第2章 第4节 第1课时 课后达标检测-【优学精讲】2024-2025学年高中物理选择性必修第三册教用Word(鲁科版)

1．(2024·广东广州阶段练)某实验小组用如图甲所示装置探究气体做等温变化的规律。已知压力表通过细管与注射器内的空气柱相连，细管隐藏在柱塞内部未在图中标明。压力表读取空气柱的压强，由注射器旁的刻度尺读取空气柱的长度。 (1)实验过程中，下列说法正确的是__________。 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，手不可以握住整个注射器 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压力表的压强值 (2)某同学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，画出图像如图乙所示，则产生的可能原因是________。 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 　　　 (3)不同小组的同学选用一定质量的同种理想气体，均按正确的实验操作和数据处理的方法完成了实验，并在相同坐标标度的情况下画出了压强与体积的关系图线，如图丙所示。两组图线不相同的原因是________。 A．两组实验过程中有漏气现象 B．两组实验过程温度不同 C．两组实验过程气体的质量不同 解析：(1)若急速推拉活塞，则有可能造成等温条件的不满足，所以应缓慢推拉活塞，故A错误；手握活塞易造成气体温度变化，故B正确；应等状态稳定后，记录此时注射器内气柱的长度和压力表的压强值，故C错误。 (2)题图乙中的图线发生了弯曲，即pV乘积变大，则说明在实验中温度或者质量发生了变化，因图线向上弯曲，故可能是温度升高了或者质量变大了。 (3)题图丙中的图线的斜率k＝＝pV，根据克拉柏龙方程pV＝nRT可知，他们选取气体质量不同，或者是温度不同，故选BC。 答案：(1)B　(2)C　(3)BC 2．(2024·安徽合肥一模)某实验小组探究一定质量的空气做等温变化的规律，实验装置如图甲所示。用圆柱状活塞将一定质量的空气封闭于无刻度的注射器筒内，封闭空气压强由压强传感器测出。 (1)关于该实验，下列说法正确的是__________。 A．注射器必须水平放置 B．注射器内部的横截面积不需要测量 C．固定在注射器上的刻度尺可以不标注单位 (2)该小组分别在室内外进行了实验(室内温度高于室外温度)，作出的p－图像如图乙所示，则在室内的图像是________(选填“①”或“②”)。实验时需要________(选填“缓慢”或“快速”)推动活塞。 解析：(1)注射器不必保持水平放置，气体压强由传感器直接读出，实验时注射器如何放置对实验结果没有影响，故A错误；实验中要探究的是压强和体积之间的比例关系，注射器筒是圆柱形，横截面积不变，不需要测量气体体积，所以注射器内部的横截面积没必要测量，故B正确；注射器旁的刻度尺只要刻度分布均匀即可，便于等量地改变体积，可以不标注单位，故C正确。 (2)气体压强与气体的温度有关，一定量的气体，在相同体积下，温度越高，压强越大，故图像①是在温度稍高的室内实验室中测量获得的。空气柱的体积变化不能太快，要缓慢移动注射器活塞保证气体温度不变。 答案：(1)BC　(2)①　缓慢 3．(2024·广东佛山阶段练)某同学设计了如图甲所示的实验装置来“探究等温情况下一定质量气体压强与体积的关系”。注射器导热性能良好，用橡皮塞和柱塞在注射器内封闭一定质量的理想气体。柱塞下方安装一个钩。实验时，在钩的下端依次挂上质量相同的钩码1，2，3，……，稳定后通过注射器的标度读出对应空气柱的体积V，并依据柱塞(包括钩)和钩码的质量求出对应气体的压强p。已知注射器空气柱横截面积为S，刻度全长为L，大气压为 p0，柱塞(包括钩)的质量m0＝200 g，每个钩码的质量m＝50 g，重力加速度为g。 　　　 (1)每次挂上钩码，要停留一点时间，让柱塞下滑到不再移动的另一位置时才读出空气柱的体积，是为了控制空气柱的________。 (2)若在某次实验中所挂钩码个数为 n，则平衡后空气柱的压强为________(用题目中已知量的符号表示)。 (3)该同学通过实验数据得到如图乙所示的p－图像，由该图像得到的结论是________。 (4)未挂钩码前，柱塞封闭的空气柱长度为，压强为，依次挂上钩码，当空气柱长度为L时，所挂钩码有________个。 解析：(1)柱塞静止时空气柱的压强保持不变，柱塞静止时读数是为了控制空气柱的压强稳定。 (2)若在某次实验中所挂钩码个数为n，由平衡得pS＋(m0＋nm)g＝p0S，得平衡后空气柱的压强p＝p0－。 (3)p－图像为倾斜直线，说明等温情况下一定质量封闭气体的压强与体积成反比。 (4)由等温变化可得·＝pLS，又pS＋(m0＋km)g＝p0S，＋m0g＝p0S 联立得所挂钩码个数k＝－＝0.5 代入数据得k＝2。 答案：(1)压强稳定　(2)p0－　(3)等温情况下一定质量封闭气体的压强与体积成反比　(4)2 学科网（北京）股份有限公司 $