第2章 2.第1课时 实验：探究气体等温变化的规律（课时跟踪检测）（学用word）-【优学精讲】2025-2026学年高中物理选择性必修第三册（人教版）

2.气体的等温变化 第1课时　实验：探究气体等温变化的规律 1.ACD　由于是缓慢压下活塞，则气体与环境温度保持相同，气体分子的平均速率一定，B错误；缓慢压下活塞，气体体积减小，气体密度增大，单位体积内的分子数增多，C、D正确；由于气体发生等温变化，当气体体积减小时，压强增大，A正确。 2.（1）C　（2）A 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。 3.C　温度不变的一定质量气体，压强与体积成反比。实验数据中，第1次和第9次数据，它们的压强与体积乘积，正好近似相等，因此第7次的压强p7= kPa≈150 kPa，故C正确。 4.（1）5 mL　不需要　（2）② 解析：（1）由于注射器长度几乎相同，因此体积越小，横截面积越小，用较小的力就可以产生比较大的压强使体积变化明显，故选5 mL的注射器；横截面积不变，体积可用长度表示，不必算出体积的大小，就可以找到体积与压强的关系，因此不需要测量空气柱的横截面积。 （2）压缩气体时，温度不变，p=k，由于p与V乘积减小，故斜率减小，因此图线应为图乙中的②。 5.（1）封闭在注射器内的气体　温度　气体质量　注射器刻度　压强　（2）D　（3）D　（4）C 解析：（1）实验的条件是温度不变、气体质量一定，研究气体压强和体积的关系，体积可从注射器刻度直接读出，压强可由压强传感器得到。 （2）实验时注射器柱塞与筒壁间的摩擦力不断增大，不会影响气体压强与体积，故A错误；实验时环境温度升高导致气体温度升高，同样体积下，气体压强增大，pV乘积变大，故B错误；封闭气体压强与外界大气压强无关，故C错误；实验时注射器内的气体发生了泄漏，则同样体积下，气体压强减小，则pV乘积减小，故D正确。 （3）图像为过原点的直线，则纵坐标与横坐标成正比关系，结合实验数据可知，横坐标表示的物理量是封闭气体体积的倒数，故选D。 （4）本实验条件是温度不变，推拉柱塞时，动作要慢，故A正确；用手握住注射器含有气体的部分，会使气体温度升高，故手不能握住注射器含有气体的部分，故B正确；研究的是一定质量的气体，压强传感器与注射器之间的软管脱落后，气体质量发生变化，故C错误；研究的是一定质量的气体，因此要确保注射器气密性良好，故D正确。 6.（1）B　（2）密封的气体质量不同　（3）压强传感器与注射器之间细软管中气体 解析：（1）本实验研究气体的压强和体积的关系，单位无须统一为国际单位，故A错误；移动活塞要缓慢，实验时不要用手握住注射器，都是为了保证实验的恒温条件，故B正确；压强传感器与注射器之间的软管脱落后，气体质量变化了，应该重新做实验，故C错误。 （2）交流实验成果时某同学发现各小组所测的pV乘积并不相同，最主要的原因是密封的气体质量不同。 （3）根据实验数据作出的V－图线应是过坐标原点的直线，在实际的实验过程中实验操作规范正确，根据实验数据作出如题图乙所示的V－图线不过坐标原点，该图线的方程为V=k∙－V0，说明实验中气体体积的测量值小于封闭气体体积的真实值，结合实验的器材可知，图中V0代表压强传感器与注射器之间细软管中气体的体积。 7.（1）ACD　（2）防止封闭气体温度发生改变　（3）5　（4）① 解析：（1）该实验过程中控制气体的质量和温度不变，即运用了控制变量法；实验时注射器如何放置对实验结果没有影响；实验中要探究的是压强与体积之间的比例关系，所以不需要测量气体的体积，故注射器内部的横截面积没有必要测量；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B错误，A、C、D正确。 （2）如果柱塞推拉过快，气体的温度将产生显著的变化，实验误差将增大。 （3）由实验数据可知气柱长度与气柱压强的乘积基本恒定，前四组数据符合得很好，乘积在11.9~12.2之间，第5组数据的乘积较大，为15.2，说明第5组数据记录错误。 （4）气体压强与气体的温度有关，一定质量的气体，在相同体积下，温度越高，压强越大，故图线①是在温度稍高的乙实验室中测量获得的。 学科网（北京）股份有限公司 $ 第1课时　实验：探究气体等温变化的规律 1.〔多选〕注射器中封闭着一定质量的气体，现在缓慢压下活塞，下列物理量发生变化的是（　　） A.气体的压强 B.气体分子的平均速率 C.单位体积内的分子数 D.气体的密度 2.小强同学用如图所示的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.“用DIS研究在温度不变时，一定质量气体压强与体积关系”的实验装置如图所示。保持温度不变，封闭气体的压强p用压强传感器测量，体积V由注射器器壁上的刻度读出。某次实验中，数据表格内第2次～第8次压强没有记录，但其他操作规范。 次数 压强p/kPa 体积V/cm3 1 100.1 18 2 17 3 16 4 15 5 14 6 13 7 p7 12 8 11 9 179.9 10 根据表格中第1次和第9次数据，推测出第7次的压强p7，其最接近的值是（　　） A.128.5 kPa B.138.4 kPa C.149.9 kPa D.163.7 kPa 4.用图甲所示装置探究气体等温变化的规律。 （1）实验室有长度几乎相同、容积为5 mL和20 mL的两种注射器供选择，为能用较小的力作用在活塞上使气体体积发生明显变化，选用容积为　　　　的注射器更合适；实验中，为找到体积与压强的关系，　　　（选填“需要”或“不需要”）测出空气柱的横截面积。 （2）测得多组空气柱的压强p和体积V的数据后，作出p-图像；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线应为图乙中的　　　　（选填“①”或“②”）。 5.（1）如图所示，用一个带有刻度的注射器及计算机辅助系统来探究气体压强与体积的关系，实验中所研究的对象是　　　　　　　　　　　　　，应保持不变的物理量是　　　　　和　　　　　，它的体积可从　　　　　　直接读出，它的压强由图中的　　　　传感器从计算机辅助系统得到。 （2）某同学在做“气体的压强与体积的关系”实验中，测得的实验数据在计算机屏幕上显示如表所示，仔细观察“pV”一栏中的数值，发现越来越小，造成这一现象的可能原因是　　　　。 序号 V/mL p/（105 Pa） pV/（105 Pa·mL） 1 20.0 1.001 0 20.020 2 18.0 1.095 2 19.714 3 16.0 1.231 3 19.701 4 14.0 1.403 0 19.642 5 12.0 1.635 1 19.621 A.实验时注射器柱塞与筒壁间的摩擦力越来越大 B.实验时环境温度升高了 C.实验时外界大气压强发生了变化 D.实验时注射器内的气体向外发生了泄漏 （3）某同学在一次实验中，计算机屏幕显示如图所示，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.体积V D.体积的倒数 （4）实验过程中，下列哪些操作是错误的　　　　。 A.推拉柱塞时，动作要慢 B.推拉柱塞时，手不能握住注射器含有气体的部分 C.压强传感器与注射器之间的软管脱落后，应迅速重新装上继续实验 D.活塞与针筒之间要保持气密性 6.用如图甲所示的实验装置探究等温情况下一定质量气体压强与体积的关系。在注射器活塞上涂润滑油并插入针管，用细软管将针管小孔与压强传感器连接密封一定质量气体，移动活塞改变气体的体积和压强，气体体积由注射器刻度读取，气体压强由压强传感器读取。 （1）下列说法正确的是　　　　。 A.气体的压强和体积必须用国际单位 B.移动活塞应缓慢且不能用手握住注射器 C.若实验中连接传感器和注射器的软管脱落，可以立即接上继续实验 （2）交流实验成果时某同学发现各小组所测的pV乘积并不相同，最主要的原因是　　　　。 （3）某小组实验操作无误，但根据测得的数据作出V-图像不过坐标原点，如图乙所示，图中V0代表　　　　的体积。 7.某实验小组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，实验装置如图所示。用柱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）关于该实验，下列说法正确的是　　　。 A.该实验用控制变量法研究气体的变化规律 B.实验时注射器必须水平放置 C.注射器内部的横截面积没必要测量 D.注射器旁的刻度尺只要刻度分布均匀即可，可以不标注单位 （2）进行实验操作时，不能推拉柱塞过快，其原因是　　　　　　　　　　　　　。 （3）该实验小组首先在甲实验室进行了实验，下表为记录的实验数据，其中有一次记录的实验数据错误，记录错误的是　　　（填错误数据对应的实验序号）。 实验序号 1 2 3 4 5 封闭气柱长度L/cm 12.00 11.00 10.00 9.00 8.00 封闭气柱压强p/（105 Pa） 1.01 1.09 1.19 1.33 1.90 （4）该实验小组又利用同一装置对同一封闭气体在另一温度稍高的乙实验室进行了实验，根据甲、乙实验室记录的数据用正确的方法画出的p-图像如图所示，根据乙实验室记录数据画出的图线应为　　　　（填图线代号）。 4 / 4 学科网（北京）股份有限公司 $