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用DIS研究一定质量气体在温度不变时,压强与体积关系的实验装置如图1所示,用一个带有刻度的注射器及DIS实验系统来探究气体的压强与体积关系。实验中气体的质量保持不变,气体的体积直接读出,气体的压强是由图中压强传感器等计算机辅助系统得到。请回答下列有关问题。

小题1:完成本实验的基本要求是(多选) (     )
A.在等温条件下操作。
B.封闭气体的容器密封良好。
C.必须弄清所封闭气体的质量。
D.气体的压强和体积必须用国际单位。
小题2:甲同学在做本实验时,按实验要求组装好实验装置,然后缓慢推动活塞,使注射器内空气柱从初始体积20.0 mL减为12.0 mL。实验共测出五组数据,每次体积值直接从注射器的刻度读出并输入计算机,同时由压强传感器测得对应体积的压强值。实验完成后,计算机屏幕上显示出如下表所示的实验结果:
序号
V(mL)
p(×105Pa)
pV(×105Pa·mL)
1
20.0
1.001 0
20.020
2
18.0
1.095 2
19.714
3
16.0
1.231 3
19.701
4
14.0
1.403 0
19.642
5
12.0
1.635 1
19.621
 
仔细观察不难发现,pV(×105Pa·mL)一栏中的数值越来越小,造成这一现象的原因可能是 (单选)                                             (       )
A. 实验时注射器活塞与筒壁间的摩擦力不断增大。
B.实验时环境温度增大了。
C.实验时外界大气压强发生了变化。
D.实验时注射器的空气向外发生了泄漏。

小题3:根据你在第(2)题中的选择,为了减小误差,你应当采取的措施是: 
______________ ______________ 。
小题4:乙同学实验操作规范正确,根据实验数据画出如图2所示的V-1/p图线不过坐标原点,则截距b代表________________________________________。

小题1:AB
小题2:D
小题3:增加连接处密封性,在注射器活塞上加润滑油
小题4:注射器与压强传感器连接处细管内气体体积
此题涉及气体实验定律的实验查理定律的验证。
小题1:本实验研究的是一定质量的气体在温度不变时的规律,所以温度必须恒定,虽然体积可以变,质量可以未知,但是必须保证气体质量不变,密封性要好。单位统一即可。
小题2:由PV=nRT知,PV减小,可能是温度降低,可能是物质的量减小,实验时注射器的空气向外发生了泄漏。所以答案选D。
小题3:为零减少泄露可以增加连接处密封性,在注射器活塞上加润滑油。
小题4:由图线可以y="Kx+" b,即,所以P(V+V0)=K,截距V0指没有测出的体积,即注射器与压强传感器连接处细管内气体体积。
本题考查实验原理、数据分析、误差分析,知识全面灵活。
练习册系列答案
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科目:高中物理 来源:不详 题型:实验题

油酸酒精溶液的浓度为每1000 mL油酸酒精溶液中有油酸0.6 mL,用滴管向量筒内滴50滴上述溶液,量筒中的溶液体积增加1 mL.若把一滴这样的溶液滴入盛水的浅盘中,由于酒精溶于水,油酸在水面展开,稳定后形成单分子油膜的形状如图所示.

(1)若每一小方格的边长为30 mm,则油酸薄膜的面积约为__________m2.
(2)每一滴油酸酒精溶液含有纯油酸的体积为_______________m3.
(3)根据上述数据,估算出油酸分子的直径为_______________m.

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科目:高中物理 来源:不详 题型:实验题

(8分)已知地面附近高度每升高m,大气压降低mmHg.为了观测大气压这一微小变化,某实验小组巧妙地设计了如图所示的一个实验,在一个密闭的玻璃瓶的塞子上插入一根两端开口且足够长的细玻璃管,瓶内有一定量的水和空气.由于内外压强差,细玻璃管内水面a将与瓶内有一定的高度差.(不计水面升降引起的瓶内空气体积的变化,水银的密度为13.6×103kg/m3)

(1)该小组成员选择瓶内装水而不装水银的主要原因是         .
(2)现将玻璃瓶放置在地面上,记录此时管内水面a的位置,再将玻璃瓶放到离地m的讲台上时,则玻璃管内水面将       (上升,下降)      mm;(设温度保持不变)
(3)小组成员想用此装置来测量高度.先将此装置放在温度为27℃、大气压为mmHg的A处,测得水柱的高度mm.然后将装置缓慢地平移另一高度的B处,待稳定后发现水柱升高了mm,已知B处比A处的温度高1℃,则AB间高度差为    m;

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

油滴在水面上形成如图所示的单分于油膜,可估測分子大小.用该方法估测油酸分子大小,需要测量油酸的

A.质量和密度   B.体积和密度
c.质量和体积   D.体积和油膜面积

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科目:高中物理 来源:不详 题型:填空题

(2012南京一模)如图所示为“探究气体等温变化的规律”的实验装置,气体的压强可从仪表上读出,一段空气柱被橡胶塞和柱塞封闭在针筒内,从刻度尺上可读出空气柱的长度。实验过程中气体压缩太快会使气体温度      _(选填“升高”、“不变”或“降低”)。实验中气体向外漏气,测得气体的体积与压强的乘积      _(选填“变大”、“不变”或“变小”)。

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科目:高中物理 来源:不详 题型:实验题

(6分)“用油膜法估测分子的大小”实验的方法及步骤如下:
①向体积V油=1 mL的油酸中加酒精,直至总量达到V总=500 mL;
②用注射器吸取①中配制好的油酸酒精溶液,把它一滴一滴地滴入小量筒中,当滴入n=100滴时,测得其体积恰好是V0=1 mL;
③先往边长为30 cm~40 cm的浅盘里倒入2 cm深的水,然后将________均匀地撒在水面上;
④用注射器往水面上滴一滴油酸酒精溶液,待油酸薄膜形状稳定后,将事先准备好的玻璃板放在浅盘上,并在玻璃板上描下油酸膜的形状;
⑤将画有油酸膜轮廓的玻璃板放在坐标纸上,如图3所示,数出轮廓范围内小方格的个数N,小方格的边长l=20 mm.

根据以上信息,回答下列问题:
(1)步骤③中应填写:______________________________________________________;
(2)1滴油酸酒精溶液中纯油酸的体积V′是________mL;
(3)油酸分子直径是________m.

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科目:高中物理 来源:不详 题型:计算题

(8分)(1)在课本上粗测油酸分子的大小的实验中,油酸酒精溶液的浓度为每1000mL溶液中有纯油酸1mL,用注射器量得1mL上述溶液有200滴,把一滴该溶液滴入盛水的表面撒有痱子粉的浅盘里,待水面稳定后,测得油酸膜的近似轮廓如图所示,图中正方形小方格的边长为1cm,则每一滴油酸酒精溶液中含有纯油酸的体积是_______mL,油酸膜的面积是______cm2,根据上述数据,估测出油酸分子的直径是____ ____m。

(2)某同学在用油膜法估测分子直径实验中,计算结果明显偏大,可能是由于       。
A.油酸未完全散开
B.油酸中含有大量的酒精
C.计算油膜面积时舍去了所有不足一格的方
D.求每滴体积时,1mL的溶液的滴数多记了10滴

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科目:高中物理 来源:不详 题型:计算题

已知金刚石的密度是ρ=3500kg/m3, 有一小块金刚石, 体积是V=6×10-8m3, 摩尔质量为M=12×10-3 kg/mol,阿伏伽德罗常数为NA= 6×1023/mol,求:
(1)这小块金刚石中含有多少个碳原子? (此问需数据计算)
(2)设想金刚石中碳原子是紧密地堆在一起的球体, 试估算碳原子的直径.(此问只需公式计算即可).

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科目:高中物理 来源:不详 题型:实验题

在平均深度是10 m、水面面积为10 km2的湖里放入1 g的食盐,假设食盐均匀地溶解在湖水里,那么1 cm3的水里所含食盐分子的个数为__________.(食盐的摩尔质量为58.5 g/mol)

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