第15章　热学 第7讲　实验 探究等温情况下一定质量的气体压强与体积的关系-【人教版】2025新教材高考物理一轮基础练习

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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
2.(2023江苏盐城三模)如图甲所示,用传感器探究气体等温变化的规律,研究对象是注射器中的空气柱。气体压强传感器通过塑料管与注射器相连,可以测得气体的压强p。由注射器壁上的刻度可以读出气体的体积V,由于没有考虑注射器与压强传感器连接部位气体的体积,作出的1p-V图像如图乙所示。横坐标每一格代表1 mL,纵坐标每一小格代表1.5×10-6( Pa-1)。则连接部位气体的体积为( )
A.1 mLB.2 mL
C.3 mLD.4 mL
3.(2024福建福州模拟)某实验小组利用气体压强传感器探究“温度不变时,一定质量的气体压强与体积关系”的实验装置如图甲所示。
甲
(1)主要操作步骤如下:
①把注射器活塞推至注射器某一位置,将注射器与压强传感器、数据采集器、计算机逐一连接;
②缓慢移动活塞,记录注射器的刻度值V,同时记录对应的气体压强值p;
③重复上述步骤②,多次测量;
④根据记录的数据,作出p-1V图像。如果该图像为直线且反向延长线过坐标原点,就说明气体压强与体积成 (选填“正比”或“反比”)。
(2)关于该实验的操作,下列说法正确的是 (填选项前的字母)。
A.实验中一定要测量空气柱的横截面积
B.实验中一定要测量环境的温度
C.为了减小实验误差,在活塞上均匀涂抺润滑油,主要是为了避免漏气
D.为方便推拉活塞,应用手握紧注射器再推拉活塞
(3)某次实验中,一实验小组作出的p-1V图像如图乙所示,图线发生弯曲,造成该现象的原因可能是 。
乙
参考答案
第7讲 实验:探究等温情况下一定质量的气体压强与体积的关系
1.B 解析 把柱塞快速地向下压,外界对气体做功,气体和外界没有热量交换,气体的内能增加,温度升高,不是等温变化,选项A错误;把柱塞缓慢地向上拉,气体温度总和大气温度相同,发生等温变化,选项B正确;在橡胶套处接另一注射器,推动注射器时,原注射器内气体的质量变化,选项C、D错误。
2.B 解析 设连接部位气体的体积为V0,根据玻意耳定律可得p(V+V0)=C,可得1p=V+V0C,由1p-V图像可知,当1p=0时,V=-2 mL,代入可解得V0=2 mL,故选B。
3.答案 (1)反比 (2)C (3)气体温度升高
解析 (1)作出p-1V图像,该图像为直线且反向延长线过坐标原点,就说明气体压强与体积成反比。
(2)由于注射器是圆柱形的,横截面积不变,所以只需测出空气柱的长度即可,故A错误;本实验探究采用的方法是控制变量法,所以要保持被封闭气体的质量和温度不变,故温度保持不变即可,无须测量,故B错误;涂润滑油主要是防止漏气,使被封闭气体的质量不发生变化,也可以减小摩擦,故C正确;手握紧活塞会导致温度的变化,从而影响实验,故D错误。
(3)一实验小组作出的p-1V图像发生向上弯曲,造成该现象的原因可能是气体温度升高。