實驗二十一探究等溫情況下一定質量氣體壓強與體積的關系(分值:40分)溫馨提示:此系列題卡,非選擇題每空2分,分值不同題空另行標注1.(8分)用DIS研究一定質量氣體在溫度不變時,壓強與體積關系的實驗裝置如圖甲所示,實驗步驟如下:①把注射器活塞移至注射器中間位置,將注射器與壓強傳感器、數(shù)據(jù)采集器、計算機逐一鏈接;②移動活塞,記錄注射器的刻度值V,同時記錄對應的由計算機顯示的氣體壓強值p;③用V-1p圖像處理實驗數(shù)據(jù),(1)為了保持封閉氣體的質量不變,實驗中采取的主要措施是。

(2)為了保持封閉氣體的溫度不變,實驗中采取的主要措施是和。

(3)如果實驗操作規(guī)范正確,但如圖乙所示的V-1p圖線不過原點,則V0代表。2.(8分)(2024·上海卷,一-2)如圖所示,注射器內裝有封閉的空氣,與溫度傳感器一起浸在裝有熱水的燒杯中。在水自然冷卻的過程中,每隔一定時間記錄一組體積與溫度的值,得到氣體體積與溫度的關系圖像。①(4分)不考慮漏氣因素,符合理論預期的圖線是()②(4分)下列有助于減小實驗誤差的操作是()A.實驗前測量并記錄大氣壓強B.實驗前測量并記錄環(huán)境溫度C.待溫度傳感器示數(shù)穩(wěn)定后讀數(shù)D.實驗過程中保持液面時刻處于活塞以上3.(6分)(2025·河北石家莊月考)某同學利用如圖甲所示的裝置探究氣體等溫變化的規(guī)律,注射器中密封了一定質量的氣體。(1)該同學測得封閉氣體的壓強p和體積V的多組數(shù)據(jù),在坐標系中描點作圖,作出的圖線如圖乙所示,由圖可知該同學選用的橫軸為。圖線后半段向上彎曲可能的原因是。

A.改變氣體體積時推拉柱塞速度過快B.推拉柱塞時,手握住注射器含有氣體的部分C.實驗中有漏氣現(xiàn)象D.環(huán)境溫度降低(2)該小組改進了實驗操作,避免了上述問題,同時為能更準確地測出氣體的壓強,直接用軟管連通注射器和壓強傳感器,測得多組封閉氣體的壓強p和體積V的數(shù)據(jù)后。作出1p-V圖像如圖丙所示。圖線不過原點的原因可能是(寫出一條即可)。4.(8分)某同學設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,注射器導熱性能良好,用橡皮帽和活塞在注射器內封閉一定質量的理想氣體。質量不計的細繩跨過滑輪,一端系到活塞上,調節(jié)滑輪的高度,使左側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量相等的鉤碼1、2、3、…,穩(wěn)定后通過注射器的標度讀出對應空氣柱的體積V,并能求出對應氣體的壓強p。已知注射器的最大體積為Vm,刻度全長為L,大氣壓強為p0,每個鉤碼的質量為m,重力加速度為g。(1)關于本實驗的操作,下列說法正確的是。

A.為減小誤差,每掛上一個鉤碼后,應平衡后再讀出體積B.掛鉤碼時,為了防止注射器脫落,應用手緊緊握住注射器C.實驗前,應在活塞上涂上潤滑油,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,則平衡后對應氣體的壓強為(用題目中已知量表示)。

(3)該同學根據(jù)測得氣體的體積和對應的壓強,作出了V-1p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(1分)(選填“升高”或“降低”);也可能是由于裝置氣密性不好導致氣體質量(1分)(選填“增大”或“減小”)。

5.(10分)如圖為“研究一定質量氣體在體積不變的條件下,壓強與溫度的關系”的實驗裝置示意圖。粗細均勻的彎曲玻璃管A管插入燒瓶中,B管與玻璃管C下部用橡膠管連接,C管開口向上,一定質量的氣體被水銀封閉于燒瓶內。開始時,B、C內的水銀面等高。(1)此實驗中作為研究對象的氣體是(選填①燒瓶中的氣體;②燒瓶和A、B管中的氣體;③B、C下面橡膠管中的氣體)。若氣體溫度升高,為使瓶內氣體的體積不變,應將C管(選填“向上”或“向下”)移動,直至B內的水銀面回到原位置。

(2)實驗中使所研究氣體的體積不變,多次改變氣體溫度,用Δt表示氣體升高的攝氏溫度,用p表示氣體壓強。根據(jù)測量數(shù)據(jù)作出的圖線是。

(3)某同學還想用此實驗驗證玻意耳定律,在保證溫度不變的情況下,尋找體積和壓強滿足的關系,現(xiàn)在不知道大氣壓強的具體數(shù)值,但大氣壓強可視為不變,也無法直接測出氣體的體積和B管的內徑,但該同學通過分析還是可以驗證玻意耳定律。①保證溫度不變的方法是(選填“保持實驗環(huán)境溫度不變”“移動C管要迅速”或“測量數(shù)據(jù)要快”)。

②初始時,B、C管中