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

某同学用如图($a$)所示的实验装置研究“在温度不变时,一定质量的气体压强与体积的关系”。缓慢推动活塞,使注射器内气体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,同时由压强传感器将对应体积的压强值通过数据数采集器传送给计算机。

关于该实验下列说法正确的是$(\quad\ \ \ \ )$

["

为保证封闭气体的气密性,应在柱塞与注射器壁间涂上润滑油

","

应快速推拉柱塞

","

为方便推拉柱塞,应用手握注射器再推拉柱塞

","

注射器旁的刻度尺不仅刻度分布均匀,还要标注单位

"]
[["A"]]

$\rm A$.为保证封闭气体的气密性,应在柱塞与注射器壁间涂上润滑油,故$\rm A$正确;

$\rm B$.为避免温度发生变化,不应快速推拉柱塞,故$\rm B$错误;

$\rm C$.为避免温度发生变化,不能用手握注射器再推拉柱塞,故$\rm C$错误;

$\rm D$.注射器旁的刻度尺只要刻度分布均匀即可,可以不标注单位,故$\rm D$错误。

故选:$\rm A$

实验完成后,计算机屏幕上显示出$p- \dfrac{1}{V}$图线。若气体的压强跟体积反比,则该图线应当是                 

[["一条过原点的直线"]]

根据$pV=C$$p=\dfrac{1}{V}C$

若气体的压强跟体积反比,则该图线应当是一条过原点的直线。

考虑到注射器与压强传感器连接软管有一定的体积,则下列各图中的实线符合实验实际情况的是($A$$B$中的虚线为温度保持不变时的一条双曲线)$(\quad\ \ \ \ )$

["

","

","

","

"]
[["BD"]]

$\rm AB$.注射器内体积越大,连接软管内气体体积相对总体积就越小,实线越接近双曲线,故$\rm A$错误,$\rm B$正确;

$\rm CD$.连接软管内气体体积$V_{0}$,被封闭气体初始体积$V_{0}+V$,根据$p(V_{0}+V)=C$

$p=\dfrac{C}{V_{0}+V}=\dfrac{\dfrac{C}{V}}{1+\dfrac{V_{0}}{V}}$

$x=\dfrac{1}{V}$

$p=\dfrac{C}{1+V_{0}x}x$

图像斜率$\dfrac{C}{1+V_{0}x}$$x$增大而变小,故$C$错误,$D$正确。

小明所在的小组在压缩气体时发生了漏气,则作出的图线应为图($b$)中的                 (选填“①”或“②”)。

[["①"]]

压缩气体时发生了漏气,相当于$\dfrac{1}{V}$逐渐变大的过程中,压强偏小,则作出的图线应为图($b$)中的①。

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