实验：探究等温情况下一定质量的气体压强与体积的关系拔高练习卷 -2025-2026学年高二下学期物理人教版选择性必修第三册

**基本信息** 本练习卷通过基础操作、数据处理到综合应用的三层递进设计，系统巩固气体等温变化规律，强化科学探究与科学思维。 **分层设计** |层次|知识覆盖|设计特色| |----|----------|----------| |基础操作层|实验规范（涂润滑油、缓慢移动活塞）|以选择形式考查操作要点，对应科学探究的问题要素| |数据处理层|图像绘制（p-1/V）、误差分析（漏气、温度变化）|结合表格数据作图，培养数据处理能力，体现模型建构| |综合应用层|微观解释、多温度图像比较、实际应用（测密度）|通过图像截距分析、变量控制，提升科学论证与质疑创新能力|

实验：探究等温情况下一定质量的气体压强与体积的关系拔高练习卷 1．某实验小组的同学利用如图甲所示的装置探究气体等温变化的规律，注射器中密封了一定质量的理想气体，记录数据如下表格： 实验次数 1 2 3 4 5 体积V/ 10.00 8.00 6.00 4.00 3.00 压强p/ 0.60 0.75 1.00 1.50 2.00 体积倒数/ 0.10 0.13 0.17 0.25 0.33 (1)实验过程中，下列说法正确的是________； A．用手紧握注射器外壁，以保持其稳定 B．在柱塞上涂上润滑油，保持良好的封闭性 C．实验时应迅速地向上拉或向下压柱塞，是为了尽量减小注射器与柱塞间的摩擦 D．实验过程中应保持环境温度不变 (2)根据表中数据在图乙的坐标系中作出图像； (3)在某次实验中得到了如图丙的图像，出现图像部分弯曲的原因可能是________。 A．压缩柱塞后阶段温度升高 B．压缩柱塞后阶段温度降低 C．压缩柱塞后阶段出现漏气现象 2．某实验小组使用DIS探究“温度不变时一定质量的气体压强与体积的关系”，实验装置如图甲所示。将导热的注射器前端通过软管和压强传感器相连，通过数据采集器在计算机上记录注射器内被封闭气体的压强p，通过注射器壁上的刻度读取气体的体积V。 (1)关于本实验的操作和数据处理，下列说法正确的是（　　） A．可在活塞上涂润滑油以避免漏气 B．推拉活塞时为了稳定，应用手握紧注射器筒的空气柱部分 C．气体体积的单位必须将mL转化为m3 D．处理数据时采用V-图像比V-p图像更直观 (2)该小组的同学用同一份气体在两种温度下完成了该实验，并作出V-图像，如图乙所示，图线a对应的封闭气体温度____________（填“大于”“等于”或“小于”）图线b对应的封闭气体温度。此外，两图线均不过原点的原因可能是_____________。 A．未计入软管中气体的体积 B．实验过程中有漏气现象 C．实验过程中，推拉活塞过快导致气体温度升高 3．如图甲，某位同学用气体压强传感器做“探究气体等温变化的规律”实验，操作步骤如下： ①在注射器内用活塞封闭一定质量的气体，将注射器、压强传感器、数据采集器和计算机逐一连接起来； ②移动活塞至某一位置，记录此时注射器内封闭气体的体积V和由计算机显示的气体压强p； ③重复上述步骤②，多次测量并记录； ④根据记录的数据，作出相应图像，分析得出结论。 回答下列问题： (1)为确保封闭气体温度恒定，应______（“快速”或“缓慢”）移动活塞。原因是____________。 (2)在温度不变的情况下，得到气体压强p与体积V成反比的结论，你对这一结论的微观解释是_____________。 (3)在不同环境温度下，另一位同学重复了上述实验，实验操作和数据处理均正确。环境温度分别为T1、T2，且T1>T2.在如图所示的四幅图中，更能直观反映相关物理量之间关系的是（　　） A． B． C． D． (4)某实验小组进行了两次正确的操作，并由记录的数据作出了图像，如图1、2图线所示。若两次实验气体的温度不变，则气体质量________（填“>”、“<”或“=”）。 4．物理小组的同学们利用如图甲所示的装置探究气体等温变化的规律。实验步骤如下： ①将注射器下端开口处套上橡胶套，和柱塞一起把一段空气柱封闭； ②已知空气柱的横截面积为S，通过刻度尺读取空气柱的长度L，可得空气的体积V＝LS； ③从与注射器内空气柱相连的压强计读取空气柱的压强p； ④把柱塞缓慢地向下压或向上拉，读取空气柱的长度与压强，获取空气柱的体积V和压强p的几组数据； ⑤将各组数据在坐标纸上描点，绘制曲线，得出温度不变时气体压强与体积的关系。 完成下列填空： (1)实验时要缓慢地移动柱塞，原因是________。 A．保持气体温度不变 B．保证气体质量不变 C．防止注射器晃动而不便于测体积 (2)小明同学根据测量结果，做出p－V图像，如图乙所示，________（填“能”或“不能”）根据绘制的图线直接得到空气柱的压强跟体积的关系。 (3)小军同学根据测量结果，做出V－图像，如图丙所示，图线不过原点，则V0代表________。 5．某同学利用如图甲所示的装置探究气体等温变化的规律。 (1)实验时，为判断气体压强与体积的关系，______（填“需要”或“不需要”）测出空气柱的横截面积。 (2)下列实验操作中正确的是______。 A．密封气体前，在活塞上均匀涂抹润滑油 B．推拉活塞时，用手握住注射器气体部分 C．实验时缓慢移动活塞 D．实验中应快速推拉柱塞，以免气体进入或漏出注射器 (3)实验中，某小组同学用采集的各组数据在坐标纸上描点，绘制出p-V图中的等温线，如图乙所示。根据图乙所示的图像，如果在误差允许范围内该图线是一条______线，就说明一定质量的气体在温度不变时，其压强与体积成反比。 (4)为了能最直观地判断气体压强p与气体体积V的函数关系，作出图像。某同学在实验操作过程中，不小心用手握住了注射器的空气柱部分，那么该同学可能得到的图像是图丙中的______。 (5)在不同温度环境下，另一位同学重复了上述实验，实验操作和数据处理均正确，环境温度分别为、，且。在如图所示的四幅图中，可能正确反映相关物理量之间关系的是______（选填选项前下的字母）。 A． B． C． D． 6．在探究气体压强与体积关系实验中，某兴趣小组设计如图实验装置。已知重力加速度为g，注射器气密性和导热良好且外界环境温度保持不变，不计一切摩擦。 (1)用刻度尺测得注射器刻度上到的长度为，注射器活塞的横截面积为______cm2； (2)取下沙桶，向右拉动活塞一段距离后，用橡胶套堵住注射孔，此时的气体压强为大气压；挂上沙桶，稳定后，测出此时的气体体积和沙桶的总质量，则气体压强的表达式______；（请选用、、S、表示） (3)在沙桶内适量添加沙子，重复多次步骤，以沙桶的总质量为纵轴，以为横轴，绘制图像，其图像如图乙所示，图中横轴截距为，纵轴截距为，可求得未悬挂沙桶时注射器内气体的体积______。 7．用如图所示装置完成“探究气体等温变化的规律”实验。 (1)关于实验下列说法正确的是________； A．实验时需要用手扶住注射器外壁，以防止注射器在实验过程中晃动 B．在活塞上涂上润滑油，保持良好的封闭性 C．实验时缓慢地向上拉或向下压柱塞，是为了尽量减小注射器与柱塞间的摩擦 D．封闭一定质量的气体时，先要摘除橡胶套，拉动柱塞使之移到适当位置后，再用橡胶套封闭注射器的注射孔 (2)某实验小组进行了两次正确的操作，并由记录的数据作出了图像，如图1、2所示。若两次实验气体的质量一定，则气体温度T1________T2（填“>”、“<”或“=”）；若两次实验气体的温度不变，则气体质量m1________m2（填“>”、“<”或“=”）。 8．如图所示，某同学利用注射器、压强传感器、数据采集器和计算机等器材，研究“一定质量的气体在温度不变时，其压强与体积的关系” (1)关于该实验下列说法正确的是（　　） A．为保证封闭气体的气密性，应在柱塞与注射器壁间涂上润滑油 B．为方便推拉柱塞，应用手握住注射器 C．为节约时间，实验时应快速推拉柱塞和读取数据 D．实验中气体的压强和体积都可以通过数据采集器获得 (2)为了探究气体在不同温度时发生等温变化是否遵循相同的规律，他们进行了两次实验，得到的p-V图像如图乙所示，由图可知两次实验气体的温度大小关系为T₁________T₂（选填“<”“=”或“>”） (3)为了能最直观地判断气体压强p与气体体积V的函数关系，应作出________（选填“”或“”图像。对图线进行分析，如果在误差允许范围内该图线是一条________，就说明一定质量的气体在温度不变时，其压强与体积成反比。 (4)另一实验小组的成员也进行了实验，并且操作正确，根据测得的数据作图像，如图所示，则图线不过原点的原因可能是________（答出一条即可）。 9．某实验小组用图1所示实验装置来进行“探究气体等温变化的规律”实验。 (1)在本实验操作的过程中，需要保持不变的量是气体的温度和____。 (2)关于该实验的操作，下列说法正确的是 。 A．在柱塞上涂抹润滑油可以提高装置的气密性 B．实验时应快速推拉柱塞并迅速读数，以避免气体与外界发生热交换 C．推拉柱塞及读取数据时不要用手握住注射器下端，以避免改变气体的温度 D．实验必须测量柱塞的横截面积，以获知被封闭气体的体积 (3)为了探究气体在不同温度时发生等温变化是否遵循相同的规律，实验小组在不同的环境温度下进行了实验，得到的p-V图像如图2所示，由图可知，这两次实验气体的温度大小关系为T₁____________T₂(选填“<”“=”或“>”)。 (4)实验小组同学做出 图像，发现当气体压强增大到一定值后，实验数据描绘的图线偏离过原点的直线。若是因实验装置漏气导致的偏离，则描绘的图线可能如图3的_______(选填“①”或“②”)所示。 10．如图甲所示，物理兴趣小组的同学用一个带两根细管的橡胶塞塞紧烧瓶的瓶口，封闭一定质量的气体，烧瓶容积为V0。其中，一根带阀门的细管连通充满水的注射器，另一根细管与压强传感器相连，压强传感器连接数据采集器，数据采集器连接计算机。某同学利用此装置探究一定质量的气体在温度不变时压强与体积的关系。 步骤如下： ①打开阀门，缓慢推动注射器活塞，向烧瓶内注入一定量的水，然后关闭阀门； ②根据注射器刻度记录注入烧瓶中水的体积V，并记录此时烧瓶内气体的压强p； ③多次实验，记录多组数据，分析得出结论。 (1)正确操作后，发现气体的压强随体积的减小而增大，若以p为纵坐标、以__________（用题中字母表示）为横坐标的图像为近似过原点的倾斜直线，可认为在误差允许范围内气体的压强与体积成反比。 (2)两名同学按照上述方法，用同一套实验装置各自进行实验后，将数据绘制在同一坐标系中，发现两图线在误差允许的范围内并不重合，如图乙所示，出现这种现象的原因可能是__________。 (3)另一同学以V为纵坐标、以为横坐标，绘制了如图丙所示的图像，其横轴截距为a，纵轴截距为b，则注水前封闭气体的体积为__________（用图中字母表示）。 11．某同学用如图1所示装置探究气体等温变化的规律。 (1)在实验中，下列哪些操作不是必需的（　　） A．读取刻度尺上显示的空气柱长度 B．读取压力表上显示的压强值 C．测出注射器的直径 (2)实验装置用铁架台固定，而不是用手握住玻璃管（或注射器），并且在实验中要缓慢推动活塞，这些要求的目的是_________。 (3)为了探究气体在不同温度时发生等温变化是否遵循相同的规律，该同学进行了两次实验，得到的图像如图2所示，由图可知两次实验气体的温度大小关系为T₁__________（选填“<”“=”或“>”）T₂。 (4)该同学用传感器进行该实验，实验装置如图3所示。先在注射器内壁上涂一些润滑油，然后把活塞移至注射器中间位置，注射器通过塑料管与气体压强传感器连接；缓慢移动活塞，记录注射器的刻度值V、以及由计算机显示的对应的气体压强值p。借鉴教科书中“探究加速度与质量关系”的数据处理方法，根据实验获取的数据得到V与的线性函数图像，如图4所示，请结合图像说明的意义____________。 12．如图（a）所示，某一小组用气体压强传感器、标号为25mL的注射器等器材探究气体等温变化的规律，主要实验步骤如下： ①测出软管内空气的体积为0.9mL； ②在注射器内用活塞封闭一定量的气体，将注射器、软管、压强传感器、数据采集器和计算机逐一连接起来； ③缓慢移动活塞至某一位置，待示数稳定后记录注射器和软管内封闭气体的总体积和由计算机显示的气体压强； ④重复上述步骤③，多次测量并记录； ⑤计算机根据p、V值，作出图像。 (1)实验操作中除了保证封闭气体的温度恒定以外，还需要在活塞上均匀涂抹润滑油，主要目的是为了______； (2)根据记录数据，作出如图（b）所示的图。对图线进行分析，若在实验误差允许范围内，、、、之间满足关系式_____，则说明一定质量的气体在温度不变时压强与体积成反比。图中阴影部分的物理意义是______。 13．用如图所示装置探究气体等温变化的规律。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。从压力表上读取空气柱的压强，从注射器旁的刻度尺上读取空气柱的长度。     (1)实验时需要缓慢推动柱塞，其主要目的是（　　） A．为避免漏气 B．为保持气体温度不变 (2)实验中应在柱塞上涂抹润滑油，其主要目的是（　　） A．为避免漏气 B．为了减小摩擦 (3)某实验小组进行了两次规范的实验，并由记录的数据作出了p-V图像，如图中甲、乙图线所示。若两次实验气体的质量一定，则气体温度T甲______T乙；若两次实验气体的温度不变，则气体质量m甲______m乙。（两空均填“>”“<”或“=”） 14．如图所示，用气体压强传感器探究气体等温变化的规律，操作步骤如下：    ①在注射器内用活塞封闭一定质量的气体，将注射器、压强传感器、数据采集器和计算机逐一连接起来； ②缓慢移动活塞至某位置，待示数稳定后记录此时注射器内封闭气体的体积和由计算机显示的气体压强值； ③重复上述步骤②，多次测量并记录； ④根据记录的数据，作出相应图像，分析得出结论。 (1)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由注射器刻度读出。实验前是否需要对传感器进行调零？___________（选填：“是”或“否”） (2)（多选）实验过程中，下列说法正确的（    ） A．推拉活塞时，动作要快，以免气体进入或漏出 B．活塞移至某位置时，应待稳定后记录此时注射器内气柱的长度和气体的压强值 C．推拉活塞时，手不可以握住注射器气体部分 D．实验时注射器内的气体向外发生了泄漏 (3)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下表所示，仔细观察“p·V”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 1 20.0 1.0010 20.020 2 18.0 1.0952 19.714 3 16.0 1.2313 19.701 4 14.0 1.4030 19.642 5 12.0 1.6351 19.621 A．实验时注射器活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 (4)若考虑到连接注射器与传感器的软管内气体体积不可忽略，从理论上讲图像可能接近下列哪个图（    ） A．   B．   C．   D．   (5)某小组两位同学各自独立做了实验，环境温度一样且实验均操作无误，根据他们测得的数据作出的图像如图所示，图线a与b在横轴上截距之比为1∶2，则a与b密闭气体质量之比为___________。    15．某同学用如图所示实验装置探究一定质量的气体发生等温变化时压强与体积的关系。将注射器活塞移动到体积最大的位置，接上软管和压强传感器，记录此时注射器内被封闭气体的压强p和体积V；推动活塞压缩气体，记录多组气体的压强和体积。 （1）为保证注射器内封闭气体的温度不发生明显变化，以下说法正确的是___________。 A．要尽可能保持环境温度不变 B．实验过程中应缓慢地推动活塞 C．实验过程中要用手握紧注射器并快速推拉活塞 D．实验前要在活塞与注射器壁间涂适量的润滑油 （2）分别在环境温度为、时完成上述探究活动。下列各图能正确且直观地反映实验过程中，气体压强p随体积V变化规律的是___________。 A．     B． C．     D． （3）实验中发现，气体压强与体积的乘积pV越来越小，原因可能是___________。 （4）该同学用此装置测量大米的密度。他取少许大米，先用天平测出其质量，再将其装入注射器内，重复上述实验操作，记录注射器上的体积刻度V和压强传感器读数p，根据实验测量数据，作出图像可能是图中的___________。（选填“A”“B”或“C”） （5）该同学用第（4）问中图线与纵轴交点坐标（或坐标的绝对值）作为大米体积，由此求出大米的密度比真实值___________（选填“偏大”“偏小”或“相等”） 16．如图所示，用气体压强传感器探究气体等温变化的规律，操作步骤如下：    ①在注射器内用活塞封闭一定质量的气体，将注射器、压强传感器、数据采集器和计算机逐连接起来； ②缓慢移动活塞至某位置，待示数稳定后记录此时注射器内封闭气体的体积和由计算机显示的气体压强值； ③重复上述步骤②，多次测量并记录； ④根据记录的数据，作出相应图像，分析得出结论。 （1）保持温度不变，封闭气体的压强用压强传感器测量，体积V由注射器刻度读出。实验前是否需要对传感器进行调零？________（选填：“是”或“否”） （2）实验过程中，下列说法正确的________。 A．推拉活塞时，动作要快，以免气体进入或漏出B．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气体的压强值 C．推拉活塞时，手不可以握住注射器气体部分 （3）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下表所示，仔细观察“”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） /（×105 Pa·mL） 1 20.0 1.0010 20.020 2 18.0 1.0952 19.714 3 16.0 1.2313 19.701 4 14.0 l.403 0 19.642 5 12.0 1.635 1 19.621 A．实验时注射器活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 （4）若考虑到连接注射器与传感器的软管内气体体积不可忽略，从理论上讲图像可能接近下列哪个图________？    （5）某同学实验时缓慢推动活塞，并记录下每次测量的压强与注射器刻度值。在实验中出现压强传感器软管脱落，他重新接上后继续实验，其余操作无误。若该同学用软管脱落前测得的实验数据在图中画出了图线，在图中大致画出可能的、符合软管脱落后测得的实验数据的那部分图线_________。    17．图（a）是“用DIS研究在温度不变时，一定质量的气体压强与体积关系”的实验装置。 （1）实验中，连接注射器与压强传感器之间软管内的气体不可忽略。移动活塞，多次记录注射器上的体积刻度V和压强传感器读数p，绘出的 图像可能为( ) A． B． C． D． （2）用第（1）问中获得的数据绘制 图像，如图（b）所示，则连接注射器与压强传感器之间软管内气体的体积为________________。 （3）若用天平测出若干粒大米的质量为m，然后将这些米粒装入上述装置中的注射器内，移动活塞，多次记录注射器上的体积刻度V和压强传感器读数p，绘出图（c）所示的图像。则可求出大米的密度为________________（用m、V1、V2表示）。 （4）第（3）问中，若读出注射器上的体积刻度为V3之后，用手握住注射器左侧的大部分位置，向外拉动活塞，其余操作无误，继续采集若干数据，请在图（c）中大致画出大于V3部分的图线。( ) 18．用图甲所示装置探究气体等温变化的规律。 （1）实验中，为找到体积与压强的关系，____（选填“需要”或“不需要”）测空气柱的横截面积； （2）关于该实验的操作，下列说法正确的有_________； A．柱塞上应该涂油 B．应缓慢推拉柱塞 C．用手握注射器推拉柱塞 D．注射器必须固定在竖直平面内 （3）测得多组空气柱的压强p和体积V的数据后，以p为纵坐标，为横坐标。在坐标系中描点作图；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像应为图乙中的________（选填“①”或“②”），造成该现象的原因可能是____________。 答案第10页，共12页 2 学科网（北京）股份有限公司 $ 实验：探究等温情况下一定质量的气体压强与体积的关系拔高练习卷 1．某实验小组的同学利用如图甲所示的装置探究气体等温变化的规律，注射器中密封了一定质量的理想气体，记录数据如下表格： 实验次数 1 2 3 4 5 体积V/ 10.00 8.00 6.00 4.00 3.00 压强p/ 0.60 0.75 1.00 1.50 2.00 体积倒数/ 0.10 0.13 0.17 0.25 0.33 (1)实验过程中，下列说法正确的是________； A．用手紧握注射器外壁，以保持其稳定 B．在柱塞上涂上润滑油，保持良好的封闭性 C．实验时应迅速地向上拉或向下压柱塞，是为了尽量减小注射器与柱塞间的摩擦 D．实验过程中应保持环境温度不变 (2)根据表中数据在图乙的坐标系中作出图像； (3)在某次实验中得到了如图丙的图像，出现图像部分弯曲的原因可能是________。 A．压缩柱塞后阶段温度升高 B．压缩柱塞后阶段温度降低 C．压缩柱塞后阶段出现漏气现象 【答案】(1)BD (2) (3)A 【详解】（1）A．不能用手直接握住注射器密闭气体的部分，确保气体的温度不变，故A错误； B．活塞和针筒之间涂上润滑油，减小摩擦、防止漏气，保证气体质量不变，故B正确； C．实验时应缓慢推动活塞，保证气体的温度不变，故C错误； D．实验要求温度不变，因此需保持环境温度不变，故D正确。 故选BD。 （2）如图 （3）根据理想气体状态方程 变形得 因此图像的斜率k=nRT 题图丙中斜率变大，则应是温度升高，若漏气，气体物质的量n减小，斜率减小。 故选A。 2．某实验小组使用DIS探究“温度不变时一定质量的气体压强与体积的关系”，实验装置如图甲所示。将导热的注射器前端通过软管和压强传感器相连，通过数据采集器在计算机上记录注射器内被封闭气体的压强p，通过注射器壁上的刻度读取气体的体积V。 (1)关于本实验的操作和数据处理，下列说法正确的是（　　） A．可在活塞上涂润滑油以避免漏气 B．推拉活塞时为了稳定，应用手握紧注射器筒的空气柱部分 C．气体体积的单位必须将mL转化为m3 D．处理数据时采用V-图像比V-p图像更直观 (2)该小组的同学用同一份气体在两种温度下完成了该实验，并作出V-图像，如图乙所示，图线a对应的封闭气体温度____________（填“大于”“等于”或“小于”）图线b对应的封闭气体温度。此外，两图线均不过原点的原因可能是_____________。 A．未计入软管中气体的体积 B．实验过程中有漏气现象 C．实验过程中，推拉活塞过快导致气体温度升高 【答案】(1)AD (2) 大于 A 【详解】（1）A．为保证实验中气体气密性，需涂抹润滑油，故A正确； B．本实验的条件是温度不变，所以实验过程中缓慢拉活塞，不能用手握住注射器，故B错误； C．由玻意耳定律可知只要方程两边压强与体积的单位相同即可，不必采用国际单位，故C错误； D．温度不变时，有 所以处理数据时采用V-图像比V-p图像更直观，故D正确。 故选AD。 （2）[1]温度不变时，有 所以 由图线可知，图线a的斜率较大，则图线a对应的封闭气体温度大于图线b对应的封闭气体温度； [2]根据 可得 可知V-图像仍是一条倾斜的直线，由于未计入注射器与压强传感器之间软管内的气体体积，则此时气体存在初态压强，故图像有横截距。 故选A。 3．如图甲，某位同学用气体压强传感器做“探究气体等温变化的规律”实验，操作步骤如下： ①在注射器内用活塞封闭一定质量的气体，将注射器、压强传感器、数据采集器和计算机逐一连接起来； ②移动活塞至某一位置，记录此时注射器内封闭气体的体积V和由计算机显示的气体压强p； ③重复上述步骤②，多次测量并记录； ④根据记录的数据，作出相应图像，分析得出结论。 回答下列问题： (1)为确保封闭气体温度恒定，应______（“快速”或“缓慢”）移动活塞。原因是____________。 (2)在温度不变的情况下，得到气体压强p与体积V成反比的结论，你对这一结论的微观解释是_____________。 (3)在不同环境温度下，另一位同学重复了上述实验，实验操作和数据处理均正确。环境温度分别为T1、T2，且T1>T2.在如图所示的四幅图中，更能直观反映相关物理量之间关系的是（　　） A． B． C． D． (4)某实验小组进行了两次正确的操作，并由记录的数据作出了图像，如图1、2图线所示。若两次实验气体的温度不变，则气体质量________（填“>”、“<”或“=”）。 【答案】(1) 缓慢 原因是缓慢移动活塞，气体可与外界充分热交换，保持注射器内气体温度与室内温度相同。 (2)在温度不变的情况下，得到气体压强与体积成反比的结论，微观解释是温度不变，分子平均动能一定，体积减小，分子数密度增大，压强增大。 (3)AC (4) 【详解】（1）[1]为确保封闭气体温度恒定，应缓慢移动活塞。 [2]原因是缓慢移动活塞，气体可与外界充分热交换，保持注射器内气体温度与室内温度相同。 （2）在温度不变的情况下，得到气体压强与体积成反比的结论，微观解释是温度不变，分子平均动能一定，体积减小，分子数密度增大，压强增大。 （3）AB．如图所示 根据理想气体状态方程有，C是常数，温度T越大，p与V的乘积越大，从图中看出 所以，故A正确，B错误； CD．根据理想气体状态方程有 所以，C是常数，温度T越大，图像的斜率越大。 由题意可知，故对应图线的斜率大，故C正确，D错误。 故选AC。 （4）根据理想气体状态方程有，其中Ｍ为气体的摩尔质量、Ｒ为常量。 由题意可知温度相同，图像的斜率越大，质量m越大，故 4．物理小组的同学们利用如图甲所示的装置探究气体等温变化的规律。实验步骤如下： ①将注射器下端开口处套上橡胶套，和柱塞一起把一段空气柱封闭； ②已知空气柱的横截面积为S，通过刻度尺读取空气柱的长度L，可得空气的体积V＝LS； ③从与注射器内空气柱相连的压强计读取空气柱的压强p； ④把柱塞缓慢地向下压或向上拉，读取空气柱的长度与压强，获取空气柱的体积V和压强p的几组数据； ⑤将各组数据在坐标纸上描点，绘制曲线，得出温度不变时气体压强与体积的关系。 完成下列填空： (1)实验时要缓慢地移动柱塞，原因是________。 A．保持气体温度不变 B．保证气体质量不变 C．防止注射器晃动而不便于测体积 (2)小明同学根据测量结果，做出p－V图像，如图乙所示，________（填“能”或“不能”）根据绘制的图线直接得到空气柱的压强跟体积的关系。 (3)小军同学根据测量结果，做出V－图像，如图丙所示，图线不过原点，则V0代表________。 【答案】(1)A (2)不能 (3)橡胶套中气体的体积 【详解】（1）实验时要缓慢地移动柱塞，目的是为了使系统有足够的时间与外界进行热交换，保证温度不变，确保等温变化。所以选A。 （2）不能，无法直接从曲线上直观得到压强与体积的定量关系，可以更换坐标轴，以做进一步探究。 （3）但本题中图像不过原点，说明存在 “额外体积” 未被计入。结合实验装置（注射器的橡胶套、压强计连接管等），这些部件中会残留少量气体或占据一定体积，导致实际研究的气体体积应为 “空气柱体积 LS” 加上这部分额外的 “死体积”，图像的截距 代表橡胶套中气体的体积。 5．某同学利用如图甲所示的装置探究气体等温变化的规律。 (1)实验时，为判断气体压强与体积的关系，______（填“需要”或“不需要”）测出空气柱的横截面积。 (2)下列实验操作中正确的是______。 A．密封气体前，在活塞上均匀涂抹润滑油 B．推拉活塞时，用手握住注射器气体部分 C．实验时缓慢移动活塞 D．实验中应快速推拉柱塞，以免气体进入或漏出注射器 (3)实验中，某小组同学用采集的各组数据在坐标纸上描点，绘制出p-V图中的等温线，如图乙所示。根据图乙所示的图像，如果在误差允许范围内该图线是一条______线，就说明一定质量的气体在温度不变时，其压强与体积成反比。 (4)为了能最直观地判断气体压强p与气体体积V的函数关系，作出图像。某同学在实验操作过程中，不小心用手握住了注射器的空气柱部分，那么该同学可能得到的图像是图丙中的______。 (5)在不同温度环境下，另一位同学重复了上述实验，实验操作和数据处理均正确，环境温度分别为、，且。在如图所示的四幅图中，可能正确反映相关物理量之间关系的是______（选填选项前下的字母）。 A． B． C． D． 【答案】(1)不需要 (2)AC (3)等轴双曲 (4)a (5)BC 【详解】（1）实验时，为判断气体压强与体积的关系，可以用气柱的长度代替体积，不需要测出空气柱的横截面积。 （2）A．密封气体前，在活塞上均匀涂抹润滑油，以增加活塞的气密性，A正确； B．推拉活塞时，不能用手握住注射器气体部分，以防止气体温度升高，B错误； CD．实验时缓慢移动活塞，防止气体温度变化，C正确，D错误。 故选AC。 （3）根据图乙所示的图像，如果在误差允许范围内该图线是一条等轴双曲线，即满足pV=C，就说明一定质量的气体在温度不变时，其压强与体积成反比。 （4）同学在实验操作过程中，不小心用手握住了注射器的空气柱部分，则气体的温度会升高，根据，则图像的斜率将变大，那么该同学可能得到的图像是图丙中的a。 （5）AB．由于实验操作和数据处理均正确，同体积情况下，则温度高对应压强大，pV乘积较大的是对应的T1图线，距离原点较远，故B正确，A错误； CD．根据，温度越高，对应的C值越大，则斜率越大，因T1较大，故C正确，D错误。 故选BC。 6．在探究气体压强与体积关系实验中，某兴趣小组设计如图实验装置。已知重力加速度为g，注射器气密性和导热良好且外界环境温度保持不变，不计一切摩擦。 (1)用刻度尺测得注射器刻度上到的长度为，注射器活塞的横截面积为______cm2； (2)取下沙桶，向右拉动活塞一段距离后，用橡胶套堵住注射孔，此时的气体压强为大气压；挂上沙桶，稳定后，测出此时的气体体积和沙桶的总质量，则气体压强的表达式______；（请选用、、S、表示） (3)在沙桶内适量添加沙子，重复多次步骤，以沙桶的总质量为纵轴，以为横轴，绘制图像，其图像如图乙所示，图中横轴截距为，纵轴截距为，可求得未悬挂沙桶时注射器内气体的体积______。 【答案】(1)10 (2) (3) 【详解】（1）由题可知，注射器活塞的横截面积 （2）对活塞受力分析，根据平衡条件可得 解得 （3）整个过程为等温变化，根据玻意耳定律可得 整理可得 结合图像可得， 联立解得 7．用如图所示装置完成“探究气体等温变化的规律”实验。 (1)关于实验下列说法正确的是________； A．实验时需要用手扶住注射器外壁，以防止注射器在实验过程中晃动 B．在活塞上涂上润滑油，保持良好的封闭性 C．实验时缓慢地向上拉或向下压柱塞，是为了尽量减小注射器与柱塞间的摩擦 D．封闭一定质量的气体时，先要摘除橡胶套，拉动柱塞使之移到适当位置后，再用橡胶套封闭注射器的注射孔 (2)某实验小组进行了两次正确的操作，并由记录的数据作出了图像，如图1、2所示。若两次实验气体的质量一定，则气体温度T1________T2（填“>”、“<”或“=”）；若两次实验气体的温度不变，则气体质量m1________m2（填“>”、“<”或“=”）。 【答案】(1)BD (2) 【详解】（1）A．从实验要求可知，实验前将注射器固定好就可以防止实验过程中注射器晃动，用手扶住注射器外壁会导致封闭气体的温度升高，故A项错误； B．在活塞上适量涂上润滑油，可减少摩擦并保证密封性，防止漏气，故B项正确； C．实验时缓慢地向上拉或向下压柱塞，是为了防止动作过快导致封闭气体的温度升高，故C项错误； D．封闭一定质量的气体时，先要摘除橡胶套，拉动柱塞使之移到适当位置后，再用橡胶套封闭注射器的注射孔，故D项正确。 故选BD。 （2）[1]若两次实验气体的质量一定，根据理想气体状态方程有 整理有 所以图像的斜率为，由于图线1的斜率大于图线2的斜率，所以。 [2]两次实验气体的温度不变，气体分子对器壁的平均撞击力相同，由图可知在气体体积相同时，，说明第一次实验时气体的分子数密度更大些，所以气体的分子数更多些，所以。 8．如图所示，某同学利用注射器、压强传感器、数据采集器和计算机等器材，研究“一定质量的气体在温度不变时，其压强与体积的关系” (1)关于该实验下列说法正确的是（　　） A．为保证封闭气体的气密性，应在柱塞与注射器壁间涂上润滑油 B．为方便推拉柱塞，应用手握住注射器 C．为节约时间，实验时应快速推拉柱塞和读取数据 D．实验中气体的压强和体积都可以通过数据采集器获得 (2)为了探究气体在不同温度时发生等温变化是否遵循相同的规律，他们进行了两次实验，得到的p-V图像如图乙所示，由图可知两次实验气体的温度大小关系为T₁________T₂（选填“<”“=”或“>”） (3)为了能最直观地判断气体压强p与气体体积V的函数关系，应作出________（选填“”或“”图像。对图线进行分析，如果在误差允许范围内该图线是一条________，就说明一定质量的气体在温度不变时，其压强与体积成反比。 (4)另一实验小组的成员也进行了实验，并且操作正确，根据测得的数据作图像，如图所示，则图线不过原点的原因可能是________（答出一条即可）。 【答案】(1)A (2)> (3) 过原点的倾斜直线 (4)连接注射器与传感器的软管内有气体 【详解】（1）A．为保证封闭气体的气密性，确保气体质量不变，应在柱塞与注射器壁间涂上润滑油，故A正确； B．为保证气体温度不变，不能用手握住注射器，故B错误； C．为保证气体温度不变，实验时应缓慢推动柱塞，待示数稳定后读取数据，故C错误； D．实验中气体的压强可以通过数据采集器获得，体积通过注射器外部的刻度读取，故D错误。 故选A。 （2）根据 可得 可得离原点越远的等温线温度越高，故 （3）[1]气体发生等温变化，根据波意耳定律有 整理得 能最直观地判断气体压强p与气体体积V的函数关系，应作出图像。 [2]如果在误差允许范围内该图线是一条过原点的倾斜直线，就说明一定质量的气体在温度不变时，其压强与体积成反比。 （4）设连接注射器与传感器的软管内气体体积为，则封闭气体的真实体积为，根据 整理得 根据图像可得，则图线不过原点的原因可能是连接注射器与传感器的软管内有气体。 9．某实验小组用图1所示实验装置来进行“探究气体等温变化的规律”实验。 (1)在本实验操作的过程中，需要保持不变的量是气体的温度和____。 (2)关于该实验的操作，下列说法正确的是 。 A．在柱塞上涂抹润滑油可以提高装置的气密性 B．实验时应快速推拉柱塞并迅速读数，以避免气体与外界发生热交换 C．推拉柱塞及读取数据时不要用手握住注射器下端，以避免改变气体的温度 D．实验必须测量柱塞的横截面积，以获知被封闭气体的体积 (3)为了探究气体在不同温度时发生等温变化是否遵循相同的规律，实验小组在不同的环境温度下进行了实验，得到的p-V图像如图2所示，由图可知，这两次实验气体的温度大小关系为T₁____________T₂(选填“<”“=”或“>”)。 (4)实验小组同学做出 图像，发现当气体压强增大到一定值后，实验数据描绘的图线偏离过原点的直线。若是因实验装置漏气导致的偏离，则描绘的图线可能如图3的_______(选填“①”或“②”)所示。 【答案】(1)质量 (2)AC (3)< (4)② 【详解】（1）在本实验操作的过程中，需要保持不变的量是气体的温度和质量。 （2）A．在柱塞上涂抹润滑油可以提高装置的气密性，故A正确； B．实验时应缓慢推拉柱塞等稳定后再读数，以避免气体温度发生变化，故B错误； C．推拉柱塞及读取数据时不要用手握住注射器下端，以避免改变气体的温度，故C正确； D. 实验不必测量柱塞的横截面积，以气柱的长度值代替气体的体积值即可，选项D错误。 故选AC。 （3）因T2对应的图像的pV值较大，可知温度较高，即这两次实验气体的温度大小关系为T1<T2 （4）根据可知若漏气，则C减小，即图像的斜率减小，则图像为②； 10．如图甲所示，物理兴趣小组的同学用一个带两根细管的橡胶塞塞紧烧瓶的瓶口，封闭一定质量的气体，烧瓶容积为V0。其中，一根带阀门的细管连通充满水的注射器，另一根细管与压强传感器相连，压强传感器连接数据采集器，数据采集器连接计算机。某同学利用此装置探究一定质量的气体在温度不变时压强与体积的关系。 步骤如下： ①打开阀门，缓慢推动注射器活塞，向烧瓶内注入一定量的水，然后关闭阀门； ②根据注射器刻度记录注入烧瓶中水的体积V，并记录此时烧瓶内气体的压强p； ③多次实验，记录多组数据，分析得出结论。 (1)正确操作后，发现气体的压强随体积的减小而增大，若以p为纵坐标、以__________（用题中字母表示）为横坐标的图像为近似过原点的倾斜直线，可认为在误差允许范围内气体的压强与体积成反比。 (2)两名同学按照上述方法，用同一套实验装置各自进行实验后，将数据绘制在同一坐标系中，发现两图线在误差允许的范围内并不重合，如图乙所示，出现这种现象的原因可能是__________。 (3)另一同学以V为纵坐标、以为横坐标，绘制了如图丙所示的图像，其横轴截距为a，纵轴截距为b，则注水前封闭气体的体积为__________（用图中字母表示）。 【答案】(1) (2)环境温度不同 (3)b 【详解】（1）烧瓶容积为，由玻意耳定律有 整理得 可知以为横坐标绘制的图线为近似过原点的倾斜直线。 （2）两次图线都为过原点的直线，只是斜率不同，即C值不同，可能是因为环境温度不同。 （3）设注水前封闭气体的体积为，由玻意耳定律则有 整理得 所以图线的纵轴截距b是注水前封闭气体的体积。 11．某同学用如图1所示装置探究气体等温变化的规律。 (1)在实验中，下列哪些操作不是必需的（　　） A．读取刻度尺上显示的空气柱长度 B．读取压力表上显示的压强值 C．测出注射器的直径 (2)实验装置用铁架台固定，而不是用手握住玻璃管（或注射器），并且在实验中要缓慢推动活塞，这些要求的目的是_________。 (3)为了探究气体在不同温度时发生等温变化是否遵循相同的规律，该同学进行了两次实验，得到的图像如图2所示，由图可知两次实验气体的温度大小关系为T₁__________（选填“<”“=”或“>”）T₂。 (4)该同学用传感器进行该实验，实验装置如图3所示。先在注射器内壁上涂一些润滑油，然后把活塞移至注射器中间位置，注射器通过塑料管与气体压强传感器连接；缓慢移动活塞，记录注射器的刻度值V、以及由计算机显示的对应的气体压强值p。借鉴教科书中“探究加速度与质量关系”的数据处理方法，根据实验获取的数据得到V与的线性函数图像，如图4所示，请结合图像说明的意义____________。 【答案】(1)C (2)保持气体温度不变 (3) (4)软管内气体体积 【详解】（1）AC．由于注射器的直径均匀恒定，根据 可知，体积和空气柱长度成正比，所以只需要读取刻度尺上显示的空气长度，无需测量直径，故读取刻度尺上显示的空气柱长度操作需要，A正确不符合题意。测出注射器的直径操作不需要，C错误符合题意； B．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，故该操作需要。B正确不符合题意。 故选C。 （2）用手握住玻璃管（或注射器）会使气体温度因手的温度改变，缓慢推动活塞且用铁架台固定，能让气体有足够时间与外界进行热交换，保持温度不变，满足等温变化条件，即保持气体温度不变。 （3）由图像可知同一体积所对应的压强更大，根据 可知，可得的温度更高。 （4）设软管内气体体积为，根据 整理得 结合图像有 说明的表示的软管内气体体积。 12．如图（a）所示，某一小组用气体压强传感器、标号为25mL的注射器等器材探究气体等温变化的规律，主要实验步骤如下： ①测出软管内空气的体积为0.9mL； ②在注射器内用活塞封闭一定量的气体，将注射器、软管、压强传感器、数据采集器和计算机逐一连接起来； ③缓慢移动活塞至某一位置，待示数稳定后记录注射器和软管内封闭气体的总体积和由计算机显示的气体压强； ④重复上述步骤③，多次测量并记录； ⑤计算机根据p、V值，作出图像。 (1)实验操作中除了保证封闭气体的温度恒定以外，还需要在活塞上均匀涂抹润滑油，主要目的是为了______； (2)根据记录数据，作出如图（b）所示的图。对图线进行分析，若在实验误差允许范围内，、、、之间满足关系式_____，则说明一定质量的气体在温度不变时压强与体积成反比。图中阴影部分的物理意义是______。 【答案】(1)增强气密性，保持气体质量不变 (2) 气体体积由增大到的过程中，气体对外界所做的功 【详解】（1）实验中，除了保证封闭气体的温度恒定以外，还需保证气体的质量不变。为此，在封入气体前，应在活塞上均匀涂抹润滑油； （2）[1]对图线进行分析，若在实验误差允许范围内，满足关系式，则说明一定质量的气体在温度不变时压强与体积成反比。 [2]根据，可知图中阴影部分的物理意义是：气体体积由增大到的过程中，气体对外界所做的功。 13．用如图所示装置探究气体等温变化的规律。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。从压力表上读取空气柱的压强，从注射器旁的刻度尺上读取空气柱的长度。     (1)实验时需要缓慢推动柱塞，其主要目的是（　　） A．为避免漏气 B．为保持气体温度不变 (2)实验中应在柱塞上涂抹润滑油，其主要目的是（　　） A．为避免漏气 B．为了减小摩擦 (3)某实验小组进行了两次规范的实验，并由记录的数据作出了p-V图像，如图中甲、乙图线所示。若两次实验气体的质量一定，则气体温度T甲______T乙；若两次实验气体的温度不变，则气体质量m甲______m乙。（两空均填“>”“<”或“=”） 【答案】(1)B (2)A (3) > > 【详解】（1）为了控制气体的温度不变，实验中应缓慢推动柱塞。故选B。 （2）为了控制气体质量不变，实验中应在柱塞上涂抹润滑油。故选A。 （3）[1]在p-V图像中，根据可得 即离坐标原点越远的等温线温度越高，则 [2]由克拉珀龙方程，式中m是气体的质量，M是摩尔质量，R是摩尔气体常量，可知在相同情况下，当温度T不变时，所选气体的质量m越大，pV值越大，所以 14．如图所示，用气体压强传感器探究气体等温变化的规律，操作步骤如下：    ①在注射器内用活塞封闭一定质量的气体，将注射器、压强传感器、数据采集器和计算机逐一连接起来； ②缓慢移动活塞至某位置，待示数稳定后记录此时注射器内封闭气体的体积和由计算机显示的气体压强值； ③重复上述步骤②，多次测量并记录； ④根据记录的数据，作出相应图像，分析得出结论。 (1)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由注射器刻度读出。实验前是否需要对传感器进行调零？___________（选填：“是”或“否”） (2)（多选）实验过程中，下列说法正确的（    ） A．推拉活塞时，动作要快，以免气体进入或漏出 B．活塞移至某位置时，应待稳定后记录此时注射器内气柱的长度和气体的压强值 C．推拉活塞时，手不可以握住注射器气体部分 D．实验时注射器内的气体向外发生了泄漏 (3)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下表所示，仔细观察“p·V”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 1 20.0 1.0010 20.020 2 18.0 1.0952 19.714 3 16.0 1.2313 19.701 4 14.0 1.4030 19.642 5 12.0 1.6351 19.621 A．实验时注射器活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 (4)若考虑到连接注射器与传感器的软管内气体体积不可忽略，从理论上讲图像可能接近下列哪个图（    ） A．   B．   C．   D．   (5)某小组两位同学各自独立做了实验，环境温度一样且实验均操作无误，根据他们测得的数据作出的图像如图所示，图线a与b在横轴上截距之比为1∶2，则a与b密闭气体质量之比为___________。    【答案】(1)否 (2)BC (3)D (4)D (5)2:1 【详解】（1）实验前不需要对传感器进行调零，因为传感器不调零，图线仍然是一条直线； （2）A．推拉活塞时，动作要缓慢，以免气体温度发生变化，故A错误； B．活塞移至某位置时，要等稳定后记录此时注射器内气柱的长度和气体的压强值，故B正确； C．推拉活塞时，手不可以握住注射器气体部分，以免气体的温度发生变化，故C正确； D．实验时注射器内的气体质量保持不变，没有向外发生泄漏，选项D错误。 故选BC。 （3）A．实验时注射器活塞与筒壁间的摩擦力不断增大，不会影响气压与体积，故A错误； B．实验时环境温度升高了，根据理想气体状态方程 pV乘积变大，故B错误； C．封闭气体压强与外界大气压强无关，故C错误； D．实验时若注射器内的气体向外发生了泄漏，根据理想气体状态方程 常数C与气体质量有关，变小，则pV乘积减小，故D正确。 故选D。 （4）若考虑到连接注射器与传感器的软管内气体体积不可忽略，则 可得 则图像的斜率为 则随V减小，即随的增加，斜率k减小，即图像为D。 （5）气体温度相等，根据一定质量理想气体状态方程 可知气体质量越大，气体的物质量越大，常数C越大。根据 可知图像的斜率正比于气体质量，则设a与横轴上的截距为x，则b与横轴上的截距为2x，则有 15．某同学用如图所示实验装置探究一定质量的气体发生等温变化时压强与体积的关系。将注射器活塞移动到体积最大的位置，接上软管和压强传感器，记录此时注射器内被封闭气体的压强p和体积V；推动活塞压缩气体，记录多组气体的压强和体积。 （1）为保证注射器内封闭气体的温度不发生明显变化，以下说法正确的是___________。 A．要尽可能保持环境温度不变 B．实验过程中应缓慢地推动活塞 C．实验过程中要用手握紧注射器并快速推拉活塞 D．实验前要在活塞与注射器壁间涂适量的润滑油 （2）分别在环境温度为、时完成上述探究活动。下列各图能正确且直观地反映实验过程中，气体压强p随体积V变化规律的是___________。 A．     B． C．     D． （3）实验中发现，气体压强与体积的乘积pV越来越小，原因可能是___________。 （4）该同学用此装置测量大米的密度。他取少许大米，先用天平测出其质量，再将其装入注射器内，重复上述实验操作，记录注射器上的体积刻度V和压强传感器读数p，根据实验测量数据，作出图像可能是图中的___________。（选填“A”“B”或“C”） （5）该同学用第（4）问中图线与纵轴交点坐标（或坐标的绝对值）作为大米体积，由此求出大米的密度比真实值___________（选填“偏大”“偏小”或“相等”） 【答案】 AB/BA BD/DB 漏气 A 偏大 【详解】（1）[1]A。保证注射器内封闭气体的温度不发生明显变化，环境温度不变，故选项A正确； B．实验过程中应缓慢地推动活塞，使气体温度始终与环境温度相同，故选项B正确； C．实验过程中要用手握紧注射器并快速推拉活塞，气体温度将升高，故选项C错误； D．在活塞与注射器壁间涂适量的润滑油作用是不漏气，不能保证温度不变，故选项D错误。 故选AB。 （2）[2]AB。对于一定质量的理想气体，当温度一定为定值，且温度越高，越大，故选项A错误，选项B正确； CD．对于一定质量的理想气体，当温度一定与成正比，斜率即的乘积，故斜率越大温度越高，故选项C错误，选项D正确。 故选BD。 （3）[3]由克拉伯龙方程 当温度不变时，变小，变小，气体漏气造成的。 （4）[4]设大米的体积为，由理想气体方程得 ， 故是图中的A。 （5）[5]因为软管的存在，故偏小，由密度 故密度偏大。 16．如图所示，用气体压强传感器探究气体等温变化的规律，操作步骤如下：    ①在注射器内用活塞封闭一定质量的气体，将注射器、压强传感器、数据采集器和计算机逐连接起来； ②缓慢移动活塞至某位置，待示数稳定后记录此时注射器内封闭气体的体积和由计算机显示的气体压强值； ③重复上述步骤②，多次测量并记录； ④根据记录的数据，作出相应图像，分析得出结论。 （1）保持温度不变，封闭气体的压强用压强传感器测量，体积V由注射器刻度读出。实验前是否需要对传感器进行调零？________（选填：“是”或“否”） （2）实验过程中，下列说法正确的________。 A．推拉活塞时，动作要快，以免气体进入或漏出B．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气体的压强值 C．推拉活塞时，手不可以握住注射器气体部分 （3）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下表所示，仔细观察“”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） /（×105 Pa·mL） 1 20.0 1.0010 20.020 2 18.0 1.0952 19.714 3 16.0 1.2313 19.701 4 14.0 l.403 0 19.642 5 12.0 1.635 1 19.621 A．实验时注射器活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 （4）若考虑到连接注射器与传感器的软管内气体体积不可忽略，从理论上讲图像可能接近下列哪个图________？    （5）某同学实验时缓慢推动活塞，并记录下每次测量的压强与注射器刻度值。在实验中出现压强传感器软管脱落，他重新接上后继续实验，其余操作无误。若该同学用软管脱落前测得的实验数据在图中画出了图线，在图中大致画出可能的、符合软管脱落后测得的实验数据的那部分图线_________。    【答案】 否 C D D 见解析 【详解】（1）[1]实验前不需要对传感器进行调零，因为传感器不调零，图线仍然是一条直线； （2）[2]A．推拉活塞时，动作要缓慢，以免气体温度发生变化，故A错误； B．活塞移至某位置时，要等稳定后记录此时注射器内气柱的长度和气体的压强值，故B错误； C．推拉活塞时，手不可以握住注射器气体部分，以免气体的温度发生变化，故C正确。 故选C。 （3）[3]A．实验时注射器活塞与筒壁间的摩擦力不断增大，不会影响气压与体积，故A错误； B．实验时环境温度升高了，根据理想气体状态方程，乘积变大，故B错误； C．封闭气体压强与外界大气压强无关，故C错误； D．实验时若注射器内的气体向外发生了泄漏，根据理想气体状态方程，常数 与质量有关，变小，则乘积减小，故D正确。 故选D。 （4）[4]根据玻意耳定律得 解得 当趋向于零时 即该双曲线的渐近线方程为 故选D。 （5）[5]根据 可知 实验时缓慢推动活塞，封闭气体压强大于外界气压，软管脱落后重新接上，则封闭气体质量变小，图像斜率变小，故脱落后测得的实验数据的那部分图像如图所示    17．图（a）是“用DIS研究在温度不变时，一定质量的气体压强与体积关系”的实验装置。 （1）实验中，连接注射器与压强传感器之间软管内的气体不可忽略。移动活塞，多次记录注射器上的体积刻度V和压强传感器读数p，绘出的 图像可能为( ) A． B． C． D． （2）用第（1）问中获得的数据绘制 图像，如图（b）所示，则连接注射器与压强传感器之间软管内气体的体积为________________。 （3）若用天平测出若干粒大米的质量为m，然后将这些米粒装入上述装置中的注射器内，移动活塞，多次记录注射器上的体积刻度V和压强传感器读数p，绘出图（c）所示的图像。则可求出大米的密度为________________（用m、V1、V2表示）。 （4）第（3）问中，若读出注射器上的体积刻度为V3之后，用手握住注射器左侧的大部分位置，向外拉动活塞，其余操作无误，继续采集若干数据，请在图（c）中大致画出大于V3部分的图线。( ) 【答案】 C V1 【详解】（1）[1]由于连接注射器与压强传感器之间软管内的气体不可忽略，当压强增加后，连接部分软管内的气体体积也减小，但连接部分体积未变，则注射器中有气体进入连接部分，相当于注射器漏气，当V减小时， 增大， p随之增加的程度不是线性关系，当V越小时，压强越大，进入软管内的气体越多，压强增加程度越小，斜率越小，故绘出的 图像可能为C。 故选C。 （2）[2]设连接注射器与压强传感器之间软管内气体的体积为V0 ，根据玻意耳定律 则有 当为0时，V=-V1，代入上式得 （3）[3]设大米的体积为V米，以注射器内及软管内封闭的气体为研究对象，由玻意耳定律 则有 当为0时，V=V2，代入上式得 则可求出大米的密度为 （4）[4]用手握住注射器左侧的大部分位置，向外拉动活塞时，气体的温度会增加，由理想气体状态方程 知随着体积增加，图像的斜率减小，故图像如图 18．用图甲所示装置探究气体等温变化的规律。 （1）实验中，为找到体积与压强的关系，____（选填“需要”或“不需要”）测空气柱的横截面积； （2）关于该实验的操作，下列说法正确的有_________； A．柱塞上应该涂油 B．应缓慢推拉柱塞 C．用手握注射器推拉柱塞 D．注射器必须固定在竖直平面内 （3）测得多组空气柱的压强p和体积V的数据后，以p为纵坐标，为横坐标。在坐标系中描点作图；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像应为图乙中的________（选填“①”或“②”），造成该现象的原因可能是____________。 【答案】 不需要 AB ② 漏气 【详解】(1)[1]由于注射器的横截面积相等，所以在此可用长度代替体积，故不需要测空气柱的横截面积。 (2)[2]A．柱塞上涂油，既减小摩擦，又防止漏气，故A正确； B．若急速推拉活塞，则有可能造成漏气和等温条件的不满足，所以应缓慢推拉活塞，故B正确； C．手握活塞造成温度变化，故C错误； D．压强由压力表测量，不是由竖直的平衡条件计算，所以不需要竖直放置，故D错误。 故选AB。 (3)[3][4]由，可得 p＝CT× 其中p-图象的斜率为k＝CT，则温度相同时，质量越小，则图象的斜率越小，图象将向下弯曲，图②是小明组所绘，造成这种情况的原因是漏气。 答案第10页，共12页 2 学科网（北京）股份有限公司 $