課時跟蹤檢測(四) 科學(xué)探究：氣體壓強(qiáng)與體積的關(guān)系

PAGE第5頁共5頁課時跟蹤檢測(四)科學(xué)探究：氣體壓強(qiáng)與體積的關(guān)系A(chǔ)組—重基礎(chǔ)·體現(xiàn)綜合1．(多選)一定質(zhì)量的氣體的三個參量可以發(fā)生變化的情況是()A．溫度、體積、壓強(qiáng)均變化B．溫度不變，壓強(qiáng)和體積都發(fā)生變化C．溫度和體積不變，壓強(qiáng)變化D．溫度和壓強(qiáng)不變，體積變化解析：選AB一定質(zhì)量的氣體的三個參量至少要兩個同時發(fā)生變化，只有一個參量變化的情況是不存在的，選項(xiàng)A、B正確，C、D錯誤。2.(多選)如圖所示，兩端開口、內(nèi)徑均勻的玻璃彎管豎直固定，兩段水銀柱將空氣柱B封閉在玻璃管左側(cè)的豎直部分，左側(cè)水銀柱A有一部分在水平管中，已知大氣壓強(qiáng)為p0，水銀柱h1、h2產(chǎn)生的壓強(qiáng)分別為p1、p2，則空氣柱的壓強(qiáng)為()A．p0 B．p0＋p1C．p0＋p1＋p2 D．p0＋p2解析：選BD根據(jù)連通器原理可知，pB＝p0＋p1＝p0＋p2，故選項(xiàng)B、D正確。3．關(guān)于決定氣體壓強(qiáng)大小的因素，下列說法正確的是()A．氣體的體積和氣體的密度B．氣體的質(zhì)量和氣體的種類C．氣體分子密集程度和氣體的溫度D．氣體分子質(zhì)量和氣體分子的速度解析：選C決定氣體壓強(qiáng)大小的微觀因素是分子密集程度和分子平均動能，宏觀上體現(xiàn)在體積和溫度上。4．(多選)對于一定質(zhì)量的氣體，當(dāng)它們的壓強(qiáng)和體積發(fā)生變化時，下列說法正確的是()A．壓強(qiáng)和體積都增大時，其分子平均動能不可能不變B．壓強(qiáng)和體積都增大時，其分子平均動能有可能減小C．壓強(qiáng)增大，體積減小時，其分子平均動能一定不變D．壓強(qiáng)減小，體積增大時，其分子平均動能可能增大解析：選AD質(zhì)量一定的氣體，分子總數(shù)不變，體積增大，單位體積內(nèi)的分子數(shù)減?。惑w積減小，單位體積內(nèi)的分子數(shù)增多，根據(jù)氣體的壓強(qiáng)與單位體積內(nèi)的分子數(shù)和分子的平均動能這兩個因素有關(guān)，可判知A、D正確，B、C錯誤。5.如圖所示，豎直圓筒是固定不動的，粗筒直徑是細(xì)筒的2倍，細(xì)筒足夠長，粗筒中A、B兩輕質(zhì)活塞(不考慮活塞的重力)間封有氣體，氣柱長L＝20cm，活塞A上方的水銀深H＝10cm，兩活塞與筒壁間的摩擦不計(jì)，用外力向上托住活塞B，使之處于平衡狀態(tài)，水銀面與粗筒上端相平?，F(xiàn)使活塞B緩慢上移，直至一半的水銀被推入細(xì)筒中，若大氣壓強(qiáng)p0相當(dāng)于76cm高的水銀柱產(chǎn)生的壓強(qiáng)，則此時氣體的壓強(qiáng)為()A．101cmHg B．96cmHgC．91cmHg D．86cmHg解析：選A當(dāng)有一半的水銀被推入細(xì)筒中時，由于粗筒直徑是細(xì)筒的2倍，粗筒橫截面積是細(xì)筒橫截面積的4倍，因此，細(xì)筒中水銀柱的高度為eq\f(H,2)×4＝20cm，活塞A上方水銀柱的總高度為h＝20cm＋eq\f(H,2)＝25cm，因活塞A的重力不計(jì)，所以氣體的壓強(qiáng)p＝p0＋ph＝101cmHg，故A正確。6．如圖是探究氣體壓強(qiáng)與體積的關(guān)系的簡易裝置圖，表中是某小組的數(shù)據(jù)。序號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之間的關(guān)系，繪制圖像時應(yīng)選用________(選填“p-V”或“p-eq\f(1,V)”)作為坐標(biāo)系。(2)仔細(xì)觀察發(fā)現(xiàn)，pV的值越來越小，可能的原因是_______________________________________________________________________________________________________。解析：(1)若是選p-V作為坐標(biāo)系，得到的是曲線；若是選p-eq\f(1,V)作為坐標(biāo)系，將會得到一條延長線過坐標(biāo)原點(diǎn)的直線。后者更方便且直觀，便于分析問題，所以選p-eq\f(1,V)作為坐標(biāo)系。(2)因研究的過程溫度不變，pV值越來越小，說明氣體的物質(zhì)的量在減小，說明有氣體漏出。答案：(1)p-eq\f(1,V)(2)有氣體漏出7.在“探究氣體等溫變化的規(guī)律”實(shí)驗(yàn)中，封閉的空氣如圖所示，U形管粗細(xì)均勻，右端開口。已知外界大氣壓強(qiáng)為76cmHg，圖中給出了氣體的兩個不同的狀態(tài)。(1)乙圖左端封閉的氣體壓強(qiáng)為________cmHg。(2)數(shù)據(jù)測量完后在用圖像法處理數(shù)據(jù)時，某同學(xué)以壓強(qiáng)p為縱坐標(biāo)、以體積V(或空氣柱長度)為橫坐標(biāo)來作圖，你認(rèn)為他這樣做能方便地看出p與V間的關(guān)系嗎？答：______________(選填“能”或“不能”)。解析：(1)由連通器原理可知乙圖中氣體壓強(qiáng)為p0＋4cmHg＝80cmHg。(2)以p為縱坐標(biāo)，以V為橫坐標(biāo)，作出p-V圖像是一條曲線，但曲線未必表示反比關(guān)系，所以應(yīng)再作出p-eq\f(1,V)圖像，看是否是過原點(diǎn)的直線，才能最終確定p與V是否成反比。答案：(1)80(2)不能B組—重應(yīng)用·體現(xiàn)創(chuàng)新8．(多選)對于一定質(zhì)量的理想氣體，下列說法正確的是()A．若單位體積內(nèi)分子個數(shù)不變，當(dāng)分子熱運(yùn)動加劇時，壓強(qiáng)一定變大B．若單位體積內(nèi)分子個數(shù)不變，當(dāng)分子熱運(yùn)動加劇時，壓強(qiáng)可能不變C．若氣體的壓強(qiáng)不變而溫度降低，則單位體積內(nèi)分子個數(shù)一定增加D．若氣體的壓強(qiáng)不變而溫度降低，則單位體積內(nèi)分子個數(shù)可能不變解析：選AC單位體積內(nèi)分子個數(shù)不變，當(dāng)分子熱運(yùn)動加劇時，單位面積上的碰撞次數(shù)和碰撞的平均力都增大，因此這時氣體壓強(qiáng)一定增大，故選項(xiàng)A正確，B錯誤；若氣體的壓強(qiáng)不變而溫度降低，則氣體的體積減小，則單位體積內(nèi)分子個數(shù)一定增加，故選項(xiàng)C正確，D錯誤。9.如圖所示，一導(dǎo)熱良好的足夠長的氣缸水平放置在光滑水平桌面上，桌面足夠高，氣缸內(nèi)有一活塞封閉了一定質(zhì)量的氣體。一足夠長的輕繩跨過定滑輪，一端連接在活塞上，另一端掛一鉤碼，滑輪與活塞間的輕繩與桌面平行，不計(jì)一切摩擦。已知當(dāng)?shù)刂亓铀俣葹間，大氣壓為p0，鉤碼質(zhì)量為m1，活塞質(zhì)量為m2，氣缸質(zhì)量為m3，活塞的橫截面積為S，則釋放鉤碼，氣缸穩(wěn)定運(yùn)動過程中，氣缸內(nèi)氣體的壓強(qiáng)為()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：選A對氣缸、活塞和鉤碼整體受力分析，根據(jù)牛頓第二定律可得m1g＝(m1＋m2＋m3)a，解得a＝eq\f(m1g,m1＋m2＋m3)；對氣缸受力分析，根據(jù)牛頓第二定律可得p0S－p2S＝m3a，解得p2＝p0－eq\f(m1m3g,m1＋m2＋m3S)，故選項(xiàng)A正確。10．某同學(xué)利用DIS實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)，用同一個注射器在實(shí)驗(yàn)室前后做了兩次“探究氣體壓強(qiáng)與體積的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)，操作完全正確。(1)(多選)根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)在p-V圖上畫出了兩條不同的雙曲線，如圖所示，造成這種情況的可能原因是________。A．兩次實(shí)驗(yàn)中空氣質(zhì)量不同B．兩次實(shí)驗(yàn)中溫度不同C．其中一次實(shí)驗(yàn)時活塞受到的摩擦力太大D．其中一次實(shí)驗(yàn)時活塞受到的摩擦力太小(2)(多選)實(shí)驗(yàn)中為了保持封閉氣體的溫度不變，下列采取的措施中比較合理的是________。A．在活塞上涂上潤滑油，保持良好的密封性B．推拉活塞時要緩慢C．不要用手直接握在注射器有氣體的部分上D．實(shí)驗(yàn)前注射器內(nèi)要吸入盡量多的空氣解析：(1)在研究溫度不變的情況下，一定質(zhì)量的氣體壓強(qiáng)與體積的關(guān)系時，由于氣體的壓強(qiáng)與氣體溫度和單位體積的分子數(shù)有關(guān)，兩次實(shí)驗(yàn)得到的pV值不同，可能是實(shí)驗(yàn)中封閉氣體的質(zhì)量不同或溫度不同，故A、B正確，C、D錯誤。(2)在活塞上涂上潤滑油，保持良好的密封性，這樣是為了保持封閉氣體的質(zhì)量不發(fā)生變化，并不能保持封閉氣體的溫度不變，選項(xiàng)A錯誤；緩慢地推拉活塞，可以使氣體的溫度保持與外界的溫度一致，從而可以保持封閉氣體的溫度不變，選項(xiàng)B正確；當(dāng)用手直接握在注射器上時，手的溫度可能改變氣體的溫度，所以不要用手直接握在注射器上，選項(xiàng)C正確；只要是封閉氣體的質(zhì)量不變，氣體的多少不會改變實(shí)驗(yàn)的數(shù)據(jù)，與氣體的溫度是否會變化無關(guān)，選項(xiàng)D錯誤。答案：(1)AB(2)BC11．某小組在“用DIS研究溫度不變時一定質(zhì)量的氣體壓強(qiáng)與體積的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)中：(1)實(shí)驗(yàn)過程中，下列操作正確的是________。A．推拉活塞時，動作要快，以免氣體進(jìn)入或漏出B．推拉活塞時，手可以握住整個注射器C．壓強(qiáng)傳感器與注射器之間的連接管脫落后，應(yīng)立即重新接上，繼續(xù)實(shí)驗(yàn)D．活塞與針筒之間要保持潤滑又不漏氣(2)該實(shí)驗(yàn)小組想利用實(shí)驗(yàn)所測得的數(shù)據(jù)測出壓強(qiáng)傳感器和注射器的連接管的容積，所測得的壓強(qiáng)和注射器的容積(不包括連接管的容積)數(shù)據(jù)如表所示：實(shí)驗(yàn)次數(shù)壓強(qiáng)/kPa體積/cm31101.5182112.8163126.9144145.0125169.210①為了更精確地測量也可以利用圖像的方法，若要求出連接管的容積，也可以畫________圖。A．p-V B．V-pC．p-eq\f(1,V) D．V-eq\f(1,p)②利用上述圖線求連接管的容積時是利用圖線的________。A．斜率 B．縱坐標(biāo)軸上的截距C．橫坐標(biāo)軸上的截距 D．圖線下的“面積”解析：(1)推拉活塞時，動作不能快，以免氣體溫度變化，故A錯誤；推拉活塞時，手不可以握住整個注射器，以免氣體溫度變化，故B錯誤；壓強(qiáng)傳感器與注射器之間的連