶液中含有油酸的体积为8×10−12m3；将画有油酸膜轮廓的玻璃板放在坐标纸上，如图所示，数出轮廓范围内小方格的个数N，小方格的边长为L=1cm，如图所示。由图可知油膜面积为 m2；计算出油酸分子直径为 m。（以上结果均保留1位有效数字）
【答案】(1) 单层 VS (2)FDE(3) 1×10−2 8×10−10
【详解】（1）[1]本实验利用了油酸分子易在水面上形成单层分子油膜的特性；
[2]若将一滴油酸酒精溶液滴到水面上，这滴溶液中含有纯油酸的体积为V，形成面积为S的油酸薄膜，则由此可估测油酸分子的直径d=VS。
（2）配制好油酸酒精溶液后，步骤为：往浅盘里倒入约2cm深的水，水面稳定后将适量痱子粉均匀撒在水面上；用注射器将事先配好的油酸酒精溶液滴一滴在水面上，待薄膜形状稳定，将带有坐标方格的玻璃板放在浅盘上，然后将油膜的形状用彩笔描绘在玻璃板上，故将它们按操作先后顺序排列为BFDEC。
（3）由题图可知油膜面积为S=111L2=111×12cm2≈1×10−2m2
油酸分子的直径为d=VS=8×10−121×10−2m=8×10−10m
【变式训练1-2】“用油膜法估测分子的大小”的实验中，将1mL的油酸溶于酒精，制成1000mL的油酸酒精溶液，用注射器测得1mL上述溶液为80滴，把一滴该溶液滴入盛水的撒有痱子粉的浅盘中，待水面稳定后，将玻璃板放在浅盘上，然后将油膜的轮廓用彩笔描绘在玻璃板上，再将画有油酸膜轮廓的玻璃板平放在坐标纸上，计算出油膜的面积。已知坐标纸中正方形方格边长为1cm。根据以上信息，回答下列问题：
(1)1滴油酸酒精溶液中纯油酸的体积V是 mL；（结果保留1位有效数字）
(2)如图所示为实验中把玻璃板盖在浅盘上描出1滴油酸酒精溶液滴入水中形成的油酸膜的轮廓，图中正方形小方格的边长为1 cm，则油酸膜的面积是 cm2。
(3)由以上数据，可估算出分子的直径为 m。（结果保留1位有效数字）
(4)为了尽可能准确地估测出油膜分子的大小，下列措施可行的是（ ）
A．油酸浓度适当大一些
B．爽身粉层在水面上适当厚一些
C．轮廓范围内的完整正方形个数即代表油膜铺开的面积
D．油酸扩散并待其收缩稳定后再绘出轮廓图
(5)小张同学利用上述方法测量出了油酸的直径为d，已知油酸的密度为ρ，摩尔质量为M，则阿伏加德罗常数可用上述字母表示为NA=
【答案】(1)1×10−5 (2)62 (3) 2×10−9(4)D(5)6Mπρd3
【详解】（1）根据题意可知，一滴油酸酒精溶液中含有的纯油酸的体积为V=11000×180mL≈1×10−5mL
（2）图中正方形小方格的边长为1 cm，则每个小方格的面积为1cm2，根据轮廓内的方格大于一半算一个，小于一半的要舍去，由图可知，油酸膜的面积是S=62×1cm2=62cm2
（3）分子的直径为d=VS=1×10−562cm≈2×10−9m
（4）A．油酸浓度越大，油酸的分子数越多，越不容易形成单分子膜，不利用实验准确度，故A错误；
B．爽身粉层在水面上越厚，不容易使油酸分子扩散形成单分子膜，故B错误；
C．轮廓范围内的超过半个的完整正方形个数才更接近代表油膜铺开的面积，故C错误；
D．油酸扩散并待其收缩稳定后再绘出轮廓图，此时油膜铺开的更接近单分子膜，实验更准确，故D正确。
故选D。
（5）油酸分子的体积为V0=43πd23=16πd3油酸的摩尔质量M=ρV0NA=16πd3ρNA则阿伏加德罗常数NA=6Mπd3ρ
\l "_Tc16322" 考向2 数据处理与误差分析
例1某研究小组开展了“用油膜法估测油酸分子的大小”的实验。
如图所示为乙同学描出的油膜轮廓，
(1)已知每个正方形小方格的边长为1cm，则油膜的面积约为 m2；已知每104mL油酸酒精溶液中含有纯油酸2mL，测出50滴溶液的体积为1mL，估算油酸分子的直径约为 m（计算结果均保留两位有效数字）。
(2)（多选）实验中丙同学对油酸分子直径的计算结果明显偏大，其原因可能有 ________（填写选项前字母）。
A．水面上痱子粉撒得较多，油酸膜没有充分展开
B．油酸中含有大量酒精
C．油酸酒精溶液长时间放置，酒精挥发使溶液的浓度变大
D．求每滴油酸酒精溶液的体积时，1mL的溶液的滴数误少记了10滴
E．计算轮廓范围内正方形的个数时舍去了所有不足一格的方格
(3)丁同学利用上述方法测量出了油酸的直径为d，已知油酸的密度为ρ，摩尔质量为M，则阿伏加德罗常数可用上述字母表示为NA = 。
【答案】(1) 5.5×10−3m2 7.3×10−10m(2)ADE(3)6Mπρd3
【详解】（1）[1]不满半格的舍去，大于半格的算一格，图中共有55个格子，油膜的面积约为S=55×10−4m2=5.5×10−3m2
[2]每一滴油酸酒精溶液中含有纯油酸体积是V=2104×150mL=4×10−6mL
估测出油酸分子的直径是d=VS=4×10−6×10−65.5×10−3m≈7.3×10−10m
（2）A．如果水面上痱子粉撒得太多，油膜没有充分展开，则S偏小，根据d=VS可知，分子直径测量值偏大，故A正确；
B．油酸中含有大量酒精，不会影响油膜的体积和油膜面积的测量结果，因此不影响测量结果，计算结果不会偏大，故B错误；
C．油酸酒精溶液长时间放置，酒精挥发使溶液的浓度变大，计算时仍用初始浓度值，则导致计算出的油酸体积比实际值偏小，根据d=VS知，会导致计算结果偏小，故C错误；
D．求每滴油酸酒精溶液的体积时，1 mL的溶液的滴数误少记了10滴，则导致计算一滴油酸酒精溶液中纯油酸体积时比实际大，根据d=VS可知，分子直径测量值偏大，故D正确；
E．计算轮廓范围内正方形的个数时舍去了所有不足一格的方格，则油膜的面积S偏小，根据d=VS可知，分子直径测量值偏大，故E正确。故选ADE。
（3）油酸分子的体积为V0=43πd23=16πd3油酸的摩尔质量M=ρNAV0=16ρNAπd3得阿伏加德罗常数NA=6Mπρd3
【变式训练2-1】在做“用油膜法估测分子大小”的实验中，所用油酸酒精溶液的浓度为每104mL溶液中有纯油酸6mL，用注射器测得1mL上述溶液有75滴，把1滴该溶液滴入盛水的浅盘里，待水面稳定后，将玻璃板放在浅盘上，用笔在玻璃板上描出油酸的轮廓，再把玻璃板放在坐标纸上，其形状和尺寸如图所示，坐标中正方形方格的边长为2cm。
(1)下列有关该实验的说法正确的______；
A．本实验也可直接将纯油酸滴水面上测量
B．本实验将油膜看成单分子油膜，忽略了分子的间隙
C．实验时应先将痱子粉均匀薄洒在水面上，再将一滴油酸酒精溶液滴入水面
D．测量油膜面积时，由于不足一格的正方形面积无法估读，全部舍去
E．一滴油酸酒精溶液滴入水面，油膜的面积会先扩张后又稍微收缩一些
(2)该实验中每滴油酸酒精溶液中含有纯油酸的体积为 m3；油酸膜的面积是 cm2；按以上实验数据估测出油酸分子的直径为 m（保留一位有效数字）；
(3)某同学在配制油酸酒精溶液时，不小心把酒精倒多了一点，会导致最后结果 （偏大、偏小、不变）。
【答案】(1)BCE (2) 8×10−12 284/288/292 3×10−10 (3)偏大
【详解】（1）AB．本实验将稀释的油酸在水面上尽可能的展开，形成单分子油膜，本实验忽略了分子的间隙，故A错误，B正确；
C．实验时应先将痱子粉洒在水面上，然后将一滴油酸酒精溶液滴入水面，这样就可以形成边界清晰的油膜，易于对油膜面积的测定，故C正确；
D．测量油膜面积时，多于半格按一格来计算，少于半格的舍去，故D错误；
E．一滴油酸酒精溶液滴入水面，酒精易挥发，油酸会在水面上扩散，油膜的面积会先扩张，之后由于分子间的引力等因素，又会稍微收缩一些，故E正确。故选BCE。
（2）[1]根据题意可知，该实验中每滴油酸酒精溶液中含有纯油酸的体积为V=6104×175mL=8×10−6mL=8×10−12m3
[2]根据“多于半格按一格来计算，少于半格的舍去”的方法，可以得到油膜所占格数为72格，则油酸膜的面积是S=72×4cm2=288cm2
[3]按以上实验数据估测出油酸分子的直径为d=VS=8×10−12288×10−4m≈3×10−10m
（3）某同学在配制油酸酒精溶液时，不小心把酒精倒多了一点，导致油酸浓度比计算值小了一些，算出的一滴油酸酒精溶液中纯油酸的体积比实际值大，则会导致最后结果偏大。
【变式训练2-2】在“用油膜法估测油酸分子的大小”的实验中，有下列实验步骤：
①将4mL的油酸溶于酒精中制成104mL的油酸酒精溶液，用注射器将溶液一滴一滴的滴入量筒中，每滴入100滴，量筒内的溶液增加1mL。
②往浅盆里倒入适量的水，待水面稳定。
③用注射器将事先配好的油酸酒精溶液滴一滴在水面上，待油膜形状稳定。
④将玻璃板放在浅盘上，然后将油膜的形状用彩笔描绘在玻璃板上。
⑤将玻璃板平放在坐标纸上，计算出油膜的面积，从而估算出油酸分子直径的大小。
(1)在上述步骤 后（请填写步骤前面的数字），完成均匀地撒上爽身粉操作；
(2)该实验中每一滴油酸酒精溶液中油酸的体积V0= mL；
(3)某次实验时，滴下油酸溶液后，爽身粉迅速散开形成如图所示的“锯齿”边沿图案，出现该图样的可能原因是 ；
(4)某次实验时，油膜形状稳定后，数得油膜所占格数约为N格（已知坐标纸正方形小方格边长为L)，则可估算出油酸分子的直径约为 ；（用符号“V0、N、L”表示）
(5)某次实验时，小组计算出的油酸分子直径偏大，导致这一结果的原因可能是_________。
A．在配制油酸酒精溶液时，不小心把酒精倒多了一点
B．将一溶液滴在水面上时，用的注射器针管比原来的粗
C．计算油膜面积时，把凡是半格左右的油膜都算成了一格
D．求每滴溶液体积时，1mL的溶液的滴数少记了5滴
【答案】(1)②(2)4×10−6 (3)爽身粉撒得过多，厚度不均匀。(4)V0NL2(5)AD
【详解】（1）在上述步骤②后，完成“均匀地撒上爽身粉”操作。
（2）该实验中每一滴油酸酒精溶液中油酸的体积V0=41×104×1100mL=4×10−6mL
（3）爽身粉迅速散开形成如图所示的“锯齿”边沿图案，出现该图样的可能原因是爽身粉撒得过多，厚度不均匀。
（4）油膜形状稳定后，油膜面积S=N×L2=NL2则油酸分子的直径d=V0S=V0NL2
（5）A．在配制油酸酒精溶液时，不小心把酒精倒多了一点，油酸酒精溶液浓度偏小，则油膜面积S偏小，根据d=V0S可知直径测量值偏大，故A正确；
B．将一溶液滴在水面上时，用的注射器针管比原来的粗，则一滴油酸酒精溶液中含纯油酸的量偏大，形成的油膜面积S偏大，根据d=V0S可知直径测量值偏小，故B错误；
C．计算油膜面积时，把凡是半格左右的油膜都算成了一格，则计算的油膜面积S偏大，根据d=V0S
可知直径测量值偏小，故C错误；
D．求每滴溶液体积时，1mL的溶液的滴数少记了5滴，则计算的V0偏大，根据d=V0S可知直径测量值偏大，故D正确。故选AD。

考点二 探究等温情况下一定质量的气体压强与体积的关系
知识点 实验目的、器材、原理、步骤、注意事项、误差分析
注意事项：
(1)为了保持封闭气体的质量不变,实验中采取的主要措施是注射器活塞上涂润滑油。
(2)为了保持封闭气体的温度不变,实验中采取的主要措施是移动活塞要缓慢和不能用手握住注射器封闭气体部分。
考向1 原型实验数据处理与误差分析
例1用如图所示装置完成“探究气体等温变化的规律”实验。
(1)关于实验下列说法正确的是________；
A．实验时需要用手扶住注射器外壁，以防止注射器在实验过程中晃动
B．在活塞上涂上润滑油，保持良好的封闭性
C．实验时缓慢地向上拉或向下压柱塞，是为了尽量减小注射器与柱塞间的摩擦
D．封闭一定质量的气体时，先要摘除橡胶套，拉动柱塞使之移到适当位置后，再用橡胶套封闭注射器的注射孔
(2)某实验小组进行了两次正确的操作，并由记录的数据作出了p−1V图像，如图1、2所示。若两次实验气体的质量一定，则气体温度T1 T2（填“>”、“”、“ >
【详解】（1）A．从实验要求可知，实验前将注射器固定好就可以防止实验过程中注射器晃动，用手扶住注射器外壁会导致封闭气体的温度升高，故A项错误；
B．在活塞上适量涂上润滑油，可减少摩擦并保证密封性，防止漏气，故B项正确；
C．实验时缓慢地向上拉或向下压柱塞，是为了防止动作过快导致封闭气体的温度升高，故C项错误；
D．封闭一定质量的气体时，先要摘除橡胶套，拉动柱塞使之移到适当位置后，再用橡胶套封闭注射器的注射孔，故D项正确。故选BD。
（2）[1]若两次实验气体的质量一定，根据理想气体状态方程有pVT=C整理有p=CT1V
所以p−1V图像的斜率为k=CT，由于图线1的斜率大于图线2的斜率，所以T1>T2。
[2]两次实验气体的温度不变，气体分子对器壁的平均撞击力相同，由图可知在气体体积相同时，p1>p2，说明第一次实验时气体的分子数密度更大些，所以气体的分子数更多些，所以m1>m2。
【变式训练1-1】用如图所示装置完成“探究气体等温变化的规律”实验。
(1)关于实验下列说法正确的是______。
A．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
B．封闭一定质量的气体时，先要摘除橡胶套，拉动柱塞使之移到适当位置后，再用橡胶套封闭注射器的注射孔
C．为了减小实验误差，可以在柱塞上涂润滑油，以减小摩擦
D．处理数据时采用p−1V图像，是因为p−1V图像比p−V图像更直观
(2)某小组同学得到两组图线经检验均符合反比例关系，导致①、②两组数据差异的原因可能是______。
A．两组实验环境温度不同
B．两组封闭气体的质量不同
C．某组器材的气密性不佳
D．某组实验中活塞移动太快
(3)采用该装置进行实验，操作过程无误，但根据测得的数据做出V−1p图像不过坐标原点如图所示，图像不过原点的可能原因是 ；图线发生弯曲的可能原因是 。
【答案】(1)BD (2)AB
(3) 实验时未考虑注射器前端与橡胶套连接处的气体（或气体实际体积比测量值大等） 气体温度升高，不满足等温条件
【详解】（1）A．该实验必须保证气体温度不变，用手紧握或快速推拉活塞会使气体的温度升高，故A错误；
B．封闭一定质量的气体时，先要摘除橡胶套，拉动柱塞使之移到适当位置后，再用橡胶套封闭注射器的注射孔，故B正确；
C．涂润滑油的主要目的是防止漏气，使被封闭气体的质量不发生变化，不仅是为了减小摩擦，故C错误；
D．当p与V成反比时，p−1V图像是一条过原点的直线，而p−V图像是双曲线中的一支，所以p−1V图像更直观，故D正确。故选BD。
（2）AB．根据理想气体状态方程pV=nRT，可知当气体质量一定时，若两组实验环境温度T不同，可知pV乘积不等；同理，当两组封闭气体的质量不同时，pV乘积不等，故AB正确；
CD．若某组器材的气密性不佳，在实验中会漏气，气体质量会持续变化，此时不可能得到反比例关系图线；同理，若某组实验中活塞移动太快，会使注射器内封闭气体的温度不断变化，此时图线也不可能符合反比例关系，故CD错误。故选AB。
（3）[1]注射器前端与橡胶套连接处的气体未测量在内，所以气体实际体积比测量值大，导致测得的数据作出V−1p图像不过坐标原点；
[2]图线向上弯曲的原因可能是气体温度升高，不满足等温条件。
【变式训练1-2】某实验小组用如图所示的实验装置探究“玻意耳定律”。
(1)实验操作的过程中，需要保持不变的是气体的_______。
A．压强B．体积C．温度D．质量
(2)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
(3)如下图所示，缓慢拉升柱塞，使其从状态A到达状态B（体积为V1）。若此时突然拉动柱塞，使其快速到达体积V2，则此时V2对应图中的状态 （填“C”、“D”、“E”、“F”）（图中A、B、E为同一等温线上的点）
(4)在实验要求符合、规范操作的情况下，多次精确测量，绘制的p−1V图像可能是 ，理由是 。
【答案】(1)C (2)BD (3) F(4) C 见解析
【详解】（1）实验操作的过程中，需要保持不变的是气体的温度。故选C。
（2）AB．把柱塞缓慢地向上拉，使气体与外界有充分的时间进行热交换，保证气体的温度不变，故A错误，B正确。
CD．在橡胶套处接另一注射器，缓慢推动该注射器柱塞，使气体与外界有充分的时间进行热交换，保证气体的温度不变，故C错误，D正确。故选BD。
（3）若此时突然拉动柱塞，使其快速到达体积V2，气体体积增大，气体对外做功；气体体积快速增大，气体来不及与外界进行热交换，既不吸收热量也不放出热量；根据热力学第一定律，气体的内能减小，气体的温度降低；在p−V图像中，等温线离坐标原点越近温度越低，所以此时V2对应图中的状态F；
（4）[1]在实验要求符合、规范操作的情况下，多次精确测量，绘制的p−1V图像可能是C；
[2]设注射器内气体体积为V，压强为p，橡胶套内气体体积为V0，根据玻意耳定律得pV+V0=C
解得p=C1+V01V1V，p−1V图像的斜率为k=C1+V01V，随着1V增大，斜率k减小，图线向下弯曲。故选C。
考向2 创新实验数据处理与误差分析
例2某实验小组用如图所示的装置来探究气体的等温变化规律和大气压强，带有刻度的注射器内封闭了一定质量的理想气体，推动活塞来改变管内气体的体积V，用压强传感器测出管内、外气体的压强差Δp，多次改变V，测出多组V与Δp的对应值，并做出V−1−Δp的关系图像，回答下列问题。
(1)下列说法正确的是______。
A．若实验过程中注射器的气密性不好，对探究实验规律无影响
B．为了方便的拉活塞，手可握住注射器含气柱的部分
C．实验的过程要保持环境的温度和大气的压强不变
(2)做出的V−1−Δp图像如图乙所示，若图像的纵截距为b、斜率为k，则大气压强p0= ，若实验过程中环境的温度升高，则V−1−Δp图像的斜率会 （选填“增大”或“减小”），纵截距会 （选填“增大”或“减小”）。
【答案】(1)C (2) bk 减小 减小
【详解】（1）A．为了确保所研究气体的质量一定，实验过程需要注射器的气密性要良好，否则对探究实验规律有影响，故A错误；
B．为了确保气体温度不变，实验中不能用手握住注射器的空气柱部分，故B错误；
C．为了探究气体的等温变化规律，实验中要保持环境的温度和大气的压强不变，故C正确。故选C。
（2）[1]设大气压强为p0，根据玻意耳定律有pV=C管内、外气体的压强差Δp=p−p0解得V−1=p0C+1C⋅Δp若图像的纵截距为b、斜率为k，则有b=p0C，k=1C解得p0=bk
[2][3]根据理想气体状态方程有pVT=C'管内、外气体的压强差Δp=p−p0解得V−1=p0C'T+1C'T⋅Δp
可知，若实验过程中环境的温度升高，C'T增大，则V−1－Δp关系图像的斜率1C'T减小，纵截距p0C'T会减小。
【变式训练2-1】某同学通过图甲所示的实验装置，利用玻意耳定律来测定不规则小晶体的密度。
实验步骤：
①取适量小晶体，用天平测出质量m；
②将小晶体装进注射器，插入活塞，再将注射器通过细软管与传感器、数据采集器等连接；
③移动活塞，通过注射器上面的刻度读出多组气体的体积V，并将体积数据输入计算机；
④结合数据采集器采集的传感器数据和输入的体积数据，在计算机上描绘y-x图像如图乙所示。
(1)在实验操作中，下列说法正确的是________。
A．图甲中，传感器为压强传感器
B．在步骤②中，将注射器与传感器连接前，必须将活塞移至注射器最右端位置
C．操作中，不可用手握住注射器封闭气体部分，是为了保持封闭气体的温度不变
D．若实验过程中不慎将活塞拔出，应立即将活塞插入注射器继续实验
(2)在图乙的图像中，y轴为 （填“1V”或“V”），x轴为 （填“1p”或“p”）。
(3)结合图乙，可得小晶体的密度ρ＝ （选用m、a、b表示）；该同学通过查阅资料发现测量的密度值比真实的密度值大，则可能的原因是 。
【答案】(1)AC (2) V 1p (3) mb 未考虑细软管中气体的体积
【详解】（1）A．该气体发生等温变化，从注射器的刻度上读出体积，因此传感器为压强传感器，A正确；
B．在步骤②中，将注射器与传感器连接前，应使注射器封住一定质量的气体，还需要考虑小晶体的大小，因此不能将活塞移至注射器最右端位置，故B错误；
C．操作中，不可用手握住注射器封闭气体部分，是为了保持封闭气体的温度不变，故C正确；
D．若实验过程中不慎将活塞拔出，气体的质量发生变化，因此以上数据全部作废，应重新做实验，故D错误。故选AC。
（2）[1][2]由气体等温变化规律可知pV−V0=C，C为定值，V0是小晶体的体积，可得V=Cp+V0，结合图像可得y轴是V，x轴是1p。
（3）由图像信息可知，V0测=b，所以密度ρ=mb；设细软管中的气体体积为ΔV，则V=Cp+V0真−ΔV，小晶体真实的体积为V0真=V0测+ΔV>V0测，所以小晶体的密度的测量值比真实值大的原因就是未考虑细软管中气体的体积。
【变式训练2-2】某同学为测量固体药物的体积，设计了如图甲所示测量装置（装置密封性良好）。
要测量步骤如下：
①把待测药物放进注射器内；
②把注射器活塞推至适当位置，然后将注射器与压强传感器、数据采集器、计算机连接；
③缓慢移动活塞，记录注射器的刻度值V，以及气体压强值p；
④重复上述步骤③，多次测量；
⑤根据记录的数据，作出图像，并利用图像计算药物体积。
(1)在操作步骤⑤中，为了得到直线图像，纵坐标是V，则横坐标应该选用 （选填“p”、“1p”或“p2”）。
(2)选择合适的坐标后，该同学通过描点作图，得到的直线图像如图乙所示，其延长线分别交横、纵坐标于a、b，则待测药物的体积为 （用题目中已知量表示）。
(3)由于压强传感器和注射器连接处软管存在一定容积，由此造成的测量值比真实值 （选填“偏大”“偏小”或“相同”）。
【答案】(1)1p(2)b(3)偏小
【详解】（1）设待测药物的体积为V0，以气体为研究对象，由玻意耳定律可得p(V−V0)=C
整理得V=1p×C+V0为了得到直线图像，纵坐标是V，则横坐标应该选用1p。
（2）由题可知直线的延长线分别交横、纵坐标于a、b，根据V=1p×C+V0可得，待测药物的体积为b。
（3）由于压强传感器和注射器连接处软管存在一定容积，设该容积为V1，以气体为对象，根据玻意耳定律可得p(V+V1−V0真)=C整理可得V=1p×C−V1+V0真结合图乙可知V0真−V1=b=V0测