2025版新教材高考物理复习特训卷考点88实验：探究气体压强与体积的关系

考点88试验：探究气体压强与体积的关系1.某试验小组用如图所示装置探究气体做等温变更的规律．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．从压力表上读取空气柱的压强，从注射器旁的刻度尺上读取空气柱的长度．（1）试验时，为推断气体压强与体积的关系，（选填“须要”或“不须要”）测出空气柱的横截面积；（2）关于该试验，下列说法正确的是；A．为避开漏气，可在柱塞上涂抹适量润滑油B．试验中应快速推拉柱塞，以免气体进入或漏出注射器C．为便利推拉柱塞，应用手握紧注射器再推拉柱塞D．活塞移至某位置时，应快速记录此时注射器内气柱的长度和压力表的压强值（3）若试验过程中气体温度降低，其他条件符合试验要求，试验小组按气体温度不变，测得注射器内封闭气体的几组压强p和体积V的值（数值未给出）后，请你依据所学学问，结合气体实际状态变更状况，以p为纵轴、eq\f(1,V)为横轴，帮助该试验小组作出气体状态变更大致图像．2.[2024·上海虹口区二模]如图1所示，用一个带有刻度的注射器及DIS来探究肯定质量气体的压强和体积关系．（1）所探讨的对象是；它的体积可用干脆读出．（2）试验过程中，下列操作中错误的是（）A．推拉活塞时，动作要慢B．推拉活塞时，手不能握住注射器筒有气体的部位C．压强传感器与注射器之间的软管脱落后，应马上重新接上，接着试验并记录数据D．活塞与针筒之间要保持润滑又不漏气（3）在验证玻意耳定律的试验中，假如用试验所得数据在图2所示的P­eq\f(1,V)图像中标出，可得图2中线．假如试验中，使肯定质量气体的体积减小的同时，温度渐渐上升，则依据试验数据描出图2中线（均选填“甲”“乙”或“丙”）.3.如图是用DIS探讨“在温度不变时，肯定质量的气体压强与体积的关系”的部分试验装置．主要步骤如下：①将压强传感器校准；②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）试验操作中，除了保证封闭气体的温度恒定以外，还需保证不变．为此，在封入气体前，应．（2）一小组依据测量的数据，绘出p­eq\f(1,V)图像如图所示．图线的上端出现了一小段弯曲，产生这一现象的可能缘由是：______________________________________________________________________________________________________________________.（3）另一小组试验时缓慢推动活塞，记录4组注射器上的刻度数值V，以及相应的压强传感器示数p.在采集第5组数据时，压强传感器的软管脱落，重新接上后接着试验，又采集了4组数据，其余操作无误．绘出的V­eq\f(1,p)关系图像应是．ABCD4.为了测量所采集的某种植物种子的密度，一位同学进行了如下试验：A．取适量的种子，用天平测出其质量，然后将几粒种子装入注射器内．B．将注射器和压强传感器相连，然后缓慢推动活塞至某一位置，记录活塞所在位置的刻度V，压强传感器自动记录此时气体的压强p.C．重复上述步骤，分别记录活塞在其它位置的刻度V和记录相应的气体的压强p.D．依据记录的数据，作出eq\f(1,p)­V图线，并推算出种子的密度．（1）依据图线，可求得种子的总体积约为mL（即cm3）.（2）假如测得这些种子的质量为7.86×10－3kg，则种子的密度为kg/m3.（3）假如在上述试验过程中，由于操作不规范，使注射器内气体的温度上升，其错误的操作可能是、．这样操作会造成所测种子的密度值（选填“偏大”“偏小”或“不变”）.5.采纳验证玻意耳定律试验的主要器材针管及其附件，来测定大气压强的值，试验步骤如下：（1）将针管水平固定，拔下橡皮帽，向右将活塞从针管中抽出；（2）用天平称出活塞与固定在其上的支架的总质量为M；（3）用卡尺测出活塞直径d；（4）再将活塞插入针管中，保持针管中有肯定质量的气体，并盖上橡皮帽，此时，从针管上可读出气柱体积为V1，如图所示；（5）将弹簧秤挂钩钩在活塞支架上，向右水平缓慢拉动活塞到肯定位置，此时，弹簧秤读数为F，气柱体积为V2.试用以上的干脆测量数据，写出大气压强的最终表达式p0＝，本试验中第试验步骤是多余的．考点88试验：探究气体压强与体积的关系1．答案：(1)不须要(2)A(3)见解析解析：(1)横截面积相同，每一次体积的变更，只须要比较空气柱长度的变更即可，故不须要测量空气柱的横截面积；(2)为了保持封闭气体的质量不变，试验中实行的主要措施是注射器上涂上润滑油防止漏气，故A正确；若急速推拉活塞，则有可能造成气体温度变更，故B错误；手握紧活塞会导致温度的变更，故C错误；活塞移至某位置时，应等状态稳定后，记录此时注射器内气柱的长度和压力表的压强值，故D错误．故选A.(3)p­eq\f(1,V)图线的斜率k＝eq\f(p,\f(1,V))＝pV依据pV＝nRT气体温度降低，则斜率减小，图像向下弯曲．2．答案：(1)注射器中封闭的气体注射器的刻度(2)C(3)乙甲解析：(1)依据题意可知，本试验探究肯定质量气体的压强和体积关系，则探讨对象为注射器内封闭的气体，气体的体积可以通过注射器刻度干脆读出．(2)试验过程中，推拉活塞时，动作要慢，避开因推拉活塞过快，封闭气体温度上升，故A正确，不符合题意；推拉活塞时，手不能握住注射器筒有气体的部位，如用手握住注射器筒有气体的部位会使气体温度上升，故B正确，不符合题意；压强传感器与注射器之间的软管脱落后，气体的质量发生了变更，如马上重新接上，接着试验，将出现较大误差，故C错误，符合题意；为了防止摩擦生热及气体质量变更，活塞与针筒之间要保持润滑又不漏气，故D正确，不符合题意．(3)在验证玻意耳定律的试验中，依据志向气体状态方程有eq\f(pV,T)＝C可得p＝CT·eq\f(1,V)，则p与eq\f(1,V)成正比，故图像为图2中的乙线．假如试验中，使肯定质量气体的体积减小的同时，温度渐渐上升，由上述分析可知，p与eq\f(1,V)的图像的斜率将变大，故图像为图2中的甲线．3．答案：(1)质量在活塞上匀称涂抹润滑油(2)注射器内的气体向外泄漏(3)D解析：(1)探讨在温度不变时，肯定质量的气体压强与体积的关系，即质量、温度不变时气体的压强与体积的关系，所以本试验保持温度不变，还需保证封闭气体质量不变；为了防止漏气，须要在活塞上匀称涂抹润滑油．(2)p­eq\f(1,V)图线的上端出现了一小段弯曲，即当eq\f(1,V)增大，V减小时，p增加的量与eq\f(1,V)增加的量不是线性关系，斜率减小，说明压强增加程度减小，其缘由可能是注射器存在漏气现象．(3)测量时，由于注射器与压强传感器连接部分气体的体积V0未计入，所以纵轴存在截距－V0；当软管脱落后，由于气体向外漏出，p的测量值偏小，相应的横坐标eq\f(1,p)偏大，但V­eq\f(1,p)的延长线与纵轴的交点仍为－V0，则前后两条图线应相交在此处，所以绘出的V­eq\f(1,p)关系图像应是D.4．答案：(1)5.6(±0.2)(2)1.40×103(±0.2×103)(3)手握住了注射器内的封闭气体部分没有缓慢推动活塞偏小解析：(1)依据玻意耳定律，pV＝C，当eq\f(1,p)趋向于0，则气体体积趋向于0，从eq\f(1,p)­V图像知，横轴截距表示种子的体积为：5.6(±0.2)mL.(2)密度为：ρ＝eq\f(m,V)＝eq\f(7.86×10－3kg,5.6×10－6m3)＝1.40×103kg/m3ρ＝1.40×103(±0.2×103)kg/m3(3)注射器内气体的温度上升，其错误的操作可能是：手握住了注射器内的封闭气体部分，没有缓慢推动活塞；当气体温度上升，气体的体积趋于膨胀，更难被压缩，所作的eq\f(1,p)­V图线与横轴的交点将向右平移，所测种子体积偏大，密度偏小．5．答案：eq\f(4FV2,πd2（V2－V1）)(2)解析：起先时气体的压强为p0，向右水平缓慢拉动活塞到肯定位置，弹簧秤读数为F时气体的压强p1，p1＝p0－