提分集训(82)探究等温情况下一定质量气体压强与体积的关系-【金榜题名】2026年高考物理一轮总复习提分集训

(2)设升高后的温度为T:,升温后气体的压强为p=87cmHg 提分集训（八十二） 报据理想气体找态方程，对A年分气体有P1S_LS 1,迭B本题探究的是一定质量的气体的等温变化的规律，若快违 T 对B事分气体有Pn3_Ln"s 地压缩气体或者快逸地使气体膨胀，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 T: L”-bn+hg”-Lg=2cm 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 解得T2=348K 体的质量发生变化，不符合题意，故C,D错误， 可知环境温度升高48K 2,解析：(1)A,改变温控箱温度后，应孩等待足够长时间，温度计示 答案：(1)2em(2)48K 数稳定后再读取空气柱体积，故A项正确： 2.解析：(1)设U形管横戴面积为S,水银密度为，静止时右侧气 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 体的压强为大气压p如 良好，故B项错误： 对底部液柱由平衡条件有pS-(p1十Pgh)S 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 大气压强p。可表示为Pn一gh (2)设橡胶寒内气体体积为△V,有(V牛△V)=C 其中hn一75cm 解得p=70cmHg. (2)设底部液柱质量为m,向左加速稳定时左边气体压强为力妇， 基理有V-号T-△V 右边气体压强为P: 所以图像不过原点原因是未考虑惊胶塞内气体体积。 两边液面相平，故左边气体长度从L1=L一h=5cm变为L, L--.5m (3)由上述分析可知，V-T图像的斜奉为号，所以有 右边气体长定从L=10cm变为b=L-冬=1.5am 对柱塞及重物受力分析，有pS+m1黑=PS 对左边气体由玻意耳定律得p1L1S一pLS 又有p2S十mgg=pS 对右边气体由玻意耳定律得P,LS=pL3S 对底部液往由牛频第二定律有pS-puS=m@ 解得A=（m:一m太) S(k2一k1) 其中m=plS (4)若将控温藉密闭，当控温箱内温度升高时，假设柱塞不动，有 解得a=10m/g 3 盖片 答案：0emHg（2lm 注射器内气体与温控病内气体温度始终相同，结合之前的分析 3.解析：(1,2)假设混度降低到T2时，差压阀没有打开，A、B两个 可知P堂气数<P松温箱 汽缸导热良好，B内气体傲等客变化，初态 所以有△P实气程<△P粒温箱 p1=pm,T1=300K 即柱塞会上升，所以该观点正确 末态T2=270K 答案：(1)AC(2)未考虑橡胶塞内气体体积 根指要-气代入据可得加-0.9X10Pn (3)p=mm1k) S(k一k1) ()正确 A内气体做等压变化，压强保持不变，初态 3.解析：(3)根据表格的数据，补齐数据点并描点连线，作出如下 V1-4.0×10-m3,T1-300K 图线 末态T,=270K pW×10Pa 11.0 代入数据可得V=3.6×10“m 10.0 由于p,-pe<△p 假设成立，即pe-0.9×10Pa 9.0 (3)给好稳定时，A内气体压强为 80 pA'-+爱 B内气体压强P:'一p四 2632732832933033133233333437TK 此时差压阀於好关闭，所以有p'一PB一△p (4)作图后，压强和温度的描点在误差范国内可看作在一条直线 代入数据联主解得m=110kg 上，所以二者是线性关系. 答案：(1)0.9×105Pa(2)3.6×10-2m3(3)110kg (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 4.解析：(1)活塞从位置山到b过程中，气体做等温变化，初态 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 p=1.0×103Pa,V1=S·11ab 实脸结果不会有影响，故A错误： 末态pg-?.V:-S·10ab B.柱塞上没有涂抹润滑油，可能会造成漏气，对孩实脸结采有影 根据p1V1=pV: 响，故B正确： 解得p:-1.1X10Pa C柱塞与注射器壁之间有摩擦，对孩实验结果不会有彩响，故C 此时对活塞根据平衡条件F+P1S一p:S+N 错误.故选B. 解得卡销b对活塞支持力的大小V一100N 答案：(3)见解析(4)线性(5)B (2)将汽缸内气体加热使气体温度援慢升高，当活塞附好能离开 卡销b时，气体微等客变化，初态 1.解析：1)根据兴-=C p2=1.1×103Pa,T2=300K 末态，对活塞根据平衡条件pS=F+p1S 可知若漏气会导致pV之积减小，即p一是国像的斜率减小，图 解得p3-1.2×105Pn 像为②. 设光时温度为万，服据号一号 (2)根格兴-C 解得T≈327K 由图像可知pV之积先变大后变小，因此温度无升高后降低. 答案：(1)100N(2)327K 故选B 681 (3)根据玻意耳定律p(V十△V)=p(V,十△V) D.热机在工作过程中，燃料不可能完全燃烧，尾气会带走较多的 (Va+△V) 整理得p=p,V+△V 热量，机器本身需要校热，剩余的能量才是有用的能量，有用的 能量在燃料完全燃烧提供的能量中只占一部分，所以热机效率 当→时，V→0，此时的压强为渐近钱方程 不可能达到100%，即热机工作时即使没有漏气和摩擦，也没有 机体热量的损失，燃料燃烧产生的热量也不可能可以完全转化 成机械能，故D错误，故选C. 3.选DA.尽常科技不断进步，热机的效率仍不能达到100%，制 答案：四(2B3n(心") 冷机不可以使温度降到一293℃，只能接近一273.15℃不能达 到，故A项错误： 5,解析：(1)注射器内空气温度保持不变，分子运动的平均逸率不 B.第一类求动机造背能量守恒定律，第二类求动机不违背能凿 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 守位定律，违背热力学第二定律，第二类永动机不可能制造出 单位面积器壁上受到气体分子碰撞的次数增多 来，故B项错误： (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 CD,由热力学第二定徐可知，然量不可能由低温物体传给高温物 在柱塞与注射器壁间涂上润滑油，故A正确： 体而不发生其他变化，即热量能够自发地从高温物体传递到低 B.为了确保气体温度不变，实验中，不能够用手报住注射器，故B 温物体，但在不自发的条件下，能从低温物体传递到高温物体， 错误： 故C错误，D正确.故选D. 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 4,选DA.已知由状态a到状态b为等温过程，分子平均动能不 后读取数据，故C错误： 变，而体积变小，压强变大，故秋态《单位时间内撞击单位面积 D.实验中气体的压强可以通过数据采集器获得，但体机道过注 需壁的分子数一定小于状态b,故A错误： 射器外部的刻度读取，故D错误，故选A. B.由图可知从秋态b到状态℃为等压过程，而体积变大，由盖一 (3)A,根据克拉伯龙方程有pV一RT 吕萨克定片一片可如气体温虎升高：则气体分子手均功能增 则有p=RT·是 大，即分子平均地单增大，但并不是每个分子的地单都增大，故B 错误： 可知，p一文图像的斜率表示RT,若实脸过程中有锅气现象，则 CD.根据W=p·△V可知，p一V图像与坐标轴国成的面积等于 气体对外败的功，由图可知从到b外界对理想气体做功小于从 气体物质的量刀减小，则力-了图像的斜率减小，而实际力一司 b到c到a气体对外微功，即整个循环的过程中W<0. 图像的钟率在增大，故A错误： 由于△U=0 BC钻合上逃可知，实际p一亡困像的斜率在增大，可知，有可能 根据然力学第一定综△U一Q十W,所以Q>0,即Q一Qt>0, 所以整个循环的过程中，理想气体吸收的热量大于放出的热量， 是实验过程中气体温度升高，故B错误，C正确： 故C错误，D正确」 D若装置连接处的软管客积不可忽略，即体积的测量值偏小，可 故选D. 知在相同的压强之下，亡的测量值偏大，则力一亡因像应向下弯 5.选DAD.h心过程由图可知为等温变化，气体内能不变，根据 玻意耳定律V一C可知，当压强p增大时，体积V减小，可知外 曲，即图像的斜率浅小，而实际P一立图像的斜率在增大，故D 界对气体做功，根据热力学第一定律=Q十W,由于内能不 变，可知→c过程气体放出热量，故A错误，D正确： 错误，故选C B.由图可知→b气体压强不变，气体温度升高，则气体分子平 ()根据作出的V一困像，令因像的斜率为k,剥困像对应的函 均动能增大，根据压强微见意义可知，气体分子在单位时间内撞 击单位面积容器壁的次数减少，故B错误： 教为V=k,上-V, C.由图可知c→4为等容变化，即a,c两个秋态体积相同，别a→b 过程气体体积的变化量大小与·（过程气体体积的变化量大小 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 相等，而a→b过程气体压强不变，b·c过程气体压张增大，根据 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 W一p△V可知，a→b过程气体对外界微的功小于b·c过程外界 气体。 对气体做的功，故C错误. 答案：(1)增多(2)A(3)C(4)连接压强传感器和注射器之 故选D. 间的胶管中有气体 6.选CA.在C→A过程中，图线为直线，根据理想气体状态方程 提分集训（八十三） 可知压强不变，气体体积减小，外界对气体微功，根据 1.选DC.水被快速喻出，认为雄内气体几乎没有与外界热交换， Wc1一p·△V,解得WcA-300J,故A错误： 即有Q一0，故C错误： B.由题知B→C过程中气体做功绝对值是C→A过程中气体微 B.阀门M打开，水立即从枪口喷出，气体膨胀，则气体对外界做 功铠对值的3倍，则B→C的过程中气体对外界做功900J,故B 正功，即有W0,故B错误： 错误： D,根据热力学第一定律有△U一W十Q,结合上述可知△U<0,即 CD,A-·BC·A,温度不变，则内能变化量△U一0，A·B过程， 气体内能减少，故D正确， 气体体积不变，做功为零：B→C的过程中气体对外界做功900J: A.结合上述，气体内能诚小，则气体温度降低，根据理想气体秋 C→A的过程中外界对气体败功300J,故W=WcA+WC= 一600J,Q=△U一W=600J,则整个过程中气体从外界吸收600J 态方程方兴-C 的热量，故C正确，D错误，故远C 7,选CAB.不管我态1还是我态2，稳定后，小桶均保持静止，根 由于V增大，T减小，可知压强减小，故A错误。故选D, 2.送CA.根据热力学第二定律可知，热运动的宏妮过程均具有 据平衡条件可得T一mg, 对活塞，根据平街条件可得aS一T十pS,别状态1、2，气体压强 一定的方向性，符合能量守恒定律的宏观过程并不都能够发生， 故A错误： 均为p-,一"警，故AB错误： B.对能源的过度消耗会形成“能源危机”，但是，根据能量守恒定 CD.由战态1到我态2，外界对气体做功为 律可知，自然界总的能量守恒，不会减少，故B错摆： C,空调机制冷过程中一方面从室内吸改热量，另一方面所消耗 W-p4V--(0-零)SL. 电能中的一部分又变为热量散失在室外，可知，排放到宝外的热 根据热力学第一定律，由我态1到秋态2，气体内能变化为 量多于从室内吸收的热量，即空调在制冷的过程中，从室内吸收 △U一Q十W-Q一(P。S-mg)L,故C正确，D错误. 的热量少于向室外放出的热量，故心正确： 故选 682提分集训（八十二） 探究等温情况下一定质量气体压强与体积的关系 1.(2023·江苏高考)在“探究气体等温变化的规律” B.柱塞处涂抹润滑油的目的是为了减小摩擦而非 的实验中，实验装置如图所示.利用注射器选取 密封气体 段空气柱为研究对象.下列改变空气柱体积的操 C.实验过程要保证空气柱密闭性良好 作正确的是 ( (2)若实验操作规范无错误，作出V一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 05压力表 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m1,2,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 柱塞 母表示). 空气柱 橡胶套 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 (4)某组员认为：若将控温箱密闭，与外界大气不 D.在橡胶套处接另一注射器，缓慢推动该注射器 相通，当控温箱内温度缓慢升高时，柱塞和重物的 柱塞 高度会不降反升，请问其观点是否正确？ 2.(2025·河北模拟)某实验小组使用如图所示装置 (填“正确”或“不正确”) 探究等压情况下一定质量气体的体积与温度的关 3.某实验小组为了探究在体积不变的情况下气体的 系.注射器中密封了一定质量的气体，柱塞下使用 压强与热力学温度的关系，选用了如图所示的实 细绳悬挂一重物，整个装置置于控温箱内，控温箱 验装置.图中注射器与压力表相连接，注射器下端 内气体始终与外界相通，通过改变控温箱温度读 的开口有橡胶套，它和柱塞一起把空气柱封闭，压 取多组温度、体积数值，并作体积热力学温度 力表的指针可指示出注射器内气柱的压强，注射 图像 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. 00 空气柱 2 20 3 柱塞 压力表 43 温度计 柱塞 ]重物 控温箱 空气柱 橡胶套 (1)实验步骤如下： 甲 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 (1)实验过程中，下列说法正确的是 ( T/K 273 290 304 319 335 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 p/X105Pa 8.0 8.5 8.8 9.4 9.8 516 pl×10Pa (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 11.0 下此时的体积V。与压强p,然后记录5组数据， 10.0 作p一图.在软管内气体体积△V不可忽略时， 9.0 P一号图像为双曲线，试用玻意耳定律分析，该双 8.0 曲线的渐近线（图中的虚线）方程是p= (用V。、p、△V表示) P 263273283293303313323333343T/K 2-------- (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一T图像 1 (4)根据p一T图像可知，一定质量的气体在体积 0 不变的情况下，压强与热力学温度成 5.如图所示，某同学利用注射器、压强传感器、数据 关系 采集器和计算机等器材，研究“一定质量的气体在 (5)下列选项中可能对该实验结果有影响的是 温度不变时，其压强与体积的关系”. 胶管 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 压强 注射器 C.柱塞与注射器壁之间有摩擦 传感器 4.在实验室用图甲所示装置探究气体等温变化的 数据采集器 计算机 规律. (1)该同学缓慢推动注射器活塞，注射器内空气温 压力表 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 柱塞 壁间涂上润滑油 B.为方便推拉柱塞，应用手握住注射器 0 空气柱 橡胶套 C.为节约时间，实验时应快速推拉柱塞和读取 图甲 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 2 (3)某同学在推动活塞、压缩气 1.5 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、 0.5 亡为横轴，面出图像如图，则图 0 0 01234 线弯曲的原因可能是 图乙 图丙 A.实验过程中有漏气现象 (1)测得多组空气柱的压强p和体积V的数据后， B.实验过程中气体温度降低 为直观反映压强与体积之间的关系，以p为纵坐 C.实验过程中气体温度升高 标，以7为横坐标在坐标系中描点作图.小明所在 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 的小组压缩气体时不小心发生漏气，则用上述方 正确，根据测得的数据作V一二图像，如图所示 法作出的图线应为图乙中的 (填“①”或 “②”). 则图线不过原点的原因可能是 (2)为更准确地测出气体的压强，小华用压强传感 (答出一条即可). 器和注射器相连，得到某次实验的p一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 0 C.先下降后上升 D.一直上升 517