4/4實驗十九探究氣體等溫變化的規(guī)律1.做“用DIS研究溫度不變時氣體的壓強跟體積的關(guān)系”實驗時，緩慢推動活塞。注射器內(nèi)空氣體積逐漸減小，多次測量得到如圖所示的p-V圖線（其中實線是實驗所得圖線，虛線為一條雙曲線，實驗過程中環(huán)境溫度保持不變）。（1）在此實驗操作過程中注射器內(nèi)的氣體分子平均動能（選填“增大”“減小”或“不變”），因為（請簡述理由）。（2）仔細(xì)觀察不難發(fā)現(xiàn)，該圖線與玻意耳定律不夠吻合，造成這一現(xiàn)象的可能原因是。（3）把圖像改為p-1V圖像，則p-1V圖像應(yīng)是（填選項前字母2.某實驗小組的同學(xué)利用如圖甲所示的裝置探究氣體等溫變化的規(guī)律，注射器中密封了一定質(zhì)量的氣體。（1）實驗時，為判斷氣體壓強與體積的關(guān)系，（選填“需要”或“不需要”）測出空氣柱的橫截面積。（2）實驗過程中，緩慢推動活塞，測得多組空氣柱的壓強p和體積V的數(shù)據(jù)后，為直觀反映壓強與體積之間的關(guān)系，若以p為縱坐標(biāo)，則應(yīng)以為橫坐標(biāo)在坐標(biāo)系中描點作圖，作出的圖線如圖乙所示。

3.（2024·山東高三專題練習(xí)）某實驗小組利用圖甲所示裝置進行“探究氣體的等溫變化規(guī)律”的實驗，通過向豎直放置的U形玻璃管開口端多次注入水銀改變被封閉氣體的狀態(tài)，每次緩慢注入水銀后，均測量U形玻璃管兩端液面的高度差h1（cm）以及封閉的氣柱的長度h2（m）。一次實驗中，該小組通過多次測量記錄多組h1和h2的數(shù)據(jù)，然后以h1為縱坐標(biāo)、以1h2為橫坐標(biāo)作出h1-1h2圖像如圖乙所示，已知圖像的斜率為k，（1）實驗中，每次注入水銀時都需要緩慢注入，其目的是；（2）根據(jù)上述條件可知，大氣壓強為cmHg（用所給的字母表示）；（3）某次實驗中，測得的h1＝h0，則此時封閉的氣柱長度為m（用所給的字母表示）；（4）該小組先后進行了兩次實驗，兩次實驗中封閉的氣體質(zhì)量相同，但在第一次實驗中的環(huán)境溫度要比第二次實驗的環(huán)境溫度高，則第一次實驗得到的h1-1h2圖像的斜率比第二次實驗得到的h1-1h2圖像的斜率（選填“偏大”“不變”或“4.某實驗小組用注射器和壓強傳感器探究一定質(zhì)量的氣體發(fā)生等溫變化時遵循的規(guī)律，實驗裝置如圖甲所示。用活塞和注射器外筒封閉一定的氣體，其壓強可由左側(cè)的壓強傳感器測得。（1）關(guān)于該實驗，下列說法正確的是（填選項前字母）。A.該實驗用等效替代法研究氣體的變化規(guī)律B.實驗時注射器必須水平放置C.注射器內(nèi)部的橫截面積沒必要測量D.注射器旁的刻度尺只要刻度分布均勻即可，可以不標(biāo)注單位（2）進行實驗操作時，不能推拉活塞過快，其原因是。（3）該實驗小組首先在甲實驗室進行了實驗，下表為記錄的實驗數(shù)據(jù)，其中有一次記錄的實驗數(shù)據(jù)錯誤，記錄錯誤的是（填錯誤數(shù)據(jù)對應(yīng)的實驗序號）。實驗序號12345封閉氣柱長度L/cm12.0011.0010.009.008.00封閉氣柱壓強p/（105Pa）1.011.091.191.331.90（4）該實驗小組又利用同一裝置對同一封閉氣體在另一溫度稍高的乙實驗室進行了實驗，根據(jù)甲、乙實驗室記錄的數(shù)據(jù)用正確的方法畫出的p-1L圖像如圖乙所示，根據(jù)乙實驗室記錄數(shù)據(jù)畫出的圖像應(yīng)為（填圖線代號）5.利用圖甲所示實驗裝置可探究“等溫條件下氣體體積與壓強的關(guān)系”。將注射器豎直固定在鐵架臺上，注射器內(nèi)封閉一定質(zhì)量的空氣，已知壓強計通過細(xì)管與注射器內(nèi)的空氣柱相連，細(xì)管隱藏在柱塞內(nèi)部未在圖中標(biāo)明。待氣體狀態(tài)穩(wěn)定后，記錄注射器內(nèi)封閉空氣的壓強p和體積V，改變其體積和壓強，記錄多組數(shù)據(jù)并作出V-1p（1）關(guān)于該實驗，下列說法正確的是（填選項前字母）。A.柱塞上涂抹適量潤滑油主要是為了減小柱塞與注射器之間的摩擦力B.為方便推拉柱塞，最好是用手握緊注射器再推拉柱塞C.實驗中應(yīng)緩慢推拉柱塞，且待氣體狀態(tài)穩(wěn)定后再記錄數(shù)據(jù)D.處理數(shù)據(jù)時，作p-V圖像比作V-1p（2）圖乙中圖線向上彎曲的原因可能是在實驗過程中（填選項前字母）。A.注射器內(nèi)的氣體溫度升高 B.注射器內(nèi)的氣體溫度降低C.注射器有漏氣現(xiàn)象 D.注射器有進氣現(xiàn)象（3）某次實驗過程中，得到了如圖丙所示不過原點的圖像，如果實驗操作規(guī)范，圖丙中的V0代表。6.（1）如圖甲所示，用一個帶有刻度的注射器及計算機輔助系統(tǒng)來探究氣體壓強與體積的關(guān)系，實驗中所研究的對象是，應(yīng)保持不變的物理量是和，它的體積可從直接讀出，它的壓強由圖中的壓強傳感器等計算機輔助系統(tǒng)得到。（2）某同學(xué)在做“氣體的壓強與體積的關(guān)系”實驗中，測得的實驗數(shù)據(jù)在計算機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（填選項前字母）。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.實驗時注射器活塞與筒壁間的摩擦力越來越大B.實驗時環(huán)境溫度升高了C.實驗時外界大氣壓強發(fā)生了變化D.實驗時注射器內(nèi)的氣體向外發(fā)生了泄漏（3）某同學(xué)在一次實驗中，計算機屏幕顯示如圖乙所示，其縱坐標(biāo)表示封閉氣體的壓強，則橫坐標(biāo)表示的物理量是封閉氣體的（填選項前字母）。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

實驗十九探究氣體等溫變化的規(guī)律1.（1）不變見解析（2）推動活塞過程中漏了氣體（3）A解析：（1）因為實驗過程中環(huán)境溫度保持不變，且是緩慢推動活塞，所示氣體溫度保持不變，而溫度是分子平均動能的標(biāo)志，溫度不變，分子平均動能不變；（2）由P-V圖像可知，隨著氣體體積的減小，氣體壓強增大得比理論值慢，而氣體溫度不變，則可能是氣體壓強較大時漏出了氣體，致使壓強相比理論值偏小。（3）實驗過程中環(huán)境溫度保持不變，由理想氣體狀態(tài)方程可得pVT＝可得p＝CT·1V＝nRT·則等溫變化過程中，且氣體質(zhì)量一定時，p-1V圖像為一條過原點的傾斜直線，由于漏氣使得物質(zhì)的量n減小，則p-1V圖像上點與原點連線的斜率減小，則圖線向下彎曲。故選2.（1）不需要（2）1解析：（1）設(shè)氣體初狀態(tài)壓強為p1，空氣柱的長度為L1，氣體末狀態(tài)的壓強為p2，空氣柱長度為L2，空氣柱的橫截面積為S，根據(jù)玻意耳定律有p1L1S＝p2L2S即實驗需要驗證p1L1＝p2L2故實驗不需要測量空氣柱的橫截面積。（2）實驗中空氣柱體積變化緩慢，可認(rèn)為溫度保持不變，為了直觀地判斷壓強p與體積V的數(shù)量關(guān)系，應(yīng)作出p-1V圖像，3.（1）保持封閉氣體溫度不變（2）b（3）kh0＋b解析：（1）緩慢注入水銀，目的是保持封閉氣體溫度不變，如果快速注入，外界對氣體做功，氣體內(nèi)能會增加，溫度會升高，如果緩慢注入，即使氣體溫度瞬間會升高，但很快通過散熱，又會回到原來的溫度，因此是等溫變化。（2）設(shè)玻璃管橫截面積為S，對封閉氣體，滿足玻意耳定律，有（p0＋h1）h2S＝CT即h1＝CTS·1h2結(jié)合題圖乙可知CTS＝k，p0＝則大氣壓強為bcmHg。（3）某次實驗中，測得的h1＝h0，由h1＝k·1h2可得h2＝k則此時封閉的氣柱長度為kh0（4）在第一次實驗中的環(huán)境溫度要比第二次實驗的環(huán)境溫度高，由pVT＝C可知，第一次實驗得到的h1-1h2圖像的斜率比第二次實驗得到的h14.（1）CD（2）防止封閉氣體溫度發(fā)生改變（3）5（4）①解析：（1）該實驗過程中控制氣體的溫度不變，即運用了控制變量法，故A錯誤；實驗時注射器如何放置對實驗結(jié)果沒有影響，故B錯誤；實驗中要探究的是壓強與體積之間的比例關(guān)系，所以不需要測量氣體的體積，注射器內(nèi)部的橫截面積沒有必要測量，故C正確；注射器旁的刻度尺只要刻度分布均勻即可，便于等量的改變體積，可以不標(biāo)注單位，故D正確。（2）如果活塞推拉得過快，氣體的溫度將產(chǎn)生顯著的變化，實驗誤差將增大。（3）由實驗數(shù)據(jù)可知氣柱長度與氣柱壓強的乘積基本恒定，前四組數(shù)據(jù)符合得很好，乘積在11.9～12.12之間，第5組數(shù)據(jù)的乘積較大，為15.2，說明第5組數(shù)據(jù)記錄錯誤。（4）氣體壓強與氣體的溫度有關(guān)，一定量的氣體，在相同體積下，溫度越高，壓強越大，故圖像①是在溫度稍高的乙實驗室中測量獲得的。5.（1）C（2）AD（3）在柱塞內(nèi)隱藏的細(xì)管中的氣體體積解析：（1）為了保持封閉氣體的質(zhì)量不變，實驗中采取的主要措施是注射器柱塞上涂上潤滑油，防止漏氣或進氣，因壓強計可直接測出壓強，故摩擦力對測量基本無影響，故A錯誤；手握緊注射器會導(dǎo)致封閉氣體溫度變化，故B錯誤；若快速推拉柱塞，則有可能造成氣體溫度變化，所以應(yīng)緩慢推拉柱塞，當(dāng)柱塞移至某位置時，應(yīng)等狀態(tài)穩(wěn)定后，記錄此時注射器內(nèi)氣柱的體積和壓強計的壓強值，故C正確；封閉氣體在等溫變化下，作出的p-V圖像是雙曲線的一支，而V-1p圖像是直線，更加形象直觀，故D（2）根據(jù)理想氣體狀態(tài)方程pVT＝可得V＝CT·1圖線向上彎曲，圖線的斜率變大，可能是溫度T升高，也可能是常數(shù)C變大，C與氣體的質(zhì)量和種類有關(guān)，所以可能是氣體的質(zhì)量m變大，發(fā)生了進氣現(xiàn)象。故選A、D。（3）如果實驗操作規(guī)范、正確，依據(jù)實驗數(shù)據(jù)畫出的V-1p圖像應(yīng)是過坐標(biāo)原點的直線，但如圖丙所示的V-1p圖像不過原點V＝CT·1p－V說明注射器中氣體的體積小于實際封閉氣體的體積，結(jié)合實驗器材可知，圖丙中的V0代表在柱塞內(nèi)隱藏的細(xì)管中的氣體體積。6.（1）封閉在注射器內(nèi)的氣體溫度氣體質(zhì)量注射器刻度（2）D（3）D解析：（1）實驗中的研究對象是封閉在注射器內(nèi)的氣體，實驗中應(yīng)保持不變的參量是溫度和氣體質(zhì)量，它的體積由注射器刻度直接讀出。（2）實驗時注射