第2章 第2节 第1课时 实验：探究气体等温变化的规律（word练习）-【状元桥·优质课堂】2023-2024学年新教材高中物理选择性必修第三册（人教版2019）

（建议用时：40分钟） 1.（多选）在“探究气体等温变化的规律”实验中，为保持温度不变，下列采取的措施合理的是（　　） A.推动活塞运动时尽可能慢些 B.在活塞上涂上润滑油，保持良好的密封性 C.不要用手握住注射器封闭气体部分 D.实验时尽量在注射器中封入较多的空气 答案　AC　 解析　缓慢地推拉活塞，可以使封闭气体的温度与外界的温度保持一致，从而可以保持封闭气体的温度不变，选项A正确；在活塞上涂上润滑油，保持良好的密封性，这样是为了保持封闭气体的质量不发生变化，并不能保持封闭气体的温度不变，选项B错误；当用手直接握住注射器封闭气体部分时，手的温度可能改变封闭气体的温度，所以不要用手直接握住注射器封闭气体部分，选项C正确；只要是封闭气体的质量不变，气体的多少不会改变实验的数据，与气体的温度是否会变化无关，选项D错误. 2.在“探究气体等温变化的规律”实验中，下列四个因素对实验的准确性影响最小的是（　　） A.针筒封口处漏气 B.采用横截面积略大的针筒 C.针筒壁与柱塞之间存在摩擦 D.实验过程中用手去握针筒 答案　B　 解析　“探究气体等温变化的规律”实验的前提是气体的质量和温度不变，针筒封口处漏气，则质量变小，用手握针筒，则温度升高，选项A、D不符合题意；实验中我们只需测量空气柱的长度，不需测量针筒的横截面积，选项B符合题意；柱塞与筒壁的摩擦对结果没有影响的前提是不考虑摩擦产生的热，但实际上由于摩擦生热，会使气体温度升高，影响实验的准确性，选项C不符合题意. 3.某同学用如图所示装置探究气体等温变化的规律. （1）在实验中，下列操作不是必需的是　　　. A.用橡胶套密封注射器的下端 B.用游标卡尺测量柱塞的直径 C.读取压力表上显示的压强值 D.读取刻度尺上显示的空气柱长度 （2）实验装置用铁架台固定，而不是用手握住玻璃管（或注射器），并且在实验中要缓慢推动活塞，这些要求的目的是　　　　　　 　　　　　　　. （3）下列图像中，最能直观反映气体做等温变化的规律的是　　　　. A 　B C 　D 解析　（1）为了保证气密性，应用橡胶套密封注射器的下端，选项A是必需的；由于注射器的直径均匀恒定，根据V＝LS可知体积和空气柱长度成正比，所以只需读取刻度尺上显示的空气柱长度，无需测量柱塞的直径，选项B不是必需的，选项D是必需的；为了得知压强的变化情况，需要读取压力表上显示的压强值，选项C是必需的. （2）手温会影响气体的温度，且实验过程中气体压缩太快，温度升高后热量不能快速释放，气体温度会升高，所以这样做的目的是保证气体状态变化过程中温度尽可能保持不变. （3）当气体做等温变化时，p与V成反比，即p∝，故p－图像为直线，所以为了能直观反映p与V成反比的关系，应作p－图像，选项C正确. 答案　（1）B　（2）保证气体状态变化过程中温度尽可能保持不变　（3）C 4.用如图甲所示的实验装置探究等温情况下一定质量气体的压强与体积的关系.在注射器活塞上涂润滑油并插入针管，用细软管将针管小孔与压强传感器连接密封一定质量气体，移动活塞改变气体的体积和压强，气体体积由注射器刻度读取，气体压强由压强传感器读取. （1）下列说法正确的是　　　　. A.气体的压强和体积必须用国际单位 B.在活塞上涂润滑油目的只是为减小摩擦力 C.移动活塞应缓慢且不能用手握住注射器 D.若实验中连接传感器和注射器的软管脱落，可以立即接上继续实验 （2）交流实验成果时某同学发现各小组所测的pV乘积并不相同，最主要的原因是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　. （3）某小组实验操作无误，但根据测得的数据作出V－图像不过坐标原点，如图乙所示，图中V0代表　　　　　　　　　　　　　　　的体积. 解析　（1）本实验研究气体的压强和体积的比例关系，单位无须统一为国际单位，选项A错误；为了防止漏气，应当在注射器活塞上涂润滑油，来增加连接处密封性，选项B错误；移动活塞要缓慢，实验时不要用手握住注射器，都是为了保证实验的恒温条件，选项C正确；压强传感器与注射器之间的软管脱落后，气体质量变化了，应该重新做实验，选项D错误. （2）交流实验成果时某同学发现各小组所测的pV乘积并不相同，是因为密封的气体质量不同. （3）根据实验数据作出的V－图线应是过坐标原点的直线.该小组在实际的实验过程中实验操作规范正确，但根据实验数据作出如题图乙所示的V－图线不过坐标原点，该图线的方程为V＝k·－V0，说明注射器中的气体的体积小于实际的封闭气体的体积，结合实验的器材可知，图中V0代表压强传感器与注射器之间气体的体积. 答案　（1）C　（2）密封的气体质量不同　（3）压强传感器与注射器之间气体 学科网（北京）股份有限公司 $$