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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
一、实验目的
1．知道什么是等温变化。
2．会测量气体的压强与体积，能作出气体的p－V图像、p－图像，并通过图像得出等温情况下p、V的关系。
二、实验原理
利用控制变量的方法，在保证密闭注射器中气体的质量和环境温度不变的条件下，探究气体压强和体积的关系。
三、实验器材
带铁夹的铁架台、注射器、柱塞(与压力表密封连接)、压力表、橡胶套、刻度尺。
四、实验步骤
1．如图所示组装实验器材。
2．利用注射器选取一段空气柱为研究对象，注射器下端的开口有橡胶套，它和柱塞一起封闭一段空气柱。
3．把柱塞缓慢地向下压或向上拉，读取空气柱的长度与对应压强的几组数据。
4．利用图像法处理实验数据，得出结论。
五、数据处理
1．作p－V图像
以压强p为纵坐标，以体积V为横坐标，用采集的各组数据在坐标纸上描点，绘出等温曲线，如图所示。观察p－V图像的特点，看能否得出p、V的定量关系。
2．作p－图像
以压强p为纵坐标，以为横坐标，在坐标纸上描点。如果p－图像中的各点近似位于过原点的同一条直线上，就说明压强p跟成正比，即压强与体积成反比。如果不近似在同一条直线上，我们再尝试其他关系。
3．实验结论：一定质量的某种气体，在温度不变的情况下，其压强与体积的倒数成正比。
六、注意事项
1．改变气体体积时，要缓慢进行。
2．实验过程中，不要用手接触注射器的外壁。
3．实验前要在柱塞上涂抹润滑油。
4．读数时视线要与柱塞底面平齐。
5．作p－图像时，应使尽可能多的点落在直线上，不在直线上的点应均匀分布于直线两侧，偏离太大的点应舍弃掉。
题型一　教材原型实验
(2023·江苏卷，T9)在“探究气体等温变化的规律”的实验中，实验装置如图所示。利用注射器选取一段空气柱为研究对象。下列改变空气柱体积的操作正确的是(　　)
A．把柱塞快速地向下压
B．把柱塞缓慢地向上拉
C．在橡胶套处接另一注射器，快速推动该注射器柱塞
D．在橡胶套处接另一注射器，缓慢推动该注射器柱塞
[解析]　因为该实验是要探究气体等温变化的规律，实验中要缓慢推动或拉动柱塞，目的是尽可能保证封闭气体在状态变化过程中的温度不变，为了方便读取封闭气体的体积，不需要在橡胶套处接另一注射器。
[答案]　B
某实验小组利用如图装置探究一定质量的气体等温变化的规律。
(1)在实验操作过程中，为保证温度不变，以下操作正确的是________。
A．用橡皮帽堵住注射器的小孔
B．移动活塞要缓慢
C．实验时不要用手握住注射器
D．在注射器活塞一周涂润滑油
(2)在相同温度下，实验小组第一次密封了质量为m1的气体、第二次密封了质量为m2的气体，完成两次实验后，在同一坐标系中分别作出对应的压强与体积的关系图线如图，则根据p－图像，可判断在等温情况下，一定质量的气体压强与体积成________(选填“正比”或“反比”)关系；m1________(选填“>”或“＜”)m2。
[解析]　(1)橡皮帽的作用是密封注射器内的气体，A错误；为了保证封闭气体的温度不变，实验中采取的主要措施是缓慢移动活塞，避免做功导致温度变化，不用手握住注射器封闭气体部分，避免热传递导致温度变化，B、C正确；为了保证封闭气体的质量不变，实验中采取的主要措施是用润滑油涂活塞，D错误。
(2)根据p－图像知，压强p与体积的倒数成正比，即压强p与体积V成反比；当体积相同时，质量为m1的气体压强大于质量为m2的气体压强，说明温度一定时，质量为m1的气体的分子数大于质量为m2的气体分子数，则m1>m2。
[答案]　(1)BC　(2)反比　>
题型二　实验拓展创新
(2026·山西晋城市模拟)某同学用注射器和压强传感器探究在温度不变时，一定质量气体的压强和体积关系。装置如图甲所示。
(1)关于实验要点，下列说法正确的是________。
A．活塞上要涂润滑油，以减小摩擦对压强测量的影响
B．推拉活塞时，应用手握住整个注射器，使其不要晃动
C．推拉活塞的时间越短越好
D．每次推拉活塞待稳定后，再记录压强值
(2)环境温度不变，该同学按正确操作先后做了两次实验，得到的两次p－的图像如图乙所示，两次图线斜率不同的原因是________________________________________________________________________。
(3)另一同学也用该装置做实验，根据实验测得的多组p和V，作出p－图像如图丙所示，图像向下弯曲的可能原因有________。
A．实验过程中有进气现象
B．实验过程中有漏气现象
C．实验过程中气体温度降低
D．实验过程中气体温度升高
[解析]　(1)活塞上要涂润滑油，是为了防止漏气，气体压强由压强传感器测量，活塞与筒壁的摩擦对压强无影响，故A错误；推拉活塞时，不能用手握住整个注射器，要缓慢推拉活塞，以防止气体温度发生改变，故B、C错误；每次推拉活塞待稳定后，再记录压强值，故D正确。
(2)由于温度不变，由p＝nRT可知，图线的斜率不同是因为气体的质量不同。
(3)由p＝nRT可知，图像向下弯曲斜率变小，则有可能是温度降低或发生了漏气现象。
[答案]　(1)D　(2)气体的质量不同　(3)BC
(2023·山东卷，T13)利用图甲所示的实验装置可探究等温条件下气体压强与体积的关系。将带有刻度的注射器竖直固定在铁架台上，注射器内封闭一定质量的空气，下端通过塑料管与压强传感器相连。活塞上端固定一托盘，托盘中放入砝码，待气体状态稳定后，记录气体压强p和体积V(等于注射器示数V0与塑料管容积ΔV之和)。逐次增加砝码质量，采集多组数据并作出拟合曲线如图乙所示。
回答下列问题：
(1)在实验误差允许范围内，图乙中的拟合曲线为一条过原点的直线，说明在等温情况下，一定质量的气体________。
A．p与V成正比
B．p与成正比
(2)若气体被压缩到V＝10.0 mL，由图乙可读出封闭气体压强为__________Pa(保留3位有效数字)。
(3)某组同学进行实验时，一同学在记录数据时漏掉了ΔV，则在计算pV乘积时，他的计算结果与同组正确记录数据同学的计算结果之差的绝对值会随p的增大而________(选填“增大”或“减小”)。
[解析]　(1)在实验误差允许范围内，题图乙中的拟合曲线为一条过原点的直线，说明在等温情况下，一定质量的气体p与成正比。
(2)若气体被压缩到V＝10.0 mL，则有＝ mL－1＝100×10－3 mL－1，由题图乙可读出封闭气体压强p＝200×103 Pa＝2.00×105 Pa。
(3)根据p(V0＋ΔV)－pV0＝pΔV，可知他的计算结果与同组正确记录数据同学的计算结果之差的绝对值会随p的增大而增大。
[答案]　(1)B　(2)2.00×105　(3)增大(共25张PPT)
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
二、实验原理
利用控制变量的方法，在保证密闭注射器中气体的质量和环境温度不变的条件下，探究气体压强和体积的关系。
三、实验器材
带铁夹的铁架台、注射器、柱塞(与压力表密封连接)、压力表、橡胶套、刻度尺。
1．如图所示组装实验器材。
2．利用注射器选取一段空气柱为研究对象，注射器下端的开口有橡胶套，它和柱塞一起封闭一段空气柱。
3．把柱塞缓慢地向下压或向上拉，读取空气柱的长度与对应压强的几组数据。
4．利用图像法处理实验数据，得出结论。
四、实验步骤
五、数据处理
1．作p－V图像
以压强p为纵坐标，以体积V为横坐标，用采集的各组数据在坐标纸上描点，绘出等温曲线，如图所示。观察p－V图像的特点，看能否得出p、V的定量关系。
3．实验结论：一定质量的某种气体，在温度不变的情况下，其压强与体积的倒数成正比。
六、注意事项
1．改变气体体积时，要缓慢进行。
2．实验过程中，不要用手接触注射器的外壁。
3．实验前要在柱塞上涂抹润滑油。
4．读数时视线要与柱塞底面平齐。
题型一　教材原型实验
例1 (2023·江苏卷，T9)在“探究气体等温变化的规律”的实验中，实验装置如图所示。利用注射器选取一段空气柱为研究对象。下列改变空气柱体积的操作正确的是(　　)
A．把柱塞快速地向下压
B．把柱塞缓慢地向上拉
C．在橡胶套处接另一注射器，快速推动该注射器柱塞
D．在橡胶套处接另一注射器，缓慢推动该注射器柱塞
B
[解析]　因为该实验是要探究气体等温变化的规律，实验中要缓慢推动或拉动柱塞，目的是尽可能保证封闭气体在状态变化过程中的温度不变，为了方便读取封闭气体的体积，不需要在橡胶套处接另一注射器。
例2 某实验小组利用如图装置探究一定质量的气体等温变化的规律。
(1)在实验操作过程中，为保证温度不变，以下操作正确的是________。
A．用橡皮帽堵住注射器的小孔
B．移动活塞要缓慢
C．实验时不要用手握住注射器
D．在注射器活塞一周涂润滑油
BC
[解析]　橡皮帽的作用是密封注射器内的气体，A错误；
为了保证封闭气体的温度不变，实验中采取的主要措施是缓慢移动活塞，避免做功导致温度变化，不用手握住注射器封闭气体部分，避免热传递导致温度变化，B、C正确；
为了保证封闭气体的质量不变，实验中采取的主要措施是用润滑油涂活塞，D错误。
反比
>
题型二　实验拓展创新
例3 (2026·山西晋城市模拟)某同学用注射器和压强传感器探究在温度不变时，一定质量气体的压强和体积关系。装置如图甲所示。
(1)关于实验要点，下列说法正确的是________。
A．活塞上要涂润滑油，以减小摩擦对压强测量的影响
B．推拉活塞时，应用手握住整个注射器，使其不要晃动
C．推拉活塞的时间越短越好
D．每次推拉活塞待稳定后，再记录压强值
D
[解析]　活塞上要涂润滑油，是为了防止漏气，气体压强由压强传感器测量，活塞与筒壁的摩擦对压强无影响，故A错误；
推拉活塞时，不能用手握住整个注射器，要缓慢推拉活塞，以防止气体温度发生改变，故B、C错误；
每次推拉活塞待稳定后，再记录压强值，故D正确。
气体的质量不同
BC
例4 (2023·山东卷，T13)利用图甲所示的实验装置可探究等温条件下气体压强与体积的关系。将带有刻度的注射器竖直固定在铁架台上，注射器内封闭一定质量的空气，下端通过塑料管与压强传感器相连。活塞上端固定一托盘，托盘中放入砝码，待气体状态稳定后，记录气体压强p和体积V(等于注射器示数V0与塑料管容积ΔV之和)。逐次增加砝码质量，采集多组数据并作出拟合曲线如图乙所示。
B
(2)若气体被压缩到V＝10.0 mL，由图乙可读出封闭气体压强为__________Pa(保留3位有效数字)。
2.00×105
(3)某组同学进行实验时，一同学在记录数据时漏掉了ΔV，则在计算pV乘积时，他的计算结果与同组正确记录数据同学的计算结果之差的绝对值会随p的增大而________(选填“增大”或“减小”)。
[解析]　根据p(V0＋ΔV)－pV0＝pΔV，可知他的计算结果与同组正确记录数据同学的计算结果之差的绝对值会随p的增大而增大。
增大(共33张PPT)
演练知能提升
1．(2026·江西鹰潭市一模)如图甲所示为用气体压强传感器做“探究气体等温变化的规律”的实验装置。下列说法或操作不正确的是(　　)
√
解析：在注射器柱塞上涂抹润滑油的目的是防止封闭气体泄漏，故A正确，不符合题意；
推拉活塞时不能用手握紧注射器筒，应缓慢推拉活塞改变气体体积，以防止气体温度改变，故B错误，符合题意；
2．(2026·广西南宁市适应)如图甲所示，用一个带两根细管的橡胶塞塞紧烧瓶的瓶口，封闭一定质量的气体，烧瓶容积为V0。其中，一根带阀门的细管连通充满水的注射器，另一根细管与压强传感器相连，压强传感器连接数据采集器，数据采集器连接计算机。某同学利用此装置探究“一定质量的气体在温度不变时压强与体积的关系”。
步骤如下：
①打开阀门，缓慢推动注射器活塞向烧瓶内注入一定量的水，然后关闭阀门；
②根据注射器刻度记录注入烧瓶中水的体积V，并记录此时气体的压强p；
③多次实验，记录多组数据，分析得出结论。
(1)正确操作后，发现气体的压强随体积的减小而增大，若以p为纵坐标、以__________(用题中字母表示)为横坐标的图像为近乎过原点的倾斜直线，可认为在误差允许范围内气体的压强与体积成反比。
V　
　n
3．(2026·福建泉州市质量检测)某同学通过图甲所示的实验装置，研究温度不变时，一定质量的气体压强与体积的关系。
不需要
(1)实验时，为判断气体压强与体积的关系，________(选填“需要”或“不需要”)测出针筒内空气柱的横截面积。
解析：设气体初状态压强为p1，空气柱的长度为L1，气体末状态的压强为p2，空气柱的长度为L2，空气柱的横截面积为S，由玻意耳定律得p1L1S＝p2L2S，实验需要验证p1L1＝p2L2，故不需要测量空气柱的横截面积。
(2)该同学按实验步骤开始实验，推动活塞压缩气体，记录活塞在不同位置的压强p和体积V，并计算相应的p与V乘积的值，发现pV值逐渐增大，原因可能是______________________________。
解析：由pV＝nRT可知pV会变大，原因可能是空气柱温度升高。
空气柱温度升高
A．初始状态针筒内封闭气体的体积
B．最后状态针筒内封闭气体的体积
C．连接针筒与传感器细管内空气的体积
C
4．(2026·广东佛山顺德区模拟)在探究气体压强与体积关系实验中，某兴趣小组设计如图甲所示实验装置。已知重力加速度g，注射器气密性和导热性良好且外界环境温度保持不变，不计一切摩擦。
(1)用刻度尺测得注射器刻度上40 mL到50 mL的长度为1 cm，注射器活塞的横截面积S＝________cm2。
10
(2)取下沙桶，向右拉动活塞一段距离后，用橡胶套堵住注射孔，此时的气体压强为大气压p0。
(3)挂上沙桶，稳定后，测出此时的气体体积V和沙桶的总质量m，则气体压强的表达式p2＝________(用p0、g、S、m表示)。
(4)在沙桶内适量添加沙子，重复步骤(3)。
5．(2026·河北唐山市期末)使用图甲所示的装置做“探究气体压强与体积的关系”的实验，压力表通过柱塞内的细管与空气柱相连，细管隐藏在柱塞内部，未在图中标明。
序号 V/mL p/(×105 Pa) pV/(×105 Pa·mL)
1 3.85 1.0 3.85
2 3.17 1.2 3.80
3 2.70 1.4 3.78
4 2.25 1.6 3.60
5 1.95 1.8 3.51
(1)使用控制变量法，实验中必须保持不变的参量是________(选填“温度”“体积”或“压强”)。
解析：该实验探究气体压强与体积的关系，使用控制变量法，实验中必须保持不变的参量是温度。
温度
(2)某同学在实验中，测得的实验数据如表所示，仔细观察“pV”一栏中的数值，发现越来越小，造成这一现象的主要原因是________。
A．实验时外界大气压强降低
B．实验时环境温度升高了
C．实验时装置内的气体向外发生了泄漏
D．实验时装置内柱塞与筒壁间的摩擦力越来越大
C
解析：封闭气体的压强与外界大气压无关，故A错误；
实验时装置内柱塞与筒壁间的摩擦力越来越大并不会影响气体的压强和体积，故D错误。
(3)实验过程中，下列操作正确的是________。
A．为方便推拉柱塞，应用手握住装置外壁再推拉柱塞
B．为保证封闭气体的气密性，应在柱塞与装置内壁间涂上油脂
C．装置旁的刻度尺只要刻度分布均匀即可，可以不标注具体数值
D．连接压力表和装置内空气柱的细管中的气体体积对实验没有影响
BC
解析：若用手握住装置外壁再推拉柱塞，则会因人体与装置内气体发生热传递而改变气体的温度，则不能用手握住装置外壁再推拉柱塞，故A错误；
在柱塞与装置内壁间涂上油脂，可以保证封闭气体的气密性，故B正确；由于装置横截面积一定，初、末状态的体积比就等于空气柱的长度之比，因此装置旁的刻度尺只要刻度分布均匀即可，可以不标注具体数值，对实验的可靠度不会产生影响，故C正确；设细管中气体的体积为ΔV，
(4)为更准确地测出气体的压强，某同学用压强传感器替代压力表，得到某次实验的p－V图如图乙所示，究其原因，是温度发生了怎样的变化________。
A．一直降低　　　　B．一直升高
C．先降低后升高 D．先升高后降低
D
解析：由上述分析可知，压强与体积的乘积越大则气体的温度越高。设p－V图线的方程为p＝kV＋b，将坐标(1，2)和(4，0.5)代入可得p－V图线的方程为p＝－0.5V＋2.5，当V＝2 mL时代入方程可得p＝1.5×105 Pa，显然坐标(1，2)和(4，0.5)的乘积相等，而坐标(2，1.5)的乘积相对于坐标(1，2)和(4，0.5)的乘积更大，因此可确定气体的温度先升高后降低。
6．(2026·湖北武昌区期末质检)某同学在实验室利用如图甲所示的仪器，运用玻意耳定律来测定一颗形状不规则的小物件的体积，实验过程如下：
(1)将小物件装入注射器主管内，通过拉活塞的方式改变封闭气体的体积和压强，操作过程中，下列说法正确的是________。
A．不能用手握住注射器的主管
B．要用手握住注射器主管以保持其稳定
C．若实验过程中不慎将活塞拉出针筒，将活塞塞回针筒后即可继续实验
D．若实验过程中不慎将活塞拉出针筒，必须清除之前获得的数据，重做实验
AD
解析：操作中，不能用手握住注射器的主管，是为了保持封闭气体的温度不变，故A正确，B错误；
若实验过程中不慎将活塞拉出针筒，气体的量发生变化，因此以上数据全部作废，应重新做实验，故C错误，D正确。
b＋V0
(3)若作出的图线为图乙中的曲线②，造成该现象的原因可能是__________。
室温升高1．(2026·江西鹰潭市一模)如图甲所示为用气体压强传感器做“探究气体等温变化的规律”的实验装置。下列说法或操作不正确的是(　　)
A．在注射器柱塞上涂抹润滑油的目的是防止封闭气体泄漏
B．为了稳定，推拉活塞时应用手握紧注射器筒，并迅速推拉活塞改变气体体积
C．多测几组数据，记录并作出p－图像，若图像为过原点的直线，说明p、V成反比
D．图乙是在操作规范、不漏气的前提下作出的V－图线，说明胶管中含有一定质量的气体
解析：选B。在注射器柱塞上涂抹润滑油的目的是防止封闭气体泄漏，故A正确，不符合题意；推拉活塞时不能用手握紧注射器筒，应缓慢推拉活塞改变气体体积，以防止气体温度改变，故B错误，符合题意；多测几组数据，记录并作出p－图像，若图像为过原点的直线，说明p、V成反比，故C正确，不符合题意；根据pV＝nRT可知，题图乙是在操作规范、不漏气的前提下作出的V－图线，说明胶管中含有一定质量的气体，故D正确，不符合题意。
2．(2026·广西南宁市适应)如图甲所示，用一个带两根细管的橡胶塞塞紧烧瓶的瓶口，封闭一定质量的气体，烧瓶容积为V0。其中，一根带阀门的细管连通充满水的注射器，另一根细管与压强传感器相连，压强传感器连接数据采集器，数据采集器连接计算机。某同学利用此装置探究“一定质量的气体在温度不变时压强与体积的关系”。
步骤如下：
①打开阀门，缓慢推动注射器活塞向烧瓶内注入一定量的水，然后关闭阀门；
②根据注射器刻度记录注入烧瓶中水的体积V，并记录此时气体的压强p；
③多次实验，记录多组数据，分析得出结论。
(1)正确操作后，发现气体的压强随体积的减小而增大，若以p为纵坐标、以__________(用题中字母表示)为横坐标的图像为近乎过原点的倾斜直线，可认为在误差允许范围内气体的压强与体积成反比。
(2)若以________(选填“V”或“”)为纵坐标、以为横坐标，可画出如图乙所示的图像，则注水前封闭气体的体积为____________(用图中字母表示)。
解析：(1)由玻意耳定律有p(V0－V)＝C，得p＝C，以p为纵坐标、为横坐标的图像为近乎过原点的倾斜直线。
(2)由玻意耳定律有p(V0－V)＝C，得V＝V0－·C，所以图像的纵坐标是V，图像的纵截距为容器的体积，则有V0＝n。
答案：(1)　(2)V　n
3．(2026·福建泉州市质量检测)某同学通过图甲所示的实验装置，研究温度不变时，一定质量的气体压强与体积的关系。
(1)实验时，为判断气体压强与体积的关系，________(选填“需要”或“不需要”)测出针筒内空气柱的横截面积。
(2)该同学按实验步骤开始实验，推动活塞压缩气体，记录活塞在不同位置的压强p和体积V，并计算相应的p与V乘积的值，发现pV值逐渐增大，原因可能是______________________________。
(3)该同学实验操作无误，但根据测得的数据作出的V－图像不过坐标原点O，如图乙所示，则图中V0所表示的可能是________。
A．初始状态针筒内封闭气体的体积
B．最后状态针筒内封闭气体的体积
C．连接针筒与传感器细管内空气的体积
解析：(1)设气体初状态压强为p1，空气柱的长度为L1，气体末状态的压强为p2，空气柱的长度为L2，空气柱的横截面积为S，由玻意耳定律得p1L1S＝p2L2S，实验需要验证p1L1＝p2L2，故不需要测量空气柱的横截面积。
(2)由pV＝nRT可知pV会变大，原因可能是空气柱温度升高。
(3)若忽略传感器与注射器之间的气体，根据理想气体的状态方程＝C，测得的数据作出V－图像应是过坐标原点的直线；在实际的实验过程中，由于传感器与注射器之间存在少量气体，该图线的方程为V＝k－V0，导致根据测得的数据作出的V－图像不过坐标原点，题图中V0代表传感器与注射器之间气体的体积。
答案：(1)不需要　(2)空气柱温度升高　(3)C
4．(2026·广东佛山顺德区模拟)在探究气体压强与体积关系实验中，某兴趣小组设计如图甲所示实验装置。已知重力加速度g，注射器气密性和导热性良好且外界环境温度保持不变，不计一切摩擦。
(1)用刻度尺测得注射器刻度上40 mL到50 mL的长度为1 cm，注射器活塞的横截面积S＝________cm2。
(2)取下沙桶，向右拉动活塞一段距离后，用橡胶套堵住注射孔，此时的气体压强为大气压p0。
(3)挂上沙桶，稳定后，测出此时的气体体积V和沙桶的总质量m，则气体压强的表达式p2＝________(用p0、g、S、m表示)。
(4)在沙桶内适量添加沙子，重复步骤(3)。
(5)以沙桶的总质量m为纵轴，以为横轴，绘制m－图像，其图像如图乙所示，图中横轴截距为a，纵轴截距为b，可求得未悬挂沙桶时注射器内气体的体积V0＝__________，实验时当地的大气压强p0＝__________。(用a、b、g、S表示)
解析：(1)注射器活塞的横截面积S＝＝ cm2＝10 cm2。
(3)根据受力平衡可得p0S＝p2S＋mg，解得气体压强的表达式为p2＝p0－。
(5)根据玻意耳定律可得p0V0＝p2V＝(p0－)V，整理可得m＝－·＋，结合m－图像可得＝，＝b，解得V0＝，p0＝。
答案：(1)10　(3)p0－　(5)　
5．(2026·河北唐山市期末)使用图甲所示的装置做“探究气体压强与体积的关系”的实验，压力表通过柱塞内的细管与空气柱相连，细管隐藏在柱塞内部，未在图中标明。
序号 V/mL p/(×105 Pa) pV/(×105 Pa·mL)
1 3.85 1.0 3.85
2 3.17 1.2 3.80
3 2.70 1.4 3.78
4 2.25 1.6 3.60
5 1.95 1.8 3.51
(1)使用控制变量法，实验中必须保持不变的参量是________(选填“温度”“体积”或“压强”)。
(2)某同学在实验中，测得的实验数据如表所示，仔细观察“pV”一栏中的数值，发现越来越小，造成这一现象的主要原因是________。
A．实验时外界大气压强降低
B．实验时环境温度升高了
C．实验时装置内的气体向外发生了泄漏
D．实验时装置内柱塞与筒壁间的摩擦力越来越大
(3)实验过程中，下列操作正确的是________。
A．为方便推拉柱塞，应用手握住装置外壁再推拉柱塞
B．为保证封闭气体的气密性，应在柱塞与装置内壁间涂上油脂
C．装置旁的刻度尺只要刻度分布均匀即可，可以不标注具体数值
D．连接压力表和装置内空气柱的细管中的气体体积对实验没有影响
(4)为更准确地测出气体的压强，某同学用压强传感器替代压力表，得到某次实验的p－V图如图乙所示，究其原因，是温度发生了怎样的变化________。
A．一直降低　　　　　　B．一直升高
C．先降低后升高 D．先升高后降低
解析：(1)该实验探究气体压强与体积的关系，使用控制变量法，实验中必须保持不变的参量是温度。
(2)封闭气体的压强与外界大气压无关，故A错误；实验时若环境温度升高了，则根据一定质量的理想气体的状态方程＝C可知，乘积应该变大，故B错误；根据＝C式中常数C是一个与质量有关的常数，若实验时装置内的气体向外发生了泄漏，则pV的乘积将减小，故C正确；实验时装置内柱塞与筒壁间的摩擦力越来越大并不会影响气体的压强和体积，故D错误。
(3)若用手握住装置外壁再推拉柱塞，则会因人体与装置内气体发生热传递而改变气体的温度，则不能用手握住装置外壁再推拉柱塞，故A错误；在柱塞与装置内壁间涂上油脂，可以保证封闭气体的气密性，故B正确；由于装置横截面积一定，初、末状态的体积比就等于空气柱的长度之比，因此装置旁的刻度尺只要刻度分布均匀即可，可以不标注具体数值，对实验的可靠度不会产生影响，故C正确；设细管中气体的体积为ΔV，随着压强的变化，细管中压强与体积的乘积pΔV将发生改变，而在温度一定的情况下，根据＝C可得pV＝CT，由此可知，当压强越大，细管中进入的气体的质量就越大，从而造成在实验中气体的质量发生改变，因此会对实验结果产生影响，故D错误。
(4)由上述分析可知，压强与体积的乘积越大则气体的温度越高。设p－V图线的方程为p＝kV＋b，将坐标(1，2)和(4，0.5)代入可得p－V图线的方程为p＝－0.5V＋2.5，当V＝2 mL时代入方程可得p＝1.5×105 Pa，显然坐标(1，2)和(4，0.5)的乘积相等，而坐标(2，1.5)的乘积相对于坐标(1，2)和(4，0.5)的乘积更大，因此可确定气体的温度先升高后降低。
答案：(1)温度　(2)C　(3)BC　(4)D
6．(2026·湖北武昌区期末质检)某同学在实验室利用如图甲所示的仪器，运用玻意耳定律来测定一颗形状不规则的小物件的体积，实验过程如下：
(1)将小物件装入注射器主管内，通过拉活塞的方式改变封闭气体的体积和压强，操作过程中，下列说法正确的是________。
A．不能用手握住注射器的主管
B．要用手握住注射器主管以保持其稳定
C．若实验过程中不慎将活塞拉出针筒，将活塞塞回针筒后即可继续实验
D．若实验过程中不慎将活塞拉出针筒，必须清除之前获得的数据，重做实验
(2)实验中通过针筒上的刻度读取了多组气体体积V和压强传感器采集的压强p，作出V－图线，如图乙所示。若作出的图线为图乙中的直线①，与横、纵轴的交点坐标值分别是a、b，已知传感器和注射器连接处的塑料管容积为V0，则小物件的体积为________。
(3)若作出的图线为图乙中的曲线②，造成该现象的原因可能是__________。
解析：(1)操作中，不能用手握住注射器的主管，是为了保持封闭气体的温度不变，故A正确，B错误；若实验过程中不慎将活塞拉出针筒，气体的量发生变化，因此以上数据全部作废，应重新做实验，故C错误，D正确。
(2)设物件体积为V1，一定量的气体发生等温变化，根据玻意耳定律可得p(V＋V0－V1)＝CT，变形得V＝CT·＋V1－V0，可知V1－V0＝b，体积V1＝b＋V0。
(3)V－图像的斜率k＝CT，由题图乙可知曲线②的斜率增大，故造成该现象的原因可能是室温升高。
答案：(1)AD　(2)b＋V0　(3)室温升高

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