检测评价(8) 实验：探究气体等温变化的规律（Word练习）-【新课程学案】新教材2023-2024学年高中物理选择性必修第三册（教科版2019）

“四翼”检测评价（八） 实验：探究气体等温变化的规律 组—重基础·体现综合 1．关于气体的体积，下列说法正确的是(　 ) A．气体的体积就是所有气体分子体积的总和 B．气体的体积与气体的质量成正比 C．气体的体积与气体的密度成反比 D．气体的体积等于气体所在容器的容积 解析：选D　气体的体积就是所有气体分子运动占据的空间的体积的总和，选项A错误；只有当气体的密度一定时，气体的体积才与气体的质量成正比，选项B错误；只有当气体的质量一定时，气体的体积才与气体的密度成反比，选项C错误；气体总是充满整个容器，则气体的体积等于气体所在容器的容积，选项D正确。 2．(多选)如图所示，p表示压强，V表示体积，T为热力学温度，下图中能正确描述一定质量的气体发生等温变化的是(　 ) 解析：选AB　A图中可以直接看出温度不变；B图说明p∝，即pV＝常量，是等温过程；C图是双曲线的一支，但横坐标是温度，温度在变化，故不是等温线；D图的p­V图线不是双曲线，故也不是等温线，故选项A、B正确，C、D错误。 3.如图所示，由导热材料制成的汽缸和活塞将一定质量的气体封闭在汽缸内，活塞与汽缸壁之间无摩擦，活塞上方存有少量液体。将一细管插入液体，由于虹吸现象，活塞上方液体缓慢流出，在此过程中，大气压强与外界的温度保持不变。下列各个描述气体状态变化的图像中与上述过程相符合的是(　 ) 解析：选D　由题意知，封闭气体做的是等温变化，只有D图线是等温线，故D正确。 4.如图所示，一个横截面积为S的圆桶形容器竖直放置，金属圆板的上表面是水平的，下表面是倾斜的，下表面与水平面的夹角为θ，圆板的质量为m，不计圆板与容器内壁的摩擦。若大气压强为p0，则被圆板封闭在容器中的气体的压强p等于(　 ) A．p0＋　　　　B.＋ C．p0＋　　　　D．p0＋ 解析：选D　设桶内气体的压强为p，以金属圆板为研究对象，分析受力情况，圆板受重力mg、外界大气压力p0S、容器壁的压力N和容器内气体的压力，如图所示。金属圆板处于平衡状态，其所受合力为零，根据共点力平衡条件得·cos θ＝p0S＋mg，解得p＝p0＋，故选D。 5.(2023·江苏高考)在“探究气体等温变化的规律”的实验中，实验装置如图所示。利用注射器选取一段空气柱为研究对象。下列改变空气柱体积的操作正确的是(　 ) 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 解析：选B　因为该实验是要探究气体等温变化的规律，实验中要缓慢推动或拉动柱塞，目的是尽可能保证封闭气体在状态变化过程中的温度不变；为了方便读取封闭气体的体积不需要在橡胶套处接另一注射器。 6．(多选)关于“探究气体等温变化的规律”实验，下列说法正确的是(　 ) A．实验过程中应保持被封闭气体的质量和温度不发生变化 B．实验中为找到体积与压强的关系，一定要测量空气柱的横截面积 C．为了减小实验误差，可以在柱塞上涂润滑油，不仅减小摩擦还可以防止漏气 D．处理数据时采用p ­图像，是因为p­图像比p­V图像更直观 解析：选ACD　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A正确；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B错误；涂润滑油可以防止漏气，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；当p与V成反比时，p­图像是一条过原点的直线，而p ­V图像是曲线，所以p­图像更直观，故D正确。 7.(多选)如图所示，两端开口的均匀玻璃管竖直插入水银槽中，管中有一段高为h1的水银柱封闭一定质量的气体，这时管下端开口处内、外水银面高度差为h2，若保持环境温度不变，当外界压强增大时，下列分析正确的是(　 ) A．h2变长　　　　　　 B．h2不变 C．水银柱上升 D．水银柱下降 解析：选BD　以管中高h1的水银柱为研究对象，可得管内封闭气体的压强为p＝p0＋ρgh1，取管下端开口处液面为研究对象，有p＝p0＋ρgh2，则h1＝h2，h1不变，则h2不变，故A错误，B正确；当外界压强增大时，管内封闭气体的压强p增大，根据玻意耳定律pV＝C可知气体的体积减小，则水银柱下降，故C错误，D正确。 8．如图甲是“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”的实验装置。 主要步骤如下： ①将压强传感器调零； ②在活塞上均匀涂抹润滑油，把活塞移至针筒满刻度处； ③逐一连接针筒、压强传感器、数据采集器、计算机； ④推动活塞，记录多组针筒内气体的体积V，以及相应的压强传感器示数p。 (1)实验操作中，活塞上均匀涂抹润滑油，主要目的是________。 (2)为了保持封闭气体的温度恒定，下列措施可行的是_____