微练110 实验：探究气体等温变化规律-【高考领航】2025年高考物理一轮复习微专题速练

微练110　实验：探究气体等温变化规律 1．探究气体等温变化规律的实验装置，如图所示。空气柱的长度由刻度尺读取、气体的压强通过柱塞与注射器内空气柱相连的压力表读取。为得到气体的压强与体积关系，下列做法正确的是(　　) A．柱塞上涂油是为了减小摩擦力 B．改变气体体积应缓慢推拉柱塞 C．推拉柱塞时可用手握住注射器 D．实验前应测得柱塞受到的重力 2．(多选)实验课上，某同学用气体压强传感器探究等温情况下一定质量气体压强与体积的关系，实验装置如图1所示。在注射器内用活塞封闭一定质量的气体，并将注射器与压强传感器相连，测出了注射器内封闭气体的几组压强p和体积V的值后，以p为纵轴、为横轴，画出图像如图2所示。本次实验中，以下说法正确的是(　　) 　 　　　　　图1　　　　　　　　　　　　图2 A．在活塞上涂润滑油只是为了减小摩擦力，便于气体压强的测量 B．移动活塞应缓慢且不能用手握住注射器 C．活塞移至某位置时，应迅速记录此时注射器内气柱的长度和气体的压强值 D．出现图2末端弯曲的原因可能是实验过程中气体的温度升高了 3．小强同学用如图所示装置探究气体等温变化的规律。 (1)他在实验过程中注射器没有完全竖直而是略微倾斜，则压力表读数________。 A．偏大　 B．偏小 C．没有影响 (2)下列实验操作，正确的有________。 A．柱塞上应该涂油以更好地密封气体 B．应快速推拉柱塞以避免气体与外界热交换 C．用手握住注射器推拉柱塞以使装置更加稳定 4．某同学用注射器和压强传感器探究一定质量的气体发生等温变化时遵循的规律，实验装置如图(a)所示。用活塞和注射器外筒封闭一定的气体，其压强可由左侧的压强传感器测得。 (1)在注射器柱塞上涂上润滑油，其主要目的是________； (2)该同学在一次实验中，计算机屏幕显示如图(b)所示，其纵坐标表示封闭气体的压强，则横坐标表示的物理量是封闭气体的________； A．热力学温度T　　 B．摄氏温度t C．压强p　　 D．压强的倒数 (3)若该实验的误差仅由注射器与传感器之间细管中的气体体积V0导致的，由图(b)可得V0大小为________mL(结果保留一位有效数字)。 5．用图甲所示装置探究气体等温变化的规律。 甲　　　　　　　　　　　乙 (1)实验中，为找到体积与压强的关系，________(选填“需要”或“不需要”)测空气柱的横截面积； (2)(多选)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 (3)测得多组空气柱的压强p和体积V的数据后，以p为纵坐标，为横坐标。在坐标系中描点作图；小明所在的小组不断压缩气体，由测得数据发现p与V的乘积值越来越小，则用上述方法作出的图像应为图乙中的________(选填“①”或“②”)，造成该现象的原因可能是________。 6．物理小组的同学们利用图甲所示的装置探究气体等温变化的规律。实验步骤如下： ①将注射器下端开口处套上橡胶套，和柱塞一起封闭一段空气柱； ②测出空气柱的横截面积，通过刻度尺读取空气柱的长度，可得空气的体积V； ③从与注射器内空气柱相连的压力表读取空气柱的压强p； ④把柱塞迅速地向下压或向上拉，读取空气柱的长度与压强，获取空气柱的体积V和压强p的几组数据； ⑤将各组数据在坐标纸上描点，绘制曲线，得出温度不变时气体压强与体积的关系。 完成下列填空： (1)实验中出现错误的步骤是________(选填步骤前的数字序号)，应该纠正为________________________。 (2)纠正了实验中的错误后，重新规范完成实验。用采集的各组数据在坐标纸上描点，绘制曲线如图乙所示，根据绘制的p-V图线________(选填“能”或“不能”)直观判断空气柱的压强与体积成反比，理由是________________________。 　 甲　　　　　　　　　　　乙 7．甲、乙两组同学分组探究热力学实验。 (1)甲组：学生进行“用油膜法测分子大小实验”实验中爽身粉不能撒太多的主要原因是：__________________________________；甲组同学实验操作正确，成功形成单分子油膜，不过使用了一瓶久置在实验室中的油酸酒精溶液，则油酸分子直径的测量值__________(选填“偏大”“不变”或“偏小”)； (2)乙组：学生利用如图所示的压强传感器研究一定量的气体在等温变化中，压强与体积的关系，实验时学生用手握住注射器，快速推拉活塞，结果p-V图不为等温变化应该呈现的双曲线，其主要原因是：______________________________ ____________；发现问题后，在正确操作下为了研究方便，乙组制作了 -p图，若实验中注射器发生漏气，则 -p的斜率将________(选填“变大”“不变”或“变小”)。 学科网（北京）股份有限公司 $$ 微练110　实验：探究气体等温变化规律 1．B　柱塞上涂油是为了防止漏气，并不是为了减小摩擦力，A错误；实验中为了使气体能够做等温变化，改变气体体积应缓慢推拉柱塞，B正确；用手握住注射器，会使气体温度变高，C错误；实验前应测量柱塞的横截面积，并不是测量重力，这样才能得到空气柱的体积，D错误。 2．BD　在活塞上涂润滑油不仅仅为了减小摩擦力，还封闭了气体，A错误；移动活塞应缓慢且不能用手握住注射器，避免热传递，B正确；活塞移至某位置时，待稳定时记录此时注射器内气柱的长度和气体的压强值，C错误；根据理想气体状态方程＝C，可得p＝CT·，可知p-图像斜率大的图线对应温度升高了，D正确。 3．解析：(1)压力表测量的是注射器中气体的压强，同一个容器内气体压强处处相等，所以实验过程中注射器没有完全竖直，对压力的测量没有影响，故C正确。 (2)柱塞上涂油是为了避免漏气，即更好地密封气体，故A正确；推拉柱塞时要缓慢进行，让气体更好的与空气进行热交换，避免引起气体温度的变化，故B错误；用手握住注射器会改变注射器内气体的温度，故C错误。 答案：(1)C　(2)A 4．解析：(1)在注射器柱塞上涂上润滑油，其主要目的是防止漏气，使被封闭气体的质量不发生变化。 (2)理想气体发生等温变化时，遵循玻意耳定律pV＝C，故V＝C，则V-图像是一条直线。故选D。 (3)图(b)所示的V-图线不过原点，就是由于计算体积时没考虑注射器与传感器之间细管中的气体体积，即纵截距大小即为V0，由图像可知V0＝1 mL。 答案：(1)防止漏气　(2)D　(3)1 5．解析：(1)由于注射器的横截面积相等，所以在此可用长度代替体积，故不需要测空气柱的横截面积。 (2)柱塞上涂油，既减小摩擦，又防止漏气，故A正确；若急速推拉活塞，则有可能造成漏气和不满足等温条件，所以应缓慢推拉活塞，故B正确；手握注射器会造成温度变化，故C错误；压强由压力表测量，不是由竖直的平衡条件计算，所以不需要竖直放置，故D错误。 (3)由＝C，可得p＝CT·，其中p-图像的斜率为k＝CT，则温度相同时，质量越小，则图像的斜率越小，图像将向下弯曲，图②是小明组所绘，造成这种情况的原因是漏气。 答案：(1)不需要　(2)AB　(3)②　漏气 6．解析：(1)实验中出现错误的步骤是④，为避免温度变化，应该纠正为把柱塞缓慢地向下压或向上拉。 (2)根据绘制的p-V图线，不能直观判断空气柱的压强与体积成反比，理由是p-V图线是曲线，只能猜想p与V成反比，需要转化为直线进一步检验。 答案：(1)④　把柱塞缓慢地向下压或向上拉　(2)不能　p-V图线是曲线，只能猜想p与V成反比，需要转化为直线进一步检验 7．解析：(1)如果爽身粉撒太多，会导致油酸堆积，难形成单分子油膜；久置在实验室中的油酸酒精溶液，酒精挥发较多，实际浓度c变大，但是实验时仍用之前标签上的浓度，由d＝知，d偏小。 (2)手握住注射器与注射器内部气体发生热传递，快速推拉活塞对注射器内部气体快速做功导致气体温度急剧变化，则与等温条件不符；由理想气体状态方程pV＝nRT知＝p，漏气时n减小，则斜率变大。 答案：(1)撒太多爽身粉不易于形成单分子油膜　偏小 (2)手握住注射器　快速推拉活塞导致气体温度急剧变化，则与等温条件不符　变大 学科网（北京）股份有限公司 $$