内容正文:
2025 苏科版(2024)八年级下册物理
9.3 气体的压强提优练习
【知识点一 气体压强产生的原因和特点】
1.由于地球周围的大气会受到 作用,所以大气会对处于其中的物体产生压强;马德堡半球实验证明了大气压强 ; 实验首先测得了大气压的数值。实验表明: 、温度和湿度都会影响大气压强的大小。
2.下列说法正确的是( )
A.由于大气受重力,因此大气只有竖直向下的压强
B.用吸管喝饮料利用了大气压强
C.大气压强随着高度的增加而减小
D.飞机的机翼获得向上的升力,利用了气体在流速小的地方压强大
3.下列关于压力和压强的说法正确的是( )
A.重力大的物体产生的压力也大
B.大气对处于其中的物体都有压强
C.流体的流速越大,流体的压强越大
D.相同深度的液体对容器底部产生的压强相同
4.央视《大风车》栏目中曾介绍过一种名为“天气预报瓶”的创意新品。如图,A为玻璃管,与大气相通,B为密闭的玻璃球,A与B下部连通,内装有红墨水。下列说法正确的是( )
A.这个产品利用了连通器的原理
B.将天气预报瓶由地面拿到高山,A管液面逐渐下降
C.晴天的气压比阴雨天的高,晴天时A管液面高于阴雨天
D.A管与B球中液面相平时,B球内气压等于外界大气压
5.小雨同学用一个玻璃瓶子、带颜色的水、两端开口的细玻璃管、橡皮塞,制作了一个如图所示的能够观察大气压随高度变化的装置。他拿着这一装置乘坐电梯从18楼的家到达楼下。以下说法正确的是( )
A.玻璃管内水柱高度下降,说明大气压增大
B.玻璃管内水柱高度下降,说明大气压减小
C.玻璃管内水柱高度上升,说明大气压增大
D.玻璃管内水柱高度上升,说明大气压减小
6.用酒精灯加热烧瓶中的水,直至水沸腾,撤掉酒精灯,烧瓶中的水停止沸腾;迅速用塞子塞紧烧瓶口并倒置,如图所示,向烧瓶底部浇冷水,烧瓶中的水会 。
7.下列物理知识都与西藏有关,其中描述错误的是( )
A.西藏地区的大气压值小于1.01×105Pa
B.用塑料密封包装的小食品从北京拿到西藏会塑料包装会变的鼓一些
C.从沿海到西藏地区,大气压强会越来越大,游客容易产生高原反应
D.将两个合在一起的铜半球内部都抽成近似真空状态做马德堡半球实验,同样的装置,在西藏地区做实验要比在沿海地区更容易拉开
【知识点二 大气压的存在和生活中的现象】
8.疯狂物理的课堂丰富多彩,下列实验或现象能说明大气压存在的是( )
A. 纸片托住水 B. 橡皮膜外凸 C. U形管中液面相平 D. 手指夹住铅笔两端
9.又到了轻松而愉快的周末,家住成都的小新同学起床洗漱后,吃着糕点,喝着牛奶,推窗远望,眼前是城区与雪山同框的一幅美丽画卷。对于小新生活场景(如图)的分析,正确的是( )
A.甲图中,塑料吸盘挂钩靠分子引力贴在墙壁上
B.乙图中,吸管一端做成斜切口是为了增大压力
C.丙图中,使用吸管喝牛奶利用了大气压的作用
D.丁图中,远处雪山山顶的大气压比成都城区高
10.如图所示的生活和生产实例中,利用连通器原理工作的是( )
A. 用吸管吸饮料 B. 活塞式抽水机 C. 喷水壶喷水 D. 排水管的U型“反水弯”
11.实验是初中科学学习的重要途径,是发展科学思维和掌握科学知识的有力工具。下列实验不能证明大气压存在的是( )
A.覆杯实验 B.用注射器注射药剂 C.吸盘式挂钩 D.吸管喝饮料
12.如图中的事例发生,不是由大气压引起的是( )
A. 瓶吞鸡蛋 B. 纸托水杯 C. 橡皮膜凸出 D. 吸盘
13.小明在玻璃杯内盛满水,杯口盖上一张硬纸片(不留空气),然后托住纸片,将杯子倒置或倾斜,水都不会流出,纸片也不会掉下(如图所示)。下列对这个探究活动的分析正确的是( )
A.探究的问题:大气压强有多大
B.探究的假设:大气对各个方向都有压强
C.探究的目的:探究水的重力与大气压力的关系
D.探究的结论:大气向各个方向的压强相等
14.紧急情况逃生时,使用普通破窗锤产生的碎玻璃容易伤人。如图所示为一种新型破窗锤,使用时将两个面积为S0的吸盘吸附在窗玻璃上,然后拉长弹性绳,人离玻璃较远后松手,破窗锤在弹力作用下瞬间击碎窗玻璃而不会伤到人。下列说法中,错误的是( )
A.吸盘能吸附在窗玻璃上是由于受到大气压的作用
B.将锤头改成弹簧测力计,可以粗略测出此时的大气压
C.锤头前端做得比较尖是为了增大压强
D.吸盘内的气压大于外界大气压
【知识点三 估测大气压的数值】
15.如图所示是托里拆利实验装置,下列相关说法正确的是( )
A.大气压支持管内这段水银柱不会下落
B.当管内存有少量的空气时,测量结果会偏大
C.将玻璃管倾斜或下压,管内外水银面的高度差会变小
D.玻璃管越细,管内外水银面的高度差越大
16.如图所示是托里拆利实验过程,根据图示完成下面的问题。
(1)实验中测得玻璃管内水银柱的高度为 mm。
(2)通过计算可知当时的气压为 Pa(ρ水银=13.6g/cm3,g=10N/kg)。
(3)实验过程中,若将玻璃管倾斜,则水银柱的高度将 ,水银柱的长度将 。(均选填“变长”、“变短”或“不变”)
(4)实验过程中,若玻璃管中的水银没有装满,则测量的大气压值比真实值要 。(选填“偏大”或“偏小”)
17.小明在探究大气压强的过程中进行了如图所示的一系列操作:
(1)如图甲所示,小明将一个杯子装满水,用薄塑料片紧贴杯口,倒扣以后塑料片未往下掉,这证明大气压强 (选填“存在”或“不存在”);
(2)为了测量大气压强的大小,小明将一面积2cm2的吸盘吸附在光滑表面上,吸盘一端系上细绳用测力计将其拉离附着面,如图乙所示,吸盘脱离瞬间测力计示数如图丙所示,此时F= N,据此估算出大气压强值约为 Pa;
(3)最后小明想利用托里拆利实验测出较为准确的大气压强数值,在如图丁所示长约为1米,一端封闭的玻璃管内灌满水银,堵住管口,然后倒插在水银槽中,松开管口,管内水银面下降到一定高度就不再下降。
①将玻璃管倾斜一点,管内水银面上方仍是真空,水银面的高度差将 (选填“变大”“不变”或“变小”);
②若玻璃管内不慎混入空气,水银面的高度差将 (选填“变大”“不变”或“变小”);所测的大气压强会 (选填“偏大”“偏小”或“不变”);
③若小明在玻璃管顶部敲了一个孔,你认为会出现的现象是管内液面 (选填“上升”“不变”或“下降”)。
18.如图所示是测量大气压强的托里拆利实验。
(1)实验设计:
①玻璃管中装满水银的目的是 ;
②将玻璃管倒立放入水银槽稳定后,玻璃管内水银面上方形成 ;
(2)实验现象及数据分析:
①如图丙所示,当管内的水银面下降到 mm时,水银面高度差将保持不变;
②根据水银面高度差,推导大气压强的值为 Pa(水银的密度为13.6×103kg/m3,g取9.8N/kg);
(3)交流与评估:
①若实验时不小心有气体留在管中未排出,稳定后管内外水银柱的高度差 (选填“大于”“小于”或“等于”)760mm;
②若实验时玻璃管倾斜,稳定后管内外水银柱的高度差 (选填“大于”“小于”或“等于”)760mm;
③若实验时将玻璃管竖直上提,但管口不离开槽中水银,稳定后管内外水银柱的高度差 (选填“大于”“小于”或“等于”)760mm;
④若实验时往槽中继续加一些水银 (水银柱上方真空部分仍存在) , 稳定后管内外水银柱的高度差 (选填“大于”“小于”或“等于”)760 mm;
⑤如果换用更粗的玻璃管做实验,稳定后管内外水银柱的高度差 (选填“大于”“小于”或“等于”)760mm;
⑥如果用一锥体在液柱上方(真空部分)玻璃管某处刺一小孔,水银柱将 (选填“上升”“下降”或“不动”);
⑦如果将水银换成水来做实验(玻璃管足够长),稳定后管内外水柱的高度差约为 m(结果保留一位小数)。
19.小华发现,压缩一个已经充气的气球感到很容易,但想把它压缩得很小却又很困难。由此她猜想被封闭的一定质量的气体产生的压强与体积可能有关。为此她准备了的注射器、弹簧测力计、刻度尺、细绳等,进行探究,步骤如下
(1)如图甲所示,用刻度尺测出注射器刻度部分的长度为 ,则活塞的横截面积为 ;
(2)把注射器的活塞推至注射器筒的底端,排尽筒内的空气,然后用橡皮帽封住注射器的小孔,为了检验是否漏气,不增加器材,方法是 ;
(3)如图乙所示,用细绳拴住注射器活塞的颈部,使绳的另一端与弹簧测力计的挂钩相连,弹簧测力计一端固定并水平放置,然后水平向右慢慢地拉动注射器筒,当注射器活塞开始滑动时,弹簧测力计的示数如图乙所示为 N,此时外界大气压的数值为 ;
(4)取下橡皮帽,拉动活塞,让活塞的底端位于注射器刻度处,用橡皮帽封住注射器的小孔,确保不漏气,此时注射器内被封闭的气体体积为.再按照图乙的方式操作,水平向右慢慢地拉动注射器筒,当注射器内气体体积变为时,弹簧测力计的示数为,继续向右慢慢地拉动注射器筒,记下注射器内气体体积与对应的弹簧测力计的示数、将所测数据记录在下表中。
注射器内气体体积
8
10
12
16
20
弹簧测力计的示数
10
▲
13.3
15
16
①当注射器内气体体积为时,弹簧测力计示数为 N;
②当注射器内气体体积为时,注射器内气体压强为 。
20.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,某同学设计了如图所示装置。该同学将刻度尺零刻度线和注射器的零刻度线对齐,然后观察发现注射器5mL的刻度线和刻度尺10.00cm刻度线正好对齐。之后该同学将注射器筒固定在水平桌面上,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700g;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100g。烧杯质量为50g。(g取10N/kg,滑轮间的摩擦和线重不计)则下列说法正确的是( )
A.活塞向不同方向运动时,它与针筒间的滑动摩擦力大小不同
B.所测得的针筒横截面积为2×10﹣5m2
C.针筒所受摩擦力的大小为6N
D.通过本实验测得的大气压的值为0.9×105Pa
21.小王同学利用注射器(容积为)、弹簧测力计和刻度尺估测大气压的值。
(1)实验时,首先把注射器的活塞推至注射器筒的底端,用橡皮帽封住注射器的小孔.这样做的目的是 。
(2)如图所示,水平向右慢慢拉动注射器筒,当注射器的活塞开始滑动时,记下弹簧测力计的示数F,用刻度尺测出注射器的全部刻度的长L,则大气压的值可表示为 。
(3)实验过程中注射器筒内漏进了少量空气,则测得的大气压值 (选填“偏大”、“偏小”或“不变”)。
(4)若注射器活塞与筒壁间摩擦较大,则测得的大气压值 (选填“偏大”、“偏小”或“不变”)。
(5)实验室有三个注射器,活塞的横截面积分别为和,若弹簧测力计量程为,实验时应选用 (选填“A”、“B”、“C”)注射器合适,理由是 。
(6)小王将活塞推至注射器筒的底端,用橡皮帽封住注射器的小孔,沿水平方向慢慢地拉动注射器筒,当活塞开始滑动时,此时弹簧测力计示数为。然后利用刻度尺测出注射器筒刻度部分的长度为,则本地大气压强的测量值为 ,该结果 (选填“低于”或“高于”)标准大气压。
【知识点四 大气压的应用】
22.生活中常用如图的吸盘挂钩来挂毛巾,使用时排尽吸盘内的空气,吸附在 (选填“平整”或“不平整”)的墙面上,以防止漏气。若吸盘的横截面积为,外界大气压为,则排尽空气后的吸盘受到的大气压力为 N,吸盘挂钩不会掉落是因为受到墙壁对它竖直向上的 力。
23.如图所示是颇具名气的云南建水紫砂陶茶壶,壶盖上有一个小孔,小孔的作用是使壶内液面上方的压强 大气压强(选填“大于”“小于”或“等于”)。若茶壶和水的总质量为0.5kg,壶底与桌面的接触面积为5cm2,壶对水平桌面的压强为 Pa。
24.如图是生活中常见的现象,以下描述正确的是( )
A.图甲:三峡船闸是利用了连通器的原理,直接打开上游闸门船可进入闸室
B.图乙:塑料吸盘能挂餐具,说明吸盘的“吸力”大于餐具受到的重力
C.图丙:客机在飞行时,机翼上方的空气流速小压强大
D.图丁:用吸管喝饮料时,是利用大气压的作用使饮料上升到口中的
25.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Q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.甲瓶中的液面高 B.乙瓶中的液面高
C.甲、乙两瓶中的液面一样高 D.以上三种情况均有可能
26.如图,是活塞式抽水机的工作图。有关活塞式抽水机下面说法错误的是( )
A.活塞式抽水机是利用大气压来抽水的
B.活塞式抽水机提升水的最大高度可以达到12m
C.使用一段时间后,抽水机的活塞与筒壁接触不再紧密,要更换新活塞
D.当压下活塞时,阀门B关闭,阀门A打开
27.公元前4世纪,亚里士多德提出“自然界厌恶真空”的观点,即自然界不存在真空,如果有真空的话,就有水、气来填补。17世纪托里拆利提出大气受到重力作用存在压强的观点。下列现象可分别佐证亚里士多德和托里拆利观点的是( )
①用吸管“吸”饮料; ②两船并行相“吸”碰撞;
③两光滑铅块压紧后“吸”住; ④抽水机只能将水“吸”到约10米高。
A.①和②④ B.④和②③ C.①和①④ D.④和①③
28.如图1所示,甲乙是两根相同的粗细均匀下端开口的长直玻璃管,玻璃管的内部截面积,两根玻璃管内装有等量的水银且静止,水银柱上方存在气体。(不考虑水银柱与管之间的摩擦)。
(1)此时,甲管内水银柱上方气压 大气压(选填“大于”“等于”或“小于”)。在图2中画出乙管内水银“●”竖直方向上的受力示意图;
(2)图1甲、乙管内的气压分别为、,则 (选填“>”“=”或“<”);
(3)若在乙管口下方沿水平方向吹气(气流方向如图3所示),则水银下方的气压将会 (选填“变大”“不变”或“变小”)。你的判断依据是 。
【知识点五 流速和压强的关系】
29.如题1图所示是演示“流体压强和流速的关系”实验装置,U形管中装有水,直径相同的a、b两管中的水静止时液面相平。
(1)如果在右端c处往装置里急吹气,导致b管上方气流速度 a管上方的气流速度,b管与a管的水面上方形成气压差,U形管中 (选填“a”或“b”)管水面升高。
(2)图2是某种喷雾器的工作原理示意图,当喷雾器未工作时,细管A内外气压相等,细管A内外液面 ,当喷雾器工作时,空气从细管B的右端快速喷出,导致细管A上方空气的流速突然增大,细管A内液面上方气压 细管A外液面上方的气压,液体就沿细管A的管口流出,同时受到气流的冲击,形成雾状向右喷出。
30.拧开水龙头,使自来水流过如图所示的玻璃管,在A、B、C三处,水的流速较大的是 处,压强较小的是 处.
31.如图所示,将两只相同的一次性塑料杯叠放到一起,用吹风机以恒定风速沿上杯口水平吹气,发现上面塑料杯被吹出.有人用“上杯口流速大、压强小”使杯子飞出,有人用“吹气时有气体进入下面的杯子中将上面的杯子顶上来”进行解释,为进一步验证,设计的方案不可行的是
A.上面塑料杯底开一个小孔,再次实验、观察
B.剪去下面塑料杯底,重复实验、观察
C.两塑料杯底均剪去,再次实验、观察
D.剪去上面塑料杯口,使其低于下面塑料杯口,重复实验、观察
32.如图所示,从倒置的漏斗口用力吸气后,乒乓球不掉落,说明 的存在。用力持续向下吹气,乒乓球也不掉落,这是因为乒乓球两侧上方空气的流速 (选填“大”或“小”,下同),球下方的气体压强比上方气体压强 。
33.在学校科技社团活动中,小赵同学所在的团队利用3D打印机制作了如图所示的飞机模型。飞机模型的机翼设计成上凸下平。试飞时,手将飞机模型向前推出,是力改变了飞机模型的 ;飞机模型在空中水平飞行过程中,机翼上方的空气流速较快,压强较 ;飞机模型着地后,能够沿水平地面继续向前滑行一段距离,是由于飞机模型具有 。
34.“做中学”是一种重要的学习方式,小明用吸管进行科学研究,正确的说法是( )
A.图甲:吸管的一端做得很尖,是为了减小压强
B.图乙:用吸管制成水气压计,从山下移到山顶时管内的水柱下降
C.图丙:用吸管自制温度计显示温度高低,利用了液体热胀冷缩的性质
D.图丁,用吸管对着两个乒乓球的中间吹气,乒乓球会向两边分开
35.如图所示,两个完全相同的机翼模型a和b都只能沿竖直方向上下自由运动,A、B两弹簧测力计的示数分别为、,下列说法正确的是( )
A.当风向反向时,模型a将下降
B.当风突然停止时,模型b将下降
C.当相同的风速吹向飞机模型时,
D.当相同的风速吹向飞机模型时,
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2025 苏科版(2024)八年级下册物理
9.3 气体的压强提优练习
【知识点一 气体压强产生的原因和特点】
1.由于地球周围的大气会受到 作用,所以大气会对处于其中的物体产生压强;马德堡半球实验证明了大气压强 ; 实验首先测得了大气压的数值。实验表明: 、温度和湿度都会影响大气压强的大小。
【答案】 重力 存在且很大 托里拆利 高度
【详解】[1]压强的产生与压力有关,因为大气具有流动性,也受重力作用,大气会对处于其中的物体有压力作用,所以大气对处于其中的物体产生压强。
[2]马德堡市长奥托·格里克于神圣罗马帝国的雷根斯堡(今德国雷根斯堡)进行的一项科学实验,实验中,将两个半球内的空气抽掉,球外的大气便把两个半球紧压在一起,因此两边各用多匹马都不容易分开。此实验不仅证明了大气压的存在,而且证明大气压的值还很大。
[3]意大利科学家托里拆利将一根一端开口装满水银长为1米的玻璃管倒插入水银槽内,玻璃管中水银液面下降,但在高度减小为0.76m左右就不再下降,通过计算获得1标准大气压值大约相当于0.76m高水银柱产生的压强,因托里拆利首先进行了这个实验,故名托里拆利实验。
[4]因为大气压也是气体受重力作用产生的,而海拔越高,空气越稀薄,大气压也越小,所以大气压强与海拔高度有关,同时也受空气温度、湿度等因素影响。
2.下列说法正确的是( )
A.由于大气受重力,因此大气只有竖直向下的压强
B.用吸管喝饮料利用了大气压强
C.大气压强随着高度的增加而减小
D.飞机的机翼获得向上的升力,利用了气体在流速小的地方压强大
【答案】BCD
【详解】A.由于大气受重力作用,空气具有流动性,所以向各个方向都有压强,故A错误;
B.吸饮料时,是先把吸管内的空气吸走,在外界大气压的作用下,饮料就被压进吸管里,是利用大气压强的作用,故B正确;
C.大气压和高度有关,大气压强随着高度的增加而减小,故C正确;
D.飞机的机翼能获得向上的升力,是因为机翼上方空气流速快、压强小,下方空气流速慢、压强大,产生向上的压强差,故D正确。
故选BCD。
3.下列关于压力和压强的说法正确的是( )
A.重力大的物体产生的压力也大
B.大气对处于其中的物体都有压强
C.流体的流速越大,流体的压强越大
D.相同深度的液体对容器底部产生的压强相同
【答案】B
【详解】A.重力大的物体产生的压力不一定也大,只有水平面上的物体,产生的压力等于其重力,故A错误;
B.空气有重力,并和液体一样具有流动性,所以空气对浸没在它里面的物体向各个方向都能产生压强,故B正确;
C.流体的流速越大,流体的压强越小,故C错误;
D.液体压强与液体的深度和液体的密度有关,相同深度的液体,如果液体的密度不同,液体对容器底部产生的压强不相同,故D错误。
故选B。
4.央视《大风车》栏目中曾介绍过一种名为“天气预报瓶”的创意新品。如图所示,A为玻璃管,与大气相通,B为密闭的玻璃球,A与B下部连通,内装有红墨水。下列说法正确的是( )
A.这个产品利用了连通器的原理
B.将天气预报瓶由地面拿到高山,A管液面逐渐下降
C.晴天的气压比阴雨天的高,晴天时A管液面高于阴雨天
D.A管与B球中液面相平时,B球内气压等于外界大气压
【答案】D
【详解】A.上端开口不连通,下部连通的容器叫做连通器,A与B下部连通,但B为密闭的玻璃球,不符合连通器原理,故A错误;
B.将天气预报瓶由地面拿到高山,外界气压降低,在B的压力作用下,A管液面逐渐上升,故B错误;
C.晴天的气压比阴雨天的高,说明外界大气压越大,则A管液面逐渐下降,故C错误;
D.A管和B球液面相平时,两液面受到气体的压强相等,说明瓶内气压等于外界大气压,故D正确;
故选D。
5.小雨同学用一个玻璃瓶子、带颜色的水、两端开口的细玻璃管、橡皮塞,制作了一个如图所示的能够观察大气压随高度变化的装置。他拿着这一装置乘坐电梯从18楼的家到达楼下。以下说法正确的是( )
A.玻璃管内水柱高度下降,说明大气压增大
B.玻璃管内水柱高度下降,说明大气压减小
C.玻璃管内水柱高度上升,说明大气压增大
D.玻璃管内水柱高度上升,说明大气压减小
【答案】A
【详解】拿着这一装置乘坐电梯从18楼的家到达楼下,高度减小,外界大气压增大;瓶内封闭部分气体的压强=玻璃管内水的压强+外界大气压,瓶内气压几乎不变,当外界气压变大时,玻璃管内的水柱高度将下降,故BCD错误,A正确。
故选A。
6.用酒精灯加热烧瓶中的水,直至水沸腾,撤掉酒精灯,烧瓶中的水停止沸腾;迅速用塞子塞紧烧瓶口并倒置,如图所示,向烧瓶底部浇冷水,烧瓶中的水会 。
【答案】重新沸腾
【详解】当向瓶底浇冷水时,瓶内气体温度突然降低,气压减小,瓶内液面上方气压减小,导致沸点降低,所以水重新沸腾起来。
7.下列物理知识都与西藏有关,其中描述错误的是( )
A.西藏地区的大气压值小于1.01×105Pa
B.用塑料密封包装的小食品从北京拿到西藏会塑料包装会变的鼓一些
C.从沿海到西藏地区,大气压强会越来越大,游客容易产生高原反应
D.将两个合在一起的铜半球内部都抽成近似真空状态做马德堡半球实验,同样的装置,在西藏地区做实验要比在沿海地区更容易拉开
【答案】C
【详解】A.一个标准大气压值为1.01×105Pa,大气压随海拔的升高而减小,西藏海拔较高,故其大气压值小于1.01×105Pa,所以A正确,A不符合题意;
B.大气压随海拔的升高而减小,西藏海拔比北京的高,大气压比北京小,使得袋子内的气压大于外部气压,因此袋子会鼓鼓的,所以B正确,B不符合题意;
C.大气压随海拔的升高而减小,从沿海到西藏地区,海拔越来越高,大气压强会越来越小,所以C错误,C符合题意;
D.在西藏地区的海拔高于沿海地区,大气压随海拔的升高而减小,故西藏的大气压小于沿海地区,马德堡半球实验验证了大气压强的存在,同样的装置,在西藏地区大气压强小,更容易拉开,所以D正确,D不符合题意。
故选C。
【知识点二 大气压的存在和生活中的现象】
8.疯狂物理的课堂丰富多彩,下列实验或现象能说明大气压存在的是( )
A. 纸片托住水 B. 橡皮膜外凸
C. U形管中液面相平 D. 手指夹住铅笔两端
【答案】A
【详解】A.盖在杯口的纸片托住倒过来的一满杯水而不洒出,是因为大气压支持着杯中的水不会流出来,能说明大气压存在,故A符合题意;
B.橡皮膜向外凸出,是因为管中的水给橡皮膜一个向下的压力,说明液体对容器底部有压强,不能说明大气压的存在,故B不符合题意;
C.图中的U形管是连通器,根据连通器原理可知,在液体不流动时,液面总是相平的,不能说明大气压的存在,故C不符合题意;
D.图中,两手指同时压铅笔两端,由于物体间力的作用是相互的,所以左手和右手受到的压力相同,由于右手的受力面积小,则笔尖对右手的压强大,所以右手感到疼,不能说明大气压的存在,故D不符合题意。
故选A。
9.又到了轻松而愉快的周末,家住成都的小新同学起床洗漱后,吃着糕点,喝着牛奶,推窗远望,眼前是城区与雪山同框的一幅美丽画卷。对于小新生活场景(如图)的分析,正确的是( )
A.甲图中,塑料吸盘挂钩靠分子引力贴在墙壁上
B.乙图中,吸管一端做成斜切口是为了增大压力
C.丙图中,使用吸管喝牛奶利用了大气压的作用
D.丁图中,远处雪山山顶的大气压比成都城区高
【答案】C
【详解】A.甲图中,把塑料吸盘挂钩贴在墙壁上利用了大气压的作用,故A错误;
B.乙图中,吸管一端做成斜切口是为了在压力一定时,通过减小受力面积,从而增大压强,故B错误;
C.丙图中,使用吸管喝牛奶时,吸走吸管内的气体后,在大气压的作用下,牛奶被压入嘴中,故C正确;
D.丁图中,大气压会随着高度的增加而减小,所以远处雪山山顶的大气压比成都城区低,故D错误。
故选C。
10.如图所示的生活和生产实例中,利用连通器原理工作的是( )
A. 用吸管吸饮料 B. 活塞式抽水机C. 喷水壶喷水 D. 排水管的U型“反水弯”
【答案】D
【详解】A.在吸饮料时,吸管内的气压变小,外界大气压大于管内大气压,故饮料在外界大气压的作用下压入吸管中,故是利用大气压强的原理工作的,故A不符合题意;
B.抽水机抽水,通过活塞上移使活塞下方的桶内气压减小,水在外界大气压的作用下,被压上来,利用的是大气压,没有利用连通器原理,故B不符合题意;
C.喷水壶喷水是根据增大壶内的压强,使壶内外形成压强差,让水喷出,这是利用大气压的原理工作,故C不符合题意;
D.排水管的U型“反水弯”,是上端开口,底部连通,是利用连通器的原理制成的,故D符合题意。
故选D。
11.实验是初中科学学习的重要途径,是发展科学思维和掌握科学知识的有力工具。下列实验不能证明大气压存在的是( )
A.覆杯实验 B.用注射器注射药剂C.吸盘式挂钩 D.吸管喝饮料
【答案】B
【详解】A.覆杯实验是由于大气压强托住纸片不下落,利用了大气压强,故A不符合题意;
B.用注射器推药液靠的是人的推力,与大气压无关,故B符合题意;
C.挂钩上的吸盘挤压在墙壁上时,排出吸盘和墙壁之间的空气,吸盘和墙壁之间的压强减小,吸盘在大气压的作用下被压在墙壁上,故C不符合题意;
D.用吸管吸饮料时饮料瓶变瘪了,是因为盒内的气压小于外部大气压,证明了大气压的存在,故D不符合题意。
故选B。
12.如图中的事例发生,不是由大气压引起的是( )
A. 瓶吞鸡蛋 B. 纸托水杯C. 橡皮膜凸出 D. 吸盘
【答案】C
【详解】A.瓶吞鸡蛋,瓶内点燃的酒精棉消耗瓶内的氧气,使瓶内气压减小,鸡蛋在大气压的作用下被吞入瓶内,故A不符合题意;
B.纸托水杯,纸因为受到大气压对其向上的“支持”力不会掉下来,水不会流出,故B不符合题意;
C.橡皮膜凸出时因为液体对容器底部有压强,不是由大气压引起的,故C符合题意;
D.吸盘能吸在墙上是由于受到大气压对其的推力,是由大气压引起的,故D不符合题意。
故选C。
13.小明在玻璃杯内盛满水,杯口盖上一张硬纸片(不留空气),然后托住纸片,将杯子倒置或倾斜,水都不会流出,纸片也不会掉下(如图所示)。下列对这个探究活动的分析正确的是( )
A.探究的问题:大气压强有多大
B.探究的假设:大气对各个方向都有压强
C.探究的目的:探究水的重力与大气压力的关系
D.探究的结论:大气向各个方向的压强相等
【答案】B
【解析】略
14.紧急情况逃生时,使用普通破窗锤产生的碎玻璃容易伤人。如图所示为一种新型破窗锤,使用时将两个面积为S0的吸盘吸附在窗玻璃上,然后拉长弹性绳,人离玻璃较远后松手,破窗锤在弹力作用下瞬间击碎窗玻璃而不会伤到人。下列说法中,错误的是( )
A.吸盘能吸附在窗玻璃上是由于受到大气压的作用
B.将锤头改成弹簧测力计,可以粗略测出此时的大气压
C.锤头前端做得比较尖是为了增大压强
D.吸盘内的气压大于外界大气压
【答案】D
【详解】AD.挤出吸盘内的空气,吸盘内的气压小于外界大气压,是大气压把吸盘紧紧地压在玻璃上,故吸盘能吸附在窗玻璃上是由于大气压的作用,故A正确,不符合题意; D错误,符合题意;
B.将锤头改成弹簧测力计,当刚好拉动吸盘时弹簧测力计的读数可近似看成此时大气压力,根据,可粗略计算出此时的大气压,故B正确,不符合题意;
C.在压力一定时,由公式知,锤头前端做得比较尖是为了减小受力面积,增大压强,故C正确,不符合题意。
故选D。
【知识点三 估测大气压的数值】
15.如图所示是托里拆利实验装置,下列相关说法正确的是( )
A.大气压支持管内这段水银柱不会下落
B.当管内存有少量的空气时,测量结果会偏大
C.将玻璃管倾斜或下压,管内外水银面的高度差会变小
D.玻璃管越细,管内外水银面的高度差越大
【答案】A
【详解】A.玻璃管内水银柱不会落下是靠大气压支持,大气压的数值等于这段水银柱产生的压强,故A正确;
B.玻璃管顶部空白处应该为真空,当管内存有少量空气时,测量结果会偏小,故B错误;
CD.管内水银柱的高度只与当时的大气压有关,而与玻璃管的粗细,倾斜、玻璃管上提无关,故CD错误;
故选A。
16.如图所示是托里拆利实验过程,根据图示完成下面的问题。
(1)实验中测得玻璃管内水银柱的高度为 mm。
(2)通过计算可知当时的气压为 Pa(ρ水银=13.6g/cm3,g=10N/kg)。
(3)实验过程中,若将玻璃管倾斜,则水银柱的高度将 ,水银柱的长度将 。(均选填“变长”、“变短”或“不变”)
(4)实验过程中,若玻璃管中的水银没有装满,则测量的大气压值比真实值要 。(选填“偏大”或“偏小”)
【答案】(1)760
(2)1.03×105
(3) 不变 变长
(4)偏小
【详解】(1)由图中数据可知,水银柱的高度为760mm。
(2)当时的气压为
(3)[1][2]由最后一图可知,玻璃管倾斜,管中水银柱长度将变长,但是高度不变。
(4)若实验过程中,玻璃管中的水银没有装满,当倒插入水银槽中时,玻璃管中会存在少量空气,空气会产生一定的向下的压强,使管中水银柱高度减小,则测量的大气压值比真实值要偏小。
17.小明在探究大气压强的过程中进行了如图所示的一系列操作:
(1)如图甲所示,小明将一个杯子装满水,用薄塑料片紧贴杯口,倒扣以后塑料片未往下掉,这证明大气压强 (选填“存在”或“不存在”);
(2)为了测量大气压强的大小,小明将一面积2cm2的吸盘吸附在光滑表面上,吸盘一端系上细绳用测力计将其拉离附着面,如图乙所示,吸盘脱离瞬间测力计示数如图丙所示,此时F= N,据此估算出大气压强值约为 Pa;
(3)最后小明想利用托里拆利实验测出较为准确的大气压强数值,在如图丁所示长约为1米,一端封闭的玻璃管内灌满水银,堵住管口,然后倒插在水银槽中,松开管口,管内水银面下降到一定高度就不再下降。
①将玻璃管倾斜一点,管内水银面上方仍是真空,水银面的高度差将 (选填“变大”“不变”或“变小”);
②若玻璃管内不慎混入空气,水银面的高度差将 (选填“变大”“不变”或“变小”);所测的大气压强会 (选填“偏大”“偏小”或“不变”);
③若小明在玻璃管顶部敲了一个孔,你认为会出现的现象是管内液面 (选填“上升”“不变”或“下降”)。
【答案】 存在 15.4 不变 变小 偏小 下降
【详解】(1)[1]如图甲,装满水的杯子,用薄塑料片紧贴杯口,倒扣以后塑料片未往下掉,此时水对塑料片的压力与大气对塑料片的压力是一对平衡力,这一实验证明了大气压强存在。
(2)[2]弹簧测力计的分度值为0.1N,吸盘脱离瞬间测力计示数。
[3]大气压强值约为
(3)①[4]将玻璃管倾斜一点,且管内水银面上方仍是真空,管内水银柱变长,由于大气压的值不变,水银面的高度差将不变。
②[5][6]实验时管中不慎进入少量空气,则空气会产生一定的向下的压强,水银面的高度差变小;根据计算出的大气压强会偏小。
③[7]将玻璃管的顶部打破了一个小孔后,这个装置就相当于一个连通器,所以玻璃管中水银会下降到与管外水银相平为止。
18.如图所示是测量大气压强的托里拆利实验。
(1)实验设计:
①玻璃管中装满水银的目的是 ;
②将玻璃管倒立放入水银槽稳定后,玻璃管内水银面上方形成 ;
(2)实验现象及数据分析:
①如图丙所示,当管内的水银面下降到 mm时,水银面高度差将保持不变;
②根据水银面高度差,推导大气压强的值为 Pa(水银的密度为13.6×103kg/m3,g取9.8N/kg);
(3)交流与评估:
①若实验时不小心有气体留在管中未排出,稳定后管内外水银柱的高度差 (选填“大于”“小于”或“等于”)760mm;
②若实验时玻璃管倾斜,稳定后管内外水银柱的高度差 (选填“大于”“小于”或“等于”)760mm;
③若实验时将玻璃管竖直上提,但管口不离开槽中水银,稳定后管内外水银柱的高度差 (选填“大于”“小于”或“等于”)760mm;
④若实验时往槽中继续加一些水银(水银柱上方真空部分仍存在),稳定后管内外水银柱的高度差 (选填“大于”“小于”或“等于”)760mm;
⑤如果换用更粗的玻璃管做实验,稳定后管内外水银柱的高度差 (选填“大于”“小于”或“等于”)760mm;
⑥如果用一锥体在液柱上方(真空部分)玻璃管某处刺一小孔,水银柱将 (选填“上升”“下降”或“不动”);
⑦如果将水银换成水来做实验(玻璃管足够长),稳定后管内外水柱的高度差约为 m(结果保留一位小数)。
【答案】 排出玻璃管中的空气 真空 760 1.013×105 小于 等于 等于 等于 等于 下降 10.3
【详解】(1)①[1]②[2]玻璃管中装满水银的目的是排开玻璃管内的空气,玻璃管倒立放入水银槽稳定后,玻璃管内水银面上方形成真空,避免玻璃管内残留空气影响实验结果。
(2)①[3]由图丙得,当管内的水银面下降到760mm时,水银面高度差将保持不变。
②[4]水银面上方是真空,不会对管内水银面产生压强,而管外水银面受到大气压强,正是大气压强支持着玻璃管内760mm高的水银柱,也就是大气压强跟760mm高的水银柱产生的压强相等,故
(3)①[5]若实验时不小心有气体留在管中未排出,液面受到竖直向下的气体压强与管内外液柱的压强和竖直向上的大气压强处于静止状态,大气压强等于760mm汞柱产生的压强,则稳定后管内外水银柱的高度差小于760mm。
②[6]若实验时玻璃管倾斜,大气压不变,能支撑的液柱高度不变,则稳定后管内外水银柱的高度等于760mm。
③[7]若实验时将玻璃管竖直上提,但管口不离开槽中水银,大气压不变,能支撑的液柱高度不变,稳定后管内外水银柱的高度差等于760mm。
④[8]若实验时往槽中继续加一些水银(水银柱上方真空部分仍存在),大气压不变,能支撑的液柱高度不变,稳定后管内外水银柱的高度差等于760mm。
⑤[9]如果换用更粗的玻璃管做实验,大气压不变,能支撑的液柱高度不变,稳定后管内外水银柱的高度差等于760mm。
⑥[10]如果用一锥体在液柱上方(真空部分)玻璃管某处刺一小孔,玻璃管变成连通器,水银柱将下降到管内外液面相平。
⑦[11]如果将水银换成水来做实验(玻璃管足够长),由得,稳定后管内外水柱的高度差约为
19.小华发现,压缩一个已经充气的气球感到很容易,但想把它压缩得很小却又很困难。由此她猜想被封闭的一定质量的气体产生的压强与体积可能有关。为此她准备了的注射器、弹簧测力计、刻度尺、细绳等,进行探究,步骤如下
(1)如图甲所示,用刻度尺测出注射器刻度部分的长度为 ,则活塞的横截面积为 ;
(2)把注射器的活塞推至注射器筒的底端,排尽筒内的空气,然后用橡皮帽封住注射器的小孔,为了检验是否漏气,不增加器材,方法是 ;
(3)如图乙所示,用细绳拴住注射器活塞的颈部,使绳的另一端与弹簧测力计的挂钩相连,弹簧测力计一端固定并水平放置,然后水平向右慢慢地拉动注射器筒,当注射器活塞开始滑动时,弹簧测力计的示数如图乙所示为 N,此时外界大气压的数值为 ;
(4)取下橡皮帽,拉动活塞,让活塞的底端位于注射器刻度处,用橡皮帽封住注射器的小孔,确保不漏气,此时注射器内被封闭的气体体积为.再按照图乙的方式操作,水平向右慢慢地拉动注射器筒,当注射器内气体体积变为时,弹簧测力计的示数为,继续向右慢慢地拉动注射器筒,记下注射器内气体体积与对应的弹簧测力计的示数、将所测数据记录在下表中。
注射器内气体体积
8
10
12
16
20
弹簧测力计的示数
10
▲
13.3
15
16
①当注射器内气体体积为时,弹簧测力计示数为 N;
②当注射器内气体体积为时,注射器内气体压强为 。
【答案】 10.00 2 用手拉动注射器活塞,根据难易程度判断气密性 20 12
【详解】(1)[1][2]如图甲所示,注射器刻度部分左端对准零刻线,右端对准10cm刻线,刻度尺的分度值为0.1mm,刻度尺测出注射器刻度部分的长度为10.00cm,则活塞的横截面积为
(2)[3]排尽筒内的空气,然后用橡皮帽封住注射器的小孔,为了检验是否漏气,不增加器材,方法是:用手拉动注射器的活塞,如果比较容易拉动,则证明气密性不好,如果不容易被拉动,则证明气密性良好。
(3)[4]如图乙,弹簧测力计的分度值为0.2N,读数为20N。
[5]此时弹簧测力计的拉力等于外界大气压对活塞的压力,外界大气压的数值
(4)①[6]注射器内被封闭的气体体积为,再用测力计拉动活塞时,测力计的拉力与注射器内气体对活塞的压力之和等于外界大气压对活塞的压力
由以上步骤(3)可知,外界大气压对活塞的压力为20N,由此得到下表
注射器内气体体积
8
10
12
16
20
弹簧测力计的示数
10
▲
13.3
15
16
注射器内气体对活塞的压力
10
8
6.7
5
4
观察表中的数据可以发现:注射器内的气体变化为原来体积的2倍时,注射器内气体对活塞的压力减半,由上表可知,注射器内气体为20mL时注射器内气体对活塞的压力为4N,因此注射器内气体为10mL时注射器内气体对活塞的压力为8N,当注射器内气体体积为时,弹簧测力计示数为
②[7]当注射器内气体体积为时,弹簧测力计的示数为16N,外界大气压对活塞的压力为20N,则注射器内气体对活塞的压力为
注射器内气体压强为
20.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,某同学设计了如图所示装置。该同学将刻度尺零刻度线和注射器的零刻度线对齐,然后观察发现注射器5mL的刻度线和刻度尺10.00cm刻度线正好对齐。之后该同学将注射器筒固定在水平桌面上,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700g;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100g。烧杯质量为50g。(g取10N/kg,滑轮间的摩擦和线重不计)则下列说法正确的是( )
A.活塞向不同方向运动时,它与针筒间的滑动摩擦力大小不同
B.所测得的针筒横截面积为2×10﹣5m2
C.针筒所受摩擦力的大小为6N
D.通过本实验测得的大气压的值为0.9×105Pa
【答案】D
【详解】A.无论活塞向哪个方向运动,活塞与针筒壁中间的压力和粗糙程度均不变,所以活塞与针筒间的滑动摩擦力大小相同,故A错误;
B.由V=SL可得注射器中活塞的面积为
故B错误;
CD.当注射器中的活塞开始向左滑动时,水和烧杯的总重力
G1=m1g=(0.7+0.05)kg×10N/kg=7.5N对活塞进行受力分析可得
F大气+f=F拉=G1=7.5N①当注射器中的活塞开始向右滑动时,水和烧杯的总重力
G2=m2g=(0.1+0.05)kg×10N/kg=1.5N对活塞进行受力分析可得
F大气-f=F'拉=G2=1.5N②①②两式联立解得:F大气=4.5N,f=3N,则测得大气压的值为
故C错误,D正确。
故选D。
21.小王同学利用注射器(容积为)、弹簧测力计和刻度尺估测大气压的值。
(1)实验时,首先把注射器的活塞推至注射器筒的底端,用橡皮帽封住注射器的小孔.这样做的目的是 。
(2)如图所示,水平向右慢慢拉动注射器筒,当注射器的活塞开始滑动时,记下弹簧测力计的示数F,用刻度尺测出注射器的全部刻度的长L,则大气压的值可表示为 。
(3)实验过程中注射器筒内漏进了少量空气,则测得的大气压值 (选填“偏大”、“偏小”或“不变”)。
(4)若注射器活塞与筒壁间摩擦较大,则测得的大气压值 (选填“偏大”、“偏小”或“不变”)。
(5)实验室有三个注射器,活塞的横截面积分别为和,若弹簧测力计量程为,实验时应选用 (选填“A”、“B”、“C”)注射器合适,理由是 。
(6)小王将活塞推至注射器筒的底端,用橡皮帽封住注射器的小孔,沿水平方向慢慢地拉动注射器筒,当活塞开始滑动时,此时弹簧测力计示数为。然后利用刻度尺测出注射器筒刻度部分的长度为,则本地大气压强的测量值为 ,该结果 (选填“低于”或“高于”)标准大气压。
【答案】 排尽筒内空气,防止空气进入 偏小 偏大 C 选择其他注射器,所需拉力超出弹簧测力计量程 低于
【详解】(1)[1]将活塞推至底部并用橡皮帽堵住小孔,为了排尽注射器内的空气,防止外面的空气进入。
(2)[2]用手沿水平方向慢慢地拉动注射器筒,活塞水平方向受到两个力的作用:拉力和大气压力,当活塞开始滑动时,这两个力为一对平衡力,故此时大气压力大小为
注射器容积为V,全部刻度的长L,则活塞面积为
根据压强公式,大气压强为
(3)[3]实验过程中注射器筒内漏进了少量空气,则活塞水平方向所受的力为:向左的拉力、向左的空气推力和向右的大气压力,此时弹簧测力计提供的拉力小于原本应有的数值,会使得测出的压强值偏小。
(4)[4]若注射器活塞与筒壁间摩擦较大,拉力的测量值会偏大,则测得的大气压值偏大。
(5)[5][6]根据可知,活塞面积应为
所以应选择C注射器。若选择其他注射器,所需拉力超出弹簧测力计量程。
(6)[7][8]由题可知,该注射器活塞面积为
大气产生的压强为
一个标准大气压约为1.013×105Pa,则本地大气压强的测量值低于标准大气压。
【知识点四 大气压的应用】
22.生活中常用如图所示的吸盘挂钩来挂毛巾,使用时排尽吸盘内的空气,吸附在 (选填“平整”或“不平整”)的墙面上,以防止漏气。若吸盘的横截面积为,外界大气压为,则排尽空气后的吸盘受到的大气压力为 N,吸盘挂钩不会掉落是因为受到墙壁对它竖直向上的 力。
【答案】 平整 200 摩擦力
【详解】[1]吸盘挂钩是利用大气压来工作的,使用时排尽吸盘内的空气,吸附在光滑的墙面上,外界大气压大于吸盘内气压,将吸盘紧紧压在墙面上,若墙面不平整,空气会进入吸盘内,吸盘会脱落。
[2]排尽空气后的吸盘受到的大气压力为
[3]吸盘挂钩受自身重力和物体对挂钩向下的拉力而不会掉落是因为受到墙壁对它竖直向上的摩擦力。
23.如图是颇具名气的云南建水紫砂陶茶壶,壶盖上有一个小孔,小孔的作用是使壶内液面上方的压强 大气压强(选填“大于”“小于”或“等于”)。若茶壶和水的总质量为0.5kg,壶底与桌面的接触面积为5cm2,壶对水平桌面的压强为 Pa。
【答案】 等于 104
【详解】[1]壶盖上留有一个小孔,作用是使壶内与壶外的大气相通,液面上方的压强等于大气压强,这样水在重力和大气压力的作用下就容易倒出。
[2]茶壶和水的总质量为0.5kg,总重力为
G=mg=0.5kg×10N/kg=5N
壶对水平桌面的压力为
F=G=5N
壶底与桌面的接触面积为
S=5cm2=5×10-4m2
所以壶对水平桌面的压强为
24.如图是生活中常见的现象,以下描述正确的是( )
A.图甲:三峡船闸是利用了连通器的原理,直接打开上游闸门船可进入闸室
B.图乙:塑料吸盘能挂餐具,说明吸盘的“吸力”大于餐具受到的重力
C.图丙:客机在飞行时,机翼上方的空气流速小压强大
D.图丁:用吸管喝饮料时,是利用大气压的作用使饮料上升到口中的
【答案】D
【详解】A.三峡船闸是利用了连通器的原理,当打开阀门A时,根据连通器的原理,闸室和上游液面保持相平后,此时打开上游闸门,船才可以进入闸室,故A错误;
B.塑料吸盘能挂餐具是因为一压吸盘,把吸盘内的气体排出,内部形成真空,外界大气压将吸盘紧紧地压在墙面上,是利用了大气压,并不是吸盘的“吸力”,故B错误;
C.飞机机翼上凸下平,飞机在飞行时,机翼上方的空气流速大于下方的空气流速,由于流体压强与流速的关系可知,机翼上方的空气压强小于下方的空气压强,机翼的上下方形成向上的压强差从而获得向上的升力,故C错误;
D.用吸管喝饮料时,吸出管内的空气,管内成为真空,大气压将饮料压入管内进入口中,故D正确。
故选D。
25.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Q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.甲瓶中的液面高 B.乙瓶中的液面高
C.甲、乙两瓶中的液面一样高 D.以上三种情况均有可能
【答案】B
【详解】读图分析该装置的工作过程可知,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;因此,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符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
26.如图,是活塞式抽水机的工作图。有关活塞式抽水机下面说法错误的是( )
A.活塞式抽水机是利用大气压来抽水的
B.活塞式抽水机提升水的最大高度可以达到12m
C.使用一段时间后,抽水机的活塞与筒壁接触不再紧密,要更换新活塞
D.当压下活塞时,阀门B关闭,阀门A打开
【答案】B
【详解】A.活塞式抽水机是利用对大气压来抽水的,一个标准大气压,大约能支持10m高的水柱,故A正确,不符合题意;
B.在一个标准大气压下,由可知支撑的水高度约为
故B错误,符合题意;
C.抽水机的活塞与筒壁接触不再紧密,空气进入,活塞上下气压相同,地下水无法在大气压的作用下进入圆筒,要更换新活塞,故C正确,不符合题意;
D.由活塞式抽水机的工作过程可知,压下活塞时,阀门B关闭,活塞下面的水推开阀门A,涌入活塞上面,故D正确,不符合题意。
故选B。
27.公元前4世纪,亚里士多德提出“自然界厌恶真空”的观点,即自然界不存在真空,如果有真空的话,就有水、气来填补。17世纪托里拆利提出大气受到重力作用存在压强的观点。下列现象可分别佐证亚里士多德和托里拆利观点的是( )
①用吸管“吸”饮料; ②两船并行相“吸”碰撞;
③两光滑铅块压紧后“吸”住; ④抽水机只能将水“吸”到约10米高。
A.①和②④ B.④和②③ C.①和①④ D.④和①③
【答案】C
【详解】亚里士多德和托里拆利的观点,是说明大气存在压强。
①用吸管吸饮料时,吸管内的气压减小,饮料在外界大气压的作用下被压入嘴里,也可以说明吸管内是真空,下方的饮料来填补吸管内的真空部分,故①符合题意;
②当船并行时,中间的水流动速度增大,压强减小。船外侧大的压强将船向中间挤压,造成相吸相撞,利用的是流体压强和流速的关系,故②不符合题意;
③两光滑铅块压紧后“吸”住,说明分子之间存在引力,故③不符合题意;
④一标准大气压能支持水柱的高度约为10m,抽水机只能将水“吸”到约10米高,说明大气压的存在,故④符合题意。
综上可知,C符合题意,ABD不符合题意。
故选C。
28.如图1所示,甲乙是两根相同的粗细均匀下端开口的长直玻璃管,玻璃管的内部截面积,两根玻璃管内装有等量的水银且静止,水银柱上方存在气体。(不考虑水银柱与管之间的摩擦)。
(1)此时,甲管内水银柱上方气压 大气压(选填“大于”“等于”或“小于”)。在图2中画出乙管内水银“●”竖直方向上的受力示意图;
(2)图1甲、乙管内的气压分别为、,则 (选填“>”“=”或“<”);
(3)若在乙管口下方沿水平方向吹气(气流方向如图3所示),则水银下方的气压将会 (选填“变大”“不变”或“变小”)。你的判断依据是 。
【答案】 小于 = 变小 见解析
【详解】(1)[1]图1的甲中,水银柱受到竖直向上的大气压力及竖直向下的自身重力及水银柱上方空气压力的作用,处于静止,则三个力是平衡力,所以甲管内水银柱上方空气压力小于大气压力,据知,甲管内水银柱上方气压小于大气压。
[2]乙中,水银柱受到竖直向下的重力G及管内空气压力及竖直向上的大气压的作用,处于静止,三个力是平衡力,作用在水银柱的重心上,作图如下:
(2)[3]甲、乙管内水银柱等量,所以水银柱的重力相等,大气压力相等,则两管内空气压力相等,两玻璃管粗细相同,则它们的内部截面相同,两水银柱的表面相同,据知,两管内气压相同。
(3)[4][5]乙管下方沿水平方向吹气,则水银柱下方空气流速增大,压强变小。
【知识点五 流速和压强的关系】
29.如题1图所示是演示“流体压强和流速的关系”实验装置,U形管中装有水,直径相同的a、b两管中的水静止时液面相平。
(1)如果在右端c处往装置里急吹气,导致b管上方气流速度 a管上方的气流速度,b管与a管的水面上方形成气压差,U形管中 (选填“a”或“b”)管水面升高。
(2)图2是某种喷雾器的工作原理示意图,当喷雾器未工作时,细管A内外气压相等,细管A内外液面 ,当喷雾器工作时,空气从细管B的右端快速喷出,导致细管A上方空气的流速突然增大,细管A内液面上方气压 细管A外液面上方的气压,液体就沿细管A的管口流出,同时受到气流的冲击,形成雾状向右喷出。
【答案】(1) 小于 a
(2) 相等 小于
【详解】(1)[1][2]如果在右端c处往装置里急吹气,b处比a处粗,导致b管上方气流速度小于a管上方的气流速度,b管与a管的水面上方形成气压差,U形管中a管水面升高。
(2)[1][2]当喷雾器未工作时,细管A与烧杯构成连通器,连通器的液面是相平的,当喷雾器工作时,空气从细管B的右端快速喷出,导致细管A上方空气的流速突然增大,气压突然减小,细管A内液面上方气压小于细管A外液面上方的气压,液体就沿细管A的管口流出,同时受到气流的冲击,形成雾状向右喷出。
30.拧开水龙头,使自来水流过如图所示的玻璃管,在A、B、C三处,水的流速较大的是 处,压强较小的是 处.
【答案】 B B
【详解】如图所示,从接自来水管处到水槽处的水流量是一定的,即A、B、C三处水的流量相等;
由图知B处管的横截面积小,在流量一定时,横截面积小流速大,所以B处的流速较大,根据流速大的地方压强小的规律可得,B处的压强较小.
点睛:关键是明白,在流量一定时,管子越细,流速越快,再利用流体流速与压强的关系解答.
31.如图所示,将两只相同的一次性塑料杯叠放到一起,用吹风机以恒定风速沿上杯口水平吹气,发现上面塑料杯被吹出.有人用“上杯口流速大、压强小”使杯子飞出,有人用“吹气时有气体进入下面的杯子中将上面的杯子顶上来”进行解释,为进一步验证,设计的方案不可行的是
A.上面塑料杯底开一个小孔,再次实验、观察
B.剪去下面塑料杯底,重复实验、观察
C.两塑料杯底均剪去,再次实验、观察
D.剪去上面塑料杯口,使其低于下面塑料杯口,重复实验、观察
【答案】C
【分析】有人用“上杯口流速大、压强小”使杯子飞出,有人用“吹气时有气体进入下面的杯子中将上面的杯子顶上来”进行解释,进一步探究,需排除第二种观点,即不允许下面的杯子有气体顶出上面杯子.
【详解】在上面的塑料杯底开一个孔,再次重复实验,此时可以排除“吹气时有气体进入下面的杯子中将上面的杯子顶上来”的说法,因为即使有气流进入下面的杯子,也会从此孔出来,所以再观察杯子情况,可判断解释一正确,可行,故A错误;将下面的塑料杯的底剪去,再次重复实验,也可以排除“吹气时有气体进入下面的杯子中将上面的杯子顶上来”的说法,观察杯子情况,可验证解释一正确,可行,故B错误;将两塑料杯的底都剪去,再次重复实验,此时解释一、二都不会成立,故也不能验证哪种说法正确,不可行,故C正确;
将上面塑料杯的杯口剪去,使其低于下面塑料杯的杯口,此时气流不会进入下面的杯子中,即排除了第二种说法,再次重复实验,观察杯子情况,可验证说法一的正误,可行,故D错误;
32.如图所示,从倒置的漏斗口用力吸气后,乒乓球不掉落,说明 的存在。用力持续向下吹气,乒乓球也不掉落,这是因为乒乓球两侧上方空气的流速 (选填“大”或“小”,下同),球下方的气体压强比上方气体压强 。
【答案】 大气压 大 大
【详解】[1]吸气时,乒乓球上方空气压强小,乒乓球下面压强几乎等于大气压强,这样乒乓球的上、下部就会产生一个向上的压力差,从而托起乒乓球,不掉落。
[2][3]用力持续向下吹气,乒乓球两侧上方空气流速大、压强小,而乒乓球下方空气流速小压强大,这样会在乒乓球的上、下方就会产生一个向上的压力差,从而托起乒乓球,不掉落。
33.在学校科技社团活动中,小赵同学所在的团队利用3D打印机制作了如图所示的飞机模型。飞机模型的机翼设计成上凸下平。试飞时,手将飞机模型向前推出,是力改变了飞机模型的 ;飞机模型在空中水平飞行过程中,机翼上方的空气流速较快,压强较 ;飞机模型着地后,能够沿水平地面继续向前滑行一段距离,是由于飞机模型具有 。
【答案】 运动状态 小 惯性
【详解】[1]试飞时,手将飞机模型向前推出,手对飞机模型施加了作用力,使它由静止变为运动,是力改变了飞机模型的运动状态。
[2]飞机模型在空中水平飞行过程中,机翼上方的空气流速较快,压强较小,下方空气流速较小、压强较大,从而形成向上的升力。
[3]飞机模型着地后,能够沿水平地面继续向前滑行一段距离,是由于飞机模型具有惯性,要保持原来的运动状态,继续向前运动。
34.“做中学”是一种重要的学习方式,小明用吸管进行科学研究,正确的说法是( )
A.图甲:吸管的一端做得很尖,是为了减小压强
B.图乙:用吸管制成水气压计,从山下移到山顶时管内的水柱下降
C.图丙:用吸管自制温度计显示温度高低,利用了液体热胀冷缩的性质
D.图丁,用吸管对着两个乒乓球的中间吹气,乒乓球会向两边分开
【答案】C
【详解】A.吸管―端做得很尖,是在压力一定时,为了减小受力面积,增大压强,故A错误;
B.把水气压计从山下移到山顶,瓶内空气的压强不变,而外界大气压随高度的增加而减小, 此时在瓶内气压的作用下会有一部分水被压入玻璃管,因此管内水柱会升高,故B错误;
C.用吸管自制温度计显示温度高低,利用了液体热胀冷缩的性质,故C正确;
D.根据流体压强与流速的关系:当向两个乒乓球中间吹气时,此位置的空气流速加大,压强小于两边的压强,在压强差的作用下,两乒乓球向中间靠拢,故D错误。
故选C。
35.如图所示,两个完全相同的机翼模型a和b都只能沿竖直方向上下自由运动,A、B两弹簧测力计的示数分别为、,下列说法正确的是( )
A.当风向反向时,模型a将下降
B.当风突然停止时,模型b将下降
C.当相同的风速吹向飞机模型时,
D.当相同的风速吹向飞机模型时,
【答案】C
【详解】A.当风向反向时,模型a上表面的空气流速较快,压强较小,在竖直向上的压力差的作用下,将上升,故A错误;
B.有风时,模型b下表面的空气流速较快,压强较小,在竖直向下的压力差的作用下,将下降,当风突然停止时,压力差消失,模型b将上升,故B错误;
CD.如图所示,a的形状类似于机翼,气流流过时,上方空气流速大、压强小,下方空气流速小、压强大,会产生向上的升力,所以弹簧测力计A的示数变小;图中b的形状是装反了的机翼,气流流过时,下方空气流速大、压强小,上方空气流速小、压强大,会产生向下的力,所以弹簧测力计B的示数变大;所以Fa<Fb,故C正确,D错误。
故选C。
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