2.2 第2课时 实验探究气体等温变化的规律(练案)-【成才之路】2024-2025学年高中新课程物理选择性必修第三册同步学习指导(人教版2019)

侧空气柱压强大，如果水平时Ｌ和Ｈ相等，两端的气柱体积不 变，压强也不变。此时水银柱会在两个大小不等的压强作用 下移动，即原来左侧的空气柱变长，原来右侧的空气柱变短， 则可知Ｌ ＞ Ｈ，Ａ正确。 １０． Ｃ　 由于温度不变，以氧气瓶中原来气体为研究对象，由ｐ１Ｖ１ ＝ ｐ２Ｖ２可知，当ｐ２ ＝ ２ ａｔｍ时，Ｖ２ ＝ ｐ１Ｖ１ｐ２ ＝ ２００ Ｌ，此时要重新 充气，病人用去氧气体积Ｖ３ ＝ １８０ Ｌ，再由ｎ × １ ａｔｍ × Ｖ０ ＝ ２ ａｔｍ × Ｖ３可知，吸氧天数ｎ ＝ １８０ × ２１ × ３０ ＝ １２，故选Ｃ。 １１． Ｂ　 根据玻意耳定律可得ｐ０（Ｖ０ ＋ ΔＶ）＝（ｐ０ ＋ ρｇΔｈ）Ｖ０，解得 ｐ０ ＝ ρｇΔｈＶ０ ΔＶ ，故选Ｂ。 １２．（１）９０ ｃｍＨｇ　 （２）３６ ｃｍ 解析：（１）左边封闭气体压强开始为ｐ１ ＝ ７５ ｃｍＨｇ ＋ ５ ｃｍＨｇ ＝ ８０ ｃｍＨｇ 右边封闭气体压强开始为ｐ２ ＝ ８０ ｃｍＨｇ － ２０ ｃｍＨｇ ＝ ６０ ｃｍＨｇ 右边封闭气体体积Ｖ２ ＝ ｌ２Ｓ，气柱长度ｌ２ ＝ ９ ｃｍ 右边液面上升３ ｃｍ，气柱长度变为ｌ２′ ＝ ｌ２ －３ ｃｍ ＝６ ｃｍ 右边封闭气体压强后来为ｐ２ ′，体积Ｖ２ ′ ＝ ｌ２ ′Ｓ 对右边封闭气体由玻意耳定律知ｐ２Ｖ２ ＝ ｐ２ ′Ｖ２ ′ 解得ｐ２ ′ ＝ ９０ ｃｍＨｇ，，即左边注入水银后，右边气柱压强的数 值为９０ ｃｍＨｇ。 （２）左边注入水银后，左边封闭气体压强值变为ｐ１ ′ ＝ ｐ２ ′ ＋ ρｇ （２０ ｃｍ ＋ ６ ｃｍ）＝ １１６ ｃｍＨｇ 则其上水银柱长度ｈ１ ′ ＝ １１６ ｃｍ － ７５ ｃｍ ＝ ４１ ｃｍ 注入水银柱的长度Δｈ ＝ ｈ１ ′ － ｈ１ ＝ ３６ ｃｍ，即左边注入的水银 柱高度为３６ ｃｍ。 １３．（１）２５ ｃｍ　 （２）１７ ｃｍ　 （３）８ ｃｍ 解析：（１）设细筒横截面积为Ｓ，粗筒的横截面积是细筒的４ 倍，则粗筒横截面积为４Ｓ， 由体积相等得：５ ｃｍ × ４Ｓ ＝ ｈＳ 解得：ｈ ＝ ２０ ｃｍ，即进入细筒中水银柱高应为ｈ ＝ ２０ ｃｍ，最后 水银柱的总高度ｈ′ ＝ ｈ ＋ Ｈ２ ＝ ２５ ｃｍ。 （２）开始时，气体：ｐ１ ＝ ｐ ＋ ｐＨ ＝ ８５ ｃｍＨｇ，Ｖ１ ＝ ｌＳ′ ＝ ２０ ｃｍ·Ｓ′ 被封气体的末态压强为： ｐ２ ＝ ｐ ＋ ｐｈ′ ＝（７５ ＋ ２５）ｃｍＨｇ ＝ １００ ｃｍＨｇ 封闭气体等温变化，末态体积Ｖ２ ＝ Ｓ′ｌ２ 由玻意耳定律ｐ１Ｖ１ ＝ ｐ２Ｖ２得ｌ２ ＝ ｐ１ ｌＳ′ｐ２Ｓ′ ＝ １７ ｃｍ。 （３）由几何关系得活塞Ｂ上移的距离： Δｈ ＝ ５ ｃｍ ＋（２０ － １７）ｃｍ ＝ ８ ｃｍ。 练案［８］ 基础达标练 １． Ｃ　 根据理想气体状态方程ｐＶＴ ＝ Ｃ可得ｐ ＝ ＣＴ· １ Ｖ ，可知ｐ － １ Ｖ 图像中斜率越大，气体温度越大，则ａ、ｂ不重合是由于ａ气体 温度高或者ａ气体质量大，故Ａ、Ｂ错误；由图可知，ｃ图线的 斜率减小，若容器密闭性不好，封闭气体的质量减小，则Ｃ减 小，ｐ － １Ｖ图像斜率减小；推动活塞过于迅速体积减小，封闭气 体温度升高，ｐ － １Ｖ图像斜率增大，故Ｄ错误，Ｃ正确。 ２． Ａ　 由图像的特点可知压缩气体过程中ｐ与Ｖ的乘积增大，所 以造成这一现象的原因可能是实验时用手握住注射器或实验 时迅速推动活塞，导致温度升高，故Ａ正确。 ３． Ｂ　 因为该实验是要探究气体等温变化的规律；实验中要缓慢 推动或拉动活塞，目的是尽可能保证封闭气体在状态变化过 程中的温度不变；为了方便读取封闭气体的体积不需要在橡 胶套处接另一注射器。故选Ｂ。 ４． Ｃ　 由图甲可知，ｐ与Ｖ的乘积变小，可能的原因是漏气或者 是温度降低，若是快速推动活塞，气体的温度会升高，则ｐ与Ｖ 的乘积会增大，直线会向上弯曲，故Ａ错误；由于测量的是气 体压强与体积之间的关系，与重力无关，且压强是由压力表测 的，因此注射器可以水平放置，故Ｂ错误；乙图不过原点的原 因是由于软管中存在一部分气体，计算时没有把这部分气体 加进去，导致所作图线不过原点，因此应该采用大体积的注射 器，从而使软管的那一部分气体可以被忽略，而若用很长的软 管做实验，则软管中气体占比会更大，影响也更大，故Ｃ正确， Ｄ错误。故选Ｃ。 ５．（１）ＡＢ　 （２）Ｖ － １ｐ 　 （３）ｂ ＋ Ｖ０ 解析：（１）玻意耳定律成立的前提是等温且质量一定，实验要 求在等温条件和容器气密性良好的情况下操作，故Ａ、Ｂ正 确；玻意耳定律成立的前提是等温且质量一定，单位可以不用 国际单位，故Ｃ错误；故选ＡＢ。 （２）图像与纵坐标有交点，所以应作Ｖ － １ｐ图像。 （３）根据一定质量的理想气体的状态方程可知ｐ（Ｖ ＋ Ｖ０ － Ｖ种）＝ Ｃ，变形可知Ｖ ＝ Ｃｐ － Ｖ０ ＋ Ｖ种，根据图像截距可知－ Ｖ０ ＋ Ｖ种＝ ｂ，解得Ｖ种＝ ｂ ＋ Ｖ０。 能力提升练 ６． Ｂ　 设连接部位气体的体积为Ｖ０，根据玻意耳定律可得ｐ（Ｖ ＋ Ｖ０）＝ Ｃ，可得１ｐ ＝ （Ｖ ＋ Ｖ０） Ｃ ，由 １ ｐ － Ｖ图像可知，当 １ ｐ ＝ ０时， Ｖ ＝ － ２ ｍＬ，代入可解得Ｖ０ ＝ ２ ｍＬ，故选Ｂ。 ７． Ｃ　 实验之前，在注射器的内壁和活塞之间涂一些润滑油，除 了可以减小两者之间的摩擦之外，主要作用是提高活塞密封 性，防止漏气，与气体压强的测量无关，Ａ错误；被封气体体积 越小，压缩气体时体积的变化量越小，会造成更大的实验误 差，Ｂ错误；实验探究气体做等温变化的规律，在温度一定时， 气体的压强和体积成反比，与环境温度的高低无关，Ｃ正确； 压强传感器测量的是被封气体的压强，与外界大气压强无关， 故外界大气压强发生变化，不会影响实验结论，Ｄ错误。故 选Ｃ。 ８．（１）否　 （２）Ｃ　 （３）Ｄ 解析：（１）实验前不需要对传感器进行调零，因为传感器不调 零，图线仍然是一条直线。 （２）推拉活塞时，动作要缓慢，以免气体温度发生变化，故Ａ 错误；活塞移至某位置时，要等稳定后记录此时注射器内气柱 的长度和气体的压强值，故Ｂ错误；推拉活塞时，手不可以握 住注射器气体部分，以免气体的温度发生变化，故Ｃ正确；实 验时注射器内的气体不可以向外泄漏，故Ｄ错误。 （３）根据玻意耳定律得ｐ０（Ｖ′ ＋ Ｖ０）＝ ｐ（Ｖ ＋ Ｖ０），解得ｐ ＝ ｐ０ Ｖ′ ＋ Ｖ０ Ｖ ＋ Ｖ０ ，当Ｖ０趋近于零时，有ｐ ＝ ｐ０ Ｖ′Ｖ ，即该双曲线的渐近 线方程为ｐ ＝ ｐ０ Ｖ′Ｖ ＞ ｐ０ Ｖ′ ＋ Ｖ０ Ｖ ＋ Ｖ０ ，由此可知，图线应向下弯曲， 故Ｄ正确。 ９．（１）Ｃ　 （２）没有计算塑料管与压强传感器相连部分气体的体 积　 （３）Ｄ 解析：（１）由于气体的体积与长度成正比，所以实验中不需要 测量注射器的横截面积，故Ａ错误；实验中通过压强传感器 测量压强，托盘的重量不会对实验结果产生影响，故Ｂ错误； 手握注射器会改变空气柱的温度，为了保证温度不变，所以 不能手握注射器，故Ｃ正确。（２）图中的直线不过坐标原 点，说明测量试管中气体的体积小于实际的封闭气体的体 积，结合器材可知，                                                                       原因是没有计算塑料管与压强传感器相 —２２２— 连部分气体的体积。（３）在室内和室外对同一理想气体进 行实验，室内的温度较高，则相同体积时气体的压强较大；由 此可知，室内气体的实验结果曲线始终比室外气体的实验结 果曲线高。故选Ｄ。 练案［９］ 基础达标练 １． Ｃ　 对汽缸进行受力分析，由平衡条件可得ｐ０Ｓ ＝ Ｍｇ ＋ ｐＳ，所 以ｐ ＝ ｐ０ － ＭｇＳ ，故选项Ｃ正确。 ２． Ｂ　 由玻意耳定律得ｐＶ０ ＝ ｐ０Ｖ０ ＋ ｐ０Ｖ，将Ｖ０ ＝ ２０ Ｌ，ｐ０ ＝ １． ０ × １０５ Ｐａ，ｐ ＝２． ０ ×１０６ Ｐａ代入解得Ｖ ＝３８０ Ｌ，容器中剩余２０ Ｌ压 强为ｐ０的气体，此时气体的总体积为４００ Ｌ，所以剩下气体的 质量与原来气体的质量之比等于相同压强下气体的体积之 比，即２０４００ ＝ １ ２０，选项Ｂ正确。 ３． ＡＣ　 为了保证喷水效果，设打气筒最少打气ｎ次，则有ｐ０Ｖ０ ＋ ｎｐ０ΔＶ ＝ ｐ１Ｖ０，其中ｐ０ ＝ １． ０ × １０５ Ｐａ，Ｖ０ ＝ １． ４ Ｌ － １． ２ Ｌ ＝ ０． ２ Ｌ，ΔＶ ＝ ０． ０２ Ｌ，ｐ１ ＝ ３． ０ × １０５ Ｐａ，解得ｎ ＝ ２０次，故Ａ正 确；为了保证喷壶安全，打气筒最多打气ｍ次，则有ｐ０Ｖ０ ＋ ｍｐ０ΔＶ ＝ ｐ２Ｖ０，其中ｐ２ ＝ ５． ０ × １０５ Ｐａ，解得ｍ ＝ ４０次，故Ｂ错 误；若充气到喷壶安全上限，然后打开喷嘴向外喷水，设可向 外喷出水的体积为Ｖｘ，则有ｐ２Ｖ０ ＝ ｐ０（Ｖ０ ＋ Ｖｘ），解得Ｖｘ ＝ ０． ８ Ｌ，故Ｃ正确，Ｄ错误。 ４． Ｄ　 以活塞Ｂ为研究对象，初状态有ｐ１Ｓ ＝ ｐ２Ｓ，设此时气室１、 ２的体积分别为Ｖ１、Ｖ２，末状态有ｐ１ ′Ｓ ＝ ｐ２ ′Ｓ，设此时气室１、２ 的体积分别为Ｖ１ ′、Ｖ２ ′，在活塞Ａ向右移动ｄ的过程中，活塞Ｂ 向右移动的距离为ｘ，因温度不变，分别对气室１和气室２的 气体运用玻意耳定律，得 ｐ１Ｖ１ ＝ ｐ１ ′（Ｖ１ ＋ ｘＳ － ｄＳ） ｐ２Ｖ２ ＝ ｐ２ ′（Ｖ２ － ｘＳ） 代入数据可解得ｘ ＝ ４９ ｄ，故Ｄ正确。 ５． Ｄ　 设大气压为ｐ０，玻璃管竖直时封闭气体的压强ｐ ＝ ｐ０ － ρｇｈ；玻璃管向右旋转一定角度，假设封闭气体的长度Ｈ不变， 则水银柱的有效高度ｈ变小，封闭气体压强变大，根据玻意耳 定律可知，封闭气体体积减小，所以Ｈ要减小；再假设ｈ不变， 在玻璃管倾斜时水银柱的长度会变长，则Ｈ会减小，根据玻意耳 定律可知封闭气体压强会增大，所以ｈ也要减小，故Ｄ正确。 ６．（１）０． ２ ｍ　 （２）２． ４ × １０５ Ｐａ 解析：（１）当物体Ａ的质量ｍ１ ＝ ６０ ｋｇ时，缸内气体的压强 ｐ１ ＝ ｐ０ ＋ ｍ１ｇ Ｓ 当物体Ａ的质量ｍ２ ＝ １６０ ｋｇ时，缸内气体的压强ｐ２ ＝ ｐ０ ＋ ｍ２ｇ Ｓ 根据玻意耳定律有ｐ１Ｌ１Ｓ ＝ ｐ２Ｌ２Ｓ ＝ ｐ０Ｌ０Ｓ 解得Ｌ０ ＝ ０． ２ ｍ。 （２）在（１）问中解得ｐ０ ＝ ２ ４００ ＮＳ 将Ｓ ＝ １． ０ × １０ －２ ｍ２代入上式解得ｐ０ ＝ ２． ４ × １０５ Ｐａ。 能力提升练 ７． Ｂ　 根据题意，原来Ａ、Ｂ管内的 水银高度相同，有ｐＡ ＝ ｐ０；Ｂ管 下移后，设Ａ管水银下移高度 为ｈ，Ｂ管内水银末位置高度如 图所示，Ａ、Ｂ管内末位置水银 高度差为ｈ１，则Ｂ管内水银初、 末位置高度差为ｈ ＋ ｈ１，可以计 算Ｂ管下降的高度为Ｈ ＝ ２ｈ ＋ ｈ１，此时由于Ａ管内水银下降， 则Ａ管内气体体积增加，压强减小，即ｐＡ ′ ＜ ｐ０，此时有ｐＡ ′ ＋ ｐｈ１ ＝ ｐ０，计算得ｐＡ ′ ＋ ρｇ（Ｈ － ２ｈ）＝ ｐ０，即ｈ ＝ ｐＡ ′ － ｐ０２ρｇ ＋ Ｈ ２ ，由 于ｐＡ ′ ＜ ｐ０，所以ｈ ＜ Ｈ２ ，故Ｂ正确。 ８． Ｄ　 设Ｂ管在上方时上部分气压为ｐＢ，则此时下方气压为ｐＡ， 此时有ｐＡ ＝ １０ ｃｍＨｇ ＋ ｐＢ，倒置后Ａ管气体压强变小，空气柱 长度增加１ ｃｍ，则Ａ管中水银柱减小１ ｃｍ，两管半径之比为 槡２１，则横截面积的关系ＳＡ ＝ ２ＳＢ，由于水银柱总体积不变， 可知Ｂ管水银柱增加２ ｃｍ，空气柱减小２ ｃｍ。此时水银柱总 长为１１ ｃｍ，设此时两管的压强分别为ｐＡ ′、ｐＢ ′，则有ｐＡ ′ ＋ １１ ｃｍＨｇ ＝ ｐＢ ′，倒置前后温度不变，根据玻意耳定律，有ｐＡＳＡ ｌＡ ＝ ｐＡ ′ＳＡ ｌＡ ′，ｐＢＳＢ ｌＢ ＝ ｐＢ ′ＳＢ ｌＢ ′，其中ｌＡ ＝ ｌＢ ＝ ５ ｃｍ，ｌＡ ′ ＝ ６ ｃｍ，ｌＢ ′ ＝ ３ ｃｍ联立以上各式，解得初始时玻璃管内上部分气体的压 强为ｐＢ ＝ ２３． ２ ｃｍＨｇ，故选Ｄ。 ９． Ｂ　 设充气后容器Ａ中气体在大气压强下的体积为Ｖ，则由玻 意耳定律可得３ｐ０·２Ｖ０ ＝ ｐ０Ｖ，通过充气口充入的气体在大气 压强下的体积为Ｖ′ ＝ Ｖ － ２Ｖ０，解得Ｖ′ ＝ ４Ｖ０，故Ｂ正确。 １０． ２０ ｓ≤ｔ≤５０ ｓ 解析：外部向内部充气的过程，根据玻意耳定律有 ｐＶ０ ＝ ｐ１Ｖ０ ＋ ｎｐ０Ｖ 设气泵工作的时间为ｔ， 因为ｐ０一定，则有ｎＶ ＝ ０． ５ｔ（Ｌ） 联立两式得ｐＶ０ ＝ ｐ１Ｖ０ ＋ ｐ０ × ０． ５ｔ 代入数据得ｐ ＝ ２ × １０５ ＋ ０． ０２ × １０５ ｔ（Ｐａ） 由２． ４ × １０５ Ｐａ≤ｐ≤３． ０ × １０５ Ｐａ 得２０ ｓ≤ｔ≤５０ ｓ。 １１．（１）５ｐ０ 　 （２）５７ 解析：（１）以甲、乙中气体整体为研究对象，根据玻意耳定律 得ｐ１Ｖ１ ＋ ｐ２Ｖ２ ＝ ｐ（Ｖ１ ＋ Ｖ２），代入题给数据解得ｐ ＝ ５ｐ０。 （２）灌气前甲储气钢瓶中的气体等温膨胀到压强为５ｐ０ 时， 有ｐ１Ｖ１ ＝ ｐＶ，解得Ｖ ＝ １４ Ｌ，甲储气钢瓶中剩余气体质量与灌 气前甲中气体总质量的比值为ｍｍ０ ＝ ρＶ１ ρＶ ＝ Ｖ１ Ｖ ＝ １０ １４ ＝ ５ ７ 。 １２．（１）２２． ５ ｍ　 （２）５ｐ０ 解析：（１）根据图示分析可知，当活塞Ａ恰好到达汽缸Ⅰ区 右侧，但与右侧缸壁没有挤压时，能够测量的水最深，此时活 塞Ｂ左右两侧的气体压强相等，设大小为ｐ１，对活塞Ｂ左侧 气体有ｐ０Ｌπ ｄ( )２ ２ ＝ ｐ１ｘπｄ ２ 对活塞Ｂ右侧气体有３ｐ０Ｌπｄ２ ＝ ｐ１（Ｌ － ｘ）πｄ２ 解得ｘ ＝ Ｌ１３，ｐ１ ＝ １３ ４ ｐ０ 则水产生的压强为ｐ１ － ｐ０ ＝ ９４ ｐ０ 由于ｐ０相当于１０ ｍ高的水产生的压强，可知此深度计能测 的最大深度为 ｈ ＝ ９４ × １０ ｍ ＝ ２２． ５ ｍ。 （２）设汽缸Ⅰ与Ⅱ内通过Ａ、Ｂ所封气体的初始压强分别为 ｐＡ、ｐＢ，最大水深处气体压强为ｐ２，活塞Ｂ向右移动ｘ′，根据 玻意耳定律对活塞Ｂ左侧气体有 ｐＡＬπ ｄ( )２ ２ ＝ ｐ２ｘ′πｄ ２ 对活塞Ｂ右侧气体有ｐＢＬπｄ２ ＝ ｐ２（Ｌ － ｘ′）πｄ２ 解得ｐＡ ＋ ４ｐＢ ＝ ４ｐ２ 若要测量的最大水深ｈ ＝ ５０ ｍ，该深度对应水产生的压强为 ５ｐ０，此时活塞Ａ恰好到达汽缸Ⅰ区右侧，气体压强为ｐ２ － ｐ０ ＝ ５ｐ０ 解得ｐＢ ＝ ５ｐ０。 练案［１０］ 基础达标练 １． ＡＢＣ　 理想气体是一种理想化模型，是对实际气体的科学抽 象；温度不太低、压强不太大的情况下可以把实际气体近似视 为理想气体；理想气体在任何温度、任何压强下都遵从气体实 验定律，选项Ａ、Ｂ、Ｃ正确；理想气体的内能只与温度有关，温 度升高，内能增大，温度降低，内能减小，选项Ｄ错误                                                                       。 —２２３— 练案［８］ 第二章　 气体、固体和液体 ２． 　 ［第２课时　 实验　 探究气体等温变化的规律］ 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　基础达标练 １．（２０２４·南通高二校考阶段练习）“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”时， 三位同学根据实验数据分别得到如图所示ａ、ｂ、ｃ三 条ｐ － １Ｖ图像。下列分析正确的是 （Ｃ ） Ａ． ａ、ｂ不重合是由于ｂ气体质量大 Ｂ． ａ、ｂ不重合是由于ｂ气体温度高 Ｃ．产生ｃ图线可能是容器密闭性不好 Ｄ．产生ｃ图线可能是推动活塞过于迅速 ２．（２０２４·吉林三模）在“研究温度不变时气体压强跟 体积关系”的实验时，推动活塞，注射器内空气体积 减小，多次测量得到注射器内气体的ｐ － Ｖ图线，如 图实线是一条双曲线，虚线为实验所得图线。环境 温度保持不变，发现实验所得图线与玻意耳定律明 显不符，造成这一现象的可能原因是 （Ａ ） Ａ．实验时用手握住注射器 Ｂ．实验时缓慢推动活塞 Ｃ．注射器没有保持水平 Ｄ．推动活塞过程中有气体泄漏 ３．（２０２３·江苏高考真题）在“探究气体等温变化的规 律”的实验中，实验装置如图所示。利用注射器选取 一段空气柱为研究对象。下列改变空气柱体积的操 作正确的是 （Ｂ ） Ａ．把柱塞快速地向下压 Ｂ．把柱塞缓慢地向上拉 Ｃ．在橡胶套处接另一注射器，快速推动该注射器 柱塞 Ｄ．在橡胶套处接另一注射器，缓慢推动该注射器 柱塞 ４．（２０２３·扬州高二校考阶段练习）用图示装置探究气 体等温变化的规律。实验室提供容积为５ ｍＬ和 ２０ ｍＬ的两种注射器。用该装置测得多组压强ｐ和 体积Ｖ，作出图像甲，发现图像向下弯曲；为减少实验 误差，改用软管连通注射器和压强传感器，作出图像 乙，发现图像不过原点。下列对于实验的分析和改 进措施正确的是 （Ｃ ） 　 Ａ．甲图图线弯曲是因为快速推动柱塞 Ｂ．甲图图线弯曲的是因为没有把注射器固定在竖直 平面内 Ｃ．乙图应该选用容积较大的注射器进行实验 Ｄ．                                                              乙图应该用很长的软管做实验 —１４７— ５．（２０２４·德州市高二期末）气体实验可以用来测量微 小植物种子的体积，一位同学进行了如下实验： （１）取适量的种子，将种子装入注射器内； （２）将注射器通过一段细管与压强传感器相连，细管 内气体体积为Ｖ０； （３）然后缓慢推动活塞至某一位置，记录活塞所在位 置的刻度Ｖ，压强传感器自动记录此时气体的压 强ｐ； （４）重复上述步骤（３），分别记录活塞在其他位置的 刻度Ｖ和记录相应的气体压强ｐ； （５）进行数据处理。 回答如下几个问题： （１）完成本实验的基本要求是　 　 　 　 。 Ａ．必须在等温条件下操作 Ｂ．注射器密封性必须良好 Ｃ．气体的压强和体积必须用Ｐａ、ｍ３为单位 （２）为了减小误差，在进行数据处 理时，应根据所测的Ｖ、ｐ数据，作 　 　 　 　 （选填“Ｖ － １ｐ ”或“ １ Ｖ －ｐ”） 图像，是一条倾斜的直线。 （３）正确作出图像如图（坐标轴所表示物理量未标 出），与纵轴的交点坐标值为ｂ，斜率为ｋ，可求得种 子的总体积表达式为　 　 　 　 。 能力提升练 ６．（２０２３·江苏省南通中学高二校考阶段练习）如图甲 所示，用传感器探究气体等温变化的规律，研究对象 是注射器中的空气柱。气体压强传感器通过塑料管 与注射器相连，可以测得气体的压强ｐ。由注射器壁 上的刻度可以读出气体的体积Ｖ，由于没有考虑注射 器与压强传感器连接部位气体的体积，作出的１ｐ － Ｖ 图像如图乙所示。横坐标每一格代表１ ｍＬ，纵坐标 每一小格代表１． ５ × １０ －６（Ｐａ －１）。则连接部位气体 的体积为 （Ｂ ） 　 Ａ． １ ｍＬ Ｂ． ２ ｍＬ Ｃ． ３ ｍＬ Ｄ． ４ ｍＬ ７．（２０２４·南京高二期末）用图示装置探究气体做等温 变化的规律，将一定质量的空气封闭在导热性能良 好的注射器内，注射器与压强传感器相连。实验中 （Ｃ ） Ａ．活塞涂润滑油可减小摩擦，便于气体压强的测量 Ｂ．注射器内装入少量空气进行实验，可以减小实验 误差 Ｃ． ０ ℃和２０ ℃环境下完成实验，对实验结论没有 影响 Ｄ．外界大气压强发生变化，会影响实验结论 ８．（２０２４·江苏宿迁高二期中）如图所示，用气体压强 传感器探究气体等温变化的规律，操作步骤如下： ①在注射器内用活塞封闭一定质量的气体，将注射 器、压强传感器、数据采集器和计算机逐一连接 起来； ②缓慢移动活塞至某位置，待示数稳定后记录此时 注射器内封闭气体的体积Ｖ１ 和由计算机显示的气 体压强值ｐ１； ③重复上述步骤②，多次测量并记录； ④根据记录的数据，作出相应图像，分析得出结论                                                                       。 —１４８— （１）保持温度不变，封闭气体的压强ｐ用压强传感器 测量，体积Ｖ由注射器刻度读出。实验前　 　 　 　 （选填“是”或“否”）需要对传感器进行调零？ （２）实验过程中，下列说法正确的是 （Ｃ ） Ａ．推拉活塞时，动作要快，以免气体进入或漏出 Ｂ．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 Ｃ．推拉活塞时，手不可以握住注射器气体部分 Ｄ．实验时注射器内的气体向外发生了泄漏对实验无 影响 （３）若考虑到连接注射器与传感器的软管内气体体 积Ｖ０不可忽略，从理论上讲ｐ － １Ｖ图像可能接近下 列哪个图 （Ｄ ） Ａ 　 　 　 Ｂ Ｃ 　 　 　 Ｄ ９．（２０２３·潍坊市高二期末）利用图甲所示实验装置可 探究等温条件下气体压强与体积的关系。将带有刻 度的注射器竖直固定在铁架台上，注射器内封闭一 定质量的空气，下端通过塑料管与压强传感器相连。 活塞上端固定一托盘，托盘中放入砝码，待气体状态 稳定后，记录气体压强ｐ和气体体积（注射器的示数 Ｖ），逐次增加砝码的个数，采集多组数据并作出Ｖ － １ ｐ拟合图像。 （１）下列说法正确的是　 　 　 　 ； Ａ．实验中需要测量注射器的横截面积 Ｂ．实验中未称量托盘的质量，会对实验结果产生 影响 Ｃ．实验过程中，不能手握注射器 （２）某同学按照上述实验方案完成实验，获得如图乙 所示Ｖ － １ｐ拟合图像，图中的直线不过坐标原点，出 现这种情况的原因是　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 ； （３）在某次实验中，小明同学分别在室内和室外对同 一理想气体进行了实验，其中虚线和实线分别为在 室外和室内实验得到的ｐ － Ｖ图线（图线为双曲线）。 已知室内温度高于室外温度，则通过实验绘制出的 ｐ － Ｖ图线可能为图丙中的　 　 　 　 。                                                                    —１４９—