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PAGE實驗搶分專練(十九)探究等溫情況下一定質(zhì)量氣體壓強與體積的關(guān)系(40分鐘50分)1.(6分)(2023·江蘇選擇考)在“探究氣體等溫變化的規(guī)律”的實驗中,實驗裝置如圖所示。利用注射器選取一段空氣柱為研究對象。下列改變空氣柱體積的操作正確的是 ()A.把柱塞快速地向下壓B.把柱塞緩慢地向上拉C.在橡膠套處接另一注射器,快速推動該注射器柱塞D.在橡膠套處接另一注射器,緩慢推動該注射器柱塞2.(6分)某同學用一個注射器做了兩次驗證玻意耳定律的實驗,操作完全正確。根據(jù)實驗數(shù)據(jù),卻在p-1V圖上畫出了兩條不同的直線(如圖),造成這種情況的原因不可能是 (A.兩次實驗中保持空氣質(zhì)量、溫度相同,所取氣體壓強的數(shù)據(jù)不同B.兩次實驗中空氣的質(zhì)量相同,溫度不同C.兩次實驗中溫度相同,空氣質(zhì)量不同D.兩次實驗中溫度相同,空氣的摩爾數(shù)不同3.(6分)(多選)(2023·海口模擬)某實驗小組用注射器和壓強傳感器探究一定質(zhì)量的氣體發(fā)生等溫變化時的規(guī)律,實驗裝置如圖所示。用注射器封閉一定量的氣體,其壓強p可由左側(cè)的壓強傳感器測得,體積V由注射器壁上的刻度讀出,下列說法正確的是 ()A.注射器必須水平放置B.改變氣體體積時,應緩慢推動活塞C.改變氣體體積時,推動活塞快慢對實驗沒有影響D.處理數(shù)據(jù)時可以作出p-1V圖像,如果是過原點傾斜的直線,說明壓強p與體積V4.(8分)(2023·福州模擬)如圖甲是某實驗小組利用氣體壓強傳感器探究“溫度不變時,一定質(zhì)量的氣體壓強與體積關(guān)系”的實驗裝置。(1)主要操作步驟如下:①把注射器活塞推至注射器某一位置,將注射器與壓強傳感器、數(shù)據(jù)采集器、計算機逐一連接;②緩慢移動活塞,記錄注射器的刻度值V,同時記錄對應的氣體壓強值p;③重復上述步驟②,多次測量;④根據(jù)記錄的數(shù)據(jù),作出p-1V圖線。如果該圖線為直線且反向延長線過坐標原點,就說明氣體壓強與體積成______(選填“正比”或“反比”)。(2)關(guān)于該實驗的操作,下列說法正確的是______(填寫選項前的字母)。

A.實驗中一定要測量空氣柱的橫截面積B.實驗中一定要測量環(huán)境的溫度C.為了減小實驗誤差,在活塞上均勻涂抹潤滑油,主要是為了避免漏氣D.為方便推拉活塞,應用手握緊注射器再推拉活塞(3)某次實驗中,一實驗小組作出的p-1V圖像如圖乙所示,圖線發(fā)生彎曲,造成該現(xiàn)象的原因可能是__________________________________________。5.(8分)(2023·昆明模擬)某同學用注射器和壓強傳感器探究一定質(zhì)量的氣體發(fā)生等溫變化時遵循的規(guī)律,實驗裝置如圖(a)所示。用活塞和注射器外筒封閉一定質(zhì)量的氣體,其壓強可由左側(cè)的壓強傳感器測得。(1)在注射器柱塞上涂上潤滑油,其主要目的是____________________________。

(2)該同學在一次實驗中,計算機屏幕顯示如圖(b)所示,其縱坐標表示封閉氣體的體積,則橫坐標表示的物理量是封閉氣體的__________。

A.熱力學溫度T B.攝氏溫度tC.壓強p D.壓強的倒數(shù)1(3)若該實驗的誤差僅由注射器與傳感器之間細管中的氣體體積V0導致,由圖(b)可得V0大小為__________mL。(結(jié)果保留1位有效數(shù)字)

6.(8分)用DIS研究一定質(zhì)量的氣體在溫度不變時,壓強與體積的關(guān)系,如圖1所示,實驗步驟如下:①把注射器活塞移至注射器中間位置,將注射器與壓強傳感器、數(shù)據(jù)采集器、計算機逐一連接;②移動活塞,記錄注射器的刻度值V,同時記錄對應的由計算機顯示的氣體壓強值p;③用V-1p圖像處理實驗數(shù)據(jù),得出如圖2(1)為了保持封閉氣體的溫度不變,實驗中采取的主要措施及注意事項是__________和__________。

(2)如果實驗操作規(guī)范正確,但如圖所示的V-1p圖線不過原點,則V0代表__________。(3)小明同學實驗時緩慢移動活塞,并記錄下每次測量的壓強p與注射器刻度值V。在實驗中出現(xiàn)壓強傳感器軟管脫落,他重新接上后繼續(xù)實驗,其余操作無誤。V-1p關(guān)系圖像應是__________。7.(8分)有兩個學生實驗,甲、乙兩組同學分組探究:甲組:學生進行“用油膜法測分子大小”實驗中痱子粉不能撒太多的主要原因是:___________________________________________________________________;

甲組同學實驗操作正確,成功形成單分子油膜,不過使用了一瓶久置在實驗室中的油酸酒精溶液,則油酸分子直徑的測量值____________(選填“偏大”“不變”或“偏小”);

乙組:學生利用如圖所示的壓強傳感器研究一定質(zhì)量的氣體在等溫變化中,壓強與體積的關(guān)系,實驗時學生用手握住注射器,快速推拉活塞,結(jié)果p-V圖不為等溫變化應該呈現(xiàn)的雙曲線,其主要原因是:______________________________;

發(fā)現(xiàn)問題后,在正確操作下為了研究方便,乙組制作了1V-p圖,若實驗中注射器發(fā)生漏氣,則1V-p的斜率將__________(選填“變大”“不變”或“變小”)解析版1.(6分)(2023·江蘇選擇考)在“探究氣體等溫變化的規(guī)律”的實驗中,實驗裝置如圖所示。利用注射器選取一段空氣柱為研究對象。下列改變空氣柱體積的操作正確的是 ()A.把柱塞快速地向下壓B.把柱塞緩慢地向上拉C.在橡膠套處接另一注射器,快速推動該注射器柱塞D.在橡膠套處接另一注射器,緩慢推動該注射器柱塞【解析】選B。因為該實驗是要探究氣體等溫變化的規(guī)律;實驗中要緩慢推動或拉動活塞,目的是盡可能保證封閉氣體在狀態(tài)變化過程中的溫度不變;為了方便讀取封閉氣體的體積,不需要在橡膠套處接另一注射器。2.(6分)某同學用一個注射器做了兩次驗證玻意耳定律的實驗,操作完全正確。根據(jù)實驗數(shù)據(jù),卻在p-1V圖上畫出了兩條不同的直線(如圖),造成這種情況的原因不可能是 (A.兩次實驗中保持空氣質(zhì)量、溫度相同,所取氣體壓強的數(shù)據(jù)不同B.兩次實驗中空氣的質(zhì)量相同,溫度不同C.兩次實驗中溫度相同,空氣質(zhì)量不同D.兩次實驗中溫度相同,空氣的摩爾數(shù)不同【解析】選A。根據(jù)玻意耳定律得p=CT·1V,其中C與氣體的質(zhì)量(或摩爾數(shù))有關(guān),則只要氣體的溫度、質(zhì)量相同(或摩爾數(shù)相同),p-1V圖像就相同,B、C、D有可能3.(6分)(多選)(2023·??谀M)某實驗小組用注射器和壓強傳感器探究一定質(zhì)量的氣體發(fā)生等溫變化時的規(guī)律,實驗裝置如圖所示。用注射器封閉一定量的氣體,其壓強p可由左側(cè)的壓強傳感器測得,體積V由注射器壁上的刻度讀出,下列說法正確的是 ()A.注射器必須水平放置B.改變氣體體積時,應緩慢推動活塞C.改變氣體體積時,推動活塞快慢對實驗沒有影響D.處理數(shù)據(jù)時可以作出p-1V圖像,如果是過原點傾斜的直線,說明壓強p與體積V【解析】選B、D。注射器不必水平放置,氣體壓強由傳感器直接讀出,故A錯誤;為防止封閉氣體的溫度發(fā)生改變,改變氣體體積時,應緩慢推動活塞,故C錯誤,B正確;處理數(shù)據(jù)時可以作出p-1V圖像,如果是過原點傾斜的直線,說明壓強p與體積V成反比關(guān)系,故D4.(8分)(2023·福州模擬)如圖甲是某實驗小組利用氣體壓強傳感器探究“溫度不變時,一定質(zhì)量的氣體壓強與體積關(guān)系”的實驗裝置。(1)主要操作步驟如下:①把注射器活塞推至注射器某一位置,將注射器與壓強傳感器、數(shù)據(jù)采集器、計算機逐一連接;②緩慢移動活塞,記錄注射器的刻度值V,同時記錄對應的氣體壓強值p;③重復上述步驟②,多次測量;④根據(jù)記錄的數(shù)據(jù),作出p-1V圖線。如果該圖線為直線且反向延長線過坐標原點,就說明氣體壓強與體積成______(選填“正比”或“反比”)。(2)關(guān)于該實驗的操作,下列說法正確的是______(填寫選項前的字母)。

A.實驗中一定要測量空氣柱的橫截面積B.實驗中一定要測量環(huán)境的溫度C.為了減小實驗誤差,在活塞上均勻涂抹潤滑油,主要是為了避免漏氣D.為方便推拉活塞,應用手握緊注射器再推拉活塞(3)某次實驗中,一實驗小組作出的p-1V圖像如圖乙所示,圖線發(fā)生彎曲,造成該現(xiàn)象的原因可能是__________________________________________?!窘馕觥?1)作出p-1V圖線,該圖線為直線且反向延長線過坐標原點,(2)由于注射器是圓柱形的,橫截面積不變,所以只需測出空氣柱的長度即可,故A錯誤;本實驗探究采用的方法是控制變量法,所以要保持被封閉氣體的質(zhì)量和溫度不變,故溫度保持不變即可,不需要測量,B錯誤;涂潤滑油主要是防止漏氣,使被封閉氣體的質(zhì)量不發(fā)生變化,也可以減小摩擦,故C正確;手握緊活塞會導致溫度的變化,從而影響實驗,D錯誤。(3)一實驗小組作出的p-1V圖像的圖線發(fā)生向上彎曲,答案:(1)④反比(2)C(3)氣體溫度升高5.(8分)(2023·昆明模擬)某同學用注射器和壓強傳感器探究一定質(zhì)量的氣體發(fā)生等溫變化時遵循的規(guī)律,實驗裝置如圖(a)所示。用活塞和注射器外筒封閉一定質(zhì)量的氣體,其壓強可由左側(cè)的壓強傳感器測得。(1)在注射器柱塞上涂上潤滑油,其主要目的是____________________________。

(2)該同學在一次實驗中,計算機屏幕顯示如圖(b)所示,其縱坐標表示封閉氣體的體積,則橫坐標表示的物理量是封閉氣體的__________。

A.熱力學溫度T B.攝氏溫度tC.壓強p D.壓強的倒數(shù)1(3)若該實驗的誤差僅由注射器與傳感器之間細管中的氣體體積V0導致,由圖(b)可得V0大小為__________mL。(結(jié)果保留1位有效數(shù)字)

【解析】(1)在注射器柱塞上涂上潤滑油,其主要目的是防止漏氣,使被封閉氣體的質(zhì)量不發(fā)生變化。(2)理想氣體發(fā)生等溫變化時遵循玻意耳定律pV=C,故V=C1p,則V-1p圖像是一條直線,故選(3)圖(b)所示的V-1p圖線不過原點,就是由于計算體積時沒考慮注射器與傳感器之間細管中的氣體體積,即縱截距大小即為V0,由圖像可知V0=1mL答案:(1)防止漏氣(2)D(3)16.(8分)用DIS研究一定質(zhì)量的氣體在溫度不變時,壓強與體積的關(guān)系,如圖1所示,實驗步驟如下:①把注射器活塞移至注射器中間位置,將注射器與壓強傳感器、數(shù)據(jù)采集器、計算機逐一連接;②移動活塞,記錄注射器的刻度值V,同時記錄對應的由計算機顯示的氣體壓強值p;③用V-1p圖像處理實驗數(shù)據(jù),得出如圖2(1)為了保持封閉氣體的溫度不變,實驗中采取的主要措施及注意事項是__________和__________。

(2)如果實驗操作規(guī)范正確,但如圖所示的V-1p圖線不過原點,則V0代表__________。(3)小明同學實驗時緩慢移動活塞,并記錄下每次測量的壓強p與注射器刻度值V。在實驗中出現(xiàn)壓強傳感器軟管脫落,他重新接上后繼續(xù)實驗,其余操作無誤。V-1p關(guān)系圖像應是__________?!窘馕觥?1)為了保證溫度不變,應減小外界做功以及外部熱量影響,故在實驗中移動活塞要緩慢;不能用手握住注射器封閉氣體部分;【解析】(2)根據(jù)理想氣體狀態(tài)方程pVT=C可知,實驗數(shù)據(jù)畫出的V-1p圖線是過坐標原點的直線。在實際的實驗過程中實驗操作規(guī)范正確,根據(jù)實驗數(shù)據(jù)畫出如圖2所示的V-1p圖線不過坐標原點,該圖線的方程為V=k·1p-b,說明注射器中氣體的體積小于實際封閉氣體的體積,結(jié)合實驗的器材可知,截距V0【解析】(3)根據(jù)pV=C可知V=Cp,當質(zhì)量發(fā)生改變后(質(zhì)量變大),V與1p仍成正比,斜率比原來大,故畫出V-1p答案:(1)移動活塞要緩慢不能用手握住注射器封閉氣體部分(2)注射器與壓強傳感器連接部位的氣體體積(3)B7.(8分)有兩個學生實驗,甲、乙兩組同學分組探究:甲組:學生進行“用油膜法測分子大小”實驗中痱子粉不能撒太多的主要原因是:___________________________________________________________________;

甲組同學實驗操作正確,成功形成單分子油膜,不過使用了一瓶久置在實驗室中的油酸酒精溶液,則油酸分子直徑的測量值____________(選填“偏大”“不變”或“偏小”);

乙組:學生利用如圖所示的壓強傳感器研究一定質(zhì)量的氣體在等溫變化中,壓強與體積的關(guān)系,實驗時學生用手握住注射器,快速推拉活塞,結(jié)果p-V圖不為等溫變化應該呈現(xiàn)的雙曲線,其主要原因是:______________________________;

發(fā)現(xiàn)問題后,在正確操作下為了研究方便,乙組制作了1V-

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