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微练112 实验:探究气体等温变化规律
1.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。
2.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,让气体更好地与空气进行热交换,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
3.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
4.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;若急速推拉柱塞,则有可能造成漏气和不满足等温条件,所以应缓慢推拉柱塞,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,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
5.解析:(1)根据理想气体状态方程有=C,V=SL,可得p=。
(2)气体的体积V=SL,其中S为空气柱的横截面积,由于空气柱的横截面积S不变,所以用L代替V。故选A。
(3)根据实验数据,得出的结论为一定量的气体等温变化时,压强与体积成反比,故选B。
答案:(1) (2)A (3)B
6.解析:(1)一定质量的气体在温度不变时,由题图2猜想p和体积V成反比,为验证猜想可以做V和的图像,若V-的图像是过原点的直线,说明一定质量的气体在温度不变时,压强与体积成反比。
(2)设注射器与压强传感器连接部位的气体体积为V0,注射器内的气体体积为V,则p(V+V0)=C,得V=小明同学发现该图像与纵轴有截距,原因是未考虑注射器与压强传感器连接部位的气体体积。
(3)通过实验图像,若V-的图像是过原点的直线,我们可以得出结论:一定质量的理想气体,温度不变时,气体的压强与气体的体积成反比。
答案:(1) (2)未考虑注射器与压强传感器连接部位的气体体积 (3)一定质量的理想气体,温度不变时,气体的压强与气体的体积成反比
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微练112 实验:探究气体等温变化规律
1.(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
2.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
3.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)。
4.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________。
5.某同学用如图甲所示的装置探究气体等温变化的规律。在橡胶套和柱塞间封闭着一段空气柱,空气柱的长度L可以从刻度尺读取,空气柱的压强p可以从与空气柱相连的压力表读取。缓慢地向下压或向上拉柱塞,保持空气柱的温度不变,测量空气柱的长度及对应的压强,得到如图乙所示的p-L图像。
甲 乙
丙
(1)为了更直观地处理数据,将图乙化曲为直,绘制了如图丙所示的拟合直线,则图丙的横坐标为________(填“”“”“”或“L2”)。
(2)本实验探究的是气体等温变化时压强p与体积V变化的规律,但测量时却测量了空气柱的长度L,用L代替V的理由是________。
A.空气柱的横截面积S恒定
B.空气柱的温度恒定
C.空气柱的压强恒定
(3)根据实验数据,得出的结论为________。
A.一定量的气体等温变化时,压强与体积成正比
B.一定量的气体等温变化时,压强与体积成反比
C.一定量的气体等容变化时,压强与温度成正比
D.一定量的气体等容变化时,压强与温度成反比
6.“在利用数字化实验去求研究一定质量的气体在温度不变时,压强与体积关系”的实验装置如图1所示
图1 图2
图3
(1)小明同学组装好实验装置,每次实验测出6组数据,进行两次实验后,他画出了两组实验数据,但是仍然得不到压强与体积关系,你认为他应该做出V和________图像(选填“p”或“)。
(2)小明同学做出正确的图像(如图3),他发现该图像与纵轴有截距,你认为这样的原因是_________________________________________。
(3)通过实验图像,我们可以得出结论____________________________。
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