第1章 第4节 科学探究：气体压强与体积的关系（同步练习）-【学而思·PPT课件分层练习】2025-2026学年高二物理选择性必修第三册（鲁科版）

第1章　分子动理论与气体实验定律 第4节　科学探究: 气体压强与体积的关系 基础过关练 题组一　对气体状态参量的认识 1.(多选题)下列有关温度的说法正确的是 (　　) A.用摄氏温标和热力学温标表示温度是两种不同的表示方法 B.用摄氏温标和热力学温标表示温度的变化时,两者的数值相等 C.1 K就是1℃ D.当温度变化1℃时,也可以说成温度变化274 K 2.(2023河北武安三中月考)常用的两种表示温度的方法就是摄氏温标和热力学温标,关于温度和温标,下列说法正确的是 (　　) A.摄氏温度升高1 ℃小于热力学温度升高1 K B.某物体热力学温度是20 K,摄氏温度就是293.15 ℃ C.热力学温标亦称“绝对温标”,是由玻意耳首先引入的 D.摄氏温度有负值,热力学温度不可能取负值 3.(多选题)(2023安徽皖南八校开学考试)某同学记录的2021年4月12日教室内温度如表所示,可认为教室内气压全天保持不变。 时刻 6:00 9:00 12:00 15:00 18:00 温度 12 ℃ 15 ℃ 18 ℃ 23 ℃ 17 ℃ 当天15:00与9:00相比,下列说法正确的是 (　　) A.教室内空气密度减小 B.教室内所有空气分子热运动的动能都增加 C.教室内单位体积内的分子数一定增加 D.单位时间碰撞墙壁单位面积的气体分子数一定减少 4.(多选题)关于气体的压强,下列说法正确的是　 (　　) A.气体的压强是由气体分子的重力产生的 B.气体的压强是大量气体分子频繁地碰撞器壁而产生的 C.气体的压强在数值上等于大量气体分子作用在器壁单位面积上的平均作用力 D.气体分子的平均距离越大,气体的体积越大,气体的压强就越大 5.温度一定时,若气体体积增大,气体压强会减小,原因是 (　　) A.气体分子的数密度变小,单位体积内分子的质量变小 B.气体分子的数密度变大,分子对器壁的吸引力变小 C.每个气体分子对器壁的平均撞击力变小 D.单位体积的分子数减小,单位时间内与单位面积器壁碰撞的次数减少 题组二　气体压强的计算 6.(2024山东泰安二中月考)如图所示,两端开口、粗细均匀的足够长玻璃管插在大水银槽中,管的上部有一定长度的水银柱,两段空气柱被封闭在左右两侧的竖直管中,平衡时水银柱的位置如图,其中h1=5 cm,h2=7 cm,L1=50 cm,大气压强为75 cmHg,则右管内气柱的长度L2等于 (　　) A.44 cm　　　　B.46 cm　　　　C.48 cm　　　　D.50 cm 7.如图所示,一横截面积为S的圆柱形容器竖直放置,圆板A的上表面是水平的,下表面是倾斜的,且下表面与水平面的夹角为θ,圆板的质量为M,不计一切摩擦,大气压强为p0,重力加速度为g,则被圆板封闭在容器中的气体的压强为 (　　) A.p0+　　　　　　B.+ C.p0+　　　　　　D.p0+ 8.若已知大气压强为p0,液体密度均为ρ,重力加速度为g,图中各装置均处于静止状态,求各装置中被封闭气体的压强。 题组三　探究气体压强与体积的关系 9.(2024吉林三模)在“研究温度不变时气体压强跟体积关系”的实验时,推动活塞,注射器内空气体积减小,多次测量得到注射器内气体的p-V图线,如图实线是一条双曲线,虚线为实验所得图线。环境温度保持不变,发现实验所得图线与玻意耳定律明显不符,造成这一现象的可能原因是 (　　) A.实验时用手握住注射器 B.实验时缓慢推动活塞 C.注射器没有保持水平 D.推动活塞过程中有气体泄漏 10.(2023山东聊城期末)某实验小组利用如图装置探究一定质量的气体等温变化的规律。 (1)在实验操作过程中,为保证温度不变,以下操作正确的是　　　　。  A.用橡皮帽堵住注射器的小孔 B.移动活塞要缓慢 C.实验时不要用手握住注射器 D.在注射器活塞一周涂润滑油 (2)在相同温度下,实验小组第一次密封了质量为m1的气体,第二次密封了质量为m2的气体,完成两次实验后,在同一坐标系中分别作出对应的压强与体积的关系图线如图,则根据p-图像,可判断在等温情况下,一定质量的气体压强与体积成　　　　关系(选填“正比”“反比”),m1　　　　m2(填“>”“<”)。  答案与分层梯度式解析 第1章　分子动理论与气体实验定律 第4节　科学探究:气体压强与体积的关系 基础过关练 1.AB　温标是用来定量描述温度的方法,常用的温标有摄氏温标和热力学温标,两种温标表示同一温度时,数值不同,但在表示同一温度变化时,数值是相同的。若物体的温度升高1 K,也可以说物体的温度升高1 ℃,但在表示物体的温度时,物体的温度为1 K不能说成物体的温度为1 ℃,故选A、B。 2.D　摄氏温度升高1 ℃等于热力学温度升高1 K,故A错误;某物体摄氏温度为20 ℃,即热力学温度为T=20 K+273.15 K=293.15 K,故B错误;热力学温标亦称“绝对温标”,是由开尔文首先引入的,开尔文利用的实验事实是气体发生等容变化时,压强与摄氏温度成线性关系,再进行合理外推得到的,故C错误;摄氏温度有负值,热力学温度最小是零,不可能为负值,故D正确。 3.AD　压强不变,当温度升高时,气体体积增大,因此教室内的空气质量将减少,教室体积不变,则密度减小,选项A正确;温度是分子平均动能的标志,温度升高则分子的平均动能增大,但不是所有空气分子动能均增加,选项B错误;由教室内空气密度减小可知,单位体积内的分子数减小,选项C错误;与9点相比,15点时教室内的温度升高,空气分子的平均动能增大,教室内气体分子的数密度减小,又因为教室内气压不变,那么单位时间内碰撞墙壁单位面积的气体分子数一定减少,选项D正确。故选A、D。 4.BC　气体的压强是由大量分子频繁地碰撞器壁而产生的,故A错,B对;气体压强的大小等于大量气体分子作用在器壁单位面积上的平均作用力,C对;气体的体积越大,不知温度如何变化,不能判断压强的变化,D错。 5.D　一定量气体,在一定温度下,分子运动的剧烈程度不变,每个分子撞击器壁的平均作用力不变,气体的体积增大时,单位体积内的分子数减小,单位时间内与单位面积器壁碰撞的次数减少,气体产生的压强减小,故选D。 6.D　左侧管内气体压强为p1=p0+ρgh2=82 cmHg,则右侧管内气体压强为p2=p1+ρgh1=87 cmHg,设右侧管中下端水银液面到水银槽液面的距离为h3,则p2=p0+ρgh3,得h3=12 cm,则右侧气柱长L2=(50-5-7)cm+12 cm=50 cm,故选D。 7.D　以圆板为研究对象,设封闭气体的压强为pA,如图所示,竖直方向受力平衡,则有pAS' cos θ=p0S+Mg,S'=,所以 cos θ=p0S+Mg,所以pA=p0+,选D。 8.答案　见解析 解析　题图甲中,以高为h的液柱为研究对象,由平衡条件有 p甲S+ρghS=p0S 所以p甲=p0-ρgh 题图乙中,以B液面为研究对象,由平衡条件有 p乙S+ρghS=p0S 则p乙=p0-ρgh 题图丙中,以B液面为研究对象,由平衡条件有 p丙S+ρgh sin 60°·S=p0S 所以p丙=p0-ρgh 题图丁中,以玻璃管内液面为研究对象,由平衡条件有 p丁S=p0S+ρgh1S 所以p丁=p0+ρgh1 题图戊中,从开口端开始计算,右端大气压强为p0,同种液体同一水平面上的压强相同 所以b气柱的压强为 pb=p0+ρg(h2-h1) 故a气柱的压强为 pa=pb-ρgh3=p0+ρg(h2-h1-h3)。 9.A　由图像的特点可知压缩气体过程中p与V的乘积增大,所以造成这一现象的原因可能是实验时用手握住注射器或实验时迅速推动活塞,导致温度升高。故选A。 10.答案　(1)BC　(2)反比　> 解析　(1)橡皮帽的作用是密封注射器内的气体,A错误;为了保持封闭气体的温度不变,实验中采取的主要措施是缓慢移动活塞,避免做功导致温度变化,B正确;实验中不能用手握住注射器封闭气体部分,避免热传递导致气体温度变化,C正确;为了保持封闭气体的质量不变,实验中采取的主要措施是用润滑油涂活塞,D错误。 (2)根据p-图像,压强p与体积的倒数成正比,即压强p与体积V成反比。根据p-图像知,当体积相同时,质量为m1的气体压强大于质量为m2的气体压强,说明温度一定时,质量为m1的气体的分子数大于质量为m2的气体分子数,则m1>m2。 7 学科网（北京）股份有限公司 $