课时冲关84 实验二十 探究气体等温变化的规律-【创新教程】2026年高考物理总复习大一轮课时作业（人教版2019）

课时冲关８４　实验二十　探究气体等温变化的规律 学生用书　P４９９ １．为了探究气体压强与体积的关系,实 验装置如图所示．注射器下端的开口 有橡胶套,它和柱塞一起把一段空气 柱封闭在玻璃管中．实验中空气柱体 积变化缓慢,可认为　　　　保持不 变．空气柱的压强p可以从仪器上方 的指针读出,空气柱的长度L 可以在玻璃管侧 的刻度尺上读出,若空气柱的横截面积为S,则 空气柱的体积V＝　　　　．为了直观地判断 压强p与体积V 的数量关系,应作出　　　　 (选填“pＧV”或“pＧ１V ”)图像． 答案:温度　SL　pＧ１V ２．在“研究气体压强p与体积V 的变化关系”的实 验中,某实验小组的同学首先做出猜想:“压强p 与体积V 成反比”,根据实验数据作出“pＧV”图 线,稍作思考后又作出“pＧ１V ”图线,从而得出了 实验结论．这里转换函数关系作图的原因是 　 　． 有人将两个小组的实验数 据描绘在同一“pＧ１V ”坐标 系中,得到了如图所示的两 条图线a 和b．你认为在同 一实验室里得到实验图线 不同的原因是　　　　　 　　　　　　　． 答案:压强与体积倒数的图线是一条经过原点 的直线,能够直观地看出p与V 是否成反比 两实验小组封闭气体的质量不同 ３．某小组在“用DIS研究温度不变时一定质量的 气体压强与体积的关系”实验中: (１)实验过程中,下列哪些操作是正确的　　　． A．推拉活塞时,动作要快,以免气体进入或漏出 B．推拉活塞时,手可以握住整个注射器 C．压强传感器与注射器之间的连接管脱落后, 应立即重新接上,继续实验 D．活塞与针筒之间要保持润滑又不漏气 (２)该实验小组想利用实验所测得的数据测出 压强传感器和注射器的连接管的容积,所测得 的压强和注射器的容积(不包括连接管的容积) 数据如表所示: 实验次数 压强/kPa 体积/cm３ １ １０１．５ １８ ２ １１２．８ １６ ３ １２６．９ １４ ４ １４５．０ １２ ５ １６９．２ １０ ①为了更精确地测量也可以利用图像的方法, 若要求出连接管的容积也可以画　　　　图． A．pＧV　　　　　　　B．VＧp C．pＧ１V D．VＧ １ p ②利用上述图线求连接管的容积时是利用图线的 　　　　． A．斜率 B．纵坐标轴上的截距 C．横坐标轴上的截距 D．图线下的“面积” 答案:(１)D　(２)①D　②B ４．如图所示为“研究一定质量气体在压强不变的 条件下,体积变化与温度变化关系”的实验装置 示意图．粗细均匀的弯曲玻璃管A臂插入烧瓶, B臂与玻璃管C下部用橡胶管连接,C管开口 向上,一定质量的气体被封闭于烧瓶内．开始时 B、C内的水银面等高． (１)若气体温度升高,为使烧瓶内气体的压强不 变,应将C管　　　　(选填“向上”或“向下”) 移动,直至　　　　　　　　　　　　　　　． (２)实验中多次改变气体温度,用Δt表示气体 升高的温度,用Δh表示B管内水银面高度的改 变 量．根 据 测 量 数 据 作 出 的 图 线 是 图 中 的　　　　． 解析:(１)气体温度升高,封闭气体压强变大,为 使封闭气体压强不变,应将C管向下移动,直至 B、C两管内水银面等高． (２)由于气体压强不变,则VT ＝k ,故有SΔh Δt ＝k , k、S为定值,A正确． 答案:(１)向下　B、C两管内水银面等高　(２)A ５．某实验小组利用DIS验证一定质量理想气体的 某一实验定律,实验装置图如图甲所示． 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀅰５８６􀅰 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　 第十五章　热　学 主要实验过程如下: a．将压强传感器接入数据采集器; b．取出注射器,将注射器的活塞置于２０mL处 (初始值可任意选值),并通过软管与压强传 感器的测口紧密连接; c．打开“计算表格”,增加变量“V”表示注射器的 体积,拉动注射器的活塞至４mL处,手动输 入V 值; d．点击记录压强值,缓慢推动活塞,改变并输入 V 的值,记录不同的V 值对应的压强数据; e．启动“绘图”功能,分别作出pＧV 图像(如图乙 所示)和pＧ１V 图像(如图丙所示)． (１)该装置可用于验证　　　　　　定律．(填 写气体实验定律名称) (２)利用DIS已经能比较精确的得到相关的数 据,但还是存在一些误差,本实验造成误差主要 来源于　　　　　　　,为了减少误差,可以采 取的措施是 　 　． 解析:(１)该装置研究的是温度不变时,压强与 体积关系,故是验证玻意耳定律． (２)在验证压强与体积关系时,主要误差来源于 压强变化的影响,故主要是针筒气密性带来的 系统误差,为了减小误差,可以 用 润 滑 油 涂 活 塞,防止气体进出． 答案:(１)玻意耳　(２)见解析 ６．(２０２５􀅰上海市模拟)图(a)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． (a) (１)实验中,连接注射器与压强传感器之间软管 内的气体不可忽略．移动活塞,多次记录注射器 上的体积刻度V 和压强传感器读数p,绘出的 pＧ１V 图像可能为　　　　． (２)用第(１)问中获得的数据绘制１pＧV 图像,如 图(b)所示,则连接注射器与压强传感器之间软 管内气体的体积为　　　　． (３)若用天平测出若干粒大米的质量为m,然后 将这些米粒装入上述装置中的注射器内,移动 活塞,多次记录注射器上的体积刻度V 和压强 传感器读数p,绘出图(c)所示的图像,则可求出 大米的密度为　　　　　　　　(用m、V１、V２ 表示)． (４)第(３)问中,若读出注射器上的体积刻度为 V３ 之后,用手握住注射器左侧的大部分位置, 向外拉动活塞,其余操作无误,继续采集若干数 据,请在图(c)中大致画出大于V３ 部分的图线． 解析:(１)由于连接注射器与压强传感器之间软 管内的气体不可忽略,当压强增加后,软管内原 来的气体体积也应该减小,但软管体积未变,则 注射器中有气体进入软管,相当于注射器漏气, 由pV＝nRT 得p＝nRT􀅰１V ,因漏气使n 减 小,故p 与１V 不是线性关系,当V 越小时,压强 越大,进入软管内的气体越多,则nRT 越小,斜 率越小,故绘出的pＧ１V 图像可能为C． (２)设连接注射器与压强传感器之间软管内气 体的体积为V０,根据玻意耳定律p(V＋V０)＝C 则有１ p＝ V＋V０ C , 由题图(b)可知,当１p＝０ 时,V＝－V１, 代入上式得V０＝V１． (３)设大米的体积为V米,以注射器内及软管内 封闭的气体为研究对象, 由玻意耳定律p(V＋V０－V米)＝C, 则有１ p＝ V＋V０－V米 C , 由题图(c)可知,当１p＝０ 时,V＝V２, 代入上式得V米 ＝V２＋V０＝V２＋V１ 则可求出大米的密度为ρ＝ m V米 ＝ m V１＋V２ ． (４)用手握住注射器左侧的大 部分位置,向外拉动活塞时, 气体的温度会增加,由理想气 体状态方程p TV＝C ,得１ p＝ １ CTV ,知随着温度增加,１ pＧV 图像的斜率减小, 故图像如图． 答案:(１)C　(２)V１　(３) m V１＋V２ 　(４)见解 析图 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀅰６８６􀅰 高考总复习　物理