实验特训02 探究等温情况下一定质量气体压强与体积的关系-【抢先一步】2023-2024学年新高考物理一轮新题型综合特训（上海专用）

实验特训02 探究等温情况下一定质量气体压强与体积的关系 学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________ 一、实验题 1．（2022·上海·二模）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，某同学在环境温度保持不变的情况下，按实验步骤，规范操作。他缓慢压缩注射器内气体的体积，采集数据并绘p-V图线，如图所示（其中实线是实验所得图线，虚线为一条双曲线）。 ①同学根据实验所采集数据，描点绘制p-图像，得到的图像可能是( ) A． B． C． D． ②实验图线所反映的p-V关系与玻意耳定律并不相符，出现这一现象的可能原因是 。 【答案】 D 实验过程中出现了漏气现象或记录气体体积时，漏记了连接注射器与压强传感器的软管容积 【详解】（1）[1]由于推动活塞的过程中，压强增加，但实际增加偏小，所以p-图像的图线应向下弯曲，故选D。 （2）[2]由图知压缩气体的过程中，压强跟体积的乘积减小，造成这一现象的可能原因是实验过程中出现了漏气现象或记录气体体积时，漏记了连接注射器与压强传感器的软管容积。 2．（2023秋·上海黄浦·高三格致中学校考阶段练习）用气体压强传感器做“探究气体等温变化的规律”实验，实验装置如图甲所示。      （1）关于该实验下列说法正确的是( ) A．为保证封闭气体的气密性，应在活塞与注射器器壁间涂上润滑油 B．实验中不能用手握住注射器气体部位 C．为避免管内外的热量交换，实验时应快速推拉活塞和读取数据 D．实验中气体的压强和体积都可以通过数据采集器获得 E.活塞与器壁之间的摩擦力不影响实验 （2）A组同学在操作规范、不漏气的前提下，测得多组压强p和体积V的数据并作出图线，发现图线不通过坐标原点，如图丙所示。则 ①造成这一结果的原因是 ； ②图中代表的物理含义是 。 （3）若A组同学利用所得实验数据作出的图线，应该是 。 A．   B．   C．   D．   【答案】 ABE 由于胶管内存在气体 连接压力表和注射器内空气柱的细管中气体的体积 B 【详解】（1）[1]A．为保证封闭气体的气密性，应在柱塞与注射器壁间涂上润滑油，以防止漏气，故A正确； B．不能手握注射器再推拉柱塞，以防止温度升高，故B正确； C．实验时应缓慢推拉活塞，保持气体温度不变，故C错误； D．注射器中封闭一定质量的气体，用压强传感器与注射器相连，通过数据采集器和计算机可以测出注射器中封闭气体的压强，体积可以从注射器上的刻度读出，故D错误； E．实验时注射器活塞与筒壁间的摩擦力不断增大，不会影响气压与体积，故E正确。 故选ABE。 （2）①[2]根据 变形得 造成图线不过圆点的原因是由于胶管内存在气体； ②[3]图中代表的物理含义是连接压力表和注射器内空气柱的细管中气体的体积； （3）[4]根据 根据数学知识可知图像B符合题意，故选B。 3．（2022·上海·一模）“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。 （1）保持温度不变，封闭气体的压强用 传感器测量，体积由 读出。实验前是否需要对传感器进行调零？ （选填：“是”或“否”） （2）某次实验中，数据表格内第2次～第8次压强没有点击记录，但其它操作规范。根据表格中第1次和第9次数据，推测出第7次的压强，其最接近的值是 次　数 1 2 3 4 5 6 7 8 9 压强 100.1 p7 179.9 体积 18 17 16 15 14 13 12 11 10 A．    B．    C．    D． （3）若考虑到连接注射器与传感器的软管内气体体积不可忽略，则封闭气体的真实体积为 。从理论上讲图像可能接近下列哪个图？ 【答案】 压强 注射器刻度 否 C D 【详解】（1）[1][2]根据实验原理，结合实验设计，在保持温度不变情况，用压强传感器测量气体的压强；用注射器刻度来读作气体的体积，记作V。 [3]压强传感器使用前不需要调零。 （2）[4]根据玻意耳定律，一定质量气体，压强与体积成反比；而实验数据，第1次和第9次数据，它们的压强与体积乘积，也正好近似相等，因此第7次的压强 故选C。 （3）[5]在软管内气体体积不可忽略时，被封闭气体的初状态