高考回归复习热学实验之探究温度不变时气体的压强跟体积的关系 包含答案.docx
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高考回归复习热学实验之探究温度不变时气体的压强跟体积的关系包含答案
高考回归复习—热学实验之探究温度不变时气体的压强跟体积的关系
1．有同学在做“用DIS研究温度不变时气体的压强跟体积的关系”实验时，缓慢推动活塞，在使注射器内空气体积逐渐减小的过程中，多次从注射器的刻度上读出体积值并输入计算机，同时由压强传感器将对应体积的压强值通过数据采集器传送给计算机．实验完成后，计算机屏幕上显示出如右图所示的p-V图线（其中实线是实验所得图线，虚线为一根参考双曲线）．
（1）仔细观察不难发现，该图线与玻意耳定律不够吻合，造成这一现象的可能原因是：
________________________________________________________；
（2）（单选题）由于此图无法说明p与V的确切关系，所以改画p-1/V图像．画出的p-1/V图像应当是（）
（3）若另一组同学操作时用手握住了注射器，作出的p-V图像_____________（选填“可能”“不可能”）与题干的图像相同．
2．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．实验前应将注射器的空气完全排出
B．空气柱体积变化应尽可能的快些
C．空气柱的压强随体积的减小而减小
D．作出
的图象可以直观反映出p与V的关系
（2）为了探究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p－V图象如图乙所示，由图可知两次实验气体的温度大小关系为T1_____T2（选填“<”“＝”或“>”）。
（3）另一小组根据实验数据作出的
图线如图丙所示，若他们的实验操作无误，造成图线不过原点的原因可能是_______________________________。
3．用如图甲所示的实验装置探究等温情况下一定质量气体压强与体积的关系。
在注射器活塞上涂润滑油并插入针管，用细软管将针管小孔与压强传感器连接密封一定质量气体，移动活塞改变气体的体积和压强，气体体积由注射器刻度读取，气体压强由压强传感器读取。
（1）下列说法正确的是_________。
A．气体的压强和体积必须用国际单位
B．在活塞上涂润滑油目的只是为减小摩擦力
C．移动活塞应缓慢且不能用手握住注射器
D．若实验中连接传感器和注射器的软管脱落，可以立即接上继续实验
（2）交流实验成果时某同学发现各小组所测的
乘积并不相同，最主要的原因是_______。
（3）某小组实验操作无误，但根据测得的数据作出
图象不过坐标原点，如图乙所示，图中
代表________的体积。
4．在“用DIS研究温度不变时，一定质量的气体压强与体积的关系”实验中：
（1）气体的体积可直接从注射器上读出，气体的压强是用____________传感器通过计算机系统得到的．
（2）下列各项要求中，属于本实验必须要做到的是_______
A．在等温条件下操作B．注射器的密封性良好
C．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
（3）对测得的实验数据进行处理时，发现各组同学计算的气体压强P与体积V的乘积值不完全相等，其主要原因是由于封闭气体的___________不同．
5．回答下列有关DIS实验“研究气体的压强与体积的关系”的问题．
（1）如图所示，用一个带有刻度的注射器及DIS实验系统来探究气体的压强与体积关系．实验中气体的质量保持不变，气体的体积直接读出，气体的压强是由图中________传感器及计算机辅助系统得到．
（2）完成本实验的基本要求是______．
A．在等温条件下操作
B．封闭气体的容器密封良好
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
（3）某同学在做本实验时，按实验要求组装好实验装置，然后缓慢推动活塞，使注射器内空气柱从初始体积
减为
．实验共测五次，每次体积值直接从注射器的刻度读出并输入计算机，同时由压强传感器测得对应体积的压强值．实验完成后，计算机屏幕上显示出如下表所示的实验结果：
实验序号
1
20.0
1.0010
20.020
2
18.0
1.0952
19.714
3
16.0
1.2313
19.701
4
14.0
1.4030
19.642
5
12.0
1.6351
19.621
仔细观察不难发现，
一栏中的数值越来越小，造成这一现象的原因可能是______．
A．实验时注射器活塞与筒壁间的摩擦力不断增大
B．实验时环境温度增大了
C．实验时外界大气压强发生了变化
D．实验时注射器的空气向外发生了泄漏
（4）根据你在第（3）题中的选择，为了减小误差，你应当采取的措施是：
________．
6．某同学利用如图1所示传感器装置做“探究气体等温变化的规律”实验中，按如下操作步骤进行实验：
a．将注射器活塞移动到体积适中的V0位置，接上软管和压强传感器，通过DIS系统记录下此时的体积V0与压强p0；
b．用手握住注射器前端，开始缓慢推拉活塞改变气体体积；
c．读出注射器刻度表示的气体体积V，通过DIS系统记录下此时的V与压强p；
d．重复b、c两步操作，记录6组数据，作p-V图。
结合上述步骤，请你完成下列问题：
（1）该同学对器材操作的错误是___________，因为该操作通常会影响气体的___________（选填“温度”“压强”或“体积”）。
（2）我们在探究一定质量气体压强跟体积关系的实验中，一定质量气体等温变化的p-V图线如图2所示，图线的形状为双曲线。
一定质量的气体，不同温度下的等温线是不同的，如图3所示。
请判断图3中的两条等温线的温度T1________T2（选填“>”“<”“=”）。
7．在“用DIS研究温度不变时，一定质量的气体压强与体积的关系”的实验中：
（1）所需的实验器材有：
注射器、计算机、______和_____。
实验中移动活塞要缓慢，这是为了__________；
（2）某同学将注射器活塞置于中间刻度处，然后将注射器连接压强传感器并开始实验，气体体积V每减小2mL测一次压强p，实验数据记录在下表中：
序号
1
2
3
4
5
V（mL）
20
18
16
14
12
p（×105Pa）
1.001
1.095
1.231
1.403
1.635
pV（×105Pa·mL）
20.02
19.71
19.69
19.64
19.62
观察表中p和V的乘积pV，发现随着气体体积的减小pV逐渐_____，造成这个结果的可能原因有：
______；
（3）若实验时不小心在注射器中混有异物，而在输入体积值时未考虑这个因素，则实验结果的p—V图线可能为（______________）（图中实线是实验所得图线，虚线是考虑异物体积后得到的一根双曲线）。
A．
B．
C．
D．
8．同学做“DIS研究温度不变时气体的压强与体积的关系”的实验．
（1）此实验用了什么科学方法？
_______________________．除了保证温度不变以外，还必须保证_____________不变．
（2）下列操作错误的是______
A．推拉活塞时，动作要慢
B．推拉活塞时，手不能握住注射器筒上的气体部分
C．活塞与针筒之间要保持润滑又不漏气
D．压强传感器与注射器之间的软管脱落后，应立即重新接上，继续实验并记录数据
（3）如图是甲、乙两同学在实验中得到
图，若两人实验时均操作无误且选取的坐标标度相同，那么两图像斜率不同的主要原因是_____________．
9．在“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，
（1）本实验主要是通过压强传感器测得气体压强值，气体体积则是通过________得到．
（2）在实验过程中，推动活塞时要________（选填“迅速”或“缓慢”），手不能握住注射器________部分．
（3）若大气压强为P0，压强传感器和注射器连接时封闭气体的初始体积为5cm3，则其体积变为10cm3时，理论上气体压强大小应变为________；某同学用V-1/P图像处理实验数据，得到如图所示图线，若他实验操作规范正确，则图线不过原点的原因可能是__________
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
10．某小组在“用DIS研究温度不变时一定质量的气体压强与体积的关系”实验．
（1）实验过程中，下列哪些操作是正确的______
A．推拉活塞时，动作要快，以免气体进入或漏出
B．推拉活塞时，手可以握住整个注射器
C．压强传感器与注射器之间的连接管脱落后，应立即重新接上，继续实验
D．活塞与针筒之间要保持润滑又不漏气
（2）该实验小组想利用实验所测得的数据测出压强传感器和注射器的连接管的容积，所测得的压强和注射器的容积（不包括连接管的容积）数据如下表所示：
①为了更精确的测量也可以利用图象的方法，若要求出连接管的容积也可以画_______图．
A．p－VB．V－pC．p－
D．V－
②利用上述图线求连接管的容积时是利用图线的________．
A．斜率B．纵坐标轴上的截距
C．横坐标轴上的截距D．图线下的“面积”
11．某小组利用如下装置研究“一定质量气体温度不变时，压强与体积的关系”．
如图所示，带刻度的注射器内封闭了一定质量的气体，推动活塞可以改变气体体积V，实验所用测量压强的装置较特殊，测量的是注射器内部气体和外部大气（压强为P0）的压强差Δp，在多次改变体积后，得到如下数据：
Δp/×105pa
0
0.11
0.25
0.43
0.67
V/mL
10
9
8
7
6
（1）图中装置1为__________________，装置2为__________________．
（2）每次气体的状态调整后，都要等一会儿再记录数据，这是为了__________________．
（3）研究小组基于数据，以Δp为y轴，作出的函数图线为直线，则x轴是____________．
（4）若图像斜率为k，该直线的函数表达式是__________________，图像纵轴截距的绝对值的物理涵义是_____________________________．
12．在“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，某同学将注射器活塞置于中间刻度20mL处，然后将注射器连接压强传感器并开始实验，气体体积V每减小2mL测一次压强p，实验数据记录在下表中最后得到p和V的乘积逐渐减小．
（1）（单选题）造成上述实验结果的可能原因是在实验过程中________
（A）注射器中有异物
（B）实验时环境温度增大了．
（C）实验时外界大气压强发生了变化．
（D）实验时注射器内的空气向外发生了泄漏．
（2）由此可推断，该同学的实验结果可能为图________（选填“a”或“b”）．
（3）若另一同学用较大的注射器在同一实验室里（温度不变）做同一个实验，实验仪器完好，操作规范，也从中间刻度开始实验，则得出的
图象的斜率比上一同学直线部分的斜率相比________（选填“增大”、“减小”或“相同”）．
13．做“用DIS研究温度不变时气体的压强跟体积的关系”实验时，缓慢推动活塞，注射器内空气体积逐渐减小，多次测量得到如图所示的p-V图线（其中实线是实验所得图线，虚线为一条双曲线，实验过程中环境温度保持不变）．
（1）在此实验操作过程中注射器内的气体分子平均动能如何变化？
______________，因为___________________________________________________（请简述理由）．
（2）仔细观察不难发现，该图线与玻意耳定律不够吻合，造成这一现象的可能原因是________________________________________________________．
（3）（单选题）把图像改为p-1/V图像，则p-1/V图像应是__________
14．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型管连通。
初始时认为气球内无空气，注射器内气体体积
，压强
，
型管与传感器内少量气体体积可忽略不计。
缓慢推动注射器，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
，压强传感器读数为
，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
、压强为
的气体。
当气体全部压入气球后，气球内气体的压强将变为______
。
（保留3位小数）
15．在“用DIS研究一定质量的气体在体积不变时，其压强与温度的关系”实验中，实验装置如图a所示：
（1）图甲中传感器A为______传感器，传感器B为______传感器；
（2）某同学测得压强与摄氏温度的数据，并在P-t坐标系中作图，获得如图b的图像。
图线延长线与横轴交点的温度被开尔文称为___________，其物理意义是_____；
（3）另一同学先后用大小不同的两个试管甲、乙（V甲>V乙），封闭了质量不同，但初始温度和压强都相同的同种气体做实验。
若将测得的压强P与摄氏温度t的数据，在同一P-t坐标系中作图，得到的图像应是丙图中的_______
A．
B．
C．
D．
16．“用DIS研究在温度不变时，一定质量气体压强与体积关系”的实验装置如图所示。
保持温度不变，封闭气体的压强p用压强传感器测量，体积V由注射器刻度读出。
某次实验中，数据表格内第2次
第8次压强没有记录，但其它操作规范。
次 数
1
2
3
4
5
6
7
8
9
压强p/kPa
100.1
p7
179.9
体积V/cm3
18
17
16
15
14
13
12
11
10
（1）根据表格中第1次和第9次数据，推测出第7次的压强p7，其最接近的值是。
A．128.5kPaB．138.4kPaC．149.9kPaD．163.7kPa
（2）若考虑到连接注射器与传感器的软管内气体体积V0不可忽略，则封闭气体的真实体积为_____。
从理论上讲p－
图像可能接近下列哪个图？
_____
17．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所示，实验步骤如下：
①把注射器活塞移至注射器中间位置，将注射器与压强传感器、数据采集器、计算机逐一连接；
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用V-
图像处理实验数据，得到如图b所示图线。
（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___________________________________；
（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_________________和__________________；
（3）如果实验操作规范正确，但如图所示的V-
图线不过原点，则V0代表____________________；
（4）实验中活塞与针筒间的摩擦对实验结果PV乘积值的影响是_______（选填：
偏大、偏小、无影响）。
18．某同学用DIS研究一定质量理想气体在温度不变时，压强与体积关系的实验装置如图所示。
实验步骤如下：
①把注射器活塞移至注射器中间位置，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用
图象处理实验数据。
（1）在实验操作过程中，要采取以下做法：
______是为了保证实验的恒温条件，_____是为了保证气体的质量不变。
（填入相应的字母代号）
A．用橡皮帽堵住注射器的小孔B．移动活塞要缓慢
C．实验时，不要用手握注射器D．在注射器光滑活塞一周涂润滑油
（2）实验时，缓慢推动活塞，注射器内空气体积逐渐减小。
过程中该同学发现，环境温度逐渐升高，则实验得到的
图象应是_______。
19．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甲所示，实验步骤如下：
①把注射器活塞移至注射器中间位置，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
；③用
图像处理实验数据，得出如图乙所示图线：
（1）在做实验操作过程中，要采取以下做法：
______是为了保证实验的恒温条件，____是为了保证气体的质量不变。
（填入相应的字母代号）
A．用橡皮帽堵住注射器的小孔B．移动活塞要缓慢
C．实验时，不要用手握住注射器D．在注射器活塞上涂润滑油
（2）如果实验操作规范正确，但如图所示的
图线不过原点，则
代表_______。
20．运用玻意耳定律可以测量小晶体的密度，实验步骤如下：
Ⅰ．取适量小晶体，用天平测出其质量，然后将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和读取相应的气体的压强P2；
Ⅳ．处理记录的数据，算出小晶体的密度．
（1）为了减小实验误差，现采用作直线图线的方法来处理表格中的实验数据．按此要求，右边方格图的纵坐标应标明的物理量是_____________，横坐标则应标明_____________，根据表格数据在方格图中画出相应图线_____________；
（2）如果图线的斜率用k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=__________________；
（3）实验测得这些小晶体的质量为6.48×10-3kg，则小晶体的密度大小为________kg/m3．
参考答案
1．
（1）实验时注射器内的空气向外泄漏，或“实验时环境温度降低了”．
（2）A（3）不可能
2．D由图线乙可看出T1>T2实验时未考虑注射器前端与橡皮帽连接处的气体体积
3．C密封的气体质量不同传感器与注射器之间气体
4．压强AB质量
5．压强A、BD增强接口处和活塞与针筒间的密封性，防止漏气
6．用手握住注射器前端温度<
7．数据采集器压强传感器保持气体的温度不变减小输入气体体积时未加上注射器与压强传感器连接部位的气体体积或实验时注射器内的气体向外发生了泄漏A
8．控制变量法封闭气体质量D研究气体质量不同（或同质量气体在不同温度下研究）
9．注射器的刻度；缓慢，封闭气体P0/2，A
10．DDB
11．压强传感器数据采集器充分的热交换，保持封闭气体的温度不变1/VΔp=k·1/V-p0大气压强
12．Db增大
13．不变缓慢推动活塞，气体温度保持不变，而温度是分子平均动能的标志，温度不变，分子平均动能不变．推动活塞过程中漏出了气体A
14．玻意耳
1.027
15．温度压强绝对零度低温极限A
16．CV0+VD
17．在注射器内壁上涂一些润滑油手不能握住注射器的封闭气体部分缓慢推动活塞注射器和压强传感器连接处的气体体积无影响
18．BCADB
19．BCAD注射器与压强传感器连接部位的气体体积
20．V
2.16×103
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