内容正文:
大气的压强综合练习
一、选择题
1.如图所示是轿车车顶的外掀式天窗。在轿车行驶时,将天窗后面微微向上打开,形成一个凸面,这样做可以使车内空气流通的原因是( )
A.天窗外空气流速快,汽车内部气压大于外界气压 B.天窗外空气流速慢,汽车内部气压大于外界气压
C.天窗外空气流速快,汽车内部气压小于外界气压 D.天窗外空气流速慢,汽车内部气压小于外界气压
2.如图所示,将一个完好的空塑料瓶横放并固定在水平桌面上,将一个小纸团放在瓶口处,正对着瓶口用力迅速吹气,此时小纸团将会( )
A.飞出瓶外 B.原地不动 C.进入瓶中 D.无法确定
3.将一装有水的烧瓶加热至水沸腾后,把烧瓶移离火焰,水停止沸腾。迅速塞上瓶塞后倒置,再向瓶底浇冷水(如图所示),烧瓶中会立刻产生大量气泡,下列说法正确的是( )
A.瓶内气体温度升高,压强减小,水的沸点降低 B.瓶内气体温度降低,压强减小,水的沸点降低
C.瓶内气体温度降低,压强增大,水的沸点升高 D.瓶内气体温度升高,压强增大,水的沸点升高
4.如图,B管的水位比A、C两管低,请问哪管液体的压强最小,哪管流速最大?( )
A.A管液体的压强最小,B管流速最大 B.B管液体的压强最小,B管流速最大
C.B管液体的压强最小,A管流速最大 D.无法确定
5.下图所示实验或现象不是利用“流速对压强的影响”的是( )
A.图①,汽车化油器(示意图) B.图②,列车站台上的安全线
C.图③,通过漏斗嘴朝着乒乓球向下吹气 D.图④,飞机机翼升力的获得
6.如图所示,外界大气压为汞柱,一个高为20厘米的玻璃瓶盛满水后倒置在水槽中(如图)。若在瓶底开一个小孔,则( )
A.瓶内水会向上喷出 B.瓶内水面高度不变
C.瓶内水面稍有下降 D.瓶内水面下降到与瓶外水面相平
7.如图是书本上关于压强的几个常见实验,下列说法不正确的是( )
A.实验甲纸片不掉落,说明大气压的存在
B.实验乙向里打气,液体停止沸腾,说明液体的沸点随着气压的增大而增大
C.实验丙吹气时两片纸片向中间靠拢,说明气体的压强随着流速的增大而增大
D.实验丁压强计浸入液体越深U形管中液面的高度差越大,说明同种液体中的压强随着深度的增加而增大
8.如图为阴阳壶的结构示意图,可同时盛装两种液体,中间有隔绝层将其分为独立的两半,壶把上开有甲乙两孔可与空气连通,若只倒出乙液体,需要在倒出时( )
A.按住甲孔 B.按住乙孔 C.同时按住甲乙两孔 D.不按住两孔
9.科学是一门以实验为基础的学科,关于下列实验的说法不正确的是( )
A.甲实验中用力吹气时,瓶中的水从竖直的玻璃管内上升甚至喷出
B.乙实验将玻璃管略微倾斜会导致水银面竖直高度低于760mm
C.丙实验将简易气压计从山脚带到山顶,玻璃管内液面会上升
D.丁实验为使烧瓶内刚停止沸腾的水再次沸腾,可向外拉动活塞,减小气压,降低沸点
10.如图所示是在一个标准大气压下完成的托里拆利实验,原来玻璃管竖直,后来让玻璃管倾斜,水银充满全管,有关尺寸如图所示。下列说法中错误的是( )
A.玻璃管倾斜后,水银对玻璃管上端有压强
B.外界大气压强等于高水银柱所产生压强
C.玻璃管竖直时,上端无水银的部分肯定是真空
D.玻璃管倾斜后,若不慎将上端碰出一小孔,则水银会向上喷出
11.如图是家用煤气灶灶头示意图。打开煤气阀门时。煤气不会从进口处向空气中泄露。其原因是( )
A.进口处煤气流速大,压强小于大气压强 B.进口处煤气流速大,压强大于大气压强
C.进口处煤气流速小,压强小于大气压强 D.进口处煤气流速小,压强大于大气压强
12.如图,装着红墨水粗细均匀的U形玻璃管伸出两个管口,两个管口非常接近表面粗糙、正在逆时针较快旋转的圆球直径的两端,并且距离圆球表面等距离。小凡在圆球的正上方有一股较为强劲的风均匀竖直往下吹,等U形玻璃管中红墨水液而稳定后,关于U形玻璃管中红墨水液面高低情况描述正确的是( )
A.左边比右边高 B.左边比右边低 C.两边等高 D.高低无法确定
13.用锅煮鸡蛋,水沸腾后,为使鸡蛋快速煮熟,将一大碗倒扣在鸡蛋上方(图甲),熄火后过一会儿,发现碗外面的水几乎全跑到碗里去了(图乙)。下列现象中,与碗外的水进入碗内的原因相同的是( )
A.用螺丝钉拧紧的挂钩可以悬挂重物 B.用手握紧瓶子,瓶子不会掉下来
C.使用高压锅炖汤,汤熟得更快 D.装热水的杯子拧紧,冷却后却盖得更紧了
14.如图所示,两端开口的气缸水平固定,A、B是两个厚度不计的活塞,可在气缸内无摩擦滑动,面积分别为S1=20cm2,S2=10cm2,它们之间用一根细杆连接,B通过水平细绳绕过光滑的定滑轮与质量为M=2kg的重物C连接,活塞的初始状态为静止,已知大气压强P0=1×105Pa,取g=10N/kg,下列说法不正确的是
A.活塞初始静止时,活塞A受到细杆的作用力水平向右
B.活塞初始静止时,气缸内压强为1.2×103Pa
C.若升高气缸内气体温度,活塞B向左移动
D.若降低缸内气体温度10℃,活塞运动一段距离L就停止,停止时气缸内压强比初始状态时气缸压强要小
15.如图所示,A、B是两个密闭的球形容器,C、D、E都是两端开口的玻璃管,它们与容器接口处紧密封接。容器A、B和玻璃管D、E内盛有水,各水面高度差如图所示。则E管内水面高出B容器水面的高度h应等于( )
A.0.5米 B.1.0米 C.1.5米 D.2.5米
16.有人研发出一种吸盘式手套(如图),把吸盘紧压在墙上,开动抽气机抽使人能在竖直墙面上攀爬,当人静止在墙上时,让抽气机抽出更多空气,这时( )
A.吸盘内外气压差变大 B.吸盘受到摩擦力变大
C.大气压力等于重力 D.吸盘对墙壁的压力变小
17.下列现象中与大气压无关的是( )
A.甲:塑料管中的水不会流出来 B.乙:两个底面削平的铅柱紧紧压在一起不会分开
C.丙:塑料吸盘贴在光滑的墙面上 D.丁:把饮料“吸”入口中
18.如图是某同学自制的盛水容器的示意图,容器口的橡皮塞中插有一根两端开口的玻璃管,橡皮塞与玻璃管之间、橡皮塞与容器口之间都是密闭的,玻璃管内的水面恰好与下端管口相平。打开阀门K,接一杯水后,关闭阀门,此时玻璃管的下端仍在水中。对此说法正确的是( )
A.接水后与接水前相比较,玻璃管外的水面上升
B.接水后与接水前相比较,玻璃管口的水面上升
C.接水后与接水前相比较,容器底内表面a点的压强减少
D.接水过程中,容器内的水中出现了气泡
19.活塞式抽水机模型,如图所示,当活塞不断上升时,拉力F的大小及水对活塞的压强p将( )
A.F先增大后不变,p不变 B.F先减小后增大,p先减小后不变
C.F先增大后不变,p先减小后不变 D.F、p都不断增大
20.如图所示,该装置是某医院内给病人输液的部分装置示意图,乙瓶内液体不断通过管输入病人体内,刚开始输液时,甲、乙两瓶内药液量相等,液面相平。过了一会儿,观察两个输液瓶时会发现(此时两个输液瓶内还有大量的溶液)( )
A.甲、乙两瓶中的液面一样高 B.乙瓶中的液面高
C.甲瓶中的液面高 D.以上三种情况均有可能
21.如图所示,将瓶内的气球口外翻套住瓶口,从抽气口抽气,观察到气球变大。当停止抽气并封住抽气口,此时气球仍能保持膨胀状态。假设抽气前后气球内的气压分别是p1、p2,瓶内的气压分别是p3、p4,大气压强为p0。则下列判断正确的是( )
A.p1=p2=p0>p4 B.p3=p4<p0 C.p1=p3,p2=p4 D.p1=p2,p3=p4
二、解答题
22.如图所示的示意图,锅盖上有一个竖直空心柱为排气孔,空心柱上配有一个限压阀,当内部的气体压强超过安全值时,锅内气体就会冲开限压阀,放出一部分水蒸气,使锅内气体压强减小,现有一个直径为22cm,空心柱小孔的横截面积为10mm2,质量为100g的限压阀,用它来煮饭,若当时的大气压为1.0×105Pa。问:
(1)高压锅是利用液体的沸点随着气压的升高而 工作的;
(2)此时锅内部气体的最大压强是多少?
(3)该高压锅在大气压强为0.8×105Pa的地区使用时,要保证水的沸点与上题一样,则应换一个质量为多大的限压阀?
23.《大气压》课堂上,老师在水平桌面上放置一把塑料刻度尺,使其露出桌子外;沿桌面边缘覆盖一张面积为,重为0.05N的纸片,如图。将一瓶重为5N的矿泉水从一定高度处下落,击打塑料尺的末端;受击打时塑料尺发生弯曲,而纸片几乎保持不动。
(1)当矿泉水落下时塑料尺发生弯曲,是因为力能 ;
(2)若大气压强为帕,则纸张上表面受到的大气压力为 牛;
(3)小平认为当塑料尺末端受到矿泉水击打时,纸张几乎保持不动不是纸张重力的作用,其理由是 。
24.某实验小组为了探究气缸内气体压强p与缸内气柱长度h的关系,设计了一个带有活塞(横截面积S = 5cm2)并封闭了气体的密闭金属气缸,如图甲所示。某次实验过程中,活塞缓慢下压,记录数据后绘制出如图乙所示图像。请回答下列问题:
(1)活塞下压过程中,缸内气体压强 (选填“变小”“变大”或“不变”)。
(2)据图乙可知, 缸内气体压强p与长度h成 比(填“正”或“反”)。
(3)经测量,当缸内气体压强p为1×105Pa时,缸内气体的密度ρ1为1.3kg/m3,那么,当缸内气体压强p为5×105Pa时,求缸内气体的密度ρ2。( )
25.高压锅是生活中一种密闭的加热容器,锅盖中央有一出气孔,孔上盖有限压阀,当锅内气压达到限定值时,限压阀被顶起放出部分气体,实现了对锅内气体压强的控制。已知高压锅盖出气孔的横截面积为14mm2,限压阀的质量为98g。(大气压值取1×105Pa)
(1)说出高压锅为什么能将食物加热到100℃以上?
(2)求使用高压锅时锅内气体最大压强?高压锅内水温最高可以达到多少?(写出计算过程)
(3)如果要把这种高压锅向西藏地区销售,用这高压锅烧水时,要达到同样的最高温度;你认为需做哪些改进,如何改进?(举一例)
26.工程师设计了一款新型家用电梯,该长圆筒形电梯,靠气压驱动电梯升降。上楼时,抽气泵启动,抽走上部空气;下楼时,顶部充气,使电梯往下降。底部区始终与外界连通,外界大气压为1×105Pa,电梯室质量为100kg,电梯室与圆筒壁之间的摩擦力不计,电梯室上下表面积均为0.9m2。
(1)若质量为60kg的人乘电梯匀速上升,则顶部区的气压 (填写“大于”、“小于”或“等于”)底部区的气压。
(2)抽气机最多能把低压区的气压降到9.5×104Pa,则该电梯匀速上升时能装载的物体的最大质量是多少 ?
27.阿根廷工程师设计了一款新型家用电梯,该电梯外形是圆筒,升降过程不使用线缆,而是靠气压驱动。需要上楼时,抽气泵启动,抽走顶部空气,此时底部与顶部就会形成气压差,底部空气推动电梯室往上升,需要下楼时,顶部充气,气压增大,使电梯往下降。底部高压区始终与外界连通,外界大气压为1×105Pa,电梯室质量为100kg,电梯室与圆筒壁之间的摩擦力为200N,底部和顶部面积均为0.9m2.(g=10N/kg)
(1)气压差形成的压力差为多少N,可使空载的电梯匀速上升?
(2)若质量为60kg的人乘电梯匀速上升,则顶部低压区的气压为多大?
(3)抽气机最多能把低压区的气压降到9.5×104Pa,则该电梯匀速下降时能装载的物体的最大质量是多少?
三、探究题
28.如图,小石利用标有2.5毫升的一次性注射器,弹簧测力计、细绳、橡皮帽等器材,对大气压的值进行测量。
(1)下面是记录实验情况的表格,请将其中 处数据补充完整。
弹簧测力计的示数F/N
注射器容积V/mL
注射器刻度总长度L/cm
大气压p/Pa
7.5
2.5
4
______
(2)小孟发现,同学们在做此实验时测得的大气压值误差很大,对此孟同学找出了下列可能的原因:
①橡皮帽封住的注射器小孔中有残余气体
②活塞与注射器筒壁间有摩擦
③活塞与注射器筒壁不完全密封
上述原因可能会使测量值大于真实值的是 (填序号)。
(3)在测量大气压强的实验中,为消除活塞与针筒间的摩擦力对实验的影响,小宋同学设计了如图所示装置。将注射器筒固定在水平面上,把活塞推至注射器筒底端,用橡皮帽封住注射器的小孔,活塞通过水平细线与烧杯相连。向烧杯中缓慢加水,当活塞刚开始向左滑动时,测得杯中水的质量为880g;然后向外缓慢抽水,当活塞刚开始向右滑动时,测得杯中水的质量为460g。烧杯质量为100g,活塞面积为7.7×10-5m2,轮轴间的摩擦和细线重不计。求所测大气压的值 。
29.洗衣服时,小科发现肥皂泡在不断地破裂。小科觉得,肥皂泡的破裂可能与肥皂泡内气压大小有关,而肥皂泡内的气压大小可能与肥皂泡的半径大小有关。为此小科用如图所示的装置进行探究。
【实验步骤】
①闭合阀门3,打开阀门1和2,吹出较大的肥皂泡A;
②打开阀门3,用同一肥皂水吹出较小的肥皂泡B,闭合阀门1;
③打开阀门2,观察并记录实验现象。
【实验现象】肥皂泡A变大,肥皂泡B变小。
【实验结论】相同条件下,肥皂泡半径越大,肥皂泡内的气体压强越 ;
【实验反思】如果上述结论同样适用于半径达到一定值后的气球,小科就能解释用嘴吹气球时,当吹到一定程度后,越吹所需的力越 的原因。
30.为了估测本地大气压,某同学用吸盘、玻璃板和以及弹簧测力计设计实验:把吸盘吸在玻璃板上如图(a),测出吸盘的面积为S,用弹簧测力计竖直向上缓慢拉动吸盘。多次实验,记下吸盘刚好脱离玻璃板时的拉力。根据二力平衡可知,此时的拉力与大气对吸盘的压力大小相等。然后利用公式可计算出大气压强。请回答:
(1)吸盘吸附在玻璃板上之前,往往先要对吸盘蘸少许水,原因是 。
(2)如图为吸盘示意图,为得到准确的吸盘面积S,小明应该测量的是 。(选填“吸盘内表面积”或“吸盘横截面积”)
(3)操作时发现弹簧测力计的量程太小,就利用杠杆设计了如图(b)的改进实验。测得吸盘刚好脱离玻璃板时,测力计的拉力为F.由此计算出此地的大气压值为p= 。
(4)通过调查发现此次的测量值比气象部门提供的数据偏大,请分析实验过程并根据所学知识列举一个导致实验结果偏大的原因。
31.小乐查阅资料得知:一定质量的气体,其压强与其体积、温度有关。小乐拟通过如图甲所示实验装置(气密性良好)进行如下实验,探究它们之间具体有何关系?
实验装置:左侧带阀门的长玻璃管上端与充满水的注射器(活塞处于最大刻度处)连通,下端位于烧瓶底部;右侧短玻璃管与能测量温度、压强的传感器连通,数据采集处理器能记录和处理相关数据。烧瓶(内有体积为V0的空气)放置在装有水的容器中,容器底部有一功率可调的电加热棒,通电后可给水加热。
实验一:①打开阀门,推动注射器活塞向烧瓶中注入适量水,②关闭阀门,开启数据采集处理器,待温度与水温t1相等时,记录气体的压强p和注入烧瓶中水的体积V水。重复①②步骤得到多组t1温度下的压强p与注入烧瓶中水的体积V水的实验数据。
实验二:①将装置恢复初始状态;
② 待填 ,使水温升至t2并保持不变。重复实验一(温度与水温t2相等),得到多组t2温度下的压强p与注入烧瓶中水的体积V水的实验数据。
实验三:……,得到多组t3温度下的压强p与注入烧瓶中水的体积V水的实验数据。
经数据处理后,得到如图乙所示图像,其中。
(1)实验一中,第一次注入水后,烧瓶内气体的体积V= (用V0和V水表示)。
(2)补全第二次实验的操作。 。
(3)依据图乙所示图像,气体的压强与其体积、温度的关系是 (写出1点)
(4)一空气泡(内部气体质量不变)从水温不变的池塘底部逐渐上升的过程中,其浮力大小的变化情况是 。
32.小明设计实验方案测量本地的大气压值,如图甲所示,实验步骤:
(1)把注射器的活塞推至注射器筒的低端,然后用橡皮帽堵住注射器的小孔;
(2)用细尼龙线拴住注射器活塞的颈部,使线的另一端与弹簧测力计的挂钩相连,然后水平向右慢慢拉动注射器筒,记下弹簧测力计的示数为4.5N。所用一次性注射器的最大刻度为2mL,实验中注射器全部刻度的长度为4cm;
(1)根据实验数据计算出的大气压强为 ;
(2)为了判断实验结果的准确性,小明利用自家汽车里的“胎压计”测量实际的大气压,示数如图乙所示。对比两次实验结果,其中一定不可能的是 ;
A.弹簧测力计的示数没有读准
B.注射器中有空气未全部排尽
C.活塞与注射器筒壁间摩擦较大
(3)小明还发现:如果在针筒内吸入一定质量的空气,然后用橡皮帽将气体封闭起来,在推活塞的过程中,封闭气体的体积越小,压强越 。
33.科学源于生活又高于生活,日常生活中的许多现象,往往隐含着科学道理,学习科学要善于观察,普于发现。
【生活发现】①自行车在烈日下暴晒,车胎容易发生爆炸;
②压缩一段封闭在注射器内的空气,发现越压缩越费力。
【提出问题】一定质量的气体产生的压强与哪些因素有关?
【建立假设】假设一:一定质量的气体产生的压强可能与气体的温度有关;
假设二:一定质量的气体产生的压强可能与气体的 有关。
【实验验证】为验证假设一,进行如下操作:
步骤一:取一根长约为1m一端封闭的细玻璃管,在室温(20℃)下用水银封闭一段空气柱,将玻璃管竖直固定,并在玻璃管上标出水银下表面的位置如图所示。此空气柱的压强记为。
步骤二:将空气柱浸入50℃的水中,待水银柱不再上升后,此空气柱的压强记为。
步骤三:往玻璃管内注入水银直到水银柱的下表面对准所标出的位置为止。此空气柱的压强记为。
步骤四:将空气柱浸入80℃的水中,重复实验。
【实验分析】
(1)实验步骤三中“往玻璃管内注入水银直到水银柱的下表面水准所标出的位置为止”操作目的是 。
【得出结论】
(2)通过观察 可以得出,一定质量的气体产生的压强与气体的温度有关,气体温度越高,产生的压强越 。
34.材料一:两千多年前,亚里士多德认为空气没有“重量”,真空是不存在的。
材料二:至少从1614年开始,伽利略却认为空气是有重量的,他的同事兼学生托里拆利在1643年做了如图实验:把一端封闭的长玻璃管装满水银倒置在一个敞口的水银槽里,水银从玻璃管顶部下降了一段距离后,液面不再下降,高度总保持距槽中水银面30英寸(76cm)左右。1646年帕斯卡重复了这一实验。
材料三:在17世纪中叶,对该实验的两个关键问题的回答都有代表性的支持者和反对者(如表所示)。
关键问题的回答
支持者
反对者
大气压力
支撑水银柱
笛卡尔
帕斯卡
所有亚里士多德学派
罗贝瓦尔
水银柱上方
存在真空
罗贝瓦尔
波义耳
所有亚里士多德学派、
笛卡尔、伽利略、霍布斯
(1)一些反对者认为,由于管内水银产生了蒸汽,使水银减少,水银液面下降。为了反驳这一观点,帕斯卡同时拿出酒和水,询问反对者:用酒和水做托里拆利实验,酒柱与水柱哪个液面下降得更多?反对者们认为酒的液面下降得更多,原因是 。但是实验现象却是水柱液面下降得更多;
(2)另一些反对者认为,由于管内遗留了少量空气,才使水银液面下降。帕斯卡利用1m左右长、不同直径的玻璃管进行托里拆利实验,观察到的实验现象是不同直径的玻璃管内水银柱的高度相同,成功反驳反对者们的观点。科学兴趣小组的同学想对其进行理论的推导。他们查得水银的密度为ρ,测得两种玻璃管的直径分别为d1、d2,外界大气压为p,则推理可知玻璃管中水银柱的高度h= (用字母表示);
(3)下列关于科学本质及科学发现过程的描述,正确的有 (可多选)。
A.公元1646年前,所有人都赞同亚里士多德提出“真空不存在”的观点
B.科学实验中要努力得到和前人一样的实验结论
C.科学发现是一个不断完善、不断修正的过程
D.实验是科学研究的重要方法
参考答案
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
答案
A
A
B
B
B
D
C
A
B
D
题号
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
答案
A
A
D
BD
B
A
B
D
C
B
题号
21
答案
A
1.A
【详解】天窗前面闭合后面打开,在车顶形成一个凸面,加快了空气的流速,使天窗开口处的气压小于车内的气压,则在压力差的作用下车内污浊的空气,被自动“抽出”,从而保持车内空气清新,故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
2.A
【详解】正对着瓶口用力迅速吹气,流速大的地方压强小, 因此瓶口处压力变小,瓶内的大气压就会产生一个力把小纸团推出来,故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
3.B
【详解】将一装有水的烧瓶加热至水沸腾后,瓶内会充满大量的水蒸气。把烧瓶移离火焰,迅速塞上瓶塞后倒置,再向瓶底浇冷水,温度降低会使水蒸气液化,从而使瓶内气压降低,沸点降低,当此时水的温度低于沸点时就会继续沸腾产生气泡,故ACD错误,B正确。
故选B。
4.B
【详解】流体在流速大的地方压强较小,在流速小的地方压强较大;B管最细,水流速最快,则B管的压强最小,故B符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
5.B
【详解】A.由于上方管中气体流动压强小,所以竖管中汽油上升,即化油器运用流体压强与流速的关系,故A不符合题意;
B.当列车驶进站台时,会带动人和车之间的空气流动速度加快,由流体压强与流速的关系知道,人内侧流速快压强小,会产生一个向内侧的压强差,将人推向火车,易出现危险,所以列车站台上的安全线是防止流速对压强的影响产生的危险,故B符合题意;
C.对准漏斗细管口用力向下吹气时,乒乓球上方空气流速大压强小,下方流速小压强大,所以乒乓球不掉下来利用流体压强与流速的关系,故C不符合题意;
D.由于飞机的机翼上凸下平,空气从机翼上方流速大,压强小,所以运用流体压强与流速的关系,故D不符合题意。
故选B。
6.D
【详解】当管顶开一个小孔时,管内的水银与外界的大气相通,此时外界大气压对管内水银也有个向下的压 强,故不仅管内的水银不会从小孔喷出,反而会立 即下降至与管外水银面相平。故D符合题意,ABC不符合题意。
故选D。
7.C
【详解】A.覆杯实验,装满杯子的水排出了空气,盖上纸片后杯子倒置,在大气压的作用下,杯子里的水流不出来,故A正确,不符合题意;
B.气压越高,液体沸点越高,气压越低,沸点越低,故B正确,不符合题意;
C.向两张纸的中间吹气纸片靠拢,说明流体中流速越大的地方压强越小,故C错误,符合题意;
D.压强计浸入液体越深U形管中液面的高度差越大,说明同种液体中的压强随着深度的增加而增大,故D正确,不符合题意。
故选C。
8.A
【详解】如果上方的孔与空气相连,则壶身与壶嘴形成一个连通器,液体就可以流出来了,若只倒出乙液体,则不能按住,为防止甲液体流出,需要在倒出时按住甲孔,则甲液体一侧外面的空气不能进入,在外面大气压的作用下,液体不能流出,故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
9.B
【详解】A.用力吹气时,因为玻璃管上端空气流速较快,压强较小,瓶中的水从竖直的玻璃管内上升,再从管口向右喷出,故A正确,A不符合题意;
B.气压相同,支撑水银柱的高度也相同,所以乙实验将玻璃管略微倾斜水银面竖直高度依然为760mm,故B错误,B符合题意;
C.丙实验将简易气压计从山脚带到山顶,山顶气压变低,玻璃管内气压不变,故玻璃管内液面会上升,故C正确,C不符合题意;
D.丁实验向外拉动活塞,瓶内气压减小,沸点降低,则烧瓶内刚停止沸腾的水会再次沸腾,故D正确,D不符合题意。
故选B。
10.D
【详解】由图知,玻璃管竖直时,水银柱高为76cm,倾斜后水银高为74cm。
A.大气压不变,仍能支持76cm的水银柱,而倾斜后水银充满全管,水银高为74cm,水银柱产生压强减小,所以水银对玻璃管上端有压强,故A正确,不符合题意;
B.由图知,玻璃管竖直时,水银柱高为76cm,所以外界大气压强等于76cm高水银柱所产生压强,故B正确,不符合题意;
C.玻璃管倾斜后能够充满全管,说明上端无水银的部分肯定是真空,若不是真空,管内水银不会充满全管,故C正确,不符合题意;
D.玻璃管倾斜后,上端碰出一小孔,试管上端也存在大气压强,管内水银在重力作用下会下降,而不会向上喷,故D错误,符合题意。
故选D。
11.A
【详解】流体流速越快,流体的压强越小,所以进口处煤气流速大,压强小于大气压,煤气和空气在大气压的作用下流向燃烧头,而煤气不会向空气中泄露,故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
12.A
【详解】读图可知,因为由上吹到下的风经过球的左侧时为顺风,速度为
而吹到右边的风为
因为左右两侧的风速相同,所以,左边的实际空气流速大于右边的实际空气流速,即左边的压强小于右边压强,所以左边液面比右边液上的气压低,即左边的液面比右边的液面高,故A正确,BCD错误。
故选A。
13.D
【详解】熄火后过一会儿,发现碗外面的水几乎全跑到碗里去了,这是因为熄火后,碗内的大气压强变小,外界的水在大气压的作用下被压入碗内;
A.用螺丝钉拧紧的挂钩可以悬挂重物,这里利用的是力的平衡原理,故A不符合题意;
B.用手握紧瓶子,瓶子不会掉下来,这里利用的是力的平衡原理,故B不符合题意;
C.使用高压锅炖汤,汤熟得更快,这里利用的是水的沸点随着压强增大的原理,故C不符合题意;
D.装热水的杯子拧紧,冷却后却盖得更紧了,这里是因为冷却后的杯子内部的压强变小,在大气压强的作用下杯子更加紧了难以打开,故D符合题意。
故选D。
14.BD
【详解】B.设活塞静止时气缸内气体压强为p1,活塞受力平衡,对整个系统受力分析,根据平衡条件知道 p1S1+p0S2=p0S1+p1S2+Mg
解得气缸内压强 p1=1.2×105Pa
故B错误,符合题意;
A.活塞初始静止时,以活塞A为研究对象,受到大气向右的压力、缸内气体向左的压力和细杆的作用力,平衡条件知道 p1S1-p0S1+F=0
由于 ,所以,细杆的作用力的方向与大气压力的方向相同,即方向向右,故A正确,不符合题意;
C.若气体体积不变, ,温度增加,压强变大,故受力不平衡,活塞向左移动,故C正确,不符合题意;
D.若降低缸内气体温度10℃,活塞运动一段距离,停止时活塞S1没有与气缸接触,对整个系统受力分析,根据平衡条件知道 p1S1+p0S2=p0S1+p1S2+Mg
解得气缸内压强 p1=1.2×105Pa
停止时气缸内压强与初始状态时气缸压强相等,D错误,符合题意。
故选BD。
15.B
【详解】由图可知A、B容器内相通,气体压强相等,玻璃管D、E内压强也相等;
大气压强加玻璃管内液体压强等于球内气体压强,
即 p0+ρ水g×1m=p0+ρ水gh
解得 h=1m
故选B。
16.A
【详解】A.让抽气机抽出吸盘内更多空气,吸盘内的空气更少,气压更小,内外的气压差变大,故A正确。
B.当人静止在墙上时,人处于平衡状态,竖直向上的摩擦力和竖直向下的重力是一对平衡力,它们大小相等;当让抽气机抽出更多空气时,此时人仍然静止,摩擦力仍然与重力大小相等,故摩擦力不变,故B错误。
C.大气压力在水平方向,重力在竖直方向,无法比较,故C错误。
D.让抽气机抽出吸盘内更多空气,吸盘内的空气更少,气压更小,内外的气压差变大,吸盘的面积S不变,据可知,吸盘外部和内部的气体压力差更大,所以吸盘对墙壁的压力变大,故D错误。
故选A。
17.B
【详解】A.纸外受到向上的大气压的作用,纸内受到管中水产生的压强的作用,大气压远大于管中的水产生的压强,所以水和纸被大气压托着,不会下落。利用了大气压,故A不符合题意;
B.两个底面削平的铅柱紧紧压在一起不会分开,是因为两个铅柱之间有引力,故与大气压无关,故B符合题意;
C.用力将吸盘压在光滑墙壁上,排出里面的空气,由于吸盘内的空气减少,内部气压小于外界大气压,外界大气压将吸盘紧压在墙壁上,利用了大气压,故C不符合题意;
D.用吸管吸饮料时,嘴内的压强小于外界大气压,饮料在大气压的作用下被压入到嘴中,故D不符合题意。
故选B。
18.D
【详解】A.接水后与接水前相比较,玻璃管外水量减少,所以水面下降,故A错误;
B.玻璃管内的水面恰好与下端管口相平,说明瓶内空气压强与玻璃管下口上方水的压强和等于大气压强,打开阀门K,由于阀门K里面压强大于外界大气压强,水会流出来,同时瓶内空气压强与玻璃管下口上方水的压强和减小,大气压将空气通过玻璃管压入容器内,始终保持瓶内空气压强与玻璃管下口上方水的压强和等于大气压强,关闭阀门后,玻璃管口的水面不会上升,故B错误;
C.容器内玻璃管口处压强始终不变,且管口的下端仍在水中,故容器底内表面a点的压强不变,故C错误;
D.玻璃管内的水面恰好与下端管口相平,说明瓶内空气压强与玻璃管下口上方水的压强和等于大气压强,打开阀门K,由于阀门K里面压强大于外界大气压强,水会流出来,同时瓶内空气压强与玻璃管下口上方水的压强和减小,大气压将空气通过玻璃管压入容器内,容器内的水中出现了气泡,故D正确。
故选D。
19.C
【详解】当活塞不断上升时,抽水机内的水柱高度不断增加,由于大气压大于水柱产生的压强,故多余的压强传递给活塞;即水对活塞的压强 p=p大气﹣ρ水gh
大气压不变,随着h的增大,根据前面关系可知,水对活塞的压强减小;但当水柱被提升到10米多点时,水柱就不会再升高(一个标准大气压支持大约10米高水柱),活塞与水柱分离,水对活塞的压强减小为0并保持不变;即整个过程中,水对活塞的压强p先减小后不变,当活塞与水柱没有分离之前,以活塞为研究对象,受力情况如图所示(不计活塞重力)
可以认为是匀速拉动活塞的,根据力的平衡条件有 F+F水压=F大气
所以,拉力 F=F大气﹣F水压=F大气﹣p水S活塞①
根据前面分析可知,水对活塞的压强先减小,由①式可知,拉力先增大(大气压力不变),当水柱高度达到10米多点时,由于水不会再上升,水对活塞的压强减小为0并保持不变,则拉力增大到等于大气压力后也不再变化,即整个过程中,拉力F先增大后不变。
故选C。
20.B
【详解】分析装置的工作过程知道,药液从乙瓶中流下,乙瓶中被封闭的空气体积增大,压强下降,甲瓶中空气将甲瓶中药液压入乙瓶补充,使乙瓶液面保持不变。药液从甲瓶中流至乙瓶后,甲瓶中空气部分的体积增大,压强下降,大气压将外界空气压入甲瓶,甲瓶中液面下降。液体如此流动,直到甲瓶中的药液全部流完,这时甲瓶中空气与外界直接连通,连接甲乙两瓶的管子相当于甲瓶当初的进气管。所以,在输液开始后不久,乙瓶中的液面便会始终高于甲瓶中的液面,故B正确。
故选B。
21.A
【详解】抽气前气球内气体与外界大气相通,所以气球内的气压与大气压相等;抽气后,气球与外界大气仍然相通,气球内气压仍等于大气压,所以 p1=p2=p0
抽气前瓶内气体与外界大气相通,瓶内的气压与大气压相等,即 p3=p0
用抽气机向外抽气时,发现瓶内的气球在膨胀,说明此时气球内气体压强大、玻璃瓶内气体压强小,才会导致气球膨胀,即 p0>p4
所以 p3>p4
故选A。
22. 升高 2×105Pa 120g
【详解】(1)[1]液体的沸点跟气压有关,气压增大,沸点升高,高压锅是利用液体的沸点随着气压的升高而升高工作的。
(2)[2]原来的限压阀对出气口的压力
F=G=mg=0.1kg×10N/kg=1N
空心柱小孔的横截面积
S=10mm2=1×10-5m2
当时的大气压p0=1×105Pa;原来的限压阀对出气口的压强
高压锅内气体达到的最大压强
p内=p0+p1=1×105Pa+1×105Pa=2×105Pa
(3)[3]此时限压阀对出气口的压强
p限=p最大-p0=2×105Pa-0.8×105Pa=1.2×105Pa
此时作用在出气口的压力
F限=p限S=1.2×105Pa×1×10-5m2=1.2N
此时限压阀的重力
G′=F限=1.2N
配制的限压阀的质量
23. 使物体发生形变 6000 见解析
【详解】(1)[1]当矿泉水落下时,与塑料尺接触时对塑料尺有力的作用,塑料尺受到力的作用而弯曲,即形状发生了改变,故说明力可以使物体发生形变。
(2)[2]根据可得,纸张上表面受到的大气压力为
(3)[3]纸张的重力为0.05N,而矿泉水的重力为5N,由于纸张的重力远小于矿泉水瓶击打刻度尺末端时刻度尺对纸张的作用力,且刻度尺对纸张的作用力远小于纸张上表面受到的大气压力,因此纸张几乎保持不动。
24. 变大 反 6.5kg/m3
【详解】(1)[1]气缸是封闭的,当活塞向下压,气缸内气体被压缩,气压变大。
(2)[2]由图象可得:一定质量的气体,温度不变时,ph乘积为一定值,即压强与气缸内气体的长度成反比。
(3)[3]由图象乙可知,当气体压强p为1×105Pa时对应的缸内气体的长度为
h1=10cm
所以气缸内气体的体积为
V1=Sh1
气缸内气体的质量为
m=ρ1V1=ρ1Sh1
由图象乙可知,当气体压强p为5×105Pa时对应的缸内气体的长度为
h2=2cm
在此过程中气体的质量不变,
所以
m=ρ2V2=ρ2Sh2
即
ρ1Sh1=ρ2Sh2
ρ1h1=ρ2h2
1.3kg/m3×10cm=ρ2×2cm
解得
ρ2=6.5kg/m3
25.(1)见解析;(2)116℃;(3)见解析
【详解】解:(1)高压锅内能将食物加热到100℃以上的原因:锅内气压大于标准大气压强,锅内水的沸点高于100℃。
(2)限压阀的自重对排气孔产生的压强
则锅内达到的最大压强
p内=p大气+p自重=105Pa+0.7×105Pa=1.7×105Pa
根据图像可知,锅内水温最高可以到达116℃。
(3)如果要把这种高压锅向西藏地区销售,由于海拔高度增大,因此大气压强会减小。根据p内=p大气+p自重可知,限压阀自重产生的压强要变大。根据G=F=pS可知,限压阀的重力要增大。
26. 小于 350kg
【详解】(1)[1]电梯匀速上升时,根据电梯受力平衡可知,电梯受到竖直向下的重力、竖直向上的大气压力的差,所以顶部区的压力小于底部区的压力,根据,受力面积相同,所以顶部区的气压小于底部区的气压。
(2)[2]向上压力差为
F2=(p0﹣p2)S=(1×105Pa-9.5×104Pa)×0.9m2=4500N
总质量为
=450kg
最大载物质量
m2=m总﹣m0=450kg﹣100kg=350kg
27.(1)1200N;(2)9.8×104Pa;(3)370kg
【详解】解:(1)空载的电梯匀速上升时受到竖直向下的重力和竖直向下的摩擦力和竖直向上的大气压力的差,
所以重力和摩擦力两者之和就是气压差形成的压力差,即
(2)人和电梯的总重力
人乘电梯匀速上升时,受到竖直向下的重力、竖直向下的摩擦力、竖直向上的大气压力的差,
故气压差
设顶部低压区的压强为P1,则气压差产生的向上的压力
F1=(p0-p1)S=(1×105Pa-p1)×0.9m2=1800N
则顶部低压区的气压
p1=9.8×104Pa
(3)电梯匀速下降时,受到竖直向下的重力、竖直向上的摩擦力、竖直向上的压力,
电梯受到的向上的压力为
F2=(p0-p2)S=(1×105Pa-9.5×104Pa)×0.9m2=4500N
电梯匀速下降,摩擦力方向向上
总质量为
则下降时能装载的物体的最大质量为
答:(1)气压差形成的压力差为1200N,可使空载的电梯匀速上升;
(2)若质量为60kg的人乘电梯匀速上升,则顶部低压区的气压为9.8×104Pa;
(3)抽气机最多能把低压区的气压降到9.5×104Pa,则该电梯匀速下降时能装载的物体的最大质量是370kg。
28.(1)1.2×105
(2)②
(3)0.98×105Pa
【详解】(1)活塞的截面积
不考虑摩擦力的影响
p大气S=F
所以大气压
(2)①橡皮帽封住的注射器小孔中由残余气体时,设残余气体对活塞的作用力为F余,大气压对活塞的压力为F大气;不考虑摩擦力时则有
计算时用 所以这样计算出的大气压偏低;
③活塞与注射器筒壁不完全密封时,和①的情况相同,计算出来的大气压偏低;活塞与注射器筒壁有摩擦时,根据平衡条件知道
计算大气压时用,所以这样计算的大气压偏高。
故选②。
(3)当活塞开始向左滑动时,根据平衡条件知道
所以摩擦力
当活塞开始向右滑动时,根据平衡条件知道
所以
所以
大气压
29. 小 小
【详解】[1]当关闭阀门1,打开阀门2和3时,由实验现象可知,肥皂泡A内的气压小,B内的气压大,使气体由B向A流动,由此说明肥皂泡半径越大,肥皂泡内的气体压强越小。
[2]当用嘴吹气球时,吹到一定程度后,越吹气球体积越大,即气球半径越大,由实验结论可知,球内气体压强越小,则所需要的力越小。
30. 便于挤出气泡是吸盘更多的面积粘在玻璃上 吸盘内表面 见解析
【详解】(1)[1]吸盘吸附在玻璃板上之前,往往先要对吸盘哈气或者蘸少许水,原因是便于挤出气泡是吸盘更多的面积粘在玻璃上。
(2)[2]实验中大气对吸盘的压力作用在吸盘内表面积上,因此应该测量的是吸盘内表面积。
(3)[3]利用杠杆平衡得
解得,由于压力和拉力相等,则压力为3F根据压强定义得
(4)[4]实验过程中,测量的面积比真实作用的面积小,因此导致测量的结果比实际的结果大。
31. 接通电加热棒 见解析 浮力逐渐变大
【详解】(1)[1] 烧瓶(内有体积为的空气) , 注入烧瓶中水的体积, 实验一中,第一次注入水后,烧瓶内气体的体积。
(2) ② [2]要探究一定质量的气体,其压强与其体积、温度有关,实验乙探究了一定温度下,压强与体积的关系;此实验要探究压强与温度的关系,因此需接通电加热棒,使水温升至并保持不变,重复实验一即可。
(3)[3]一定质量的气体,当气体的体积一定时,气体的压强随气体温度的升高而增大(或一定质量的气体,当气体的温度一定时,气体的压强随气体体积的减小而增大)。
(4)[4] 一空气泡(内部气体质量不变)从水温不变的池塘底部逐渐上升的过程中 ,深度减小,所以液体压强减小,水泡增大,所以排开水的体积增大,导致浮力逐渐变大。
32. 9×104Pa C 大
【详解】(1)[1]活塞的横截面积
大气压强的数值为
(2)图中压强计的数为105Pa,根据上述计算,测量的压强值比真实值偏小。
A.弹簧测力计的示数没有读准,那么可能读数偏小,即大气压力偏小,根据可知,测出大气压强偏小,故A不符合题意;
B.注射器中有空气未全部排尽,那么会对活塞产生向外的压力。根据F大气=F内+F拉力可知,此时测出的大气压力偏小,即计算出大气压强偏小,故B不符合题意;
C.活塞与注射器筒壁间摩擦较大,根据F拉=F大气+f可知,此时弹簧测力计的示数偏大,即测出大气压强偏大,故C符合题意。
故选C。
(3)[3]根据“越推越费力”可知,其他条件一定时,封闭气体的体积越小,压强越大。
33. 体积(或密度) 保持水银柱封闭的气体体积不变 空气柱上方水银柱的高度 大
【详解】[建立假设][1]据生活常识,压缩一段封闭在注射器内的空气,发现越压缩越费力可得;假设二:一定质量的气体产生的压强可能与气体的体积或密度有关。
(1)[2]要探究气压与温度的关系,即需要选用相同质量的气体,改变温度,观察气体压强的变化,由于气体压强的大小不好比较,所以我们可以把比较气体的压强转化成比较水银柱的高度。步骤三中“往玻璃管内注入水银直到水银柱的下表面水准所标出的位置为止”操作目的是:保持水银柱封闭的气体体积不变,只改变空气柱的温度。
(2)[3[4]]观察不同温度时空气柱上方水银柱的高度可知,空气柱的温度越高,上方的水银柱也越长;故我们可以得出这样的结论;一定质量的气体,温度越高,其压强越大。
34. 酒精比水更容易蒸发 CD
【详解】(1)[1]物质由液态变成气态的过程,是汽化现象。反对者们认为酒的液面下降得更多,原因是酒精比水更容易蒸发。
(2)[2]水银的密度为ρ,外界大气压为p,则推理和液体压强公式可知,玻璃管中水银柱的高度为
(3)[3]A.由题意知:从1614年开始,伽利略认为空气是有重量,他的同事兼学生托里拆利在1643年做了著名的托里拆利实验,故公元1646年前,所有人都赞同亚里士多德提出“真空不存在”的观点是错误的,故A错误;
B.科学实验中要努力得到和前人不一样的实验结论,因为科学要创新,故B错误;
C.科学发现是一个不断完善、不断修正的过程,故C正确;
D.物理是一门以实验为基础的学科,实验是科学研究的重要方法,故D正确。
故选CD。
1
学科网(北京)股份有限公司
$$