實(shí)驗(yàn)二十一探究等溫情況下一定質(zhì)量氣體壓強(qiáng)與體積的關(guān)系(分值:50分)溫馨提示:此系列題卡,非選擇題每空2分,分值不同題空另行標(biāo)注第1題6分。1.(2023·江蘇卷,9)在“探究氣體等溫變化的規(guī)律”的實(shí)驗(yàn)中,實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示。利用注射器選取一段空氣柱為研究對象。下列改變空氣柱體積的操作正確的是()A.把柱塞快速地向下壓B.把柱塞緩慢地向上拉C.在橡膠套處接另一注射器,快速推動該注射器柱塞D.在橡膠套處接另一注射器,緩慢推動該注射器柱塞2.(6分)某同學(xué)探究氣體等溫變化規(guī)律的實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示。該同學(xué)測出了注射器內(nèi)封閉氣體的幾組壓強(qiáng)p和體積V的值后,以p為縱坐標(biāo),1V為橫坐標(biāo),畫出p-1V圖像如圖,則甲產(chǎn)生的可能原因是;乙產(chǎn)生的可能原因是;丙產(chǎn)生的可能原因是A.各組的p、1VB.實(shí)驗(yàn)過程中有漏氣現(xiàn)象C.實(shí)驗(yàn)過程中氣體溫度升高D.在計算壓強(qiáng)時,沒有計入由于活塞和框架的重力引起的壓強(qiáng)3.(10分)某實(shí)驗(yàn)小組用圖甲所示實(shí)驗(yàn)裝置來進(jìn)行“探究氣體等溫變化的規(guī)律”實(shí)驗(yàn)。(1)在本實(shí)驗(yàn)操作的過程中,需要保持不變的量是氣體的溫度和。

(2)關(guān)于該實(shí)驗(yàn)的操作,下列說法正確的是。

A.在柱塞上涂抹潤滑油可以提高裝置的氣密性B.實(shí)驗(yàn)時應(yīng)快速推拉柱塞并迅速讀數(shù),以避免氣體與外界發(fā)生熱交換C.推拉柱塞及讀取數(shù)據(jù)時不要用手握住注射器下端,以避免改變氣體的溫度D.實(shí)驗(yàn)必須測量柱塞的橫截面積,以獲知被封閉氣體的體積(3)為了探究氣體在不同溫度時發(fā)生等溫變化是否遵循相同的規(guī)律,實(shí)驗(yàn)小組在不同的環(huán)境溫度下進(jìn)行了實(shí)驗(yàn),得到的p-V圖像如圖乙所示,由圖可知,這兩次實(shí)驗(yàn)氣體的溫度大小關(guān)系為T1T2(選填“<”“=”或“>”)。

(4)實(shí)驗(yàn)小組同學(xué)作出p-1V圖像,發(fā)現(xiàn)當(dāng)氣體壓強(qiáng)增大到一定值后,實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)描繪的圖線偏離過原點(diǎn)的直線。若是因?qū)嶒?yàn)裝置漏氣導(dǎo)致的偏離,則描繪的圖線可能如圖丙的(選填“①”或“②”)所示。請通過分析說明你的判斷。4.(6分)(2025·北京西城模擬)某同學(xué)用如圖甲所示的裝置探究氣體等溫變化的規(guī)律。在橡膠套和柱塞間封閉著一段空氣柱,空氣柱的長度L可以從刻度尺讀取,空氣柱的壓強(qiáng)p可以從與空氣柱相連的壓力表讀取。緩慢地向下壓或向上拉柱塞,保持空氣柱的溫度不變,測量空氣柱的長度及對應(yīng)的壓強(qiáng),得到如圖乙所示的p-L圖像。(1)為了更直觀地處理數(shù)據(jù),將圖乙化曲為直,繪制了如圖丙所示的擬合直線,則圖丙的橫坐標(biāo)為(選填“1L”“L”“1L”或“L2”)(2)本實(shí)驗(yàn)探究的是氣體等溫變化時壓強(qiáng)p與體積V變化的規(guī)律,但測量時卻測量了空氣柱的長度L,用L代替V的理由是。

A.空氣柱的橫截面積S恒定B.空氣柱的溫度恒定C.空氣柱的壓強(qiáng)恒定(3)根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),得出的結(jié)論為。

A.一定質(zhì)量的氣體發(fā)生等溫變化時,壓強(qiáng)與體積成正比B.一定質(zhì)量的氣體發(fā)生等溫變化時,壓強(qiáng)與體積成反比C.一定質(zhì)量的氣體發(fā)生等容變化時,壓強(qiáng)與溫度成正比D.一定質(zhì)量的氣體發(fā)生等容變化時,壓強(qiáng)與溫度成反比5.(14分)(1)如圖甲所示,用一個帶有刻度的注射器及計算機(jī)輔助系統(tǒng)來探究氣體壓強(qiáng)與體積的關(guān)系,實(shí)驗(yàn)中所研究的對象是,應(yīng)保持不變的物理量是和,它的體積可從直接讀出,它的壓強(qiáng)由圖中的壓強(qiáng)傳感器等計算機(jī)輔助系統(tǒng)得到。

(2)某同學(xué)在做“氣體的壓強(qiáng)與體積的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)中,測得的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)在計算機(jī)屏幕上顯示如下表所示,仔細(xì)觀察“p·V”一欄中的數(shù)值,發(fā)現(xiàn)越來越小,造成這一現(xiàn)象的可能原因是。

序號V/mLp/(×105Pa)p·V/(×105Pa·mL)120.01.001020.020218.01.095219.714316.01.231319.701414.01.403019.642512.01.635119.621A.實(shí)驗(yàn)時注射器活塞與筒壁間的摩擦力越來越大B.實(shí)驗(yàn)時環(huán)境溫度升高了C.實(shí)驗(yàn)時外界大氣壓強(qiáng)發(fā)生了變化D.實(shí)驗(yàn)時注射器內(nèi)的氣體向外發(fā)生了泄漏(3)某同學(xué)在一次實(shí)驗(yàn)中,計算機(jī)屏幕顯示如圖乙所示,其縱坐標(biāo)表示封閉氣體的壓強(qiáng),則橫坐標(biāo)表示的物理量是封閉氣體的。

A.熱力學(xué)溫度T B.攝氏溫度tC.體積V D.體積的倒數(shù)1(4)如果由注射器的滿刻度處開始推動活塞,記錄刻度值V,同時記錄對應(yīng)的由計算機(jī)顯示的氣體壓強(qiáng)值p,用V-1p圖像處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),得出圖丙所示的圖線,如果實(shí)驗(yàn)操作規(guī)范正確,那么V0代表。6.(8分)某同學(xué)通過圖甲所示的實(shí)驗(yàn)裝置,利用玻意耳定律來測定一顆形狀不規(guī)則的石子的體積。實(shí)驗(yàn)步驟:①將石子裝進(jìn)注射器,插入活塞,再將注射器通過軟管與傳感器A連接;②移動活塞,通過活塞所在的刻度讀取了多組氣體體積數(shù)據(jù)V,同時記錄對應(yīng)的傳感器數(shù)據(jù);③建立直角坐標(biāo)系。(1)在實(shí)驗(yàn)操作中,下列說法正確的是。

A.圖甲中,傳感器A為壓強(qiáng)傳感器B.在步驟①中,將注射器與傳感器A連接前,應(yīng)把注射器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閉氣體部分,是為了保持封閉氣體的溫度不變D.若實(shí)驗(yàn)過程中不慎將活塞拔出注射器,應(yīng)立即將活塞插入注射器繼續(xù)實(shí)驗(yàn)(2)為了在坐標(biāo)系中獲得直線圖像,若取y軸為V,則x軸為