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“四翼”检测评价(四) 气体实验定律(Ⅰ)
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,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,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,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,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A、B正确,C、D错误。
3.如图所示,由导热材料制成的气缸和活塞将一定质量的气体封闭在气缸内,活塞与气缸壁之间无摩擦,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.(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。
6.在两端开口的弯管中用两段水银柱封闭了一段空气柱,如图所示,在保持温度不变的情况下,若再往a管内注入少量水银,则( )
A.a、b水银面高度差将减小
B.a、b水银面高度差将大于c、d水银面高度差
C.b管水银面上升的距离等于c管水银面下降的距离
D.b管水银面上升的距离大于c管水银面下降的距离
解析:选D 向a管注入少量水银后,封闭气体压强变大,体积减小,由p=p0+ρgh可知,a、b水银面高度差等于c、d水银面高度差,且均变大,故A、B错误。向a管注入少量水银后,b管水银面上升,c管水银面下降,由于封闭气体体积减小,所以b管水银面上升的距离大于c管水银面下降的距离,故C错误,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