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实验练21探究等温情况下一定质量气体压强与体积的关系
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
不需要
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。
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(3)实验过程,下列操作正确的是。
BD
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
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解析(1)设气体初状态压强为p,空气柱的长度为L,气体末状态的压强为
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p,空气柱长度为L,空气柱的横截面积为S,根据玻意耳定律有pLS=pLS,
221122
即实验需要验证pL=pL,不需要测量空气柱的横截面积。
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(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。
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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。
质量
AC
(2)关于该实验的操,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
甲
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(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T(选填“”“=”或“”)T。
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(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
②
的图线可能如图丙的(选填“①”或“②”)所示。
乙丙
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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T对应
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