（2022-2024年）3年高考2年模擬匯編專題一熱學(xué)實驗-原卷

（2022-2024年）3年高考2年模擬匯編專題一熱學(xué)實驗3年真題1．（2023·江蘇·高考真題）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．（2023·山東·高考真題）利用圖甲所示實驗裝置可探究等溫條件下氣體壓強與體積的關(guān)系。將帶有刻度的注射器豎直固定在鐵架臺上，注射器內(nèi)封閉一定質(zhì)量的空氣，下端通過塑料管與壓強傳感器相連。活塞上端固定一托盤，托盤中放入砝碼，待氣體狀態(tài)穩(wěn)定后，記錄氣體壓強和體積（等于注射器示數(shù)與塑料管容積之和），逐次增加砝碼質(zhì)量，采集多組數(shù)據(jù)并作出擬合曲線如圖乙所示。

回答以下問題：（1）在實驗誤差允許范圍內(nèi)，圖乙中的擬合曲線為一條過原點的直線，說明在等溫情況下，一定質(zhì)量的氣體。3．（2023·北京·高考真題）用油膜法估測油酸分子直徑是一種通過測量宏觀量來測量微觀量的方法，已知1滴油酸酒精溶液中純油酸的體積為V，在水面上形成的單分子油膜面積為S，則油酸分子的直徑。2年模擬4．（2024·全國·模擬預(yù)測）為了便于研究一定質(zhì)量氣體在溫度不變時氣體壓強與體積的關(guān)系，某興趣小組同學(xué)借助如圖所示DIS實驗軟件系統(tǒng)進行實驗，主要步驟如下：①將壓強傳感器接入數(shù)據(jù)采集器；②將注射器體積調(diào)整為18mL，并接入壓強傳感器；③打開電腦上“專用軟件”，待數(shù)據(jù)穩(wěn)定后開始記錄氣體體積為18mL時的壓強值；④減小注射器內(nèi)氣體體積，重復(fù)②③操作，每隔1mL記錄一次數(shù)據(jù)，得到如下表實驗數(shù)據(jù)。次序12345壓強104.0112.7117.9125.3132.9體積1817161514體積的倒數(shù)0.0560.0590.0630.0670.071乘積1872.01915.91886.41879.51860.6回答下列問題：(1)根據(jù)表中實驗數(shù)據(jù)，以為縱坐標進行擬合，發(fā)現(xiàn)是一條不過原點的直線，應(yīng)該選擇表中為橫坐標；(2)將體積一欄每次的體積加上再重新擬合，發(fā)現(xiàn)擬合后的直線過了原點，則每次加上的主要為的體積（漏氣的體積遠小于）；(3)實驗小組同學(xué)發(fā)現(xiàn)將體積一欄每次的體積加上前后，乘積一欄均依次增加，可能原因為。5．（2024·河北邯鄲·模擬預(yù)測）做“用油膜法估測油酸分子的大小”的實驗。(1)下列實驗步驟的正確順序是__________（填寫實驗步驟前的序號）。A．往邊長約為的淺盤里倒入約深的水，待水面穩(wěn)定后將適量的痱子粉均勻地撒在水面上B．用注射器將事先配好的油酸酒精溶液滴一滴在水面上，待薄膜形狀穩(wěn)定C．將畫有油酸膜形狀的玻璃板平放在坐標紙上，計算出油酸膜的面積，根據(jù)油酸的體積和油酸膜的面積計算出油酸分子直徑的大小D．用注射器將事先配好的油酸酒精溶液一滴一滴地滴入量筒中，記下量筒內(nèi)每增加一定體積時的滴數(shù)，由此計算出一滴油酸酒精溶液的體積，再根據(jù)油酸酒精溶液的濃度計算出油酸的體積E．將玻璃板放在淺盤上，然后將油酸膜的形狀用彩筆描繪在玻璃板上(2)實驗中，體積為的所用油酸酒精溶液中純油酸的體積為，用注射器和量筒測得滴上述溶液的體積為，把一滴該溶液滴入盛水的撒有痱子粉的淺盤中，待水面穩(wěn)定后，得到油酸薄膜的輪廓形狀和尺寸如圖所示，圖中每個小正方形的邊長為，則油酸薄膜的面積；可求得油酸分子的直徑為（用、、、、表示）。(3)某同學(xué)實驗中最終得到的油酸分子直徑數(shù)據(jù)偏大，可能是因為__________。A．計算油膜面積時，舍去了所有不足一格的方格B．水面上痱子粉撒得太多，油膜沒有充分展開C．用注射器和量筒測體積溶液滴數(shù)時多記錄了幾滴6．（2024·安徽·一模）某同學(xué)用圖示實驗裝置探究一定質(zhì)量的氣體等溫變化的規(guī)律。將注射器水平固定，由于沒有壓強傳感器，于是他把活塞和壓力傳感器相連，可測出移動活塞時，傳感器對活塞的壓力F，然后把注射器活塞移動到體積最大的位置，并用橡皮帽封閉注射器右側(cè)的細管。在溫度不變的條件下緩慢移動活塞壓縮氣體并記錄多組壓力F和體積V的值，假設(shè)活塞受到的摩擦可忽略不計。(1)甲同學(xué)想通過作出的圖像探究等溫變化的規(guī)律，則還需要測量的物理量有：（

）A．氣體的溫度 B．注射器的內(nèi)徑 C．大氣壓強 D．被封閉氣體的質(zhì)量(2)乙同學(xué)根據(jù)實驗數(shù)據(jù)作出的圖像如圖，已知圖像的斜率為k，圖像與縱軸交點的縱坐標的絕對值為b，假設(shè)注射器內(nèi)的氣體的狀態(tài)變化遵循玻意耳定律，若細管內(nèi)氣體體積可忽略，則氣體剛被封閉時的體積為（用k和b表示）；若細管內(nèi)氣體體積不可忽略，則隨著的增大，圖像的斜率（選填：變大、變小、不變）。7．（2024·重慶九龍坡·模擬預(yù)測）用氣體壓強傳感器做“探究氣體等溫變化的規(guī)律”實驗，實驗裝置如圖甲所示。(1)下列說法或操作正確的是_______。（填正確答案標號）A．在注射器柱塞上涂抹潤滑油的目的是防止封閉氣體泄露B．推拉活塞時為了穩(wěn)定，應(yīng)用手握緊注射器筒的空氣柱部分，并迅速推拉活塞改變氣體體積C．實驗過程中應(yīng)保持周圍環(huán)境溫度不變D．多測幾組p、V數(shù)據(jù)，記錄并作出圖像，若圖像為曲線即可說明p、V成反比關(guān)系(2)在操作規(guī)范，不漏氣的前提下，某同學(xué)測得多組壓強p和體積V的數(shù)據(jù)并作出圖線，如果膠管中含有一定質(zhì)量的氣體，作出的圖像可能是_______。（填正確答案標號）A． B． C．(3)在同一溫度環(huán)境下，另一位同學(xué)對兩部分氣體重復(fù)了上述實驗，實驗操作和數(shù)據(jù)處理均正確，得到的圖像如圖乙所示。兩次操作中氣體的溫度分別為和，則和的大小關(guān)系為（填“”“”或“”）。8．（2024·山西太原·三模）某物理小組利用下圖器材探究氣體等溫變化的規(guī)律。(1)利用控制變量法進行研究。用注射器選取一段空氣柱為研究對象，注射器下端的開口有橡膠套，它和柱塞一起把一段空氣柱封閉。在實驗過程中，一方面讓空氣柱內(nèi)氣體的不變；另一方面，讓空氣柱的變化不要太快，保證不發(fā)生明顯的變化。(2)需要測量空氣柱的長度和空氣柱的壓強，具體操作如下：空氣柱的長度可以通過刻度尺讀取，空氣柱的長度與橫截面積的就是它的體積；空氣柱的壓強可以從與注射器內(nèi)空氣柱相連的讀取。(3)把柱塞緩慢地向下壓或向上拉，讀取空氣柱的長度與壓強的幾組數(shù)據(jù)。若繪制的圖像類似于雙曲線，進一步通過圖像來檢驗這個猜想，再以p為縱坐標，以為橫坐標，把采集的各組數(shù)據(jù)在坐標紙上描點。如果圖像中的各點位于過原點的同一條直線上，就說明?！敬鸢浮?1)質(zhì)量體積溫度(2)乘積壓力表(3)被封閉氣體的壓強與氣體的體積成反比【解析】（1）[1][2][3]實驗?zāi)康氖翘骄繗怏w等溫變化的規(guī)律，那么在實驗過程中需要保證空氣柱內(nèi)氣體的質(zhì)量不變，另一方面，為了保證氣體的溫度不發(fā)生明顯的變化，所以空氣柱的體積不能變化太快。（2）[1][2]空氣柱的長度與橫截面積的乘積就是被封閉氣體的體積，空氣柱的壓強可以從與注射器內(nèi)空氣柱相連的壓力表上讀取。（3）[1][2]若繪制的圖像類似于雙曲線，進一步通過圖像來檢驗這個猜想，再以p為縱坐標，為橫坐標，把采集的各組數(shù)據(jù)在坐標紙上描點。如果圖像中的各點位于過原點的同一條直線上，就說明被封閉氣體的壓強與氣體的體積成反比，即pV乘積為一常數(shù)。9．（2024·山東泰安·三模）某同學(xué)用如圖所示的裝置探究氣體等溫變化的規(guī)律。在橡膠套和活塞間封閉著一段空氣柱，可由氣壓計讀出管內(nèi)氣體的壓強p，從玻璃管的刻度上直接讀出管內(nèi)氣體的體積。序號V/mLp/（105Pa）p·V/（105Pa·mL）120.01.001020.020218.01.095219.714316.01.231319.701414.01.403019.642512.01.635119.621(1)為保持空氣柱的溫度不變，下列實驗操作中，正確的是（）A．緩慢地向下壓或向上拉活塞B．推拉活塞時，手可以握住玻璃管氣體部分C．推拉活塞時，動作要快(2)正確操作后得到多組管內(nèi)氣體的體積和壓強數(shù)值，如表所示。根據(jù)表格中的測量數(shù)據(jù)，在實驗誤差范圍內(nèi)，你可以得到的實驗結(jié)論是：一定質(zhì)量的氣體，在溫度保持不變的條件下，壓強與體積成（填“正比”或“反比”）。(3)若用圖像法處理實驗數(shù)據(jù)，以壓強p為縱坐標，要得到線性圖像，則橫坐標表示的物理量為。10．（2023·安徽合肥·模擬預(yù)測）小默用如圖裝置驗證等溫狀態(tài)下氣體的實驗定律。已知壓力表通過細管與注射器內(nèi)的空氣柱相連，細管隱藏在柱塞內(nèi)部，未在圖中標明。

（1）在實驗過程中注射器沒有完全豎直而是略微傾斜，則壓力表讀數(shù)。A．偏大

B．偏小

C．沒有影響（2）下列實驗操作，正確的有。A．柱塞上應(yīng)該涂油以更好地密封氣體B．應(yīng)快速推拉柱塞以避免氣體與外界熱交換C．用手握住注射器推拉柱塞以使裝置更加穩(wěn)定（3）注射器內(nèi)空氣柱的體積為V、壓強為p，若考慮到連接壓力表和注射器內(nèi)空氣柱的細管中有少量氣體未計入，從理論上分析圖像最接近下列哪個圖。

11．（2023·山東日照·三模）物理小組的同學(xué)們利用圖甲所示的裝置探究氣體等溫變化的規(guī)律。實驗步驟如下：①將注射器下端開口處套上橡膠套，和柱塞一起封閉一段空氣柱；②測出空氣柱的橫截面積，通過刻度尺讀取空氣柱的長度，可得空氣的體積；③從與注射器內(nèi)空氣柱相連的壓力表讀取空氣柱的壓強；④把柱塞迅速地向下壓或向上拉，讀取空氣柱的長度與壓強，獲取空氣桂的體積和壓強的幾組數(shù)據(jù)；⑤將各組數(shù)據(jù)在坐標紙上描點，繪制曲線，得出溫度不變時氣體壓強與體積的關(guān)系。完成下列填空：（1）實驗中出現(xiàn)錯誤的步驟是（選填步驟前的數(shù)字序號），應(yīng)該糾正為。（2）糾正了實驗中的錯誤后，重新規(guī)范完成實驗。用采集的各組數(shù)據(jù)在坐標紙上描點，繪制曲線如圖乙所示，根據(jù)繪制的圖線，（選填“能”或“不能”）直觀判斷空氣柱的壓強與體積成反比，理由是。

12．（2023·上海徐匯·二模）在“用DIS研究溫度不變時一定質(zhì)量的氣體壓強與體積的關(guān)系”實驗中，某組同學(xué)先后兩次使用如圖（a）所示實驗裝置獲得多組注射器內(nèi)封閉氣體的體積V和壓強p的測量值，并通過計算機擬合得到如圖（b）所示兩組p-V圖線。（1）實驗中使用的是傳感器；（2）實驗過程中應(yīng)避免手握注射器含空氣柱的部分，這是為了；（3）為檢驗氣體的壓強p與體積V是否成反比例關(guān)系，可將圖線轉(zhuǎn)化為圖線；（4）兩組圖線經(jīng)檢驗均符合反比例關(guān)系，由圖可知①、②兩組注射器內(nèi)氣體的pV乘積（選填“相等”或“不相等”）；導(dǎo)致兩組數(shù)據(jù)差異的原因可能是（多選）。A．兩組實驗環(huán)境溫度不同

B．兩組封閉氣體的質(zhì)量不同C．某組器材的氣密性不佳

D．某組實驗中活塞移動太快13．（2024·山東日照·模擬）某同學(xué)設(shè)計了如圖甲所示的裝置來探究“氣體溫度不變時壓強隨體積變化規(guī)律”的實驗，注射器導(dǎo)熱性能良好，用橡皮帽和活塞在注射器內(nèi)封閉一定質(zhì)量的理想氣體。質(zhì)量不計的細繩跨過滑輪，一端系到活塞上，調(diào)節(jié)滑輪的高度，使左側(cè)細繩拉直時能保持水平，另一端可以掛鉤碼。實驗時，在細繩的下端依次掛上質(zhì)量相同的鉤碼1，2，3，……，穩(wěn)定后通過注射器的標度讀出對應(yīng)空氣柱的體積V，并能求出對應(yīng)氣體的壓強p。已知注射器的最大體積為，刻度全長為L，大氣壓為，每個鉤碼的質(zhì)量為m，重力加速度為g。（1）關(guān)于本實驗的操作，下列說法正確的是()A．為減小誤差，每掛上一個鉤碼后，應(yīng)平衡后再讀出體積。B．掛鉤碼時，為了防止注射器脫落，應(yīng)用手緊緊握住注射器。C．實驗前，應(yīng)將活塞上涂有潤滑油，并來回拉動幾次。D．實驗時必須測出封閉氣體的溫度。（2）若在某次實驗中細繩上所掛鉤碼個數(shù)為n，則平衡后對應(yīng)氣體的壓強為（用題目中已知量表示）（3）該同學(xué)根據(jù)測得氣體的體積和對應(yīng)的壓強，做出了圖像，如圖乙所示，圖線不過原點，則縱坐標b代表；體積增大到一定值后，圖線開始偏離直線，可能是由于氣體溫度（填“升高”或“降低”）；也可能是由于裝置氣密性導(dǎo)致氣體質(zhì)量（填“增大”或“減小”）。14．（2023·天津南開·一模）某實驗小組用如圖甲所示實驗裝置來“探究等溫情況下一定質(zhì)量氣體壓強與體積的關(guān)系”。（1）關(guān)于該實驗，下列說法正確的是。A．實驗前應(yīng)將注射器的空氣完全排出B．實驗時應(yīng)快速推拉活塞以避免氣體與外界發(fā)生熱交換C．無需測出封閉氣體的質(zhì)量D．推拉活塞時，應(yīng)用手握住整個注射器以使裝置更穩(wěn)定。（2）為了探究氣體在不同溫度時發(fā)生等溫變化是否遵循相同的規(guī)律，他們進行了兩次實驗，得到的圖像如圖乙所示，由圖可知兩次實驗氣體的溫度大小關(guān)系為（選填“<”“＝”或“>”）。（3）為了能直觀地判斷氣體壓強p與氣體體積V的函數(shù)關(guān)系，應(yīng)作出（選填“”或“”）圖像。對圖線進行分析，如果在誤差允許范圍內(nèi)該圖線是一條，就說明一定質(zhì)量的氣體在溫度不變時，其壓強與體積成反比。15．（2024·重慶北碚·模擬）（1）如圖所示的四個圖反映“用油膜法估測分子的大小”實驗中的四個步驟，將它們按操作先后順序排列應(yīng)是（用符號表示）（2）取油酸注入的容量瓶內(nèi)，然后向瓶中加入酒精，直到液面達到的刻度為止，得到油酸酒精混合溶液。用滴管吸取混合溶液逐滴滴入量筒，記錄滴入的滴數(shù)直到量筒達到為止，恰好共滴了100滴。取一滴混合溶液滴在淺盤內(nèi)的水面上（已撒爽身粉），數(shù)得油膜輪廓占面積為小格子120格（不足半格舍去，多于半格計1格）。則請估算油酸分子的直徑m（結(jié)果保留2位有效數(shù)字）。（3）該同學(xué)做完實驗后，發(fā)現(xiàn)自己所測的分子直徑d明顯偏大。出現(xiàn)這種情況的原因可能是。A．將滴入的油酸酒精溶液體積作為油酸體積進行計算B．油酸酒精溶液長時間放置，酒精揮發(fā)使溶液的濃度發(fā)生了變化C．計算油膜面積時，只數(shù)了完整的方格數(shù)D．求每滴溶液中純油酸的體積時，溶液的滴數(shù)多記了10滴（4）用油膜法測出油酸分子的直徑后，要測定阿伏加德羅常數(shù)，還需要知道油酸的。A．摩爾質(zhì)量

B．摩爾體積

C．質(zhì)量

D．體積16.(2024·福建三明·模擬)“用油膜法估測油酸分子的大小”的實驗方法及步驟如下：①向1mL的油酸中加酒精，直至總量達到500mL；②用注射器吸?、僦信渲坪玫挠退峋凭芤?，把它一滴一滴地滴入小量筒中，當(dāng)?shù)稳?00滴時，測得其體積恰好是1mL；③先往邊長為30～40cm的淺盤里倒入2cm深的水，然后將爽身粉均勻地撒在水面上；④用注射器往水面上滴一滴油酸酒精溶液，待油酸薄膜形狀穩(wěn)