探究等温变化气体压强与体积的关系—2026年高考物理实验题解读与针对性训练
2026-06-30
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资源信息
| 学段 | 高中 |
| 学科 | 物理 |
| 教材版本 | - |
| 年级 | 高三 |
| 章节 | - |
| 类型 | 题集-专项训练 |
| 知识点 | - |
| 使用场景 | 高考复习-真题 |
| 学年 | 2027-2028 |
| 地区(省份) | 全国 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 1.95 MB |
| 发布时间 | 2026-06-30 |
| 更新时间 | 2026-07-02 |
| 作者 | 王者风范物理工作室 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2026-06-30 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/58578481.html |
| 价格 | 1.50储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
摘要:
**基本信息**
聚焦气体等温变化实验,以高考题解读为引领,通过9道针对性训练题构建"原理理解-操作规范-数据处理-误差分析"的完整认知链,强化科学探究与科学思维。
**专项设计**
|模块|题量/典例|题型特征|知识逻辑|
|----|-----------|----------|----------|
|高考题解读|1道高考真题|实验步骤补全、压强计算、图像结论|从实验操作(摩擦力测量、缓慢拉动)到规律验证(p与V反比关系)|
|针对性训练|9道模拟题|横截面积测量、温度控制、图像异常分析、体积计算|覆盖仪器使用(游标卡尺)、误差分析(漏气/温度变化)、规律应用(p-1/V图像)等维度|
内容正文:
2026高考物理实验题解读与针对性训练
实验 探究等温变化气体压强与体积的关系
【高考题解读】
2026高考物理四川卷第11题.(6分)
某兴趣小组用注射器、挂钩式电子秤、橡胶管塞、细线等探究气体等温变化的规律,实验过程如下:
(1)如图1所示、将细线系在活塞一端、水平固定针筒,用电子秤挂钩钩住细线、沿水平方向匀速拉动活塞。记录电子秤示数,计算出活塞与针筒内壁间摩擦力大小f。
(2)用橡胶管塞塞满注射器末端小管,确认装置密封。
(3)用电子秤沿水平方向_______(选填“缓慢”或“快速”)拉动活塞,活塞位于刻度30.0mL处时记录第一次电子秤示数,此后针筒内空气柱的体积V每增加2mL记录一次示数,得到多组数据。
(4)计算针筒内空气柱压强p。已知大气压强为、活塞横截面积为S、由电子秤示数计算出活塞所受拉力大小F,则p=_____(用、f、F、S表示)。
(5)绘制p—图像如图2所示。实验表明:质量一定的空气,在温度保持不变的情况下,压强p与体积V成_______(选填“正比”或“反比”)。
【创新点】
采用电子秤替代压力表
【答案】 (3) 缓慢 (4)+ (5) 反比
解析 (3) 为了保持气体的温度不变, 用电子秤沿水平方向缓慢拉动活塞。
(4)以活塞为研究对象,根据平衡条件, ,解得针筒内空气柱压强p =+ .
(5) 由pV=C,可得p=C,由图可知p—图像不变,即p与 图像成正比,则压强p与体积V成反比。
【针对性训练】
1. (2026广东惠州调研)某实验小组同学利用如图(a)所示的装置探究等温情况下一定质量气体压强和体积的关系。
(1)实验中,为了探究注射器内气体的体积与压强的关系,__________(选填“需要”或“不需要”)测空气柱的横截面积。
(2)实验过程中要求缓慢推动活塞,其目的是__________。
(3)为了探究注射器内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(b)所示,由图可知,两次实验气体的温度大小关系为__________(选填“<”、“=”或“>”)。
(4)为了更方便通过图像观察气体做等温变化的规律,实验小组根据实验数据绘制。如果随着压强增大,实验过程中注射器内气体出现漏气的情况,则绘制的图线可能是图(c)中的哪条图线:__________(选填“①”、“②”或“③”)。
【答案】(1)不需要 (2)保持气体的温度不变
(3)> (4)③
【解析】
(1)对两个平衡状态,由玻意耳定律,有
可消去横截面积S,有
则实验不需要测量空气柱的横截面积。
(2)若推动活塞过快,则会使得气体温度快速变化,破坏了实验条件,要保持气体的温度不变,则在实验过程中要求缓慢推动活塞。
(3)同一质量的理想气体,体积不变时,温度越高,其压强越大,则由图(b)可知,>。
(4)由题意,图线是一条延长后过原点的倾斜直线,即
图像斜率即常量C与气体温度和气体的物质的量有关。当实验过程中注射器内气体出现漏气的情况,即气体的物质的量减少,则图像斜率减小,绘制的图线可能是图(c)中的③。
2. (北京通州区2025年高三年级模拟考试)用图所示装置“探究等温情况下一定质量气体压强与体积的关系”的实验中,下列说法正确的是( )
A. 实验中需要测量空气柱的横截面积
B. 柱塞上应该涂油
C. 应缓慢推拉柱塞
D. 注射器必须固定在竖直平面内
【答案】BC
【解析】.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,A错误;
柱塞上涂油,既减小摩擦,又防止漏气,B正确;
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,C正确;
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,D错误。
故选BC。
3. (2026河南名校联考) 用如图所示的装置“验证玻意耳定律”。注射器针筒上所标刻度是注射器的容积,最大刻度为,注射器活塞已装上钩码框架,如图所示。此外,还有一架托盘天平、若干钩码、一把刻度尺、一个针孔橡皮帽和少许润滑油,重力加速度为g。
(1)下面是实验步骤,试将空格内容补充完整。
①记下气压计所示的大气压强。用刻度尺测出注射器针筒上全部刻度的长度L,算出针筒的横截面积为_______。
②称出注射器的活塞和钩码框架的总质量M。
③把适量的润滑油抹在注射器的活塞上,将活塞插入外筒中,上下拉动活塞,使活塞与针筒的间隙内均匀地涂上润滑油。
④把活塞插到适当的位置,将注射器针筒上的小孔用橡皮帽堵住。
⑤在钩码框架两侧挂上钩码,记下挂上的钩码的质量。在达到平衡后,记下注射器中空气柱的体积,算出此时空气柱的压强________(用题目给出的已知量的符号表示)。
⑥增加钩码的个数,使钩码的质量增大为,达到平衡后,记下空气柱的体积 。算出此时空气柱的压强。
⑦如果在误差允许范围内等式 成立,即可验证玻意耳定律。
(2)对本实验下列说法正确的是 。
A. 固定注射器针筒时必须保持针筒竖直
B. 在实验过程中要用手抓牢注射器以保证其不晃动,以便眼睛平视,读数准确
C. 在活塞与针筒的间隙内均匀地涂上润滑油的目的是为了减小摩擦,没有其它作用
D. 改变钩码质量后不要立即读数,待稳定后再读数
(3)实验中测出了注射器内封闭气体的几组压强p和体积V的值后,用p作纵轴,作横轴,画出 图像如图实线所示,图像出现弯曲的可能原因是
A. 实验过程中气体温度升高
B. 实验过程中气体温度降低
C. 实验过程中堵住针孔的橡皮帽漏气
D. 在计算压强时,没有计入由于活塞和框架的重力引起的压强
【答案】(1) ①. ②. (2)AD
(3)C
【解析】
(1) 针筒的横截面积为
根据受力平衡可得
可得空气柱的压强为
(2)A.为了减小误差,固定注射器针筒时必须保持针筒竖直,故A正确;
B.在实验过程中,为了使气体温度不变,不能用手抓牢注射器,故B错误;
C.在活塞与针筒的间隙内均匀地涂上润滑油的目的除了为了减小摩擦,还有保持密封气体质量不变的作用,故C错误;
D.改变气体的状态后不要立即读数,待稳定后再读数,故D正确。
故选AD。
(3)图像向下弯曲,pV乘积减小,可能是实验过程中有漏气现象。C正确。
4. (2024山东菏泽质检)如图甲是“用压强传感器研究温度不变时,一定质量的气体压强与体积的关系”的实验装置。
主要步骤如下:
①将压强传感器调零;
②在活塞上均匀涂抹润滑油,把活塞移至注射器满刻度处;
③逐一连接注射器、压强传感器、数据采集器、计算机;
④推动活塞,记录多组注射器内气体的体积V,以及相应的压强传感器示数p。
(1)下列实验操作和说法正确的是______;
A. 迅速推动活塞
B. 不要用手握注射器推拉活塞
C. 缓慢推动活塞
D. 活塞上均匀涂抹润滑油主要目的是为了让气体密封良好
(2)测得多组空气柱的压强p和体积V的数据后,为直观反映压强与体积之间的关系,若以p为纵坐标,则应以______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线应为图乙中的______(选填“①”或“②”),造成该现象的原因可能是______(答一种即可)。
(3)利用此装置测量一粒花生米的体积,将一粒花生米放入针筒内,用活塞封闭针筒,读出此时的体积为,压强传感器示数为;再缓慢推活塞至体积为,并读出此时的压强传感器示数为,则这粒花生米的体积______(用字母表示)。
【答案】(1)BCD (2) ①. ②. ② ③. 存在漏气
(3)
【解析】
(1).为了确保气体的稳定不变,实验中不要用手握注射器推拉活塞,同时需要缓慢推动活塞,故A错误,BC正确;为了确保所研究气体的质量不变,实验中需要在活塞上均匀涂抹润滑油,确保气体密封良好,故D正确。
故选BCD
(2) [1]根据玻意耳定律有
变形有
可知,为直观反映压强与体积之间的关系,若以p为纵坐标,则应以为横坐标在坐标系中描点作图,此时的图像是一条过原点的倾斜直线;
[2]实验中压缩气体时,由测得数据发现p与V的乘积值越来越小,即在压强一定时,测量的体积值小于理论图像对应的体积值,则横坐标的测量值大于其理论值,即图像相对于理论图像向下偏,可知,用上述方法作出的图线应为图乙中的②;
[3]结合上述,图像向下偏是由于在压强一定时,测量的体积值小于理论图像对应的体积值,可知,造成该现象的原因可能是存在漏气。
(3)根据玻意耳定律有
解得
5. (2024江西南昌期末)某实验小组用如图1所示的实验装置,探究一定质量的气体在温度不变时,其压强p和体积V的关系。推动注射器的活塞改变气体的体积V,利用压强传感器直接在计算机上获取对应的压强数据p。
(1)为测量气体体积,还需利用图2中游标卡尺的___________(选填“甲”、“乙”或"丙”)测量大直径注射器内径;
(2)实验中下列说法正确的是___________;
A. 推拉柱塞时应尽量缓慢
B. 推拉柱塞时可手握注射器
C. 若实验中软管脱落,可立即装上并继续本次实验
D. 柱塞处涂抹润滑油可起到封闭气体,防止漏气的作用
(3)若要研究p、V之间的关系,使绘制的图像呈一条倾斜的直线,应选用___________(选填“”或“”)作为坐标系;
(4)若环境温度保持不变,操作规范,分析数据时发现的乘积逐渐减小,产生该现象的主要原因是___________;
(5)某同学实验中操作不规范,得到了如图所示的图像,究其原因,是实验中气体温度发生了怎样的变化___________。
A. 一直降低 B. 先升高后降低
C. 先降低后升高 D. 一直升高
【答案】(1)甲 (2)AD
(3)
(4)气体在漏气 (5)B
【解析】
(1)为测量气体体积,还需利用图2中游标卡尺的甲(内测量爪)测量大直径注射器内径。
(2)实验时为防止气体温度变化,推拉柱塞时应尽量缓慢,推拉柱塞时不可手握注射器。故A正确;B错误;若实验中软管脱落,则封闭气体质量将发生变化,不能立即装上并继续本次实验。故C错误;柱塞处涂抹润滑油可起到封闭气体,防止漏气的作用。故D正确。
(3)根据
可得
可知选用作为坐标系,绘制的图像呈一条倾斜的直线。
(4)根据 pV=CT
若环境温度保持不变,操作规范,分析数据时发现pV的乘积逐渐减小,产生该现象的主要原因是气体在漏气。
(5)根据
由图像可知pV之积先变大后变小,因此温度先升高后降低。
6. (2024广东佛山2月质检)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__________;
(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;
(3)挂上沙桶,稳定后,测出此时的气体体积V和沙桶的总质量m,则气体压强的表达式__________;(请选用、g、S、m表示)
(4)在沙桶内适量添加沙子,重复步骤(3);
(5)以沙桶的总质量m为纵轴,以为横轴,绘制 m- 图像,其图像如图乙所示,图中横轴截距为a,纵轴截距为b,可求得未悬挂沙桶时注射器内气体的体积__________,实验时当地的大气压强__________。(请选用a、b、g、S表示)
【答案】 (1) 10 (3)
(5)
【解析】
(1)注射器活塞的横截面积为
(3)根据受力平衡可得
解得气体压强的表达式为
(5)根据玻意耳定律可得
整理可得
结合m— 图像可得
,
解得
,
7.(6分)(2024安徽合肥一模)某实验小组探究一定质量的空气做等温变化的规律,实验装置如图甲所示。用圆柱状活塞将一定质量的空气封闭于无刻度的注射器筒内,封闭空气压强由压强传感器测出。
(1)关于该实验,下列说法正确的是___________。
A.注射器必须水平放置
B.注射器内部的横截面积不需要测量
C.固定在注射器上的刻度尺可以不标注单位
(2)该小组分别在室内外进行了实验(室内温度高于室外温度),作出的 p—图像如图乙所示,则在室内的图像是___________(选填①或②)。实验时需要___________推动活塞(选填“缓慢”或“快速”)。
【答案】(1)BC;(2)①;缓慢
【解析】(1)利用图示实验装置探究一定质量的空气做等温变化的规律,注射器不是必须水平放置,A错误;由于一定质量的空气做等温变化的规律是比例式,所以注射器内部的横截面积不需要测量,固定在注射器上的刻度尺可以不标注单位,BC正确。
(2)由于室内温度高于室外温度,将理想气体状态方程pV/T=C(常量),变化为p=CT·,对照题给的p—图像,可知室内的图像是斜率较大的①。为了保持封闭的气体温度不变,实验时需要缓慢推动活塞。
8. (2024河北衡水名校协作体期末)使用如图装置做“探究气体压强与体积的关系”的实验,压力表通过柱塞内的细管与空气柱相连,细管隐藏在柱塞内部未在图中标明。
序号
1
3.85
1.0
3.85
2
3.17
1.2
3.81
3
2.70
1.4
3.78
4
2.25
1.6
3.60
5
1.95
1.8
3.51
(1)使用控制变量法,实验中必须保持不变的参量是________(选填“温度”、“体积”或“压强”)。
(2)某同学在实验中,测得实验数据如表中所示,仔细观察“”一栏中的数值,发现越来越小,造成这一现象的主要原因是________。
A.实验时外界大气压强降低
B.实验时环境温度升高了
C.实验时装置内气体向外发生了泄漏
D.实验时装置内柱塞与筒壁间的摩擦力越来越大
(3)实验过程中,下列操作正确的是_____。
A.为方便推拉柱塞,应用手握住装置外壁再推拉柱塞
B.为保证封闭气体的气密性,应在柱塞与装置内壁间涂上油脂
C.装置旁的刻度尺只要刻度分布均匀即可,可以不标注具体数值
D.连接压力表和装置内空气柱的细管中的气体体积对实验没有影响
(4)为更准确地测出气体的压强,某同学用压强传感器替代压力表,得到某次实验的图如图所示,究其原因,是温度发生了怎样的变化_________。
A.一直降低 B.一直升高 C.先降低后升高 D.先升高后降低
【参考答案】 ①. 温度 ②. C ③. BC##CB ④. D
【名师解析】
(1)[1]该实验为“探究气体压强与体积的关系”的实验,使用控制变量法,实验中必须保持不变的参量是温度。
(2)[2]A.封闭气体的压强与外界大气压无关,故A错误;
B.实验时若环境温度升高了,则根据一定质量的理想气体的状态方程
可知,乘积应该变大,故B错误;
C.实验时装置内的气体向外发生了泄漏,根据一定质量的理想气体的状态方程
式中常数C是一个与质量有关的常数,当实验时装置内的气体向外发生了泄漏,的乘积将减小,故C正确;
D.实验时装置内柱塞与筒壁间的摩擦力越来越大并不会影响气体的压强和体积,故D错误。
故选C。
(3)[3]A.若用手握住装置外壁再推拉柱塞,则会应人体的温度与装置内气体发生热传递而改变气体的温度,因此不能用手握住装置外壁再推拉柱塞,故A错误;
B.为保证封闭气体的气密性,应在柱塞与装置内壁间涂上油脂,故B正确;
C.由于注射器横截面积一定,初、末状态的体积比就等于空气柱的长度之比,因此装置旁的刻度尺只要刻度分布均匀即可,可以不标注具体数值,对实验的可靠度不会产生影响,故C正确;
D.设细管中气体的体积为,则随着压强的变化,细管中压强与体积的乘积将发生改变,而在温度一定的情况下,根据
可得
由此可知,当压强越大,细管中进入的气体的质量就越大,从而造成在实验中气体的质量发生改变,因此会对实验结果产生影响,故D错误。
故选BC。
(4)[4]根据一定质量的理想气体的状态方程可得
则有
可知压强与体积的乘积越大则气体的温度越高。设图线的方程为
将坐标(1,2)和(4,0.5)代入可得图线的方程为
当时代入方程可得,显然坐标(1,2)和(4,0.5)的乘积相等,而坐标(2,1.5)的乘积相对坐标(1,2)和(4,0.5)的乘积更大,因此可确定气体的温度先升高后降低。故选D。
9. (2024江西1月联考)某小组探究气体在等温变化时压强随体积变化的规律.实验方案如下:在带刻度的注射器内密封一段掺入酒精蒸气的空气,然后将注射器与气体压强传感器连接管相连接。气体压强p由传感器测量,气体体积V等于注射器读数与连接管的容积之和。
(1)实验时手不要握注射器筒,且应缓慢推动注射器活塞,其目的是______________。
(2)下表是小组采集的一组数据,数据真实可靠,请在图中补充描出第6至9个数据点,并画出图线____。
序号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
99.0
110.0
120.9
135.4
154.7
181.2
223.3
291.1
330.0
21.0
19.0
17.0
15.0
13.0
11.0
9.0
7.0
5.0
0.048
0.053
0.059
0.067
0.077
0091
0.111
0.143
0.200
(3)由图可知,前8个数据点的分布情况说明:在等温变化时,气体的压强与体积关系为__________________________;第9个数据点显著偏离上述规律,小组猜想是因为气体的质量减小了,下列哪个选项支持该猜想______________。
A.部分酒精蒸气进入气体压强传感器连接管
B.在测量第9个数据点时发现注射器筒壁出现模糊,部分酒精蒸气液化
【答案】 (1) 减小热传递和做功对气体温度的影响
(2)
(3) 成反比 B
【名师解析】
(1)实验时手不要握注射器筒,且应缓慢推动注射器活塞,其目的是减小热传递和做功对气体温度的影响。
(2)描点如图所示
(3)由图可知,前8个数据点的分布情况说明:在等温变化时,气体的压强与体积成反比;
由图可知,第9个数据点显著偏离上述规律,可能是在测量第9个数据点时部分酒精蒸气遇冷液化使注射器筒壁出现模糊。
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2026高考物理实验题解读与针对性训练
实验 探究等温变化气体压强与体积的关系
【高考题解读】
2026高考物理四川卷第11题.(6分)
某兴趣小组用注射器、挂钩式电子秤、橡胶管塞、细线等探究气体等温变化的规律,实验过程如下:
(1)如图1所示、将细线系在活塞一端、水平固定针筒,用电子秤挂钩钩住细线、沿水平方向匀速拉动活塞。记录电子秤示数,计算出活塞与针筒内壁间摩擦力大小f。
(2)用橡胶管塞塞满注射器末端小管,确认装置密封。
(3)用电子秤沿水平方向_______(选填“缓慢”或“快速”)拉动活塞,活塞位于刻度30.0mL处时记录第一次电子秤示数,此后针筒内空气柱的体积V每增加2mL记录一次示数,得到多组数据。
(4)计算针筒内空气柱压强p。已知大气压强为、活塞横截面积为S、由电子秤示数计算出活塞所受拉力大小F,则p=_____(用、f、F、S表示)。
(5)绘制p—图像如图2所示。实验表明:质量一定的空气,在温度保持不变的情况下,压强p与体积V成_______(选填“正比”或“反比”)。
【针对性训练】
1. (2026广东惠州调研)某实验小组同学利用如图(a)所示的装置探究等温情况下一定质量气体压强和体积的关系。
(1)实验中,为了探究注射器内气体的体积与压强的关系,__________(选填“需要”或“不需要”)测空气柱的横截面积。
(2)实验过程中要求缓慢推动活塞,其目的是__________。
(3)为了探究注射器内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(b)所示,由图可知,两次实验气体的温度大小关系为__________(选填“<”、“=”或“>”)。
(4)为了更方便通过图像观察气体做等温变化的规律,实验小组根据实验数据绘制。如果随着压强增大,实验过程中注射器内气体出现漏气的情况,则绘制的图线可能是图(c)中的哪条图线:__________(选填“①”、“②”或“③”)。
2. (北京通州区2025年高三年级模拟考试)用图所示装置“探究等温情况下一定质量气体压强与体积的关系”的实验中,下列说法正确的是( )
A. 实验中需要测量空气柱的横截面积
B. 柱塞上应该涂油
C. 应缓慢推拉柱塞
D. 注射器必须固定在竖直平面内
3. (2026河南名校联考) 用如图所示的装置“验证玻意耳定律”。注射器针筒上所标刻度是注射器的容积,最大刻度为,注射器活塞已装上钩码框架,如图所示。此外,还有一架托盘天平、若干钩码、一把刻度尺、一个针孔橡皮帽和少许润滑油,重力加速度为g。
(1)下面是实验步骤,试将空格内容补充完整。
①记下气压计所示的大气压强。用刻度尺测出注射器针筒上全部刻度的长度L,算出针筒的横截面积为_______。
②称出注射器的活塞和钩码框架的总质量M。
③把适量的润滑油抹在注射器的活塞上,将活塞插入外筒中,上下拉动活塞,使活塞与针筒的间隙内均匀地涂上润滑油。
④把活塞插到适当的位置,将注射器针筒上的小孔用橡皮帽堵住。
⑤在钩码框架两侧挂上钩码,记下挂上的钩码的质量。在达到平衡后,记下注射器中空气柱的体积,算出此时空气柱的压强________(用题目给出的已知量的符号表示)。
⑥增加钩码的个数,使钩码的质量增大为,达到平衡后,记下空气柱的体积 。算出此时空气柱的压强。
⑦如果在误差允许范围内等式 成立,即可验证玻意耳定律。
(2)对本实验下列说法正确的是 。
A. 固定注射器针筒时必须保持针筒竖直
B. 在实验过程中要用手抓牢注射器以保证其不晃动,以便眼睛平视,读数准确
C. 在活塞与针筒的间隙内均匀地涂上润滑油的目的是为了减小摩擦,没有其它作用
D. 改变钩码质量后不要立即读数,待稳定后再读数
(3)实验中测出了注射器内封闭气体的几组压强p和体积V的值后,用p作纵轴,作横轴,画出 图像如图实线所示,图像出现弯曲的可能原因是
A. 实验过程中气体温度升高
B. 实验过程中气体温度降低
C. 实验过程中堵住针孔的橡皮帽漏气
D. 在计算压强时,没有计入由于活塞和框架的重力引起的压强
4. (2024山东菏泽质检)如图甲是“用压强传感器研究温度不变时,一定质量的气体压强与体积的关系”的实验装置。
主要步骤如下:
①将压强传感器调零;
②在活塞上均匀涂抹润滑油,把活塞移至注射器满刻度处;
③逐一连接注射器、压强传感器、数据采集器、计算机;
④推动活塞,记录多组注射器内气体的体积V,以及相应的压强传感器示数p。
(1)下列实验操作和说法正确的是______;
A. 迅速推动活塞
B. 不要用手握注射器推拉活塞
C. 缓慢推动活塞
D. 活塞上均匀涂抹润滑油主要目的是为了让气体密封良好
(2)测得多组空气柱的压强p和体积V的数据后,为直观反映压强与体积之间的关系,若以p为纵坐标,则应以______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线应为图乙中的______(选填“①”或“②”),造成该现象的原因可能是______(答一种即可)。
(3)利用此装置测量一粒花生米的体积,将一粒花生米放入针筒内,用活塞封闭针筒,读出此时的体积为,压强传感器示数为;再缓慢推活塞至体积为,并读出此时的压强传感器示数为,则这粒花生米的体积______(用字母表示)。
5. (2024江西南昌期末)某实验小组用如图1所示的实验装置,探究一定质量的气体在温度不变时,其压强p和体积V的关系。推动注射器的活塞改变气体的体积V,利用压强传感器直接在计算机上获取对应的压强数据p。
(1)为测量气体体积,还需利用图2中游标卡尺的___________(选填“甲”、“乙”或"丙”)测量大直径注射器内径;
(2)实验中下列说法正确的是___________;
A. 推拉柱塞时应尽量缓慢
B. 推拉柱塞时可手握注射器
C. 若实验中软管脱落,可立即装上并继续本次实验
D. 柱塞处涂抹润滑油可起到封闭气体,防止漏气的作用
(3)若要研究p、V之间的关系,使绘制的图像呈一条倾斜的直线,应选用___________(选填“”或“”)作为坐标系;
(4)若环境温度保持不变,操作规范,分析数据时发现的乘积逐渐减小,产生该现象的主要原因是___________;
(5)某同学实验中操作不规范,得到了如图所示的图像,究其原因,是实验中气体温度发生了怎样的变化___________。
A. 一直降低 B. 先升高后降低
C. 先降低后升高 D. 一直升高
6. (2024广东佛山2月质检)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__________;
(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;
(3)挂上沙桶,稳定后,测出此时的气体体积V和沙桶的总质量m,则气体压强的表达式__________;(请选用、g、S、m表示)
(4)在沙桶内适量添加沙子,重复步骤(3);
(5)以沙桶的总质量m为纵轴,以为横轴,绘制 m- 图像,其图像如图乙所示,图中横轴截距为a,纵轴截距为b,可求得未悬挂沙桶时注射器内气体的体积__________,实验时当地的大气压强__________。(请选用a、b、g、S表示)
7.(6分)(2024安徽合肥一模)某实验小组探究一定质量的空气做等温变化的规律,实验装置如图甲所示。用圆柱状活塞将一定质量的空气封闭于无刻度的注射器筒内,封闭空气压强由压强传感器测出。
(1)关于该实验,下列说法正确的是___________。
A.注射器必须水平放置
B.注射器内部的横截面积不需要测量
C.固定在注射器上的刻度尺可以不标注单位
(2)该小组分别在室内外进行了实验(室内温度高于室外温度),作出的 p—图像如图乙所示,则在室内的图像是___________(选填①或②)。实验时需要___________推动活塞(选填“缓慢”或“快速”)。
8. (2024河北衡水名校协作体期末)使用如图装置做“探究气体压强与体积的关系”的实验,压力表通过柱塞内的细管与空气柱相连,细管隐藏在柱塞内部未在图中标明。
序号
1
3.85
1.0
3.85
2
3.17
1.2
3.81
3
2.70
1.4
3.78
4
2.25
1.6
3.60
5
1.95
1.8
3.51
(1)使用控制变量法,实验中必须保持不变的参量是________(选填“温度”、“体积”或“压强”)。
(2)某同学在实验中,测得实验数据如表中所示,仔细观察“”一栏中的数值,发现越来越小,造成这一现象的主要原因是________。
A.实验时外界大气压强降低
B.实验时环境温度升高了
C.实验时装置内气体向外发生了泄漏
D.实验时装置内柱塞与筒壁间的摩擦力越来越大
(3)实验过程中,下列操作正确的是_____。
A.为方便推拉柱塞,应用手握住装置外壁再推拉柱塞
B.为保证封闭气体的气密性,应在柱塞与装置内壁间涂上油脂
C.装置旁的刻度尺只要刻度分布均匀即可,可以不标注具体数值
D.连接压力表和装置内空气柱的细管中的气体体积对实验没有影响
(4)为更准确地测出气体的压强,某同学用压强传感器替代压力表,得到某次实验的图如图所示,究其原因,是温度发生了怎样的变化_________。
A.一直降低 B.一直升高 C.先降低后升高 D.先升高后降低
9. (2024江西1月联考)某小组探究气体在等温变化时压强随体积变化的规律.实验方案如下:在带刻度的注射器内密封一段掺入酒精蒸气的空气,然后将注射器与气体压强传感器连接管相连接。气体压强p由传感器测量,气体体积V等于注射器读数与连接管的容积之和。
(1)实验时手不要握注射器筒,且应缓慢推动注射器活塞,其目的是______________。
(2)下表是小组采集的一组数据,数据真实可靠,请在图中补充描出第6至9个数据点,并画出图线____。
序号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
99.0
110.0
120.9
135.4
154.7
181.2
223.3
291.1
330.0
21.0
19.0
17.0
15.0
13.0
11.0
9.0
7.0
5.0
0.048
0.053
0.059
0.067
0.077
0091
0.111
0.143
0.200
(3)由图可知,前8个数据点的分布情况说明:在等温变化时,气体的压强与体积关系为__________________________;第9个数据点显著偏离上述规律,小组猜想是因为气体的质量减小了,下列哪个选项支持该猜想______________。
A.部分酒精蒸气进入气体压强传感器连接管
B.在测量第9个数据点时发现注射器筒壁出现模糊,部分酒精蒸气液化
1
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