《高考物理一轮复习 实验十八 探究等温情况下一定质量气体压强与体积的关系练习（含解析）鲁科版-鲁科版高三全册物理试题.doc》由会员分享，可在线阅读，更多相关《高考物理一轮复习 实验十八 探究等温情况下一定质量气体压强与体积的关系练习（含解析）鲁科版-鲁科版高三全册物理试题.doc（6页珍藏版）》请在taowenge.com淘文阁网|工程机械CAD图纸|机械工程制图|CAD装配图下载|SolidWorks_CaTia_CAD_UG_PROE_设计图分享下载上搜索。
1、实验十八 探究等温情况下一定质量气体压强与体积的关系1.如图是探究气体等温变化规律的简易装置图,表中是某小组的数据。序号V/mLp/105 PapV/105 PamL1201.001 020.0202181.095 219.7143161.231 319.7014141.403 019.6425121.635 119.621(1)若要研究p、V之间的关系,绘制图象时应选用_(选填“p -V”或“p -”)作为坐标系。 (2)仔细观察发现,pV的值越来越小,可能的原因是_。【解析】(1)由理想气体的状态方程=C,可知,若是选p -V作为坐标系,得到的是等温曲线;若是选p -作为坐标系,将会得到一
2、条延长线过坐标原点的直线。后者更方便且直观,便于分析问题,所以选p -作为坐标系。(2)因研究的过程是等温变化,由方程pV=nRT(n表示物质的量,T表示绝对温度,R是常数)可知,pV值越来越小,说明n减小,即物质的量在减小,说明有气体漏出。答案:(1)p -(2)有气体漏出2.在“研究气体压强p与体积V的变化关系”的实验中,某实验小组的同学首先做出猜想:“压强p与体积V成反比”,根据实验数据作出“p -V”图线,稍作思考后又作出“p -”图线,从而得出了实验结论。这里转换函数关系作图的原因是_。有人将两个小组的实验数据描绘在同一“p-”坐标系中,得到了如图所示的两条图线a和b。你认为在同一实
3、验室里得到实验图线不同的原因是_。【解析】根据玻意耳定律知,当温度不变时,一定质量的理想气体压强与体积成反比,故描绘“p-”图象可更直观地看出p与V的关系;根据理想气体状态方程=C知,pV值不同,可能是各实验小组封闭气体的质量不同。答案:压强与体积倒数的图线是一条经过原点的直线,能够直观地看出p与V是否成反比两实验小组封闭气体的质量不同3.某小组在“用DIS研究温度不变时一定质量的气体压强与体积的关系”实验中:(1)实验过程中,下列哪些操作是正确的_。A.推拉活塞时,动作要快,以免气体进入或漏出B.推拉活塞时,手可以握住整个注射器C.压强传感器与注射器之间的连接管脱落后,应立即重新接上,继续实
4、验D.活塞与针筒之间要保持润滑又不漏气(2)该实验小组想利用实验所测得的数据测出压强传感器和注射器的连接管的容积,所测得的压强和注射器的容积(不包括连接管的容积)数据如表所示:实验次数压强/kPa体积/cm31101.5182112.8163126.9144145.0125169.210为了更精确地测量也可以利用图象的方法,若要求出连接管的容积也可以画_图。A.p-VB.V-pC.p-D.V-利用上述图线求连接管的容积时是利用图线的_。A.斜率B.纵坐标轴上的截距C.横坐标轴上的截距D.图线下的“面积”【解析】(1)推拉活塞时,动作不能快,以免气体温度变化,故A错误;推拉活塞时,手不可以握住整
5、个注射器,以免气体温度变化,故B错误;压强传感器与注射器之间的连接管脱落后,气体质量变化了,应该重新做实验,故C错误;活塞与针筒之间要保持润滑又不漏气,D正确。(2)设连接管的容积为V0,注射器的容积为V,根据玻意耳定律,有:p(V+V0)=C变形得到:V=-V0故作V-图象,所以D选项是正确的。根据V-关系表达式V=-V0,V-图象的纵轴截距V0表示连接管的容积,所以B选项是正确的。答案:(1)D(2)DB4.某同学利用DIS实验系统,用同一个注射器在实验室前后做了两次验证玻意耳定律的实验,操作完全正确。(1)(多选)根据实验数据在p-V图上画出了两条不同的双曲线,如图所示。造成这种情况的可
6、能原因是()A.两次实验中空气质量不同B.两次实验中温度不同C.其中一次实验时活塞受到的摩擦力太大D.其中一次实验时活塞受到的摩擦力太小(2)(多选)实验中为了保持封闭气体的温度不变,下列采取的措施中比较合理的是()A.在活塞上涂上润滑油,保持良好的密封性B.推拉活塞时要缓慢C.不要用手直接握在注射器有气体的部分上D.实验前注射器内要吸入尽量多的空气【解析】(1)在研究温度不变的情况下,一定质量的气体压强与体积的关系时,气体的温度是不能变化的,由理想气体状态方程=C,可得在气体的温度不变的情况下,p与V是成反比的,但是如果气体的温度发生变化,pV的乘积也就发生了变化,得到的图象也就不是同一条图
7、线,选项B正确;当封闭的气体不是同一部分气体时,气体的质量不同,此时得到的p -V图象也会是不同的图象,选项A正确,故选A、B。(2)在活塞上涂上润滑油,保持良好的密封性,这样是为了保持封闭气体的质量不发生变化,并不能保持封闭气体的温度不变,选项A错误;缓慢地推拉活塞,可以使气体的温度保持与外界的温度一致,从而可以保持封闭气体的温度不变,选项B正确;当用手直接握在注射器上时,手的温度可能改变气体的温度,所以不要用手直接握在注射器上,选项C正确;只要是封闭气体的质量不变,气体的多少不会改变实验的数据,与气体的温度是否会变化无关,选项D错误。答案:(1)A、B(2)B、C5.在研究气体压强和体积关
8、系的物理实验中,一个气球内充满了一定质量的气体,实验中气体温度保持不变,实验人员记录了实验过程中气球内的气体压强p(kPa)与气体体积V(m3)的数据如表:V/m30.81.21.62.02.4p/kPa12080604840(1)根据表中的数据判断p是V的_函数。(2)确定p关于V的函数解析式,并在如图所示的坐标系内画出该函数的大致图象。(3)当气球内的气体压强大于140 kPa时,气球将爆炸,为了安全起见,气体的体积V的取值范围是什么?【解析】(1)从图表中可看出p随V的增大而减小,且pV=96 kPam3,所以p是V的反比例函数。(2)设反比例函数的解析式为:p=,将V=0.8 m3,p=120 kPa代入计算,可得k=96 kPam3,所以p关于V的反比例函数解析式为:p=。函数图象如图所示:(3)当p=140 kPa,解得V m3。所以V的取值范围是V m3。答案:(1)反比例(2)见解析(3)V m3