专题11 热学实验-2024年高考物理考点冲刺专练

专题11 热学实验 一、实验题 1．（2024·广东佛山·二模）在探究气体压强与体积关系实验中，某兴趣小组设计如图实验装置．已知重力加速度为g，注射器气密性和导热良好且外界环境温度保持不变，不计一切摩擦． （1）用刻度尺测得注射器刻度上到的长度为，注射器活塞的横截面积为 ； （2）取下沙桶，向右拉动活塞一段距离后，用橡胶套堵住注射孔，此时的气体压强为大气压； （3）挂上沙桶，稳定后，测出此时的气体体积V和沙桶的总质量m，则气体压强的表达式 ；（请选用、g、S、m表示） （4）在沙桶内适量添加沙子，重复步骤（3）； （5）以沙桶的总质量m为纵轴，以为横轴，绘制图像，其图像如图乙所示，图中横轴截距为a，纵轴截距为b，可求得未悬挂沙桶时注射器内气体的体积 ，实验时当地的大气压强 。（请选用a、b、g、S表示） 2．（2024·贵州毕节·二模）某实验小组利用如图装置探究一定质量的气体等温变化的规律 (1)在实验操作过程中，为保证温度不变，以下操作正确的是___________ A．用橡皮帽堵住注射器的小孔 B．移动活塞要缓慢 C．实验时不要用手握住注射器 D．在注射器活塞一周涂润滑油 (2)在相同温度下，实验小组第一次密封了质量为的气体、第二次密封了质量为的气体，完成两次实验后，在同一坐标系中分别作出对应的压强与体积的关系图线如图，则根据图像，可判断在等温情况下，一定质量的气体压强与体积成 关系（填“正比”、“反比”）； （填“>”、“＜”） 3．（2024·北京西城·模拟预测）用图所示装置探究气体等温变化的规律。 (1)实验中，为找到体积与压强的关系， （选填“需要”或“不需要”）测量空气柱的横截面积； (2)关于该实验的操作，下列说法正确的有______； A．柱塞上应该涂油 B．应缓慢推拉柱塞 C．用手握住注射器推拉柱塞 D．注射器必须固定在竖直平面内 4．（2024·安徽合肥·一模）某实验小组探究一定质量的空气做等温变化的规律，实验装置如图甲所示。用圆柱状活塞将一定质量的空气封闭于无刻度的注射器筒内，封闭空气压强由压强传感器测出。 (1)关于该实验，下列说法正确的是______。 A．注射器必须水平放置 B．注射器内部的横截面积不需要测量 C．固定在注射器上的刻度尺可以不标注单位 (2)该小组分别在室内外进行了实验（室内温度高于室外温度），作出的图像如图乙所示，则在室内的图像是 （选填①或②）。实验时需要 推动活塞（选填“缓慢”或“快速”）。 5．（2024·河南·三模）某同学想探究气体压强与体积的关系。如图（a）所示仪器，在一有毫米刻度的直尺上固定一根一端封闭的细直均匀玻璃管，封闭端内腔顶部对准直尺的零刻度线，管内有一段被水银封闭的空气柱。 操作步骤如下： ①如图（b）所示，用铁支架固定木板，钉上白纸，用重锤检查使木板竖直，并在纸上作出一条竖直方向的直线。 ②使直尺贴近白纸。从刻度尺上读出空气柱长度l；用铅笔画出水银柱长度h'。 ③将h'投影到竖直线上，量出水银柱投影的高度h（mm），将所得l、h的值填入事先设计好的表格中。 ④使玻璃管在图示平面内按不同角度倾斜，逐次测出l、h值并填入表内。 ⑤分别计算封闭气体压强p值、体积V值（由于玻璃管是均匀的，设其截面积为S）。 根据实验完成下列填空： (1)测得本地大气压强值为h0（mmHg），若某次使玻璃管开口向上竖直放置，测得空气柱长度l1。水银柱投影h1，则此状态下，空气柱的压强写做。另一次使玻璃管开口向下竖直放置（水银未溢出），测得空气柱长度l2，水银柱投影h2。若实验成功，则h0、l1、h1、l2、h₂应验证满足的关系为 。 (2)为了更直观得出气体的压强p和体积V是否成反比例关系，可将p-V图像转化为 图像。 (3)①将被封闭的空气柱置于另一温度环境中，重复实验操作步骤；②换用不同气柱重复实验操作步骤。综合实验和日常学习可以总结出“气体的体积和压强成反比”成立的条件为： 。 一、实验题 6．（2024·福建福州·二模）某小组同学利用如图甲所示的实验装置探究：一定质量气体，在温度不变的情况下，压强和体积的关系。 （1）实验研究对象是 。 （2）关于实验下列说法正确的是 。 A．快速调节空气柱长度后立刻读数 B．实验中不需要测量空气柱的横截面积 C． 实验中若密封橡胶套脱落，应立刻堵住后继续实验 （3）某小组同学通过压力连杆上拉或下压活塞得到实验数据，画出图（如图乙所示），图线不过原点的可能原因是 。 A．计算密封气体体积时，无法加上注射器下面橡胶套内气体体积 B．在实验