2021年高考物理第二轮复习《 探究气体等温变化的规律》 专题练习（Word版附答案）

探究气体等温变化的规律

1.(多选)“探究气体等温变化的规律”的实验装置如图所示，下列说法正确的是(　　)

A．实验过程中应保持被封闭气体的质量和温度不发生变化

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．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图象，是因为p­图象比p­V图象更直观

2.为了探究气体压强与体积的关系，实验装置如图所示。注射器下端的开口有橡胶套，它和柱塞一起把一段空气柱封闭在玻璃管中。实验中空气柱体积变化缓慢，可认为________保持不变。空气柱的压强p可以从仪器上方的指针读出，空气柱的长度L可以在玻璃管侧的刻度尺上读出，若空气柱的横截面积为S，则空气柱的体积V＝________。为了直观地判断压强p与体积V的数量关系，应作出________图象。

3.在利用特制的注射器做“探究气体等温变化的规律”实验中，某小组同学通过压力连杆上拉或下压活塞得到了a、b、c、d四组实验数据。如图甲是压力表记录b组数据时的状态。通过记录对应的四个封闭气柱的长度值L(单位：cm)算出体积，已知封闭气柱的截面积S＝2 cm2，且V＝LS，若测c组数据时，读出空气柱的长度为2.0 cm。

(1)完善下表记录；

(2)根据上表数据在如图乙所示坐标系中作p­图象。

由图象可得实验结论：质量一定的某种气体，__________________________________。

4.如图甲所示，用气体压强传感器探究气体等温变化的规律，操作步骤如下：

①把注射器活塞推至注射器中间某一位置，将注射器与压强传感器、数据采集器、计算机逐一连接；

②移动活塞，记录注射器的刻度值V，同时记录对应的由计算机显示的气体压强值p；

③重复上述步骤②，多次测量；

④根据记录的数据，作出V­图线，如图乙所示。

(1)完成本实验的基本要求是________(填正确答案标号)。

A．在等温条件下操作

B．封闭气体的注射器密封良好

C．必须弄清所封闭气体的质量

D．气体的压强和体积必须用国际单位

(2)理论上由V­图线分析可知，如果该图线____________，就说明气体的体积跟压强的倒数成正比，即体积与压强成反比。

(3)若实验操作规范、正确，则图线不过原点的原因可能是____________，图乙中V0代表____________。

5.  图，用一个带两根细管的橡皮塞塞紧烧瓶的瓶口，压强传感器通过其中一根不带阀门的细管连通烧瓶中的空气，另一根带阀门的细管连通注射器。开始时阀门处于关闭状态，注射器针筒的最大刻度线到阀门之间充满了水。现利用该装置进行验证玻意耳定律的实验。依图示连接好实验器材，运行DIS软件进入实验界面，点击“开始记录”后：

①打开阀门，推注射器活塞向烧瓶内注入适量的水，关闭阀门；

②记录气体的压强p，并在表格中记录注入的水的体积V；

③保持烧瓶中气体的温度不变，重复实验得到多组实验数据，点击“停止记录”。

(1)实验中通过__________________测得注入烧瓶中的水的体积；

(2)为验证玻意耳定律，采用图象法处理实验数据时，应选择(　　)

A．p­V图象  B．p ­图象

C．V­图象  D. ­图象

(3)根据上述实验数据的图象可以测得________；上述实验中存在着可能影响实验精确度的主要因素有____________________________________(写出一条即可)。

6.用DIS研究一定质量气体在温度不变时，压强与体积关系的实验装置如图a。

(1)实验中，不能用手握住注射器封闭气体部分，是为了保持__________________________________________；

(2)移动活塞，输入气体体积V，同时计算机记录对应的气体压强值p，实验数据如下表所示：

观察发现pV(×105 Pa·mL)一栏中的数值越来越大，为了研究造成这一现象的可能原因，在图b中画出V­图象；

(3)如果实验操作规范正确，从图象中可以判断表格中哪一栏数据记录有误，并说明如何修正：____________________________________________________

________________________________________________________________

________________________________________________________________。

7.如图甲所示是一种研究气球的体积和压强的变化规律的装置。将气球、压强传感器和大型注射器用T形管连通。初始时认为气球内无空气，注射器内气体体积为V0，压强为p0。T形管与传感器内的少量气体体积可忽略不计。缓慢推动注射器活塞，保持温度不变，装置密封良好。

(1)该装置可用于验证________定律。(填写气体实验定律名称)

(2)将注射器内气体部分推入气球，读出此时注射器内剩余气体的体积为V0，压强传感器读数为p1，则此时气球体积为________。

(3)继续推动活塞，多次记录注射器内剩余气体的体积及对应的压强，计算出对应的气球体积，得到如图乙所示的“气球体积和压强”关系图。根据该图象估算：若初始时注射器内仅有体积为0.5V0、压强为p0的气体，当气体全部压入气球后，气球内气体的压强将变为________p0。(保留三位小数)

8.“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，实验装置如图。

(1)保持温度不变，封闭气体的压强p用______________测量，其体积V由______________读出。

(2)小红按实验步骤开始实验，但最后得到p和V的乘积随着p的增大而逐渐增大。

①由此可推断，她的实验结果可能为图________。

②图线弯曲的可能原因是在实验过程中________。

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

③根据②的回答，可采取的改正措施是____________________。(写出一种即可)

9.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，实验步骤如下：

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，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，如下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C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________。

10.利用下图“验证玻意耳定律”的实验装置来验证查理定律。

(1)为了完成这个实验，除了图中给出的器材外，还需要气压计、托盘天平、热水、凉水和________。

(2)必须进行的实验步骤有：①用托盘天平称出活塞和框架的质量M，用气压计读出实验室中的大气压强p0。按图安装器材，在框架两侧挂上钩码，使注射器的下半部分位于烧杯之中。往烧杯中加入适量的凉水，使注射器内的空气柱位于水面之下。过几分钟后，记下钩码的质量和活塞下表面的位置。同时__________________________。

②在烧杯中加些热水，过几分钟后在框架两侧加挂适当质量的钩码，使____________________，记下钩码的质量。同时__________________。

③把步骤②重复4次。

(3)可用作图法来验证查理定律是否成立，该图线的横坐标所代表的物理量及其单位是________________，纵坐标所代表的物理量及其单位是________________。

参考答案

1.AD。

2.温度　SL　p­

3.(1)1.0__4.0__0.250

(2)如图所示__在温度不变的情况下，压强p与体积V成反比

4.(1)AB

(2)为过坐标原点的直线

(3)传感器与注射器间有气体　传感器与注射器间气体的体积

5.(1)注射器针筒上的刻度　(2)C

(3)烧瓶的容积　烧瓶密封不严有漏气

6.(1)封闭气体的温度不变　(2)图见解析　(3)气体体积数据记录有误，输入气体体积时应加上注射器与压强传感器连接部位的气体体积，数值为1 mL

7.(1)玻意耳　(2)－　(3)1.027

8.　(1)压强传感器　注射器刻度

(2)①a　②C　③手不要握住针筒(或压强传感器稳定后读数；缓慢推动针筒等合理即可)

9.(1)温度　(2)V　　(3)V－　(4)测量次数较少

10.　(1)温度计　

(2)①用温度计测出水温　②气体体积不变　测出水温

(3)气体温度，开尔文　气体压强，帕斯卡