8.4 学生实验：测量气体的压强 同步作业 -2025-2026学年高二下学期（中职）物理高教版(2021)机械建筑类

8.4 学生实验：测量气体的压强 同步作业 满分：100分 考试时间：45分钟 一、选择题（本题共12小题，每题3分，共36分） 1. 下列关于测量气体压强的实验，说法正确的是（ ） A. 测量气体压强时，实验装置必须完全密封 B. 只要装置不漏气，测量结果一定准确 C. 实验中不需要记录环境温度 D. 测量前不需要检查实验装置的气密性 2. 学生实验中，测量气体压强常用的仪器是（ ） A. 弹簧测力计 B. 压强计 C. 天平 D. 刻度尺 3. 建筑工地上，测量施工用压缩空气的压强，下列仪器中最适用的是（ ） A. 水银气压计 B. 金属盒气压计 C. U形管压强计 D. 弹簧测力计 4. 关于U形管压强计的使用，下列说法错误的是（ ） A. 使用前需检查U形管两端液面是否相平 B. 测量时，应将压强计的探头放入被测气体中 C. 液面高度差越大，说明被测气体的压强越大 D. U形管中液体只能选用水银 5. 学生实验中，测量封闭气体的压强时，若实验装置漏气，会导致测量结果（ ） A. 偏大 B. 偏小 C. 不变 D. 无法确定 6. 下列关于气体压强测量的实验原理，说法正确的是（ ） A. 利用液体压强与气体压强平衡的原理 B. 直接测量气体分子的平均动能 C. 利用气体的热膨胀性质 D. 利用气体的流动性 7. 学生实验中，测量一定质量的封闭气体压强，若环境温度升高，且装置密封良好，测量的压强会（ ） A. 增大 B. 减小 C. 不变 D. 先增大后减小 8. 建筑施工中，测量氧气瓶内气体的压强，下列操作正确的是（ ） A. 直接将压强计探头插入氧气瓶内 B. 先打开氧气瓶阀门，再连接压强计 C. 测量前检查压强计是否校准 D. 测量时不需要控制环境温度 9. 关于测量气体压强实验的误差分析，下列说法正确的是（ ） A. 读数时视线没有与液面齐平，会产生系统误差 B. 装置漏气会产生偶然误差 C. 压强计校准不准会产生系统误差 D. 环境温度变化不会影响测量结果 10. 学生实验中，使用U形管压强计测量气体压强，若U形管中液面高度差为10cm，液体密度为1.0×10³kg/m³，g=10N/kg，则被测气体的压强比大气压（ ） A. 大1×10³Pa B. 小1×10³Pa C. 大1×10⁴Pa D. 小1×10⁴Pa 11. 下列哪种情况会导致测量的气体压强值偏大（ ） A. U形管压强计中液体密度测量偏小 B. 读数时视线高于液面 C. 实验装置内有残留空气 D. 测量时环境温度偏低 12. 结合机械建筑施工和学生实验场景，下列关于气体压强测量的说法，错误的是（ ） A. 实验测量的方法可用于实际施工中气体设备的压强检测 B. 测量前必须检查装置气密性，施工中检测气体压强也需如此 C. 实验中测量的是封闭气体的压强，施工中可直接测量开放气体的压强 D. 实验误差分析方法可用于施工中压强测量的误差判断 二、填空题（本题共6小题，共24分） 13. 学生实验“测量气体的压强”中，常用的测量仪器有______和______；其中______适用于测量较小的气体压强，______适用于测量较大的气体压强。（4分） 测量气体压强的实验原理是利用______与______平衡，通过测量______来计算气体的压强。（4分） 14. 使用U形管压强计测量气体压强时，U形管内装入的液体可以是______或______，液面高度差越大，说明被测气体的压强______；若液面左高右低，则被测气体压强______大气压（选填“大于”“小于”或“等于”）。（4分） 15. 实验前，检查装置气密性的方法是：将装置密封后，改变装置内气体体积，观察______，若______，则说明装置气密性良好。（4分） 16. 建筑工地上，测量压缩空气罐内的气体压强时，应选用______式压强计，测量前需对仪器进行______，避免测量误差过大。（4分） 17. 学生实验中，测量封闭气体压强时，若环境温度升高，且装置密封良好，气体的压强会______，这是因为______；测量时应记录______，便于误差分析。（4分） 18. 测量气体压强实验中，常见的误差来源有______、______和______，减小误差的方法是______。（4分） 三、简答题（本题共2小题，共20分） 19. 简述学生实验“测量气体的压强”的实验步骤，说明实验中检查气密性的方法和目的，结合实验原理，分析装置漏气对测量结果的影响。（10分） 20. 结合机械建筑施工场景，说明气体压强测量在施工中的实际应用（至少举2个实例），分析施工中测量气体压强与学生实验中测量气体压强的异同点。（10分） 四、综合应用题（本题共2小题，共20分） 21. 学生实验中，使用U形管压强计测量封闭气体的压强，U形管内装入水（密度ρ=1.0×10³kg/m³），实验时环境温度为25℃，大气压为1.0×10⁵Pa。测量时，U形管左管液面高于右管液面15cm，g=10N/kg。求：（1）被测封闭气体的压强；（2）若将U形管内的水换成水银（密度ρ=13.6×10³kg/m³），液面高度差会变为多少厘米；（3）分析为什么换用不同密度的液体，液面高度差会不同，说明实验中选择液体的原则。（10分） 22. 建筑工地上，使用金属盒气压计测量压缩空气罐内的气体压强，测量前气压计校准无误，环境温度为20℃，大气压为1.01×10⁵Pa。测量结果显示，罐内气体压强为3.01×10⁵Pa。求：（1）罐内气体相对于大气压的压强（表压）；（2）若将罐内气体视为理想气体，温度升高至30℃，体积不变，求此时罐内气体的压强；（3）结合实验测量知识，说明施工中测量气体压强时的注意事项，以及如何避免测量误差。（10分） 参考答案 一、选择题（每题3分，共36分） 1.A 2.B 3.B 4.D 5.B 6.A 7.A 8.C 9.C 10.A 11.A 12.C 二、填空题（共24分） 13. U形管压强计；金属盒气压计；U形管压强计；金属盒气压计（每空1分，共4分） 14. 气体压强；液体压强；液面高度差（每空1分，共4分） 15. 水；酒精；越大；小于（每空1分，共4分） 16. 液面是否变化；液面不发生变化（每空2分，共4分） 17. 金属盒；校准（每空2分，共4分） 18. 增大；一定质量的封闭气体，体积不变时，温度升高，压强增大；环境温度（每空1分，共4分） 19. 装置漏气；读数误差；仪器未校准；检查气密性、规范读数、校准仪器（每空1分，共4分） 三、简答题（共20分） 19. （10分）实验步骤：① 准备实验器材（U形管压强计、封闭气体装置、刻度尺等）；② 检查装置气密性；③ 将压强计与封闭气体装置连接，确保密封良好；④ 观察U形管液面变化，记录液面高度差；⑤ 根据液体密度和液面高度差，计算气体压强；⑥ 重复测量3次，取平均值减小误差（4分）。检查气密性方法：将装置密封后，用手挤压封闭气体的容器，观察U形管液面是否发生变化，若液面出现高度差且保持不变，则气密性良好（2分）。目的：防止装置漏气，导致外部空气进入或内部气体泄漏，影响测量结果的准确性（2分）。影响：装置漏气时，封闭气体与外界大气相通，测量的压强会等于大气压，导致测量结果偏小（2分）。 20. （10分）实际应用1：测量氧气瓶内气体压强，判断气体剩余量，避免施工中气体不足影响焊接作业（2分）；应用2：测量压缩空气罐内压强，确保压强在安全范围，防止罐体因压强过大破裂（2分）。相同点：都需要保证测量装置密封良好；都需要对仪器进行校准；都可利用压强平衡原理进行测量（3分）。不同点：学生实验测量的是封闭气体的压强，压强较小；施工中测量的是高压气体压强，需选用耐压仪器；学生实验注重误差分析，施工中更注重测量的安全性和实用性（3分）。 四、综合应用题（共20分） 21. （10分）解：（1）液面高度差Δh=15cm=0.15m，液体产生的压强Δp=ρgh=1.0×10³kg/m³×10N/kg×0.15m=1.5×10³Pa（2分）；左管液面高，说明封闭气体压强小于大气压，被测气体压强p=p₀-Δp=1.0×10⁵Pa-1.5×10³Pa=9.85×10⁴Pa（2分）。（2）换用水银后，压强差不变，Δp=ρ水银gh'（2分），则h'=Δp/(ρ水银g)=1.5×10³Pa/(13.6×10³kg/m³×10N/kg)≈0.011m=1.1cm（2分）。（3）原因：根据Δp=ρgh，压强差一定时，液体密度ρ越大，液面高度差h越小（1分）；选择原则：选择密度适中、不易挥发的液体，便于观察液面变化，减小读数误差（1分）。答：（1）被测封闭气体压强为9.85×10⁴Pa；（2）液面高度差约为1.1cm；（3）密度越大高度差越小，选择密度适中、不易挥发的液体。 22. （10分）解：（1）表压=罐内气体压强-大气压=3.01×10⁵Pa-1.01×10⁵Pa=2.0×10⁵Pa（2分）。（2）体积不变，根据查理定律p₁/T₁=p₂/T₂（2分），T₁=20+273=293K，T₂=30+273=303K，代入数据得p₂=p₁T₂/T₁=3.01×10⁵Pa×303K/293K≈3.11×10⁵Pa（2分）。（3）注意事项：测量前校准仪器；确保测量装置与罐体密封良好；测量时避免仪器受到碰撞；记录环境温度，便于误差分析（2分）；避免误差方法：多次测量取平均值；规范操作，读数时视线与液面齐平；定期检查仪器性能（2分）。答：（1）表压为2.0×10⁵Pa；（2）温度升高后罐内压强约为3.11×10⁵Pa；（3）注意事项为校准仪器、保证密封，避免误差方法为多次测量、规范读数。 学科网（北京）股份有限公司 $