提分集训(82)实验21(Word练习)-【金榜题名】2026年高考物理一轮总复习

1．(2023·江苏高考)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(　　) 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 解析：选B　本题探究的是一定质量的气体的等温变化的规律，若快速地压缩气体或者快速地使气体膨胀，气体的温度会升高或者降低，应该缓慢向下压或者向上拉柱塞，让气体有足够的时间交换热量从而使气体的温度不变，故B正确，A错误；C、D选项中气体的质量发生变化，不符合题意，故C、D错误． 2．(2025·河北模拟)某实验小组使用如图所示装置探究等压情况下一定质量气体的体积与温度的关系．注射器中密封了一定质量的气体，柱塞下使用细绳悬挂一重物，整个装置置于控温箱内，控温箱内气体始终与外界相通，通过改变控温箱温度读取多组温度、体积数值，并作体积热力学温度图像． (1)实验过程中，下列说法正确的是(　　) A.改变控温箱温度后，应等待足够长时间，温度计示数稳定后再读取空气柱体积 B.柱塞处涂抹润滑油的目的是为了减小摩擦而非密封气体 C.实验过程要保证空气柱密闭性良好 (2)若实验操作规范无错误，作出V－T图像，如图乙所示，图像不过原点的原因是__________． (3)改变重物质量，再次实验，得到两条直线，如下图所示，两条直线斜率分别为k1、k2，重物及柱塞质量之和分别为m1、m2，若测得柱塞横截面积为S，重力加速度为g，大气压强可表示为：__________(忽略柱塞与注射器之间的摩擦，使用题中所给字母表示). (4)某组员认为：若将控温箱密闭，与外界大气不相通，当控温箱内温度缓慢升高时，柱塞和重物的高度会不降反升，请问其观点是否正确？__________(填“正确”或“不正确”) 解析：(1)A.改变温控箱温度后，应该等待足够长时间，温度计示数稳定后再读取空气柱体积，故A项正确； B.柱塞处涂抹润滑油的目的是为了密封气体保证空气柱密闭性良好，故B项错误； C.该实验过程要保证空气柱密闭性良好，故C项正确． 故选AC. (2)设橡胶塞内气体体积为ΔV，有 ＝C 整理有V＝T－ΔV 所以图像不过原点原因是未考虑橡胶塞内气体体积． (3)由上述分析可知，V－T图像的斜率为，所以有k1＝，k2＝ 对柱塞及重物受力分析，有 p1S＋m1g＝p0S 又有p2S＋m2g＝p0S 解得p0＝ (4)若将控温箱密闭，当控温箱内温度升高时，假设柱塞不动，有＝ 注射器内气体与温控箱内气体温度始终相同，结合之前的分析可知 p空气柱<p控温箱 所以有Δp空气柱<Δp控温箱 即柱塞会上升，所以该观点正确． 答案：(1)AC (2)未考虑橡胶塞内气体体积 (3)p0＝ (4)正确 3．某实验小组为了探究在体积不变的情况下气体的压强与热力学温度的关系，选用了如图所示的实验装置．图中注射器与压力表相连接，注射器下端的开口有橡胶套，它和柱塞一起把空气柱封闭，压力表的指针可指示出注射器内气柱的压强，注射器刻度可指示出气柱的体积．整个装置安装在固定架上，实验中气柱的质量不变． (1)实验步骤如下： ①在烧杯中放入冰水混合物，使其浸没气柱．压力表示数稳定后，记录冰水混合物的热力学温度T、气柱的体积V和压强p. ②改变烧杯内的水温，使水浸没气柱．控制气柱体积不变，记录压力表的示数和水的热力学温度． ③ 多次改变水温，重复步骤②. (2)下表为某次实验记录的五组实验数据． 1 2 3 4 5 T/K 273 290 304 319 335 p/×105Pa 8.0 8.5 8.8 9.4 9.8 (3)根据表格中的数据在下图中将未画出的数据点补齐，并做出p－T图像______． (4)根据p－T图像可知，一定质量的气体在体积不变的情况下，压强与热力学温度成________关系． (5)下列选项中可能对该实验结果有影响的是__________． A.注射器下端与橡胶套之间存有一定量的气体 B.柱塞上没有涂抹润滑油 C.柱塞与注射器壁之间有摩擦 解析：(3)根据表格的数据，补齐数据点并描点连线，作出如下图线 (4)作图后，压强和温度的描点在误差范围内可看作在一条直线上，所以二者是线性关系． (5)A.本实验是探究在体积不变的情况下气体的压强与热力学温度的关系，注射器下端与橡胶套之间存有一定量的气体，对该实验结果不会有影响，故A错误； B.柱塞上没有涂抹润滑油，可能会造成漏气，对该实验结果有影响，故B正确； C.柱塞与注射器壁之间有摩擦，对该实验结果不会有影响，故C错误． 故选B. 答案：(3)见解析　(4)线性　(5)B 4．在实验室用图甲所示装置探究气体等温变化的规律． (1)测得多组空气柱的压强p和体积V的数据后，为直观反映压强与体积之间的关系，以p为纵坐标，以为横坐标在坐标系中描点作图．小明所在的小组压缩气体时不小心发生漏气，则用上述方法作出的图线应为图乙中的________(填“①”或“②”). (2)为更准确地测出气体的压强，小华用压强传感器和注射器相连，得到某次实验的p－V图如图丙所示，究其原因，是温度发生了________的变化． A.一直下降 B.先上升后下降 C.先下降后上升 D.一直上升 (3)某同学将注射器活塞移动到体积适中的位置时，接上软管和压强传感器，通过DIS系统记录下此时的体积V0与压强p0，然后记录5组数据，作p－图．在软管内气体体积ΔV不可忽略时，p－图像为双曲线，试用玻意耳定律分析，该双曲线的渐近线(图中的虚线)方程是p＝________．(用V0、p0、ΔV表示) 解析：(1)根据＝C 可知若漏气会导致pV之积减小，即p－图像的斜率减小，图像为②. (2)根据＝C 由图像可知pV之积先变大后变小，因此温度先升高后降低． 故选B. (3)根据玻意耳定律 p(V＋ΔV)＝p0(V0＋ΔV) 整理得p＝p0 当→∞时，V→0，此时的压强为渐近线方程 p＝p0 答案：(1)② (2)B (3)p0 5．如图所示，某同学利用注射器、压强传感器、数据采集器和计算机等器材，研究“一定质量的气体在温度不变时，其压强与体积的关系”． (1)该同学缓慢推动注射器活塞，注射器内空气温度保持不变而体积逐渐减小，则此过程，单位时间内单位面积器壁上受到气体分子碰撞的次数______(填“增多”“不变”或“减少”). (2)关于该实验下列说法正确的是________． A.为保证封闭气体的气密性，应在柱塞与注射器壁间涂上润滑油 B.为方便推拉柱塞，应用手握住注射器 C.为节约时间，实验时应快速推拉柱塞和读取数据 D.实验中气体的压强和体积都可以通过数据采集器获得 (3)某同学在推动活塞、压缩气体的过程中测出了几组压强p和体积V的值后，以p为纵轴、 为横轴，画出图像如图，则图线弯曲的原因可能是________． A.实验过程中有漏气现象 B.实验过程中气体温度降低 C.实验过程中气体温度升高 D.装置连接处的软管容积不可忽略 (4)另一实验小组的成员也进行了实验，并且操作正确，根据测得的数据作 V－图像，如图所示，则图线不过原点的原因可能是______(答出一条即可). 解析：(1)注射器内空气温度保持不变，分子运动的平均速率不变，体积减小，分子分布的密集程度增大，则此过程，单位时间内单位面积器壁上受到气体分子碰撞的次数增多． (2)A.为保证封闭气体的气密性，确保所研究气体的质不变，应在柱塞与注射器壁间涂上润滑油，故A正确； B.为了确保气体温度不变，实验中，不能够用手握住注射器，故B错误； C.为了确保气体温度不变，实验时应缓慢推拉柱塞，待示数稳定后读取数据，故C错误； D.实验中气体的压强可以通过数据采集器获得，但体积通过注射器外部的刻度读取，故D错误． 故选A. (3)A.根据克拉伯龙方程有 pV＝nRT 则有p＝nRT· 可知，p－图像的斜率表示nRT，若实验过程中有漏气现象，则气体物质的量n减小，则p－图像的斜率减小，而实际p－图像的斜率在增大，故A错误； BC.结合上述可知，实际p－图像的斜率在增大，可知，有可能是实验过程中气体温度升高，故B错误，C正确； D.若装置连接处的软管容积不可忽略，即体积的测量值偏小，可知在相同的压强之下，的测量值偏大，则p－图像应向下弯曲，即图像的斜率减小，而实际p－图像的斜率在增大，故D错误．故选C. (4)根据作出的 V－图像，令图像的斜率为k，则图像对应的函数为V＝k·－V0 表明体积的测量值小于实际封闭气体的体积，可知，造成图像不过原点的原因可能是连接压强传感器和注射器之间的胶管中有气体． 答案：(1)增多 (2)A (3)C (4)连接压强传感器和注射器之间的胶管中有气体 学科网（北京）股份有限公司 $$