高中 | 探究等温情况下一定质量气体压强与体积的关系 题目答案及解析

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选修3-3

第八章 气体

8.1 气体的等温变化

探究等温情况下一定质量气体压强与体积的关系

如图是“用$\rm DIS$研究在温度不变时,一定质量的气体压强与体积的关系”的实验装置。主要步骤如下:

  

①将压强传感器调零;

②在活塞上均匀涂抹润滑油,把活塞移至注射器满刻度处;

③逐一连接注射器、压强传感器、数据采集器、计算机;

④推动活塞,记录多组注射器内气体的体积$V$,以及相应的压强传感器示数$p$

为了保持封闭气体的温度恒定,下列措施可行的是$(\quad\ \ \ \ )$

["

注射器必须固定在竖直平面内

","

用手握注射器推拉活塞

","

缓慢推动活塞

"]
[["C"]]

$\rm A$.压强由压力表测量,不是由竖直的平衡条件计算,所以不需要竖直放置,故$\rm A$错误;

$\rm B$.手握活塞造成温度变化,$\rm B$错误;

$\rm C$.若急速推拉活塞,则有可能造成漏气和等温条件的不满足,所以应缓慢推拉活塞,$\rm C$正确。

故选:$\rm C$

小明所在的小组不断压缩气体,由测得数据绘制图像,发现$p- \dfrac{1}{V}$图线的上端出现了一小段弯曲,产生这一现象的可能原因是:                 (答一种情况即可)。

  

[["注射器内的气体向外泄漏"]]

$\dfrac{1}{V}$增大时,$V$减小,$p$增加的程度不是线性关系,当斜率减小,压强增加程度减小,导致这一现象的原因是注射器存在漏气现象;

另一小组实验时缓慢推动活塞,记录$4$组注射器上的刻度数值$V$,以及相应的压强传感器示数$p$。在采集第$5$组数据时,压强传感器的软管脱落,重新接上后继续实验,又采集了$4$组数据,其余操作无误。该小组绘出的$V-\dfrac{1}{p}$关系图像应是$(\quad\ \ \ \ )$

["

","

","

","

"]
[["D"]]

测量时,注射器与压强传感器连接部分气体的体积$V_{0}$末计入,纵轴存在截距$−V_{0}$;软管脱落后,气体向外漏出,$p$的测量值偏小,相应的横坐标$\dfrac{1}{p}$偏大,但左侧的延长线与纵轴的交点仍为$−V_{0}$,故前后两条线相交在此处。

故选:$\rm D$

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