8.3 空气的“力量” 同步练习-2025-2026学年八年级物理全一册同步练习(沪科版2024)
2025-08-12
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内容正文:
2025-2026学年八年级物理全一册同步练习(沪科版2024)
第八章 压强
第三节 空气的“力量”
一、单选题
1.下列事例中与大气压强无关的是( )
A.瓶内抽空后被压扁 B.火车轨道上铺有枕木
C.覆杯实验中纸板不掉 D.吸在光滑墙面上的吸盘
【答案】B
【知识点】减小压强的方法及生活中的实例、大气压的应用、用生活中的现象证明大气压强的存在
【详解】A.瓶内抽空后内部气压变小,在大气压的作用下被压瘪,故A不符合题意;
B.火车轨道上铺有枕木,通过增大受力面积减小压强,故B符合题意;
C.覆杯实验中纸板不掉,是因为外界气压大于水的压强,故C不符合题意;
D.吸在光滑墙面上的吸盘,内部气体被挤出导致内部的气压小于外界气压而被压在墙上,故D不符合题意。
故选B。
2.如图所示,有三位同学在同一地点同时做托里拆利实验,其中有一人不小心使玻璃管内混入了少量空气,有一人把玻璃管稍稍倾斜了,只有一人操作完全正确。他们测得玻璃管内水银柱的长度分别为: 725 mm、749 mm、760 mm。其中用正确方法测得的值是( )
A.725 mm B.749 mm C.760 mm D.无法确定
【答案】B
【知识点】托里拆利实验
【详解】最小的数值是混入了空气的,所以725mmHg是错误的;最大的数值是测量把管放倾斜的,所以760mmHg也是错误;所以正确的数值是749mmHg。
故选B。
3.假期小燕乘飞机去北京旅游,在飞机上饮用矿泉水后,矿泉水瓶如图甲,当飞机快降落时,小燕再次拿出矿泉水瓶,发现矿泉水瓶被“压扁”了,如图乙。则矿泉水瓶被“压扁”的原因是( )
A.瓶外的大气压强变大 B.瓶内的气体压强变大
C.瓶内的气体密度变小 D.瓶内的气体质量变大
【答案】A
【知识点】质量的概念及特性、密度的概念、定义式及单位、大气压与高度的关系
【详解】根据气压与高度的关系,高空中的气压值小于地面附近的气压值。飞机降落后,瓶外外界气压变大了,瓶内气压小于瓶外气压,所以瓶子变扁了。故A错误,B正确,质量不随形状、状态、温度、位置的变化而变化,故D错误,由于质量不变,体积变小,所以气体的密度变大,故C错误。
故选A。
4.如图所示是汽车修理师傅用凹痕修复器修复汽车凹痕的情景,用气泵抽出吸盘中的空气,吸盘就会紧贴在汽车凹痕处,再用力向外拉,使凹痕平复,吸盘能紧贴在车上是因为( )
A.大气压的作用 B.吸盘对汽车凹痕处有黏性
C.人对吸盘的拉力
【答案】A
【知识点】大气压的应用
【详解】用气泵抽出吸盘中的空气,吸盘内大气压几乎为零,吸盘会在外界大气压的作用下紧吸在车上,所以吸盘能紧贴在车上是因为大气压的作用。
故选A。
二、填空题
5.著名的 实验证明了大气压强存在且很大,2020年11月24日,搭载嫦娥五号的运载火箭顺利升空,火箭升空过程中仓外大气压逐渐 。如图所示,着陆器支脚都安装了面积较大的底座,是为了 压强。12月17日嫦娥五号从月球带回珍贵的月壤样品,样品质量 (最后三空均选填“增大”、“不变”或“减小”)。
【答案】 马德堡半球 减小 减小 不变
【知识点】质量的概念及特性、减小压强的方法及生活中的实例、证明大气压的存在、大气压与高度的关系
【详解】[1]1654年格里克在德国马德堡作了著名的马德堡半球实验,马德堡半球实验有力地证明了大气压强的存在且很大。
[2]大气压随高度的增大而减小,火箭升空过程中,高度变高,舱外大气压逐渐减小。
[3]着陆器支脚底座都安装了面积较大的底座,这是为了在压力大小一定时,通过增大受力面积来减小对月球表面的压强。
[4]由于质量是物质的一种特性,与温度、空间位置、状态、形状无关,则嫦娥五号从月球带回珍贵的月壤样品的质量不变。
6.如图所示,玻璃罩的内、外两侧分别吸着一个吸盘,慢慢抽掉玻璃罩内的空气,观察到玻璃罩 (选填“内侧”或“外侧”)的吸盘脱落,由此可知,吸盘能吸在玻璃罩上是因为 的作用。
【答案】 内侧 大气压
【知识点】大气压的应用
【详解】[1][2]吸盘能吸在玻璃罩上是因为吸盘内的气压小于外界的气压,在外界大气压的作用下被压在玻璃罩上;用抽气机慢慢抽掉真空罩内的空气,真空罩外的大气压不变,所以真空罩外的吸盘不会脱落;真空罩内部的气压减小,当真空罩内的气压小于内侧吸盘内的气压时,内侧的吸盘会脱落。
7.小明正处在长身体的时期,妈妈每天为他准备了早餐奶。小明早上用吸管喝牛奶时,用力吸吸管中的空气,吸管中的气压 (选填“变大”、“不变”或“变小”), 牛奶在 的作用下由吸管吸入口中。
【答案】 变小 大气压
【知识点】大气压的应用
【详解】[1][2]小明早上用吸管喝牛奶时,用力吸吸管中的空气,吸管中空气变稀薄,吸管中的气压变小,小于外界大气压,牛奶在大气压的作用下由吸管吸入口中。
8.如图所示,把吸盘用力压在玻璃上排出吸盘内的空气,吸盘不会掉落说明 的存在,吸盘压在玻璃上的面积为4×10-4m2。轻轻向挂在吸盘下的小桶内加沙子,吸盘刚好脱落时,测出吸盘、小桶和沙子的总质量为3.2kg,可测得大气压的值约为 Pa。(g取10N/kg)
【答案】 大气压 8×104
【知识点】压强公式的简单应用、用生活中的现象证明大气压强的存在
【详解】[1]吸盘压在玻璃上时吸盘内空气被排出,吸盘内气压减小,小于吸盘外部的大气压,此时外部的大气压将吸盘紧紧的压在玻璃上,此现象可说明大气压的存在。
[2]吸盘、小桶和沙子的总质量m=3.2kg,吸盘刚好脱落时可认为此时大气压力等于重力为
F=G=mg=3.2kg×10N/kg=3.2N
面积S=4×10-4m2,则此时大气压强为
9.小明同学用一个薄壁玻璃瓶、带色的水、两端开口的细玻璃管、橡皮塞自制了如图所示的气压计,并从管子上端向瓶内吹入少量气体,使瓶内气压 (填“大于”“小于”或“等于”)外界大气压,水沿玻璃管上升到瓶口以上,小明同学用双手捧着自制的气压计从教学大楼的一楼跑到五楼,发现细玻璃管中的水面会 (填“上升”或“下降”)。这是由于教学楼五楼的大气压强 (填“较高”或“较低”)。
【答案】 大于 上升 较低
【知识点】大气压的应用、大气压与高度的关系
【详解】[1]小明从图中管子上端吹入少量气体,使瓶内气体增多,气压变大,大于外界大气压,水沿玻璃管上升到瓶口以上。
[2][3]将气压计从教学大楼的一楼跑到五楼,高度升高空气稀薄大气压强较低,而瓶中气压不变,所以细玻璃管中的水面会上升。
10.如图所示为著名的 实验的关键装置示意图。实验时,要将两个半球内抽成接近 ,这样两个半球就会被大气牢牢地压在一起,此实验证明了 。
【答案】 马德堡半球 真空 大气压的存在
【知识点】证明大气压的存在
【详解】[1][2][3]著名的马德堡半球实验证明了大气压强的存在,据图可知,实验时,要将两个半球内抽成接近真空,半球内的气压变小,外界大气压大于内部压强,所以在外界大气压的作用下将两个半球压在一起,故能说明大气压强的存在。
11.如图所示是大气压随高度变化的情况,由此可知大气压随高度的增加而 (选填“增大”“减小”或“不变”);若将托里拆利实验装置带到海拔较高的高原上进行测量,且操作正确,则玻璃管内的水银柱高度h 760mm。(选填“>”“<”或“=”)
【答案】 减小 <
【知识点】标准大气压的值、大气压与高度的关系
【详解】[1]由图可知,高度越高,大气压越低,大气压随高度的增加而减小。
[2]1标准大气压对应的水银柱高度是760mm,将托里拆利实验装置带到海拔较高的高原上进行测量,大气压小于1标准大气压,对应的水银柱高度也会低于760mm。
12.如图所示,将一个硬质塑料瓶装满水,把乒乓球放在瓶口处按住并倒置,松开手后,乒乓球在 的作用下不会下落。
【答案】大气压/大气压强
【知识点】证明大气压的存在
【详解】如图的实验中,将一个硬质塑料瓶装满水,把乒乓球放在瓶口处按住并倒置,松开手后,乒乓球不会落下,是大气压将乒乓球和水托住的。
13.为了测量大气压强,某同学选择的器材有:2.5mL的注射器、0~10N的弹簧测力计、刻度尺和细线。实验步骤如下:
(1)如图乙,把注射器活塞推至筒的底端,用橡皮帽封住注射器的小孔,水平向右慢慢拉动注射器筒。当注射器中的活塞开始滑动时,记录弹簧测力计的示数F= N;
(2)该同学所测得的大气压强值为 Pa。
【答案】 6.4 1.024×105
【知识点】设计实验估测大气压的值
【详解】[1]弹簧测力计读数,每1N被分成5格,则1格就等于0.2N,读数为
F=6N+0.2N×2=6.4N
[2]由图甲可知注射器有刻度部分的长度为
L=4.00cm=0.04m
由和V=SL可计算出大气压强为
14.小明同学全家到西藏旅游,到达拉萨后发现带去的密封很好的袋装方便面内部气体膨胀了很多,这是因为小明家所在地的大气压比拉萨的大气压 ,与膨胀前相比,这包方便面的质量 (选填“变小”、“不变”或“变大”)。方便面袋膨胀表明力可以改变物体的 。
【答案】 高 不变 形状
【知识点】力可以改变物体的形状、大气压与高度的关系
【详解】[1]随着海拔高度的增加,空气密度减小,大气压也随之降低;而袋内气体由于密闭,气压几乎不变,外界大气压的降低导致袋装方便面内部气体膨胀。
[2]质量是物体的一种基本属性,这包方便面的位置变了,但质量不变。
[3]方便面袋膨胀表明力可以改变物体的形状。
15.抗疫期间,喷洒消毒液后,在远处也能闻到药液的气味,这是 现象;若天气越热,药味弥漫得越快,表明温度越(选填“高”或“低”) ,分子运动越剧烈,如图是小刘注射“新型冠状病毒“疫苗的情景,注射疫苗用的注射器吸取药液时,是利用 把药液吸取上来的。
【答案】 扩散 高 大气压
【知识点】大气压的应用、扩散现象、分子的热运动
【详解】[1]抗疫期间,喷洒消毒液后,在远处也能闻到药液的气味,这是药分子无规则运动引起的,是扩散现象。
[2]分子无规则运动的剧烈程度与温度有关,温度越高,分子无规则运动越剧烈。天气越热,药味弥得越快,表明温度越高,分子无规则越剧烈。
[3]注射疫苗用的注射器吸取药液时,先将活塞推到针筒底部,排除针筒里的空气,使针筒内的气压小于大气压,再将活塞往外拉,利用大气压将药液压入针筒中。
三、实验题
16.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
【知识点】托里拆利实验
【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
17.如图,将长约1m、一端封闭的玻璃管灌满水银,用手指将管口堵住,倒插在水银槽中。放开手指,管内水银面下降到一定高度就不再下降,这时管内外水银面高度差约750mm。
(1)实验中玻璃管内水银面的上方是真空,管外水银面的上方是空气,因此,是 支持这段水银柱不会落下,大气压的数值就等于水银柱所产生的压强,通过计算可知当地的大气压为 ;(ρ水银=13.6×103 kg/m3)
(2)实验中选用水银而不是水来做实验,这是利用水银的 较大的特性;在实验过程中,若像图丁中一样将玻璃管倾斜,水银柱的竖直高度将 ;
(3)如果将此装置拿到高山上,观察到的现象是水银柱的竖直高度将 。
【答案】 大气压 9.996×104 密度 不变 变小
【知识点】液体压强公式的简单应用、托里拆利实验、大气压与高度的关系
【详解】(1)[1]实验开始要在水银管内灌满水银,这样可以将管内空气全部排出,保证管内水银上方为真空,因此,是大气压支持这段水银柱不会落下。
[2]大气压的数值等于水银柱所产生的压强,通过计算可知当地的大气压为
p=ρ水银gh=13.6×103kg/m3×9.8N/kg×750×10-3m=9.996×104Pa
(2)[3]根据p=ρgh知,在大气压不变时,液体的密度越大,液体的高度就越小,所以实验操作越方便,所以做托里拆利实验时应选用密度大的水银,这是利用水银的密度较大的特性。
[4]若像图丁中一样将玻璃管倾斜,因大气压不变,根据p=ρgh知,水银柱的竖直高度h将不变。
[5]大气压随高度的增加而减小,将此装置拿到高山上,因大气压强变小,故大气压支持的水银柱的高度变小,即观察到的现象是水银柱的竖直高度将变小。
18.在测定大气压的实验中,因缺少大量程的弹簧测力计,小明设计并进行了如下的实验(如图所示).
①将蘸水的塑料挂钩吸盘按压在光滑水平的玻璃板上,挤出塑料吸盘内的空气,测出吸盘的直径为d;
②将装有适量细沙的小桶轻轻地挂在吸盘的塑料挂钩上;
③用小勺轻轻地向小桶内加沙,直到塑料吸盘刚好脱离玻璃板,用天平测出这时小桶和沙的质量为m.
请完成下列问题:
(1)将吸盘蘸水后再按压在光滑水平板面上,其目的是为了 .
(2)从原理上讲,本实验测算大气压的方法是否可行? .
(3)吸盘脱离玻璃板时,若不计塑料挂钩的质量,空气对塑料吸盘的压力大小是 ,测得大气压数值的表达式是 (写出最终的化简结果).
(4)实验中误差产生的主要原因是: .(写出一条即可)
【答案】 让吸盘与玻璃板接触紧密,防止空气进入吸盘 可行 mg p大气压= 空气没排干净(或塑料吸盘将要脱离玻璃板时加沙量偏大)
【知识点】设计实验估测大气压的值
【详解】(1)将吸盘蘸水后再在光滑水平板面上,其目的是为了不让空气进入吸盘之内,否则会影响实验的数据.(2)从原理上讲,本实验测算大气压的方法是可行的;它采取了平衡力的方法,即吸盘所受向下的拉力等于大气对它向上的压力;然后可间接求出大气压的数值;(3)根据二力平衡的知识,大气压力F等于小桶和沙的重力G,即F=G=mg;吸盘的面积为S=π()2;大气压强P= (4)实验产生的误差主要是因为实验过程并不如原理分析中那么理想化,如挤压吸盘时,吸盘内的空气不可能完全都被排出.
19.如图所示,王老师在圆柱形玻璃杯内装满水,用平滑的塑料薄片紧贴水面盖住杯口,压紧后将杯子倒置,水和塑料片都不会掉下来,接着将倒置的杯子悬挂在玻璃钟罩内,封闭钟罩后用抽气机持续抽出钟罩内的空气,直至塑料片掉下.已知杯中水和塑料片总质量为100g,倒置后杯和水与塑料片的接触面积为12.5cm2.(不考虑分子间作用力)
(1)塑料片不掉下来说明了 的存在,通过计算可知,当钟罩内气压降到 Pa时,塑料片会掉下.(g取10N/kg)
(2)王老师在实际操作中发现,抽气至钟罩内气压为30kPa时,玻璃杯内出现了一些小气泡,继续抽气至钟罩内气压为8kPa时,塑料片就掉下了,请你对此时塑料片掉下的现象作出合理的解释: .
【答案】 大气压 800 见解析
【知识点】压强公式及其计算、证明大气压的存在
【分析】(1)塑料片由于大气压的作用而不会掉下,当塑料片向下落时,说明大气产生的压力小于其重力;根据公式p=求出气压的大小;
(2)气压越小,产生的压力就越小,当压力小于水和塑料片的重力时,塑料片就会下落.
【详解】(1)塑料片不掉下来是因为受到了大气压的作用;
水和塑料片的总重力为G=mg=0.1kg×10N/kg=1N;
由于气体压力的存在使得玻璃片不下落,则气体产生的压力等于水和玻璃片的重力,即F=1N;则气体的压强为:p===800Pa;
(2)塑料片由于受到气体的压力,所以才不会下落。当逐渐抽出里面的气体时,里面气体的压强会慢慢减小,且空气进入玻璃杯,使杯内水对塑料片向下的压强增大,导致钟罩内气体托住塑料片向上的压强大于原来塑料片会掉下时气体对它向上的压强。
四、综合题
20.阅读短文,回答下列问题
大气压的发现
2000多年以前,人们对“空气是否有质量”和“真空是否存在”的问题认识不清。古希腊学者亚里士多德提出了“自然厌恶真空”的理论,认为抽水机能把水抽上来,是因为活塞上升后,水要立即填满活塞原来占据的空间,以阻止真空的形成。后来人们发现,当水井的水位低于10米后,抽水机就无法把水抽上来。“自然厌恶真空”的理论受到了挑战。
伽利略是第一个提出“真空力”的人。伽利略根据气体的热胀冷缩,制作了世界上第一只气温计,如图所示。后来伽利略发现,水柱的高低除了受温度的影响,还随天气的变化而变化。他推测:空气是有质量的,可能是天气变化引起了空气质量的变化;真空有力量,抽水机是靠“真空力”把水压上去的,“真空力”所支持的水的高度是有限度的。
托里拆利总结了伽利略的理论和实验,设计了著名的托里拆利实验,证实了空气有质量和真空存在的说法,测出了大气压的数值。
帕斯卡根据托里拆利的理论,猜想大气压既然是由于大气重力产生的,那么,越往高处大气越稀薄,大气压也应当越小。他请朋友在1000米的多姆山山顶和山脚下同时做托里拆利实验,验证了他的猜想是正确的。
1654年,奥托·冯·格里克听说许多人还不相信大气压强的存在,在马德堡市中心广场上向市民展示了马德堡半球实验,随着“啪”的一声巨响,铜球分成两半,格里克举着两个重重的半球高声宣告:“相信了吧!大气压是有的,大气压强是大得惊人的!”
大气压发现的历史告诉我们:做任何事情都不能因循守旧,要敢于质疑,树立实践是检验真理唯一标准的观念,坚持真理,求实创新。
(1)图1是世界上第一支伽利略气体温度计,它是根据气体的 性质制成的;若发现液面由B下降到A位置,可能是球内气体温度 (选填“升高”或“降低”)引起的,也可能是外界大气压 (选填“升高”或“降低”)引起的;如图2所示甲、乙两位同学分别用吸管从玻璃瓶中吸饮料,则 (选填“甲”或“乙”)同学能把饮料吸到嘴里。
(2)小明同学用一个薄壁玻璃瓶、带色的水、两端开口的细玻璃管、橡皮塞自制了如图所示的气压计,并从管子上端吹入少量气体,使瓶内气压 (选填“大于”“小于”或“等于”)大气压,水沿玻璃管上升到瓶口以上。为了探究大气压与高度的关系,小明同学用双手捧着自制的气压计从我校教学大楼的五楼跑到一楼,发现细玻璃管中的水面上升,于是他得出了“高度越低,大气压越小”的结论。小明的结论 (选填“可靠”或“不可靠”),此过程中水面上升的主要原因是 。
(3)关于大气压强的发现,下列说法错误的是( )
A.马德堡半球实验是在托里拆利实验之后完成的
B.帕斯卡进行了大气压随高度变化的猜想
C.马德堡半球实验证明了大气压强的存在
D.托里拆利用“真空力”解释抽水机抽水的原理
(4)如图是托里拆利实验装置和自制的气压计,下列说法正确的( )
A.当两者都从山顶拿到山脚时,托里拆利实验的玻璃管内水银液面下降,而自制气压计玻璃管内液面上升
B.自制气压计使用时,受温度的影响较大
C.自制气压计的玻璃管越粗,液面高度变化越明显
D.托里拆利实验玻璃管内如果有少量空气,气压测量值会偏大
【答案】(1) 热胀冷缩 升高 降低 甲
(2) 大于 不可靠 手捧着气压计时,瓶内气体受热膨胀压强增大,导致细玻璃管中的水面上升
(3)D
(4)B
【知识点】托里拆利实验、大气压与高度、地点、天气、季节等的关系
【详解】(1)[1]伽利略发明的温度计是根据空气的热胀冷缩性质制成的。
[2][3]若发现液面由B下降到A位置,说明内部气压增大或外部气压降低,可能是球内气体温度升高引起的气体压力增大,也可能是外界大气压降低引起的。
[4]甲瓶口敞开,当用力吸时,管中气压减小,饮料就在大气压的作用下进入管中,再进入人的口中;而乙瓶口塞紧橡皮塞,不能与大气压连通,故无法利用大气压将饮料压入口中。
(2)[1]根据实验目的,需要从管子上端吹入少量气体,使瓶内气压大于大气压,水沿玻璃管上升到瓶口以上。
[2][3]为了探究大气压与高度的关系,小明同学用双手捧着自制的气压计从教学大楼的一楼跑到五楼,因为瓶内液体受热膨胀上升,使细玻璃管中的水面上升,不是由于“高度越低,大气压越小”,因此小明的结论是不可靠的。
(3)A.托里拆利实验是由意大利科学家托里拆利在1643年进行的,这个实验首次向我们展示了真空的实验室获得方法;马德堡半球实验是在1654年进行的,这个实验在德国马德堡市的广场上进行,故A正确,不符合题意;
B.帕斯卡的成就是发现大气压随高度变化,故B正确,不符合题意;
C.马德堡半球实验,通过两个抽成真空而压合在一起的铜半球有力地证明了大气压强的存在,故C正确,不符合题意;
D.活塞式抽水机和离心式抽水机工作时,都是使其内部气压小于外界大气压,在外界大气压的作用下将水压入抽水机内,进而实现把水从低处压到高处的目的,而非利用“大气压解释抽水机抽水的原理,故D错误,符合题意。
故选D。
(4)A.大气压不是一成不变的,与高度、天气都有关,且随高度的增加而减小;因乙图瓶内的气压等于大气压加上细管内水柱产生的压强,当从山顶下拿到山脚时,由于大气压随高度的减小而升高,所以容器外的大气压变大,则细管中的水柱将降低,故A错误;
B.自制气压计瓶内的气压等于大气压加上细管内水柱产生的压强,使用时受温度的影响较大,故B正确;
C.影响托里拆利实验值的因素是大气压值,而与玻璃管的倾斜、粗细、长短、以及水银槽中水银的多少无关,即自制气压计的玻璃管的粗细与液面高度变化没有必然关系,故C错误;
D.正确地做托里拆利实验时,要求玻璃管内水银柱上方为真空,此时玻璃管内外水银柱的高度差就代表当地大气压的值;如果玻璃管内进了一点空气,则玻璃管内水银柱上方就有空气产生的压强,因此测得的大气压就小于当地实际的大气压值,故D错误。
故选B。
试卷第1页,共3页
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第八章 压强
第三节 空气的“力量”
一、单选题
1.下列事例中与大气压强无关的是( )
A.瓶内抽空后被压扁 B.火车轨道上铺有枕木
C.覆杯实验中纸板不掉 D.吸在光滑墙面上的吸盘
2.如图所示,有三位同学在同一地点同时做托里拆利实验,其中有一人不小心使玻璃管内混入了少量空气,有一人把玻璃管稍稍倾斜了,只有一人操作完全正确。他们测得玻璃管内水银柱的长度分别为: 725 mm、749 mm、760 mm。其中用正确方法测得的值是( )
A.725 mm B.749 mm C.760 mm D.无法确定
3.假期小燕乘飞机去北京旅游,在飞机上饮用矿泉水后,矿泉水瓶如图甲,当飞机快降落时,小燕再次拿出矿泉水瓶,发现矿泉水瓶被“压扁”了,如图乙。则矿泉水瓶被“压扁”的原因是( )
A.瓶外的大气压强变大 B.瓶内的气体压强变大
C.瓶内的气体密度变小 D.瓶内的气体质量变大
4.如图所示是汽车修理师傅用凹痕修复器修复汽车凹痕的情景,用气泵抽出吸盘中的空气,吸盘就会紧贴在汽车凹痕处,再用力向外拉,使凹痕平复,吸盘能紧贴在车上是因为( )
A.大气压的作用 B.吸盘对汽车凹痕处有黏性
C.人对吸盘的拉力
二、填空题
5.著名的 实验证明了大气压强存在且很大,2020年11月24日,搭载嫦娥五号的运载火箭顺利升空,火箭升空过程中仓外大气压逐渐 。如图所示,着陆器支脚都安装了面积较大的底座,是为了 压强。12月17日嫦娥五号从月球带回珍贵的月壤样品,样品质量 (最后三空均选填“增大”、“不变”或“减小”)。
6.如图所示,玻璃罩的内、外两侧分别吸着一个吸盘,慢慢抽掉玻璃罩内的空气,观察到玻璃罩 (选填“内侧”或“外侧”)的吸盘脱落,由此可知,吸盘能吸在玻璃罩上是因为 的作用。
7.小明正处在长身体的时期,妈妈每天为他准备了早餐奶。小明早上用吸管喝牛奶时,用力吸吸管中的空气,吸管中的气压 (选填“变大”、“不变”或“变小”), 牛奶在 的作用下由吸管吸入口中。
8.如图所示,把吸盘用力压在玻璃上排出吸盘内的空气,吸盘不会掉落说明 的存在,吸盘压在玻璃上的面积为4×10-4m2。轻轻向挂在吸盘下的小桶内加沙子,吸盘刚好脱落时,测出吸盘、小桶和沙子的总质量为3.2kg,可测得大气压的值约为 Pa。(g取10N/kg)
9.小明同学用一个薄壁玻璃瓶、带色的水、两端开口的细玻璃管、橡皮塞自制了如图所示的气压计,并从管子上端向瓶内吹入少量气体,使瓶内气压 (填“大于”“小于”或“等于”)外界大气压,水沿玻璃管上升到瓶口以上,小明同学用双手捧着自制的气压计从教学大楼的一楼跑到五楼,发现细玻璃管中的水面会 (填“上升”或“下降”)。这是由于教学楼五楼的大气压强 (填“较高”或“较低”)。
10.如图所示为著名的 实验的关键装置示意图。实验时,要将两个半球内抽成接近 ,这样两个半球就会被大气牢牢地压在一起,此实验证明了 。
11.如图所示是大气压随高度变化的情况,由此可知大气压随高度的增加而 (选填“增大”“减小”或“不变”);若将托里拆利实验装置带到海拔较高的高原上进行测量,且操作正确,则玻璃管内的水银柱高度h 760mm。(选填“>”“<”或“=”)
12.如图所示,将一个硬质塑料瓶装满水,把乒乓球放在瓶口处按住并倒置,松开手后,乒乓球在 的作用下不会下落。
13.为了测量大气压强,某同学选择的器材有:2.5mL的注射器、0~10N的弹簧测力计、刻度尺和细线。实验步骤如下:
(1)如图乙,把注射器活塞推至筒的底端,用橡皮帽封住注射器的小孔,水平向右慢慢拉动注射器筒。当注射器中的活塞开始滑动时,记录弹簧测力计的示数F= N;
(2)该同学所测得的大气压强值为 Pa。
14.小明同学全家到西藏旅游,到达拉萨后发现带去的密封很好的袋装方便面内部气体膨胀了很多,这是因为小明家所在地的大气压比拉萨的大气压 ,与膨胀前相比,这包方便面的质量 (选填“变小”、“不变”或“变大”)。方便面袋膨胀表明力可以改变物体的 。
15.抗疫期间,喷洒消毒液后,在远处也能闻到药液的气味,这是 现象;若天气越热,药味弥漫得越快,表明温度越(选填“高”或“低”) ,分子运动越剧烈,如图是小刘注射“新型冠状病毒“疫苗的情景,注射疫苗用的注射器吸取药液时,是利用 把药液吸取上来的。
三、实验题
16.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)。
17.如图,将长约1m、一端封闭的玻璃管灌满水银,用手指将管口堵住,倒插在水银槽中。放开手指,管内水银面下降到一定高度就不再下降,这时管内外水银面高度差约750mm。
(1)实验中玻璃管内水银面的上方是真空,管外水银面的上方是空气,因此,是 支持这段水银柱不会落下,大气压的数值就等于水银柱所产生的压强,通过计算可知当地的大气压为 ;(ρ水银=13.6×103 kg/m3)
(2)实验中选用水银而不是水来做实验,这是利用水银的 较大的特性;在实验过程中,若像图丁中一样将玻璃管倾斜,水银柱的竖直高度将 ;
(3)如果将此装置拿到高山上,观察到的现象是水银柱的竖直高度将 。
18.在测定大气压的实验中,因缺少大量程的弹簧测力计,小明设计并进行了如下的实验(如图所示).
①将蘸水的塑料挂钩吸盘按压在光滑水平的玻璃板上,挤出塑料吸盘内的空气,测出吸盘的直径为d;
②将装有适量细沙的小桶轻轻地挂在吸盘的塑料挂钩上;
③用小勺轻轻地向小桶内加沙,直到塑料吸盘刚好脱离玻璃板,用天平测出这时小桶和沙的质量为m.
请完成下列问题:
(1)将吸盘蘸水后再按压在光滑水平板面上,其目的是为了 .
(2)从原理上讲,本实验测算大气压的方法是否可行? .
(3)吸盘脱离玻璃板时,若不计塑料挂钩的质量,空气对塑料吸盘的压力大小是 ,测得大气压数值的表达式是 (写出最终的化简结果).
(4)实验中误差产生的主要原因是: .(写出一条即可)
19.如图所示,王老师在圆柱形玻璃杯内装满水,用平滑的塑料薄片紧贴水面盖住杯口,压紧后将杯子倒置,水和塑料片都不会掉下来,接着将倒置的杯子悬挂在玻璃钟罩内,封闭钟罩后用抽气机持续抽出钟罩内的空气,直至塑料片掉下.已知杯中水和塑料片总质量为100g,倒置后杯和水与塑料片的接触面积为12.5cm2.(不考虑分子间作用力)
(1)塑料片不掉下来说明了 的存在,通过计算可知,当钟罩内气压降到 Pa时,塑料片会掉下.(g取10N/kg)
(2)王老师在实际操作中发现,抽气至钟罩内气压为30kPa时,玻璃杯内出现了一些小气泡,继续抽气至钟罩内气压为8kPa时,塑料片就掉下了,请你对此时塑料片掉下的现象作出合理的解释: .
四、综合题
20.阅读短文,回答下列问题
大气压的发现
2000多年以前,人们对“空气是否有质量”和“真空是否存在”的问题认识不清。古希腊学者亚里士多德提出了“自然厌恶真空”的理论,认为抽水机能把水抽上来,是因为活塞上升后,水要立即填满活塞原来占据的空间,以阻止真空的形成。后来人们发现,当水井的水位低于10米后,抽水机就无法把水抽上来。“自然厌恶真空”的理论受到了挑战。
伽利略是第一个提出“真空力”的人。伽利略根据气体的热胀冷缩,制作了世界上第一只气温计,如图所示。后来伽利略发现,水柱的高低除了受温度的影响,还随天气的变化而变化。他推测:空气是有质量的,可能是天气变化引起了空气质量的变化;真空有力量,抽水机是靠“真空力”把水压上去的,“真空力”所支持的水的高度是有限度的。
托里拆利总结了伽利略的理论和实验,设计了著名的托里拆利实验,证实了空气有质量和真空存在的说法,测出了大气压的数值。
帕斯卡根据托里拆利的理论,猜想大气压既然是由于大气重力产生的,那么,越往高处大气越稀薄,大气压也应当越小。他请朋友在1000米的多姆山山顶和山脚下同时做托里拆利实验,验证了他的猜想是正确的。
1654年,奥托·冯·格里克听说许多人还不相信大气压强的存在,在马德堡市中心广场上向市民展示了马德堡半球实验,随着“啪”的一声巨响,铜球分成两半,格里克举着两个重重的半球高声宣告:“相信了吧!大气压是有的,大气压强是大得惊人的!”
大气压发现的历史告诉我们:做任何事情都不能因循守旧,要敢于质疑,树立实践是检验真理唯一标准的观念,坚持真理,求实创新。
(1)图1是世界上第一支伽利略气体温度计,它是根据气体的 性质制成的;若发现液面由B下降到A位置,可能是球内气体温度 (选填“升高”或“降低”)引起的,也可能是外界大气压 (选填“升高”或“降低”)引起的;如图2所示甲、乙两位同学分别用吸管从玻璃瓶中吸饮料,则 (选填“甲”或“乙”)同学能把饮料吸到嘴里。
(2)小明同学用一个薄壁玻璃瓶、带色的水、两端开口的细玻璃管、橡皮塞自制了如图所示的气压计,并从管子上端吹入少量气体,使瓶内气压 (选填“大于”“小于”或“等于”)大气压,水沿玻璃管上升到瓶口以上。为了探究大气压与高度的关系,小明同学用双手捧着自制的气压计从我校教学大楼的五楼跑到一楼,发现细玻璃管中的水面上升,于是他得出了“高度越低,大气压越小”的结论。小明的结论 (选填“可靠”或“不可靠”),此过程中水面上升的主要原因是 。
(3)关于大气压强的发现,下列说法错误的是( )
A.马德堡半球实验是在托里拆利实验之后完成的
B.帕斯卡进行了大气压随高度变化的猜想
C.马德堡半球实验证明了大气压强的存在
D.托里拆利用“真空力”解释抽水机抽水的原理
(4)如图是托里拆利实验装置和自制的气压计,下列说法正确的( )
A.当两者都从山顶拿到山脚时,托里拆利实验的玻璃管内水银液面下降,而自制气压计玻璃管内液面上升
B.自制气压计使用时,受温度的影响较大
C.自制气压计的玻璃管越粗,液面高度变化越明显
D.托里拆利实验玻璃管内如果有少量空气,气压测量值会偏大
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