备考2025届高考物理一轮复习分层练习第十五章热学实验二十探究等温情况下一定质量气体压强与体积的关系

试验二十探究等温状况下确定质量气体压强与体积的关系1.[2024安徽合肥模拟]小默用如图装置验证等温状态下气体的试验定律.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.（1）在试验过程中注射器没有竖直固定而是略微倾斜，则压力表读数C（填选项前的字母）.A.偏大 B.偏小 C.没有影响（2）下列试验操作，正确的有A.（填选项前的字母）A.柱塞上应当涂油以更好地密封气体B.应快速推拉柱塞以避开气体与外界热交换C.用手握住注射器推拉柱塞以使装置更加稳定（3）注射器内空气柱的体积为V、压强为p，若考虑到连接压力表和注射器内空气柱的细管中有少量气体未计入，从理论上分析p－1V图像最接近C（填选项前的字母）解析（1）压力表测量的是注射器内气体的压强，同一位置各个方向的压强大小到处相等，所以试验过程中注射器没有竖直固定对压强的测量没有影响.故选C.（2）柱塞上涂油是为了避开漏气，即更好地密封气体，故A正确；推拉柱塞时要缓慢进行，让气体更好地与外界进行热交换，避开引起气体温度的变更，故B错误；用手握住注射器会变更注射器内气体的温度，故C错误.故选A.（3）细管内气体的体积V0不行忽视时，被封闭气体的体积为V0＋V，由p（V0＋V）＝C，即p＝CV0＋V＝C1+V0V·1V，图线的斜率为k＝2.[2024山东]利用图甲所示试验装置可探究等温条件下气体压强与体积的关系.将带有刻度的注射器竖直固定在铁架台上，注射器内封闭确定质量的空气，下端通过塑料管与压强传感器相连.活塞上端固定一托盘，托盘中放入砝码，待气体状态稳定后，记录气体压强p和体积V（等于注射器示数V0与塑料管容积ΔV之和）.逐次增加砝码质量，采集多组数据并作出拟合曲线如图乙所示.图乙回答以下问题：（1）在试验误差允许范围内，图乙中的拟合曲线为一条过原点的直线，说明在等温状况下，确定质量的气体B（填选项前的字母）.A.p与V成正比 B.p与1V（2）若气体被压缩到V＝10.0mL，由图乙可读出封闭气体压强为2.04×105（2.03×105～2.05×105均可）Pa（结果保留3位有效数字）.（3）某组同学进行试验时，一同学在记录数据时漏掉了ΔV，则在计算pV乘积时，他的计算结果与同组正确记录数据同学的计算结果之差的确定值会随p的增大而增大（选填“增大”或“减小”）.解析（1）在试验误差允许范围内，图乙中的拟合曲线为一条过原点的直线，说明在等温状况下，确定质量的气体p与1V成正比，故选（2）若气体被压缩到V＝10.0mL，则有1V＝110.0mL－1＝100×10－3mL－1，由图乙可读出封闭气体的压强为p＝204×103Pa＝2.04（3）某组同学进行试验时，一同学在记录数据时漏掉了ΔV，依据p（V0＋ΔV）－pV0＝pΔV，可知他的计算结果与同组正确记录数据同学的计算结果之差的确定值会随p的增大而增大.3.[试验装置创新]某同学用DIS探讨温度不变时确定质量的气体压强与体积的关系，试验装置如图甲所示，试验中通过注射器刻度读出气体体积V，用压强传感器记录气体压强p，探讨气体压强和体积的关系.图甲（1）某同学在做试验时，按试验要求组装好试验装置，然后缓慢推动活塞，使注射器内气体体积发生变更，试验数据如下表所示，请在图乙的坐标系中作出V与1p的关系图像序号V/mLp/（105Pa）1p/（10－5Pa－11181.0380.9632161.1600.8623141.3110.7634121.5120.6615101.7840.561682.1780.459762.7930.358图乙（2）本试验中，可以由V与1p的关系图像验证气体等温变更时p与V的关系，其依据是V与1p成正比（选填“正比”或“反比（3）由于在试验中未考虑软管中气体的体积，试验结果有确定的误差，此误差属于系统误差（选填“系统误差”或“偶然误差”）.（4）由图像可以求得软管中气体的体积为1.2（1.0～1.4均可）mL（结果保留2位有效数字）.解析（1）依据表格中的数据在坐标系中描点，然后作一条直线，使尽可能多的点落在直线上，不在直线上的点匀整分布在直线两侧，图像如图所示.（2）当温度不变时，确定质量的气体压强p与体积V的乘积是一个常量，即pV＝C（常量），则V＝C1p，可得V与1p（3）由于在试验中未考虑软管中气体的体积，体积的读数值总是比实际值小，有确定的误差，此误差属于系统误差.（4）设软管中气体的体积为V0，气体体积的读数值比实际值小V0，依据