文档文本内容
关注公众号：陆陆高分冲刺 ~领取：最新版“中考/高考-总复习”、最新试卷下载
2024 年高考物理一轮复习热点重点难点夯练与提升
专题77 探究等温情况下一定质量的气体压强和体积的关系
特训目标
特训内容
目标1
传统原型实验（1T—5T）
目标2
创新实验（6T—10T）
【特训典例】
一、传统原型实验
1．用图甲所示装置探究气体等温变化的规律。
（1）实验中，为找到体积与压强的关系， （选填“需要”或“不需要”）测空气柱的横截面积；
（2）关于该实验的操作，下列说法正确的有
A．柱塞上应该涂润滑油 B．应缓慢推拉柱塞
C．用手握注射器推拉柱塞 D．注射器必须固定在竖直平面内
（3）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，
为横坐标。在坐标系中描点作图；
小明所在的小组不断压缩气体，由测得数据发现P 与V 的乘积值越来越小，则用上述方法作出的图像应为
图乙中的 （选填“a”或“b”）。
2．用图甲所示探究气体等温变化的规律。
（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，应在柱塞与注射器壁间涂上润滑油
B．应快速推拉柱塞
C．为方便推拉柱塞，应用手握注射器再推拉柱塞
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
1
关注公众号：陆陆高分冲刺 ~领取：最新版“中考/高考-总复习”、最新试卷下载
（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，以p 为纵坐标，以
为横坐标在坐标系中描点作图。小明所在的小组压缩气体时漏气，则用上述方法作出的图线应为图乙中
的 （选填“①”或“②”）。
（3）为更准确地测出气体的压强，小华用压强传感器和注射器相连，得到某次实验的
图如图丙所示，
究其原因，是温度发生了怎样的变化
A．一直下降 B．先上升后下降 C．先下降后上升 D．一直上升
（4）某同学将注射器活塞移动到体积适中的位置时，接上软管和压强传感器，通过DIS 系统记录下此时
的体积V0与压强p0，然后记录5 组数据，作
图。在软管内气体体积△V 不可忽略时，
图像为双
曲线，试用玻意耳定律分析，该双曲线的渐近线（图中的虚线）方程是
。 （用V0、p0、
△V 表示）
3．某实验小组用图1 所示实验装置来进行“探究气体等温变化的规律”实验。
2
关注公众号：陆陆高分冲刺 ~领取：最新版“中考/高考-总复习”、最新试卷下载
（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2 所示，由图可知，这两次实验气体的温度大小关系为T1 T2（选填
“<”“＝”或“>”）。
（4）实验小组同学做出
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3 的 （选填“①”或“②”）所示。
请通过分析说明你的判断 。
4．某同学通过图a 所示的实验装置，利用玻意耳定律来测定一颗形状不规则石头的体积。
（1）将石头装进容器，通过推、拉活塞改变封闭气体的体积和压强。操作中，在活塞与注射器壁间涂上
3
关注公众号：陆陆高分冲刺 ~领取：最新版“中考/高考-总复习”、最新试卷下载
润滑油，是为了 ；
（2）实验中通过活塞所在刻度读取了多组气体体积V 及对应压强p，为了在
坐标系中获得直线图像，
应取y 轴、x 轴分别为 （选填“
”或“
”）。
（3）选择合适的坐标后，该同学通过描点作图，得到直线的函数图像如图b 所示，则这颗石头的体积为
。
5．某同学用如图所示装置探究气体做等温变化的规律。
（1）在实验中，下列哪些操作不是必需的 。
A．用橡胶塞密封注射器的下端
B．用游标卡尺测量柱塞的直径
C．读取压力表上显示的气压值
D．读取刻度尺上显示的空气柱长度
（2）下列图像中，最能直观反映气体做等温变化的规律的是 。
A．
B．
C．
D．
（3）某同学用图示装置做“验证玻意耳定律”实验，测得数据如下表所示，读数和计算无误。请你观察
数据和结果，判断造成此情况的原因可能是 。
实验次数
1
2
3
4
P（105Pa）
1.21
1.06
0.92
0.80
4
关注公众号：陆陆高分冲刺 ~领取：最新版“中考/高考-总复习”、最新试卷下载
V（mL）
33.2
37.8
43.8
55.6
PV（105PamL）
40.2
40.1
40.3
44.5
A．做第4 次实验时手握住了注射器使得气体温度升高
B．做第4 次实验时漏出了一些气体
C．做第4 次实验时气体的温度降低了
D．做第4 次实验时向里推动注射器活塞过快
二、创新实验
6．下图为某同学做“用DIS 研究温度不变时气体的压强跟体积的关系”实验示意图，缓慢推动活塞，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，同时由压强传感
器将对应体积的压强值通过数据采集器传送给计算机。实验完成后，计算机屏幕上显示出如图所示的p-V
图线（其中实线是实验所得图线，虚线为一根参考双曲线）。
（1）在实验操作过程中，要采取以下做法： 是为了保证实验的恒温条件。（填入相应的字
母代号）
A．用橡皮帽堵住注射器的小孔 B．移动活塞要缓慢
C．实验时，不要用手握注射器 D．在注射器活塞一周涂润滑油
（2）仔细观察不难发现，该图线与玻意耳定律不够吻合，造成这一现象的可能原因是： 。
（填入相应的字母代号）
A．环境温度逐渐升高 B．环境温度逐渐降低
（3）实验时，缓慢推动活塞，注射器内空气体积逐渐减小。过程中该同学发现，环境温度逐渐降低，则
实验得到的
图象应是 。
A．
B．
C．
D．
7．某实验小组用图甲所示装置探究气体等温变化规律。
5
关注公众号：陆陆高分冲刺 ~领取：最新版“中考/高考-总复习”、最新试卷下载
（1）实验前他们先讨论了实验注意事项，下列说法中正确的是
A．实验前给注射器柱塞涂润滑油是为了提高装置的气密性，防止漏气
B．实验前给注射器柱塞涂润滑油是为了减小柱塞与注射器间的摩擦力，减小压强的测量误差
C．为了减小实验误差，实验时推拉注射器柱塞的动作要快
D．为了减小实验误差，实验时不可用手握注射器
（2）由注射器刻度读出空气柱的长度，并记录应对压强传感器的示数。通过推拉注射器的柱塞，得到多
组空气柱长度L 和对应的气体压强p，以气体压强p 为纵轴，空气柱长度L 为横轴，将得到的数据描点、
连线，得到如乙图所示的图像，由此图像可以得出的实验结论为 ，由于图像是曲线，不好定量分
析气体的压强和体积关系，有同学提出以气体压强p 为纵轴， （空气柱长度L 的相关函数）为横轴，
若得到一条过原点的直线，则表明在温度不变的情况下气体的压强与体积成反比；
（3）他们对同样的封闭气体在两个不同温度下进行实验，得到了如图丙所示的两条图线a、b，当压强都
为
时，横轴坐标分别为
、
，其中a 图像对应的实验温度为7℃，请你由气体实验定
律推断b 图像对应的实验温度应该为 ℃（结果保留两位有效数字）。（
）
8．如图（a）是研究一定质量的气体在体积不变的时候，其压强与温度关系的实验装置。与压强传感器相
连的试管内装有密闭的空气和温度传感器的热敏元件。将试管放在大烧杯的凉水中，逐次加入热水并搅拌，
通过计算机记录并处理数据。
6
关注公众号：陆陆高分冲刺 ~领取：最新版“中考/高考-总复习”、最新试卷下载
（1）开始实验时，压强传感器 （选填“需要”或者“不需要”）调零；
（2）计算机屏幕显示如图（b）的压强p 与摄氏温度t 的关系图像，图线与p 轴的交点I 为
的压强。另一组同学在相同环境下采用不同容积的试管做实验，获得的
关系图像与图（b）相比，两
组图像的斜率 （选填“相同”或“不同”），且都经过图（b）中的 点；
（3）温度传感器中的热敏元件用金属铂制成，在
范围内其电阻值
随温度t 变化的线性关系如
图（c）所示。温度传感器的测温原理是通过测量与电阻值成正比、比例系数为k 的电压值U 来显示温度值，
则
。
9．某同学用如图所示实验装置探究一定质量的气体发生等温变化时压强与体积的关系。将注射器活塞移
动到体积最大的位置，接上软管和压强传感器，记录此时注射器内被封闭气体的压强p 和体积V；推动活
塞压缩气体，记录多组气体的压强和体积。
（1）为保证注射器内封闭气体的温度不发生明显变化，以下说法正确的是 。
A．要尽可能保持环境温度不变
B．实验过程中应缓慢地推动活塞
C．实验过程中要用手握紧注射器并快速推拉活塞
D．实验前要在活塞与注射器壁间涂适量的润滑油
7
关注公众号：陆陆高分冲刺 ~领取：最新版“中考/高考-总复习”、最新试卷下载
（2）分别在环境温度为
、
时完成上述探究活动。下列各图能正确且直观地反映实验过程中，
气体压强p 随体积V 变化规律的是 。
A．
B．
C．
D．
（3）实验中发现，气体压强与体积的乘积pV 越来越小，原因可能是 。
（4）该同学用此装置测量大米的密度。他取少许大米，先用天平测出其质量，再将其装入注射器内，重
复上述实验操作，记录注射器上的体积刻度V 和压强传感器读数p，根据实验测量数据，作出
图像可
能是图中的 。（选填“A”“B”或“C”）
（5）该同学用第（4）问中图线与纵轴交点坐标（或坐标的绝对值）作为大米体积，由此求出大米的密度
比真实值 （选填“偏大”“偏小”或“相等”）
10．如图所示，用气体压强传感器探究气体等温变化的规律，操作步骤如下：
①在注射器内用活塞封闭一定质量的气体，将注射器、压强传感器、数据采集器和计算机逐一连接起来；
②缓慢移动活塞至某位置，待示数稳定后记录此时注射器内封闭气体的体积
和由计算机显示的气体压强
值
；
③重复上述步骤②，多次测量并记录；
④根据记录的数据，作出相应图像，分析得出结论。
8
关注公众号：陆陆高分冲刺 ~领取：最新版“中考/高考-总复习”、最新试卷下载
（1）实验过程中，下列说法错误的有哪些 。
A．必须测出注射器内封闭气体的质量
B．压强和体积的测量必须采用国际制单位
C．推拉活塞时，手可以握住注射器气体部分
D．活塞和针筒之间的摩擦并不影响压强的测量
（2）如图是甲、乙两同学在实验中得到的
图像，若两人实验时均操作无误且选取的坐标标度相同，
那么两图像斜率不同的可能是原因是 或者 。
（3）由于在实验中未考虑软管中气体的体积，实验结果有一定的误差，此误差属于 （选填“系
统误差”或“偶然误差”）；丙同学实验时缓慢推动活塞压缩气体，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。绘出的
关系图像应是 。
A．
B．
C．
D．
9
关注公众号：陆陆高分冲刺 ~领取：最新版“中考/高考-总复习”、最新试卷下载
10
