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备考2024届高考物理一轮复习讲义第十五章热学实验二十探究等温情况下一定质量气体压强与体积的关系

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实验二十　探究等温情况下一定质量气体压强与体积的关系2023高考卷中江苏T9对该实验进行了考查，新高考以来光学、热学实验有升温的趋势，对该实验也要加以重视，2025年高考中可能会以选择题形式考查，也可能在实验第1题中出现，侧重考查实验操作和数据处理.1.数据分析（1）p－V图像如图1所示，图像是曲线，不能说明压强与体积一定成反比.（2）p－1V图像如图2所示，图像是倾斜直线，说明压强与体积成反比.2.注意事项（1）为保证气体密闭，应在活塞与注射器壁间涂上润滑油.（2）为保持气体温度不变，实验过程中不要用手握住注射器有密闭气体的部位；同时，应缓慢改变气体体积.（3）注射器内外气体的压强差不宜过大.（4）在等温过程中，气体的p－V图像呈现为双曲线，不便确定p与V的关系，要通过坐标变换，画p－1V图像，把双曲线变为直线，以方便判断p和V成反比.3.误差分析（1）橡胶套密封不严会使空气柱的质量变化引起误差. （2）实验过程环境温度变化或柱塞向下压或向上拉的过快会使空气柱的温度变化引起误差.（3）活塞直径的测量、空气柱长度的测量、压力表的读数等引起的误差.研透高考明确方向命题点　教材基础实验某实验小组用如图甲所示实验装置来探究一定质量的气体发生等温变化遵循的规律.（1）关于该实验，下列说法正确的是　D　.A.实验前应将注射器内的空气完全排出B.空气柱体积变化应尽可能快些C.空气柱的压强随体积的减小而减小D.作出p－1V图像可以直观反映出p与V的关系（2）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，他们进行了两次实验，得到的p－V图像如图乙所示，由图可知两次实验气体的温度大小关系为T1　＞　T2（选填“＜”“＝”或“＞”）.（3）另一小组根据实验数据作出的V－1p图线如图丙所示，若他们的实验操作无误，图线不过原点的原因可能是　实验时未考虑注射器前端与橡胶套连接处的气体体积　.（4）小明所在的小组测得多组空气柱的压强p和体积V的数据后，以p为纵坐标，1V为横坐标.在坐标系中描点作图；不断压缩空气，由测得的数据发现p与V的乘积值越来越小，则用上述方法作出的图像应为图丁中的　②　（选填“①”或“②”），出现该现象的原因可能是　漏气　. 解析　（1）实验是以注射器内的空气柱为研究对象，所以实验前注射器内的空气不能完全排出，故A错误；空气柱的体积变化不能太快，要缓慢移动柱塞保证气体温度不变，故B错误；空气发生等温变化，空气柱的压强随体积的减小而增大，故C错误；p－1V图像中等温线是一条倾斜的直线，作出p－1V图像可以直观反映出p与V的关系，故D正确.（2）在p－V图像中，离坐标原点越远的等温线温度越高，故T1＞T2.（3）图线不过原点的原因可能是实验测量的空气的体积小于实际的封闭空气的体积，结合实验的器材可知，实验时未考虑注射器前端与橡胶套连接处的空气体积.（4）由pVT＝C，可得p＝CT·1V，其中p－1V图像的斜率为k＝CT，则温度相同时，质量越小，常数C越小，则图像的斜率越小，图像将向下弯曲，图②是小明组所绘，出现这种情况的原因是漏气.

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所属： 高考 - 一轮复习
发布时间：2024-02-08 03:15:02 页数：3
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文章作者：随遇而安

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