2025届高考物理一轮总复习第15单元热学热点练11气体实验定律与热力学第一定律的综合应用课件新人教版 (3)

这是一份2025届高考物理一轮总复习第15单元热学热点练11气体实验定律与热力学第一定律的综合应用课件新人教版 (3)，共19页。PPT课件主要包含了不需要，注射器刻度，胶管内存在气体等内容，欢迎下载使用。

1.(2023浙江东阳二中期末)某实验小组的同学利用如图甲所示的装置探究气体等温变化的规律,注射器中密封了一定质量的气体。
(1)实验时,为判断气体压强与体积的关系,　　　(选填“需要”或“不需要”)测出空气柱的横截面积。 (2)测得多组空气柱的压强p和体积V的数据后,为直观反映压强与体积之间的关系,若以p为纵坐标,则应以　　　为横坐标在坐标系中描点作图,作出的图线如图乙所示。 
(3)实验过程中,下列操作正确的是　　　。 A.改变气体体积时应快速推拉柱塞B.推拉柱塞时,手不能握住注射器含有气体的部分C.实验前应先利用天平测量出注射器柱塞及压力表的总质量D.在注射器柱塞上涂上润滑油,防止漏气
解析 (1)设气体初状态压强为p1,空气柱的长度为L1,气体末状态的压强为p2,空气柱长度为L2,空气柱的横截面积为S,根据玻意耳定律有p1L1S=p2L2S,即实验需要验证p1L1=p2L2,不需要测量空气柱的横截面积。(2)实验中空气柱体积变化缓慢,可认为温度保持不变,为了直观地判断压强p与体积V的数量关系,应作出p- 图像,是一条延长线过原点的倾斜直线。(3)因是探究气体等温变化的规律,因此改变气体体积时应缓慢推拉柱塞,故A错误;推拉柱塞时,为使气体温度不变,手不能握住注射器含有气体的部分,故B正确;探究气体等温变化的规律,与实验装置的总质量无关,因此不需要利用天平测量出注射器柱塞及压力表的总质量,故C错误;为了保证密封气体的质量不变,实验中采取的主要措施是在注射器柱塞上涂上润滑油防止漏气,故D正确。
2.某实验小组用图甲所示实验装置来进行探究气体等温变化的规律的实验。
(1)在本实验操作的过程中,需要保持不变的量是气体的温度和　　　。 (2)关于该实验的操作,下列说法正确的是　　　。 A.在柱塞上涂抹润滑油可以提高装置的气密性B.实验时应快速推拉柱塞并迅速读数,以避免气体与外界发生热交换C.推拉柱塞及读取数据时不要用手握住注射器下端,以避免改变气体的温度D.实验必须测量柱塞的横截面积,以获知被封闭气体的体积
(3)为了探究气体在不同温度时发生等温变化是否遵循相同的规律,实验小组在不同的环境温度下进行了实验,得到的p-V图像如图乙所示,由图可知,这两次实验气体的温度大小关系为T1　　　(选填“<”“=”或“>”)T2。 (4)实验小组同学作出p- 图像,发现当气体压强增大到一定值后,实验数据描绘的图线偏离过原点的直线。若是因实验装置漏气导致的偏离,则描绘的图线可能如图丙的　　　(选填“①”或“②”)所示。 
解析 (1)在探究气体等温变化的规律的实验中,需要保持不变的量是气体的温度和质量。(2)在柱塞上涂抹润滑油可以提高装置的气密性,选项A正确;实验时应缓慢推拉柱塞,等稳定后再读数,以避免气体温度发生变化,选项B错误;推拉柱塞及读取数据时不要用手握住注射器下端,以避免改变气体的温度,选项C正确;实验不必测量柱塞的横截面积,以气柱的长度值代替气体的体积值即可,选项D错误。(3)因T2对应的图像的pV值较大,可知温度较高,即这两次实验气体的温度大小关系为T13.(2023浙江瓯海二中期末)在某次物理实验设计大赛活动中,要求自选器材,完成探究气体等温变化的规律的实验。(1)甲实验小组利用如图甲所示的装置,在注射器中密封了一定质量的气体。
①在实验操作过程中,以下措施有助于满足实验恒温条件的是　　　　。 A.用橡胶套堵住注射器的小孔B.移动柱塞要缓慢C.实验时,不要用手握注射器
②实验小组根据实验数据,作出的p- 图像是一条过坐标原点的倾斜直线,可以得出结论:一定质量的气体,　　　　　　 　　　　　　　　。 ③实验时,缓慢推动柱塞,注射器内空气体积逐渐减小,该过程中发现,环境温度逐渐降低,则实验得到的p- 图像应是　　　　　　。 
温度不变时,气体的压强与气体的体积成反比
(2)乙实验小组利用如图乙所示的DIS装置探究气体等温变化的规律,缓慢推动柱塞,在使注射器内空气体积逐渐减小的过程中,多次从注射器的刻度上读出体积值并输入计算机,同时压强传感器将对应体积的压强值通过数据采集器传送给计算机,计算机根据实验数据绘制如图丙所示的V- 关系图像。根据图像可知,软管中气体的体积为　　　 mL。 
解析 (1)①用橡胶套堵住注射器的小孔,是为了防止漏气,不能保证气体的温度不变,A不符合题意;在实验操作过程中,缓慢移动柱塞,使气体与外界有充分的时间进行热交换,有助于气体的温度不变,B符合题意;实验时,不要用手握注射器,能防止气体与人体发生热交换,有助于气体的温度不变,C符合题意。②由图像知p和 成正比,则可以得出结论:一定质量的气体,温度不变时,气体的压强与气体的体积成反比。③根据理想气体状态方程 ,环境温度T逐渐降低,图像的斜率减小,图线向下弯曲,故选A。(2)设注射器中气体的体积为V,软管中气体的体积为V0,根据玻意耳定律得p(V+V0)=C,解得V=C -V0,根据图像得V0=1 mL。
4.如图所示,用一个带有刻度的注射器及计算机辅助系统来探究气体的压强和体积的关系。
(1)实验完成后,计算机屏幕上显示出下表所示的实验结果。
可以发现pV栏中的数值越来越小,造成这一现象的可能原因是　　　。 A.实验时环境温度升高了B.实验时外界大气压强发生了变化C.实验时注射器内的空气发生了泄漏D.实验时注射器柱塞与筒壁间的摩擦力不断增大
(2)该实验中封闭气体的体积可由　　　　　　直接读出。 (3)实验时为减小误差,下列哪些操作是不正确的　　　。 A.推、拉柱塞时,动作要慢B.推、拉柱塞时,手不能握住注射器C.压强传感器与注射器之间的软管脱落后,应立即重新接上,继续实验并记录数据D.柱塞与针筒之间要保持润滑又不漏气
解析 (1)实验时环境温度升高了,根据理想气体状态方程 ,pV乘积应变大,故A错误;封闭气体压强与外界大气压强无关,故B错误;根据理想气体状态方程 ,常数C与质量有关,实验时若注射器内的气体发生了泄漏,则C变小,pV乘积减小,故C正确;实验时注射器柱塞与筒壁间的摩擦力不断增大,不会影响气体压强与体积,故D错误。(2)该实验中封闭气体的体积可由注射器刻度直接读出。
(3)推拉柱塞时,动作要慢,防止气体温度发生变化,故A正确,不符合题意;推拉柱塞时,手不能握住注射器含有气体的部分,防止气体温度发生变化,故B正确,不符合题意;压强传感器与注射器之间的软管脱落后,注射器内封闭的气体的质量会发生变化,不能重新装上继续实验,故C错误,符合题意;柱塞与针筒之间要保持气密性,从而保证气体质量不变,故D正确,不符合题意。
5.(2023浙江温州期末)用气体压强传感器做探究气体等温变化的规律的实验,实验装置如图甲所示。
(1)关于该实验,下列说法正确的是　　　　。 A.为保证封闭气体的气密性,应在柱塞与注射器器壁间涂上润滑油B.实验中不能用手握住注射器气体部位C.为避免注射器内外的热量交换,实验时应快速推拉柱塞和读取数据D.实验中气体的压强和体积都可以通过数据采集器获得
(2)某同学在操作规范、不漏气的前提下,测得多组压强p和体积V的数据并作出V- 图线,发现图线不通过坐标原点,如图乙所示。则:
①造成这一结果的原因是　　　　　　　　; ②图中V0代表的物理含义是　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 
连接压强传感器和注射器的胶管中气体的体积