2023-2024学年高中物理人教版2019 选择性必修第三册课后习题 第二章 2-第1课时　实验 探究气体等温变化的规律 含答案

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2.气体的等温变化
第1课时
　
实验:探究气体等温变化的规律
A级 必备知识基础练
1.(多选)在探究气体等温变化的规律的实验中,为保持温度不变,下列采取的措施合理的是(
　　
)
A.推动活塞运动时尽可能慢些
B.在活塞上涂上润滑油,保持良好的密封性
C.不要用手握住注射器封闭气体部分
D.实验时尽量在注射器中封入较多的空气
2.对一定质量的气体,在等温条件下得出体积 V与压强 p的数据如下表:
V/m31.00 0.50 0.40 0.25 0.20
p/(105 Pa) 1.45 3.10 3.95 5.98 7.70
(1)根据所给数据在坐标纸上(如图甲所示)画出 p-
1
V
图线。
甲
(2)由画出的图线可得结论是
c 　
。c
(3)乙图为两同学在实验中得到的 p-
1
V
图像,若两人实验时均操作无误且选取的坐标标度相同,那么两
图线斜率不同的主要原因是
c 　
。c
乙
3.(2022 山东高二期末)为了探究气体等温变化的规律,某学习小组设计了如下实验,如图所示,用粗细
均匀的 U形管封闭一定质量的空气,右端开口,可通过右端口添加水银液体来改变封闭空气压强,测量
左端空气柱长度,来得到不同压强下空气的体积。已知外界大气压强相当于 76 cm 水银柱产生的压
强,图中给出了实验中气体的两个不同的状态。
(1)实验时甲图气体的压强相当于
　　
cm 水银柱产生的压强;乙图气体的压强相当于
　　　　
cm
水银柱产生的压强。c
(2)实验时某同学认为 U形管的横截面积 S可不用测量,这一观点正确吗?
　　　　
(选填“正确”或
“错误”)。c
(3)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?
　　　
,并简述理由
　 c c 　
。c
B级 关键能力提升练
4.采用验证玻意耳定律实验的主要器材针管及其附件,来测定大气压强的值。实验步骤如下:
(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)用游标卡尺测出活塞直径 d;
(4)再将活塞插入针管中,保持针管中有一定质量的气体,并盖上橡皮帽,此时,从针管上可读出气柱体
积为 V1;
(5)将弹簧测力计挂钩钩在活塞支架上,向右水平缓慢拉动活塞到一定位置,此时,弹簧测力计读数为
F,气柱体积为 V2。
试用以上的直接测量数据,写出求大气压强的最终表达式 p0=
　　　　　　
,本实验中
　　　　　　
实验步骤是多余的。c
5.图甲是用气体压强传感器探究气体等温变化规律的实验装置,操作步骤如下:
甲
乙
①
在注射器内用活塞封闭一定质量的气体,将注射器、压强传感器、数据采集器和计算机逐一连接
起来;
②
缓慢移动活塞至某一位置,待示数稳定后记录此时注射器内封闭气体的体积 V1和由计算机显示的
气体压强值 P1;
③
重复上述步骤
②
,多次测量并记录数据;
④
根据记录的数据,作出相应图像,分析得出结论。
(1)在本实验操作的过程中,应该保持不变的量是气体的
　　　　
和
　　　　
。c
(2)根据记录的实验数据,作出了如图乙所示的 p-V图像。对图线进行分析,在误差允许范围内,
p1、p2、V1、V2之间应该满足的关系式为
　　　　
。c
(3)在温度不变的环境中,某小组的同学缓慢移动活塞压缩气体,记录实验数据,并在坐标纸中作出了压
强p与体积 V的关系图线,如图丙所示。从图像可知,在读数和描点作图均正确的情况下,得到这个图
像的原因可能是
　　　　
。c
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