24熱學專題實驗-《探究氣體的實驗規(guī)律》專項提升（含答案）

熱學專題實驗——《探究氣體的實驗規(guī)律》專項提升一、典型例題方法賞析1．小董同學用如圖甲示的裝置來研究“一定質(zhì)量理想氣體在溫度不變時，壓強和體積的關(guān)系”，其中，柱塞內(nèi)部有一個管道把柱塞上部的壓力表和柱塞底部以下的氣體連通以讀取氣體壓強。甲乙（1）關(guān)于本實驗的下列說法正確的是____。A．推拉柱塞時動作要快以避免氣體與外界發(fā)生充足的熱量交換B．柱塞涂潤滑油主要是為了減小摩擦C．注射器外側(cè)刻度尺的刻度均勻但并未標單位，這對實驗結(jié)果的可靠性不會有影響D．用手握住注射器推拉柱塞以使裝置更加穩(wěn)定（2）在實驗過程中注射器沒有完全豎直而是略微傾斜，則壓力表讀數(shù)____。A．偏大 B．偏小 C．沒有影響（3）小董同學把測得的實驗數(shù)據(jù)列表分析，做出的p?1A．柱塞與筒壁間的摩擦力越來越大B．柱塞中部連通所封閉的氣體與壓力表的細管體積不可忽略C．外界大氣壓強發(fā)生了變化D．注射器的氣密性不好（4）在溫度不變的情況下，得到壓強p與體積V成反比的結(jié)論，你對這一結(jié)論的微觀解釋是。2．某小組利用如圖所示裝置研究“一定質(zhì)量氣體溫度不變時，壓強與體積的關(guān)系”，圖中裝置1為壓強傳感器，裝置2為數(shù)據(jù)采集器．帶刻度的注射器內(nèi)封閉了一定質(zhì)量的氣體，推動活塞可以改變氣體體積V，實驗所用測量壓強的裝置較特殊，測量的是注射器內(nèi)部氣體和外部大氣(壓強為p0)的壓強差Δp，在多次改變體積后，得到如下數(shù)據(jù)：?p/(×00.110.250.430.67V/mL109876（1）每次氣體的狀態(tài)調(diào)整后，都要等一會兒再記錄數(shù)據(jù)，這是為了．（2）研究小組基于數(shù)據(jù)，以Δp為y軸，作出的函數(shù)圖線為直線，則x軸是．（3）若圖像斜率為k，該直線的函數(shù)表達式是，圖像縱軸截距的絕對值的物理含義是．3．（1）對于實際的氣體，下列說法正確的是_________A．氣體的內(nèi)能包括氣體分子的重力勢能B．氣體的內(nèi)能包括氣體分子之間相互作用的勢能C．氣體的內(nèi)能包括氣體整體運動動的動能D．氣體的體積變化時，其內(nèi)能可能不變E．氣體的內(nèi)能包括氣體分子熱運動的動能（2）如圖，一豎直放置的汽缸上端開口．汽缸壁內(nèi)有卡口a和b，a、b間距為h．a(chǎn)距缸底的高度為H：活塞只能在a、b間移動，其下方密封有一定質(zhì)量的理想氣體。已知活塞質(zhì)量從為m，面積為S．厚度可忽略：活塞和汽缸壁均絕熱，不計它們之間的摩擦．開始時活塞處于靜止狀態(tài)．上，下方氣體壓強均為P0，溫度均為T0，現(xiàn)用電熱絲緩慢加熱汽缸中的氣體，直至活塞到達b處。求此時汽缸內(nèi)氣體的溫度以及在此過程中氣體對外所做的功。重力加速度大小為g.4．一定質(zhì)量的理想氣體壓強p與熱力學溫度T的關(guān)系圖象如圖，AB、BC分別與p軸、T軸平行，氣體在狀態(tài)A時體積為V0，則在狀態(tài)C時的體積為；從狀態(tài)A經(jīng)狀態(tài)B變化到狀態(tài)C的過程中，氣體對外界做功為W，內(nèi)能增加了△U，則此過程中該氣體吸收的熱量為．5．Phyphox、是一款利用Android手機傳感器來進行物理實驗的手機應用軟件，它能獲取手機上的多種傳感器原始數(shù)據(jù)。兩位同學利用該軟件來測量手機的體積，如圖甲所示，將一個可以測量氣體壓強的手機封閉在注射器中，記錄活塞在不同位置時注射器的示數(shù)和封閉氣體的壓強。（1）關(guān)于該實驗的操作，下列說法中正確的是____。A．在活塞上涂抹潤滑油只是為了減小摩擦B．為了穩(wěn)定推動活塞，需要用手握住注射器C．緩慢推動活塞是為了保持封閉氣體溫度不變D．改變活塞位置后可立即進行讀數(shù)（2）下表是某一位同學測量的兩組實驗數(shù)據(jù)，由此可知手機的體積為m3序號V（mL）p（kPa）15301033.025001104.0（3）另一位同學測出多組數(shù)據(jù)后畫出V?1p圖像（如圖乙所示），其截距為b，直線部分的斜率為k，則手機的體積為，體積增大到一定值后，圖線開始偏離直線，原因可能是6．學校物理小組的同學們利用如圖甲所示的實驗裝置探究一定質(zhì)量的氣體等壓變化規(guī)律。注射器豎直固定在鐵架臺上，其中密封了一定質(zhì)量的氣體，柱塞上固定一重物，被密封的空氣柱浸沒在燒杯的液體中，液體中放置有溫度計（圖中未標出）。忽略柱塞與注射器之間的摩擦，通過改變燒杯內(nèi)液體溫度讀取多組溫度、體積數(shù)值，并作體積-溫度圖像。（1）下列說法正確的是____（填選項字母）。A．溫度計位置應盡量遠離空氣柱B．柱塞上應涂上潤滑油C．每次改變燒杯中液體的溫度時，應立即讀出空氣柱的體積（2）某同學作出體積-熱力學溫標(V?T)圖像如圖乙所示，圖像不過原點的原因可能是。（3）保持密封空氣柱質(zhì)量不變，改變重物質(zhì)量，通過兩次實驗作出體積-熱力學溫標(V?T)圖像得到兩條直線如圖丙所示。若兩條直線斜率分別為k1、k2，兩次重物及柱塞的總質(zhì)量分別為m1、m二、夯實基礎提升能力7．請回答下列有關(guān)“用DIS研究在溫度不變時，一定質(zhì)量的氣體壓強與體積關(guān)系”實驗的問題．（1）如圖所示，用一個帶有刻度的注射器及DIS實驗系統(tǒng)來探究氣體的壓強與體積關(guān)系．實驗中氣體的質(zhì)量保持不變，氣體的體積V直接讀出，氣體的壓強p是由圖中（壓力、壓強、溫度）傳感器測量得到．（2）完成本實驗的基本要求是____．A．在等溫條件下操作B．封閉氣體的容器密封良好C．必須弄清所封閉氣體的質(zhì)量D．氣體的壓強和體積必須用國際單位（3）甲同學在做本實驗時，緩慢推動活塞，使注射器內(nèi)空氣柱體積減小，且pV(×10A．實驗時注射器活塞與筒壁間的摩擦力不斷增大B．實驗時環(huán)境溫度增大了C．實驗時外界大氣壓強發(fā)生了變化D．實驗時注射器內(nèi)的空氣向外發(fā)生了泄漏（4）乙同學實驗數(shù)據(jù)用圖像處理，但如圖所示的V?1p圖線不過原點，則造成這一現(xiàn)象的原因可能是8．某實驗小組利用圖甲所示裝置進行“探究氣體的等溫變化規(guī)律”實驗，通過向豎直放置的U型玻璃管開口端多次注入水銀改變氣體的狀態(tài)，每次緩慢注入水銀后，均測量U型玻璃管兩端液面的高度差h1（cm）以及封閉的氣柱的長度h2（m）。一次實驗中，該小組通過多次測量記錄多組h1和的h2數(shù)據(jù)，然后以h1為縱坐標、以1h2為橫坐標作出h1?1（1）實驗中，每次注入水銀時都需要緩慢注入，其目的是；（2）根據(jù)上述條件可知，大氣壓強為cmHg（用所給的字母表示）；（3）某次實驗中，測得的h1=h0，則此時封閉的氣柱長度為m（用所給的字母表示）；（4）該小組先后進行了兩次實驗，兩次實驗中封閉的氣體質(zhì)量相同，但在第一次實驗中的環(huán)境溫度要比第二次實驗的環(huán)境溫度高，則第一次實驗得到的h1?1h29．在“探究氣體等溫變化的規(guī)律“實驗中，所用的實驗裝置如圖所示，空氣柱的長度l可以通過刻度尺讀取，為了得到空氣柱的體積還應測量柱塞的?？諝庵膲簭娍梢詮呐c注射器內(nèi)空氣柱相連的讀取。實驗中要地把柱塞向下壓或向上拉來改變空氣柱的長度，利用實驗獲得的數(shù)據(jù)做出的P-1V圖像為一條10．在某次物理實驗設計大賽活動中，要求自選器材，完成“探究氣體等溫變化的規(guī)律”實驗。（1）甲實驗小組利用如圖所示的裝置，在注射器中密封了一定質(zhì)量的氣體；①在實驗操作過程中，以下措施有助于滿足實驗恒溫條件的是。A．用橡皮帽堵住注射器的小孔B．移動活塞要緩慢C．實驗時，不要用手握注射器②實驗小組根據(jù)實驗數(shù)據(jù)，做出的p?1V圖像是一條過坐標原點的傾斜直線，可以得出結(jié)論：一定質(zhì)量的氣體，③實驗時，緩慢推動活塞，注射器內(nèi)空氣體積逐漸減小，該過程中發(fā)現(xiàn)，環(huán)境溫度逐漸降低，則實驗得到的p?1V圖像應是A．B．C．D．（2）乙實驗小組利用如圖所示的DIS裝置探究氣體等溫變化的規(guī)律，緩慢推動活塞，在使注射器內(nèi)空氣體積逐漸減小的過程中，多次從注射器的刻度上讀出體積值并輸入計算機，同時由壓強傳感器將對應體積的壓強值通過數(shù)據(jù)采集器傳送給計算機，計算機根據(jù)實驗數(shù)據(jù)繪制如圖所示的V?1p關(guān)系圖像。根據(jù)圖像可知，軟管中氣體的體積為三、思維提升創(chuàng)新應用11．某同學用圖甲所示實驗裝置探究一定質(zhì)量的氣體等溫變化的規(guī)律。將注射器活塞移動到體積最大的位置時，接上軟管和壓強傳感器，記錄此時壓強傳感器的壓強為p1和注射器上的體積為V1，然后壓縮氣體，記錄多組壓強p和體積（1）關(guān)于該實驗下列說法正確的是____。A．為保證封閉氣體的氣密性，應在活塞與注射器壁間涂上潤滑油B．推拉活塞時，動作要快，以免氣體進入或漏出C．為方便推拉活塞，應用手握注射器再推拉活塞D．注射器旁的刻度尺只要刻度分布均勻即可，可以不標注單位（2）實驗中，若軟管內(nèi)氣體體積ΔV可忽略，在壓縮氣體過程中漏氣，則用上述方法作出的p?1V圖線應為圖乙中的（選填“①”或“（3）若軟管內(nèi)氣體體積ΔV不可忽略，作出p?1V圖像是一條曲線，如圖丙所示。試用玻意耳定律分析，該曲線的漸近線（圖中的虛線）的壓強是p=。（用V1、p（4）在（3）中，該同學找來一些綠豆將其裝入上述裝置中的注射器內(nèi)，按照正確的實驗操作，移動活塞，多次記錄注射器上的體積刻度V和壓強傳感器讀數(shù)p，作出1p?V圖線如圖丁所示，由此可測出這些綠豆的體積Vx=。（已知物理量有ΔV、12．用圖甲所示探究氣體等溫變化的規(guī)律。（1）關(guān)于該實驗下列說法正確的是____。A．為保證封閉氣體的氣密性，應在柱塞與注射器壁間涂上潤滑油B．應快速推拉柱塞C．為方便推拉柱塞，應用手握注射器再推拉柱塞D．注射器旁的刻度尺只要刻度分布均勻即可，可以不標注單位（2）測得多組空氣柱的壓強p和體積V的數(shù)據(jù)后，為直觀反映壓強與體積之間的關(guān)系，以p為縱坐標，以1V為橫坐標在坐標系中描點作圖。小明所在的小組壓縮氣體時漏氣，則用上述方法作出的圖線應為圖乙中的（選填“①”或“②（3）為更準確地測出氣體的壓強，小華用壓強傳感器和注射器相連，得到某次實驗的p?V圖如圖丙所示，究其原因，是溫度發(fā)生了怎樣的變化____A．一直下降 B．先上升后下降C．先下降后上升 D．一直上升（4）某同學將注射器活塞移動到體積適中的位置時，接上軟管和壓強傳感器，通過DIS系統(tǒng)記錄下此時的體積V0與壓強p0，然后記錄5組數(shù)據(jù)，作p?1V圖。在軟管內(nèi)氣體體積△V不可忽略時，p?1V圖像為雙曲線，試用玻意耳定律分析，該雙曲線的漸近線（圖中的虛線）方程是p=。（用13．兩個實驗小組做“探究等溫情況下一定質(zhì)量氣體的壓強與體積的關(guān)系”的實驗。（1）第一個實驗小組的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(zhì)量的氣體。①實驗過程中，下列操作正確的是。（填正確答案標號）A．應該以較快的速度推拉柱塞來改變空氣柱的體積B．實驗前應先利用天平測量出注射器、柱塞及壓力表的總質(zhì)量C．推拉柱塞時，手不可以握住整個注射器D．實驗過程中要保證橡膠套的密閉性良好，以保證空氣柱的質(zhì)量一定②實驗時，緩慢推動活塞，注射器內(nèi)氣體的體積逐漸減小。若實驗過程中環(huán)境溫度逐漸降低，測得多組空氣柱的壓強p和體積V的數(shù)據(jù)，則實驗得到的p?1v圖像應為下圖中的（2）第二個實驗小組的同學用氣體壓強傳感器做實驗，實驗裝置如圖乙所示。在操作規(guī)范、不漏氣的前提下，測得多組壓強p和體積V的數(shù)據(jù)并作出V?1p圖像，發(fā)現(xiàn)圖線不過坐標原點，如圖丙所示。造成這一結(jié)果的原因是；圖丙中V014．某同學設計了如圖甲所示的實驗裝置來“探究等溫情況下一定質(zhì)量氣體壓強與體積的關(guān)系”。注射器導熱性能良好，環(huán)境溫度恒定，用橡皮塞和柱塞在注射器內(nèi)封閉一定質(zhì)量的理想氣體。柱塞下方安裝一個鉤。實驗時，在鉤的下端依次掛上質(zhì)量相同的鉤碼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，并依據(jù)柱塞（包括鉤）和鉤碼的質(zhì)量求出對應氣體的壓強p。已知注射器空氣柱橫截面積為S，刻度全長為L，大氣壓為p0，柱塞（包括鉤）的質(zhì)量為m0=100g，每個鉤碼的質(zhì)量為m=50g，重力加速度為g。（1）若在某次實驗中所掛鉤碼個數(shù)為3，則平衡后空氣柱中的壓強為（用題目中已知量的符號表示）。（2）該同學通過實驗數(shù)據(jù)得到如圖乙p?1V，由該圖像得到的結(jié)論是（3）未掛鉤碼前，柱塞封閉的空氣柱長度為L2，壓強為p02（4）另一同學也設計了相同的實驗方案完成了實驗。根據(jù)測量的數(shù)據(jù)，繪出p?1V圖像如圖丙所示。圖線的上端出現(xiàn)了一小段彎曲，可能是由于裝置氣密性不好導致氣體質(zhì)量（填“增加”或“減小”），也可能是由于封閉氣體的溫度15．某同學利用如圖所示裝置做探究一定質(zhì)量的理想氣體在溫度不變時壓強與體積關(guān)系的實驗。步驟如下：①將一個帶兩根細管的橡膠塞塞緊燒瓶的瓶口，封閉一定質(zhì)量的氣體。其中，一根帶閥門的細管連通充滿水的注射器，另一根細管與壓強傳感器相連。②將壓強傳感器連接數(shù)據(jù)采集器，數(shù)據(jù)采集器連接計算機。③打開閥門，用手握住燒瓶，緩慢推動注射器活塞向燒瓶內(nèi)注入一定量的水，然后關(guān)閉閥門。④根據(jù)注射器刻度記錄注入燒瓶中水的體積V，并記錄此時氣體的壓強p。⑤多次實驗，記錄多組數(shù)據(jù)，分析得出結(jié)論。（1）該同學錯誤的操作步驟為。（2）正確進行實驗后，該同學根據(jù)實驗數(shù)據(jù)畫出的圖像如圖所示，其中的縱坐標為（選填“V”或“1V”），燒瓶的容積V0為（3）另一同學重復實驗，計算了多組p與(V0?V)乘積，發(fā)現(xiàn)p(四、直擊高考達成素養(yǎng)實驗是人類認識物質(zhì)世界的宏觀性質(zhì)與微觀結(jié)構(gòu)的重要手段之一，也是物理學研究的重要方法。16．通過“用油膜法估測油酸分子的大小”的實驗可推測油酸分子的直徑約為（）A．10-15m B．10-12m C．10-9m D．10-6m17．驗證氣體體積隨溫度變化關(guān)系的實驗裝置如圖所示，用支架將封有一定質(zhì)量氣體的注射器和溫度傳感器固定在盛有熱水的燒杯中。實驗過程中，隨著水溫的緩慢下降，記錄多組氣體溫度和體積的數(shù)據(jù)。

①不考慮漏氣因素，符合理論預期的圖線是。

②下列有助于減小實驗誤差的操作是

A.實驗前測量并記錄環(huán)境溫度

B.實驗前測量并記錄大氣壓強

C.待溫度讀數(shù)完全穩(wěn)定后才記錄數(shù)據(jù)

D.測量過程中保持水面高于活塞下端18．利用圖甲所示實驗裝置可探究等溫條件下氣體壓強與體積的關(guān)系。將帶有刻度的注射器豎直固定在鐵架臺上，注射器內(nèi)封閉一定質(zhì)量的空氣，下端通過塑料管與壓強傳感器相連?；钊隙斯潭ㄒ煌斜P，托盤中放入砝碼，待氣體狀態(tài)穩(wěn)定后，記錄氣體壓強p和體積V（等于注射器示數(shù)V0與塑料管容積ΔV回答以下問題：（1）在實驗誤差允許范圍內(nèi)，圖乙中的擬合曲線為一條過原點的直線，說明在等溫情況下，一定質(zhì)量的氣體___________。A．p與V成正比 B．p與1V（2）若氣體被壓縮到V=10.0mL，由圖乙可讀出封閉氣體壓強為Pa（保留3位有效數(shù)字）。（3）某組同學進行實驗時，一同學在記錄數(shù)據(jù)時漏掉了ΔV，則在計算pV乘積時，他的計算結(jié)果與同組正確記錄數(shù)據(jù)同學的計算結(jié)果之差的絕對值會隨p的增大而（填“增大”或“減小”）。19．（1）一定量的理想氣體從狀態(tài)a變化到狀態(tài)b，其過程如p?T圖上從a到b的線段所示。在此過程中________。（填正確答案標號。）A．氣體一直對外做功B．氣體的內(nèi)能一直增加C．氣體一直從外界吸熱D．氣體吸收的熱量等于其對外做的功E．氣體吸收的熱量等于其內(nèi)能的增加量（2）如圖，容積均為V0、缸壁可導熱的A、B兩汽缸放置在壓強為p0、溫度為T0的環(huán)境中；兩汽缸的底部通過細管連通，A汽缸的頂部通過開口C與外界相通：汽缸內(nèi)的兩活塞將缸內(nèi)氣體分成I、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ四部分，其中第II、Ⅲ部分的體積分別為1（i）將環(huán)境溫度緩慢升高，求B汽缸中的活塞剛到達汽缸底部時的溫度；（ⅱ）將環(huán)境溫度緩慢改變至2T

答案解析部分1．【答案】（1）C（2）C（3）B；D（4）溫度保持不變，分子的平均動能一定；體積減小，分子的數(shù)密度增大，壓強增大【解析】【解答】（1）AD、本實驗條件是溫度不變，故推拉柱塞時，動作要慢，且不能用手握住注射器，故AD錯誤；

B、柱塞涂潤滑油主要是為了封閉氣體，保證氣體質(zhì)量一定，故B錯誤；

C、玻璃管外側(cè)刻度均勻即可，具體刻度值對實驗結(jié)果的可靠性不會有影響，故C正確。

故答案為：C。

（2）壓力表測量的是注射器中氣體的壓強，同一位置各個方向的壓強大小處處相等，所以實驗過程中注射器沒有完全豎直對壓力的測量沒有影響。

故答案為：C。

（3）該同學做出的圖像的圖線發(fā)生向下彎曲，造成該現(xiàn)象的原因可能是向外漏氣或?qū)怏w壓向了柱塞內(nèi)部的細管。

故答案為：BD。

（4）微觀上，壓強由分子平均動能和分子的數(shù)密度決定，則溫度保持不變，分子的平均動能一定，而體積減小，分子的數(shù)密度增大，故壓強增大，反之體積變大則壓強變小。

【分析】探究一定質(zhì)量理想氣體在溫度不變時，壓強和體積的關(guān)系實驗需保證氣體的質(zhì)量始終不變，封閉氣體的溫度不變。熟練實驗的原理及操作步驟和注意事項。壓力表測量的是注射器中氣體的壓強，同一位置各個方向的壓強大小處處相等。根據(jù)實驗原理確定圖像表達式，再結(jié)合表達式分析出現(xiàn)彎曲的可能原因。熟練掌握氣體壓強的微觀意義的解釋。2．【答案】（1）充分的熱交換，保持封閉氣體的溫度不變（2）1（3）Δp=k【解析】【解答】（1）由實驗原理可知，為了充分的熱交換，保持封閉氣體的溫度不變，每次氣體的狀態(tài)調(diào)整后，都要等一會兒再記錄數(shù)據(jù)；

（2）由玻意耳定律可知，pV=C即(p0+?p)V=C，整理得?p=CV-p0，以Δp為y軸，作出的函數(shù)圖線為直線，則x軸是1V；

（3）由?p=CV-p0可知，若圖像斜率為k，該直線的函數(shù)表達式是?p=3．【答案】（1）B；D；E（2）開始時活塞位于a處，加熱后，汽缸中的氣體先經(jīng)歷等容過程，直至活塞開始運動。設此時汽缸中氣體的溫度為T1，壓強為p1，根據(jù)查理定律有p0T0=p1T1①此后，汽缸中的氣體經(jīng)歷等壓過程，直至活塞剛好到達b處，設此時汽缸中氣體的溫度為T2；活塞位于a處和b處時氣體的體積分別為V1和V2。根據(jù)蓋—呂薩克定律有V1TV1=SH⑤V2=S（H+h）⑥聯(lián)立③④⑤⑥式解得T2從開始加熱到活塞到達b處的過程中，汽缸中的氣體對外做的功為W=(p0S+mg)h【解析】【解答】（1）ABCE、氣體的內(nèi)能等于所有分子熱運動動能和分子之間勢能的總和，故AC錯，BE對；D、根據(jù)熱力學第一定律ΔU=W+Q知道，改變內(nèi)能的方式有做功和熱傳遞，所以體積發(fā)生變化時，內(nèi)能可能不變，故D正確；故選BDE【分析】（1）根據(jù)內(nèi)能的定義和熱力學第一定律分析解得。

（2）加熱后，汽缸中的氣體先經(jīng)歷等容過程，根據(jù)查理定律及力的平衡條件得出T1的表達式，此后，汽缸中的氣體經(jīng)歷等壓過程，直至活塞剛j好到達b處，根據(jù)根據(jù)蓋—呂薩克定律可得出此時汽缸內(nèi)氣體的溫度T2，從開始緩慢加熱到活塞到達b處的過程中，由功的定義式可解得汽缸中的氣體對外做的功。4．【答案】V0；W+△U【解析】【解答】解：氣體在狀態(tài)A時壓強為P0，體積為V0，溫度為T0；氣體在狀態(tài)C時壓強為2P0，溫度為2T0，體積設為V，則由理想氣體狀態(tài)方程PV可得：P0V氣體從狀態(tài)A經(jīng)狀態(tài)B變化到狀態(tài)C的過程中，應用熱力學第一定律△U=W+Q得△U=﹣W+Q所以Q=△U+W，即此過程氣體吸收的熱量為△U+W．故答案為：V0，W+△U．【分析】本題是結(jié)合圖像對氣體實驗定律和熱力學第一定律的考查。由圖像讀出P和T，代入理想氣體狀態(tài)方程即可求解體積。熱力學第一定律代入過程中要注意各物理量的正負號。5．【答案】（1）C（2）63.2（3）b；氣體溫度升高【解析】【解答】（1）A、在活塞與注射器壁間涂適量的潤滑油作用是為了保證不漏氣，故A錯誤；

B、為保證氣體做等溫變化，不能用手握住注射器，故B錯誤；

C、緩慢推動活塞是為了保持封閉氣體溫度不變，故C正確；

D、改變活塞位置，需等穩(wěn)定后再進行讀數(shù)，故D錯誤。

故答案為：C。

（2）設手機的體積為V0，氣體做等壓變化，則

p1(V1-V0)=p2(V2-V0)

解得手機的體積為

V0=63.5cm6．【答案】（1）B（2）未考慮橡膠套內(nèi)注射器細管的氣體體積（3）g(【解析】【解答】（1）A、溫度計盡量靠近注射器空氣柱位置，以免溫度計和空氣柱存在溫差，故A錯誤；

B、柱塞上涂上潤滑油減小摩擦增強密封性，故B正確；

C、應該等充分熱交換后溫度計示數(shù)才能表示空氣柱溫度，故C錯誤。

故答案為：B。

（2）設橡膠塞內(nèi)氣體體積為ΔV，則有

p(V+ΔV)T=C

即

V=CpT-ΔV

所以圖像不過原點的原因是未考慮橡膠塞內(nèi)注射器細管的氣體體積。

（3）由（2）知

k1=Cp1

k2=7．【答案】（1）壓強（2）A；B（3）D（4）由于注射器與壓強傳感器連接部位的氣體體積導致的【解析】【解答】（1）氣體的壓強p是由圖中壓強傳感器測量得到；

（2）ABC.本實驗是“用DIS研究在溫度不變時，一定質(zhì)量的氣體壓強與體積關(guān)系”，要保證氣體的溫度和質(zhì)量不變，氣體質(zhì)量的具體值不需要測量，AB符合題意，C不符合題意：

D.單位可以不用國際單位，D不符合題意。

故答案為：AB。

（3）A.實驗時注射器活塞與筒壁間的摩擦力不斷增大，不會影響氣壓與體積，A不符合題意；

B.若實驗時環(huán)境溫度升高，根據(jù)理想氣體狀態(tài)方程

pVT=C

可知pV會變大，B不符合題意；

C.封閉氣體的壓強與外界大氣壓無關(guān)，C不符合題意：

D.實驗時注射器的空氣向外發(fā)生了泄漏，根據(jù)理想氣體狀態(tài)方程

pVT=C

常數(shù)C與質(zhì)量有關(guān)，若質(zhì)量變小，則C減小，pV乘積減小，D符合題意。

故答案為：D。

（4）圖線與橫坐標的交點表示體積為0時壓強不為0，這種情況在實際中是不存在的，說明試管內(nèi)的體積小于實際封閉氣體的體積，結(jié)合實驗器材可知，圖線不過原點是由于注射器與壓強傳感器連接部位的氣體體積導致的。8．【答案】（1）保持封閉氣體溫度不變（2）b（3）k（4）偏大【解析】【解答】（1）緩慢注入水銀，目的是保持封閉氣體溫度不變，如果緩慢注入，即使氣體瞬間會升高，但很快通過散熱，又會回到原來的溫度，因此是等溫變化。（2）設玻璃管橫截面積為S，對封閉氣體，滿足玻意耳定律，有(即h結(jié)合圖像可知Cp則大氣壓強為bcmHg。（3）某次實驗中，測得的h1=h0，由h可得h則此時封閉的氣柱長度為kh（4）由pV可知在第一次實驗中的環(huán)境溫度要比第二次實驗的環(huán)境溫度高，則第一次實驗得到的h1?1【分析】（1）實驗要保持等溫變化，如果快速注入，外界對氣體做功，氣體內(nèi)能會增加，溫度會升高；

（2）等溫變化，根據(jù)玻意耳定律列式求解；

（3）將h1=h0代入表達式即可求解；

（4）結(jié)合理想氣體狀態(tài)方程可知溫度越高，圖像斜率越大。9．【答案】直徑（填“橫截面積”也算對）；壓力表；緩慢；過原點的傾斜直線【解析】【解答】除了空氣柱長度外，為了得到空氣柱的體積還應測量柱塞的直徑或橫截面積；空氣柱的壓強可以從與注射器內(nèi)空氣柱相連的壓力表讀出；實驗為了保證溫度不發(fā)生變化，要緩慢的把柱塞向下壓或向上拉來改變空氣柱的長度；根據(jù)PV=C可知利用實驗所得到的P-1V圖像為一條過原點的傾斜的直線。故答案為：直徑（橫截面積），壓力表，緩慢，過原點的傾斜直線。10．【答案】（1）BC；一定質(zhì)量的理想氣體，溫度不變時，氣體的壓強與氣體的體積成反比；A（2）1【解析】【解答】（1）①A、用橡皮帽堵住注射器的小孔，防止漏氣，不能保證氣體的溫度不變，A不符合題意；

B、在實驗操作過程中，緩慢移動活塞，使氣體與外界有充分的時間進行熱交換，有助于氣體的溫度不變，B符合題意；

C、實驗時，不要用手握注射器，能防止氣體與人體發(fā)生熱交換，有助于氣體的溫度不變，C符合題意。

故答案為：BC。

②可以得出結(jié)論：一定質(zhì)量的理想氣體，溫度不變時，氣體的壓強與氣體的體積成反比；

③根據(jù)理想氣體狀態(tài)方程

pVT=C

解得

p=CT?1V

環(huán)境溫度T逐漸降低，圖像的斜率減小，圖線向下彎曲。

故答案為：A。

（2）設注射器中氣體的體積為V，軟管中氣體的體積為V0，根據(jù)玻意耳定律得

pV+V0=C

解得11．【答案】（1）A；D（2）①（3）p（4）ΔV+b【解析】【解答】（1）A.為保證封閉氣體的氣密性，應在活塞與注射器壁間涂上潤滑油，A符合題意；

BC.若快速推動活塞和用手握注射器再推拉活塞，都會使氣體溫度發(fā)生變化，與實驗要求的等溫條件不符，BC不符合題意；

D.注射器的橫截面不變，當刻度分布均勻時，可以用氣體的長度來間接表示體積，即可以不標注單位，D符合題意。

故答案為：AD。

（2）根據(jù)理想氣體狀態(tài)方程

pVT=C

C是與氣體質(zhì)量有關(guān)的常數(shù)，可知當壓縮氣體過程中漏氣時，pV之積會變小，可知圖像為①。

（3）若軟管內(nèi)氣體體積?V不可忽略，當注射器中的體積為V1時，實際氣體的總體積為V1+?V，當1V趨向于無窮大時，即此時注射器中的氣體體積V趨向于0，此時氣體全部集中在軟管內(nèi)，根據(jù)玻意耳定律有

p?V=p1(V1+?V)

解得

p=p1(V1+?V)?V

（4）根據(jù)玻意耳定律有

p(V+?V-Vx)=12．【答案】（1）A；D（2）②（3）B（4）p【解析】【解答】（1）為了保證一定質(zhì)量的氣體進行等溫變化，實驗過程中應防止漏氣與溫度變化，為了保證封閉氣體的氣密性，應在柱塞與注射器壁間涂上潤滑油，A符合題意。為了避免溫度發(fā)生變化，實驗過程中應緩慢推拉柱塞，避免用手握住注射器，BC不符合題意。實驗只需要得到體積的變化關(guān)系即可，因此需要刻度尺刻度分布均勻，可以不標注單位，D符合題意。故答案為AD。

（2）壓縮時漏氣，氣體質(zhì)量減小，相比與之前的氣體同等體積下氣體分數(shù)目減小，壓強減小，圖像中②符合題意，故答案為②。

（3）等溫變化的圖像為雙曲線的一只，且等溫線的對應溫度隨著圖像向右上方移動而增高，因此可判定圖丙中A到B過程中溫度先升高后降低且TA=TB，B符合題意，故答案為B。

（4）由玻意爾定律：P（V+?V）=P0（V0+?V）整理可得：P=P013．【答案】（1）CD；A（2）膠管的容積不可忽略；連接壓強傳感器和注射器的膠管的容積【解析】【解答】（1）①A、應該以較慢的速度推拉柱塞來改變空氣柱的體積，以避免操作動作過快使空氣柱的溫度發(fā)生改變，故A錯誤；

B、因壓強由壓力表測得，不是由平衡條件計算出的，所以實驗前不需要利用天平測量出注射器、柱塞及壓力表的總質(zhì)量，故B錯誤；

C、實驗過程中手不能握住注射器前端，以免改變空氣柱的溫度，使氣體發(fā)生的不是等溫變化，故C正確；

D、實驗過程中要保證橡膠套的密閉性良好，以保證空氣柱的質(zhì)量一定，故D正確。

故答案為：CD。

②根據(jù)理想氣體狀態(tài)方程

pVT=C

可得

p=CTV

可知隨著環(huán)境溫度逐漸降低，圖像的斜率會逐漸減小，故A符合題意。

（2）根據(jù)玻意耳定律得

pV+V0T=C

14．【答案】（1）p（2）在溫度不變的情況下，一定質(zhì)量封閉氣體的壓強與體積成反比（或者在溫度不變的情況下，一定質(zhì)量封閉氣體的壓強與體積的倒數(shù)成正比）（3）1（4）減??；降低【解析】【解答】（1）若在某次實驗中所掛鉤碼個數(shù)為3，由平衡得

pS+m0+3mg=p0S

得平衡后空氣柱中的壓強為

p=p0-(m0+3m)gS

（2）p?1V圖像為傾斜直線，說明在等溫情況下，一定質(zhì)量封閉氣體的壓強與體積成反比。（或者溫度不變的情況下，一定質(zhì)量封閉氣體的壓強與體