第2章 2 第 1 课时 实验：探究气体等温变化的规律-【成才之路·练案】2025-2026学年高中物理选择性必修第三册同步新课程学习指导(人教版)

热水和一杯加较多冰块的可乐，温度仍在发生变化，则处于非 平衡态，C正确：一瓶放在房间中很久的84消毒液，与环境温 度相同，其状态参量不变，则处于平衡态，D错误。故选C。 3.C温度不同的两块金属接触，达到热平衡后，温度相同，即分 子平均动能相同，故选C。 4.ACD两个系统达到热平衡的标志是它们的温度相同，或者 说它们的冷热程度相同，A、C、D正确，B错误。 5.BCD处于热平衡的两个系统具有相同的温度，故A错误，C 正确；由热平衡定律可知，如果两个系统分别与第三个系统达 到热平衡，那么这两个系统彼此之间也必定处于热平衡，即具 有相同的温度，故B正确；热平衡是温度计用来测量温度的基 本原理，故D正确。 6.C根据热力学温度与摄氏温度的关系T=t+273.15K可知， 今天最高气温是25℃，用热力学温度来表示即为298.15K, 故A错误；今天最低气温是283.15K,用摄氏温度来表示即为 10℃，故B错误；今天从早晨到中午，气温上升了△t=10℃， 由于数值上△T=△t,所以用热力学温度来表示即上升10K, 故C正确，D错误。 7.B水银的熔点是-39.3℃，低于-39.3℃时水银会凝固，酒 精的熔点是-114℃，水在0℃就结冰，故选B。 综合提升练 8.CD细管中的液体是用来显示球形瓶中空气的体积随温度 变化情况的，实际测温物质是球形瓶中封闭的空气，该温度计 是利用空气的热胀冷缩性质制成的，故A、B错误，C、D正确。 9.BC由于两个系统原来处于热平衡状态，故温度相同，升高 相同的温度后，温度仍相同，仍是热平衡状态，A错误，B正 确；由于温度发生了变化，系统的状态也发生了变化，D错误， C正确。故选BC。 10.C根据题意可知，温度越高，水柱上升的高度越高，A点温 度最高，D点温度最低，故选项A、B错误；由于A、D间的刻 度均匀分布，故有色水柱下端的温度为80-20×3℃+20℃ 15 =32℃，故选项C正确，D错误。 11.D由题图可知，水的密度和温度关系的图线是不规则曲线， 如果选水为测温物质，则温度计刻度不均匀；由于汞的密度 与温度呈线性关系，选汞为测温物质，温度计刻度均匀。故 D正确。 12.t1t1点标在电流较大的刻度上，因为在t1点时电阻较小， 由于电池的电动势和内阻不变，根据闭合电路的欧姆定律 知，t1对应的电流较大。 练案[6] 基础巩固练 1.AD本实验采用的方法是控制变量法，所以要保持被封闭气 体的质量和温度不变，A正确：由于注射器的横截面积不变， 所以只需测出空气柱的长度即可，B错误；涂润滑油的主要目 的是防止漏气，使被封闭气体的质量不发生变化，C错误：P与 —22 V成反比，p-十图像是一条过原点的直线，而p-V图像是双 曲线的一支，所以-十图像更直观，D正确。 2.(1)B (2)保证在气体状态变化过程中温度尽可能保持不变 (3)C 解析：(1)为了保证气密性，应用橡胶套密封注射器的下端，A 必要；由于注射器的直径均匀恒定，根据V=LS可知体积和空 气柱长度成正比，所以只需读取刻度尺上显示的空气柱长度， 不需要测量柱塞的直径，B不必要，D必要；为了得知气压的 变化情况，需要读取压力表上显示的气压值，C必要。 (2)手温会影响注射器内气体的温度，且实验过程中气体压缩 太快，温度升高后热量不能快速释放，气体温度会升高，所以 这样做的目的是保证在气体状态变化过程中温度尽可能保持 不变。 (3)当气体做等温变化时，p与V成反比，即px,故刀- 图像为直线，所以为了能直观反映卫与V成反比的关系，应作 p-十图像，C正确。 3.(1)体积的倒数 ·②封闭气体漏气（或气体温度降低） (2)答案见解析 解析：(1)由于p-V图像为曲线，面p-十图像为直线，为直 观反映压强与体积之间的关系，应以P为纵坐标，以体积的倒 数为横坐标：压缩气体时，温度不变，由p=k↓可知，p与V 乘积减小，则斜率减小，因此图线应为题图乙中的②，造成该 现象的原因可能是封闭气体漏气（或气体温度降低）。 (2)由于软管中存放有一部分气体，从而导致图像不过原点， 因此应选用容积较大的注射器（或实验中气体的体积不压缩 得过小，或测出软管中气体的体积等)从而使那一小部分气体 忽略不计。 练案[7] 基础巩固练 1.C以活塞为研究对象，活塞受重力、大气压力和封闭气体的 支持力，根据受力平衡得Mg+4poS=3poS+pS,解得p=Po+ 华C正确。 2.B同一液体内部液面等高处的压强相等，由题图中液面的高 度关系可知，封闭气体的压强P1=P0+pgh,A点的压强PA= P1+Pgh=Po+2pgh,故选项B正确。 3.B一定质量的气体，在等温变化过程，根据玻意耳定律得 p1V1=p2V2,则有：3V=1(V+4),解得V=2L,可知B选项 正确。练案[6] 第二章2.[第1课时 实验：探究气体等温变化的规律] 3.用如图甲所示的装置探究气体等温变化的 基础巩固练 规律。 1.（多选)关于“探究气体等温变化的规律”的实 (1)测得多组空气柱的压强p和体积V的数据 验，下列说法正确的是 ( A.实验过程中应保持被封闭气体的质量和温 后，为直观反映压强与体积之间的关系， 度不发生变化 若以p为纵坐标，则应以 B.实验中为找到体积与压强的关系，一定要 为横坐标在坐标系中描点作图；小明所在 测量空气柱的横截面积 C.为了减小实验误差，在柱塞上涂润滑油，主 的小组不断压缩气体，由测得的数据发现 要目的是减小摩擦 P与V的乘积值越来越小，则用上述方法 D.处理数据时采用p-V图像，是因为p- 1 作出的图线应为图乙中的 (选填 图像比p-V图像更直观 “①”或“②”)，造成该现象的原因可能是 2.某同学用如图所示装置探究气体等温变化的 规律。 3 压力表 压力表 柱塞 空气柱 橡胶套 柱塞 (1)在实验中，下列操作不必要的是 空气柱 橡胶套 A.用橡胶套密封注射器的下端 B.用游标卡尺测量柱塞的直径 C.读取压力表上显示的气压值 D.读取刻度尺上显示的空气柱长度 (2)实验装置用铁架台固定，而不是用手握住 注射器，并且在实验中要缓慢推动活塞， 这些要求的目的是 丙 (2)为能更准确地测出气体的压强，小华用软 (3)下列图像中，最能直观反映气体做等温变 化的规律的是 管连通注射器和压强传感器，用(1)中方 法作出的图线如图丙所示，该图线不过原 点，为减小这一实验误差，请给出你的改 进方法： 151 练案[7] 第二章2.[第2课时 玻意耳定律及其应用] 水阀门关闭，这样就可以自动控制进水量。已 基础巩固练 知刚进水时细管中被封闭空气柱长度为52cm 知识点一封闭气体压强的计算 (忽略此时洗衣缸内水位的高度)，大气压强 1.如图所示，内壁光滑的汽缸竖 Po=1.0×103Pa,水的密度p=1.0×103 直放置在水平地面上，T形活塞 kg/m,重力加速度g=10m/s。当空气柱被 的质量为M,下底面积为S,上 压缩到50cm长时，压力传感器关闭洗衣机进 底面积为4S,若大气压强为p, 水阀门，则此时洗衣缸内水位高度为（设整个 重力加速度为g,则被封闭气体 过程中细管内气体温度保持不变)() 的压强p等于 () 压力传感器 Mg A.4po+ B.3po+Mg 缸 Mg C.Po A.40 cm B.42 cm D.条件不够，无法判断 C.44 cm D.46 cm 2.弯曲管内注有密度为p的水，中间部分有空5.(2025·辽宁省高二期末)一端封闭 气，各管内液面高度差如图所示，大气压强为 的粗细均匀的细玻璃管竖直放置，水 Po,重力加速度为g,则图中A点处的压强是 银柱长15cm,开口向上时，管内封闭 15 cm 的空气柱长15cm;开口向下时，管内 封闭的空气柱长22.5cm,水银没有 溢出。求： (1)大气压强P; (2)把管水平放置时，管内封闭空气柱的长 度L。 A.Po +3pgh B.Po +2pgh C.po +pgh D.pgh 知识点二玻意耳定律的应用 3.一定质量的理想气体，压强为3atm,保持温度 不变，当压强减小2atm时，体积变化4L,则 该气体原来的体积为 ( 1 B.2 L D.8L 4.(2025·河南商丘市高二质检)如图所示，自 动洗衣机洗衣缸的底部与竖直均匀细管相通， 细管上部封闭，并与压力传感器相接。洗衣缸 进水时，细管中的空气被水封闭，随着洗衣缸 中水面的上升，细管中的空气被压缩，当细管 中空气压强达到一定数值时，压力传感器使进 —152