课时跟踪检测(四) 科学探究：气体压强与体积的关系

PAGE第5页共5页课时跟踪检测(四)科学探究：气体压强与体积的关系A组—重基础·体现综合1．(多选)一定质量的气体的三个参量可以发生变化的情况是()A．温度、体积、压强均变化B．温度不变，压强和体积都发生变化C．温度和体积不变，压强变化D．温度和压强不变，体积变化解析：选AB一定质量的气体的三个参量至少要两个同时发生变化，只有一个参量变化的情况是不存在的，选项A、B正确，C、D错误。2.(多选)如图所示，两端开口、内径均匀的玻璃弯管竖直固定，两段水银柱将空气柱B封闭在玻璃管左侧的竖直部分，左侧水银柱A有一部分在水平管中，已知大气压强为p0，水银柱h1、h2产生的压强分别为p1、p2，则空气柱的压强为()A．p0 B．p0＋p1C．p0＋p1＋p2 D．p0＋p2解析：选BD根据连通器原理可知，pB＝p0＋p1＝p0＋p2，故选项B、D正确。3．关于决定气体压强大小的因素，下列说法正确的是()A．气体的体积和气体的密度B．气体的质量和气体的种类C．气体分子密集程度和气体的温度D．气体分子质量和气体分子的速度解析：选C决定气体压强大小的微观因素是分子密集程度和分子平均动能，宏观上体现在体积和温度上。4．(多选)对于一定质量的气体，当它们的压强和体积发生变化时，下列说法正确的是()A．压强和体积都增大时，其分子平均动能不可能不变B．压强和体积都增大时，其分子平均动能有可能减小C．压强增大，体积减小时，其分子平均动能一定不变D．压强减小，体积增大时，其分子平均动能可能增大解析：选AD质量一定的气体，分子总数不变，体积增大，单位体积内的分子数减小；体积减小，单位体积内的分子数增多，根据气体的压强与单位体积内的分子数和分子的平均动能这两个因素有关，可判知A、D正确，B、C错误。5.如图所示，竖直圆筒是固定不动的，粗筒直径是细筒的2倍，细筒足够长，粗筒中A、B两轻质活塞(不考虑活塞的重力)间封有气体，气柱长L＝20cm，活塞A上方的水银深H＝10cm，两活塞与筒壁间的摩擦不计，用外力向上托住活塞B，使之处于平衡状态，水银面与粗筒上端相平。现使活塞B缓慢上移，直至一半的水银被推入细筒中，若大气压强p0相当于76cm高的水银柱产生的压强，则此时气体的压强为()A．101cmHg B．96cmHgC．91cmHg D．86cmHg解析：选A当有一半的水银被推入细筒中时，由于粗筒直径是细筒的2倍，粗筒横截面积是细筒横截面积的4倍，因此，细筒中水银柱的高度为eq\f(H,2)×4＝20cm，活塞A上方水银柱的总高度为h＝20cm＋eq\f(H,2)＝25cm，因活塞A的重力不计，所以气体的压强p＝p0＋ph＝101cmHg，故A正确。6．如图是探究气体压强与体积的关系的简易装置图，表中是某小组的数据。序号V/mLp/(×105Pa)pV/(×105Pa·mL)120.01.001020.020218.01.095219.714316.01.231319.701414.01.403019.642512.01.635119.621(1)若要研究p、V之间的关系，绘制图像时应选用________(选填“p­V”或“p­eq\f(1,V)”)作为坐标系。(2)仔细观察发现，pV的值越来越小，可能的原因是_______________________________________________________________________________________________________。解析：(1)若是选p­V作为坐标系，得到的是曲线；若是选p­eq\f(1,V)作为坐标系，将会得到一条延长线过坐标原点的直线。后者更方便且直观，便于分析问题，所以选p­eq\f(1,V)作为坐标系。(2)因研究的过程温度不变，pV值越来越小，说明气体的物质的量在减小，说明有气体漏出。答案：(1)p­eq\f(1,V)(2)有气体漏出7.在“探究气体等温变化的规律”实验中，封闭的空气如图所示，U形管粗细均匀，右端开口。已知外界大气压强为76cmHg，图中给出了气体的两个不同的状态。(1)乙图左端封闭的气体压强为________cmHg。(2)数据测量完后在用图像法处理数据时，某同学以压强p为纵坐标、以体积V(或空气柱长度)为横坐标来作图，你认为他这样做能方便地看出p与V间的关系吗？答：______________(选填“能”或“不能”)。解析：(1)由连通器原理可知乙图中气体压强为p0＋4cmHg＝80cmHg。(2)以p为纵坐标，以V为横坐标，作出p­V图像是一条曲线，但曲线未必表示反比关系，所以应再作出p­eq\f(1,V)图像，看是否是过原点的直线，才能最终确定p与V是否成反比。答案：(1)80(2)不能B组—重应用·体现创新8．(多选)对于一定质量的理想气体，下列说法正确的是()A．若单位体积内分子个数不变，当分子热运动加剧时，压强一定变大B．若单位体积内分子个数不变，当分子热运动加剧时，压强可能不变C．若气体的压强不变而温度降低，则单位体积内分子个数一定增加D．若气体的压强不变而温度降低，则单位体积内分子个数可能不变解析：选AC单位体积内分子个数不变，当分子热运动加剧时，单位面积上的碰撞次数和碰撞的平均力都增大，因此这时气体压强一定增大，故选项A正确，B错误；若气体的压强不变而温度降低，则气体的体积减小，则单位体积内分子个数一定增加，故选项C正确，D错误。9.如图所示，一导热良好的足够长的气缸水平放置在光滑水平桌面上，桌面足够高，气缸内有一活塞封闭了一定质量的气体。一足够长的轻绳跨过定滑轮，一端连接在活塞上，另一端挂一钩码，滑轮与活塞间的轻绳与桌面平行，不计一切摩擦。已知当地重力加速度为g，大气压为p0，钩码质量为m1，活塞质量为m2，气缸质量为m3，活塞的横截面积为S，则释放钩码，气缸稳定运动过程中，气缸内气体的压强为()A．p0－eq\f(m1m3g,m1＋m2＋m3S) B．p0－eq\f(m1m3g,m2＋m3S)C．p0 D．p0－eq\f(m1g,S)解析：选A对气缸、活塞和钩码整体受力分析，根据牛顿第二定律可得m1g＝(m1＋m2＋m3)a，解得a＝eq\f(m1g,m1＋m2＋m3)；对气缸受力分析，根据牛顿第二定律可得p0S－p2S＝m3a，解得p2＝p0－eq\f(m1m3g,m1＋m2＋m3S)，故选项A正确。10．某同学利用DIS实验系统，用同一个注射器在实验室前后做了两次“探究气体压强与体积的关系”的实验，操作完全正确。(1)(多选)根据实验数据在p­V图上画出了两条不同的双曲线，如图所示，造成这种情况的可能原因是________。A．两次实验中空气质量不同B．两次实验中温度不同C．其中一次实验时活塞受到的摩擦力太大D．其中一次实验时活塞受到的摩擦力太小(2)(多选)实验中为了保持封闭气体的温度不变，下列采取的措施中比较合理的是________。A．在活塞上涂上润滑油，保持良好的密封性B．推拉活塞时要缓慢C．不要用手直接握在注射器有气体的部分上D．实验前注射器内要吸入尽量多的空气解析：(1)在研究温度不变的情况下，一定质量的气体压强与体积的关系时，由于气体的压强与气体温度和单位体积的分子数有关，两次实验得到的pV值不同，可能是实验中封闭气体的质量不同或温度不同，故A、B正确，C、D错误。(2)在活塞上涂上润滑油，保持良好的密封性，这样是为了保持封闭气体的质量不发生变化，并不能保持封闭气体的温度不变，选项A错误；缓慢地推拉活塞，可以使气体的温度保持与外界的温度一致，从而可以保持封闭气体的温度不变，选项B正确；当用手直接握在注射器上时，手的温度可能改变气体的温度，所以不要用手直接握在注射器上，选项C正确；只要是封闭气体的质量不变，气体的多少不会改变实验的数据，与气体的温度是否会变化无关，选项D错误。答案：(1)AB(2)BC11．某小组在“用DIS研究温度不变时一定质量的气体压强与体积的关系”实验中：(1)实验过程中，下列操作正确的是________。A．推拉活塞时，动作要快，以免气体进入或漏出B．推拉活塞时，手可以握住整个注射器C．压强传感器与注射器之间的连接管脱落后，应立即重新接上，继续实验D．活塞与针筒之间要保持润滑又不漏气(2)该实验小组想利用实验所测得的数据测出压强传感器和注射器的连接管的容积，所测得的压强和注射器的容积(不包括连接管的容积)数据如表所示：实验次数压强/kPa体积/cm31101.5182112.8163126.9144145.0125169.210①为了更精确地测量也可以利用图像的方法，若要求出连接管的容积，也可以画________图。A．p­V B．V­pC．p­eq\f(1,V) D．V­eq\f(1,p)②利用上述图线求连接管的容积时是利用图线的________。A．斜率 B．纵坐标轴上的截距C．横坐标轴上的截距 D．图线下的“面积”解析：(1)推拉活塞时，动作不能快，以免气体温度变化，故A错误；推拉活塞时，手不可以握住整个注射器，以免气体温度变化，故B错误；压强传感器与注射器之间的连