内容正文:
9.3大气压强
学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________
一、单选题
1.以下四位科学家中,首次通过实验测量得到大气压强的具体数值的是( )
A.牛顿 B.伽利略
C.托里拆利 D.帕斯卡
2.如图所示,小明利用托里拆利实验测量大气压强的值。下列判断正确的是( )
A.将此装置顶部开一个小洞,水银会向上喷出
B.将玻璃管稍微倾斜,管内外水银面高度差不变
C.将此装置从地面移至山顶,玻璃管内水银面会上升
D.换用粗玻璃管做实验,管内外水银面高度差减小
3.根据图甲所示的各地水的沸点,你认为下列说法正确的是( )
A.拉萨的气压低于一个标准大气压
B.在拉萨进行托里拆利实验(如图乙所示),管内外水银液面的高度差为760mm
C.珠穆朗玛峰上沸水温度低于100℃是因为烧水时火力不够大
D.这个现象说明大气压随高度的增加而增大
4.下图用真空采血管抽血时,护士将采血针一端刺入人体静脉后,另一端插入真空采血管中,血液便会自动流入采血管。血液流入采血管的原理是( )
A.靠自身重力流入采血管 B.利用流速大压强小的原理把血液压入采血管
C.被空气压入采血管 D.由血压压入采血管
5.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
6.下列实验中,不能说明“流速大小对流体的压强有影响”的是( )
A.吹气时纸条向上飘 B.吹气时纸片向下凹陷
C.吹气时A管中水面上升 D.吸气时乒乓球紧贴漏斗
7.以下为“大气压强”一节的知识结构图,其中标有下划线的内容中不正确的一项是( )
大气压强
大气压强的存在—覆杯实验、大河有水小河满
(a) (b)
大气压强的测量—托里拆利实验
(c)
大气压强的应用—抽水机
(d)
A.(a) B.(b) C.(c) D.(d)
8.如图所示的现象中,没有利用大气压的是( )
A.拔火罐
B.用注射器将药液注入肌肉
C.用吸管将饮料“吸”入口中
D.用硬纸片“托住”杯中的水
9.用如图所示的两种气压装置来观察大气压的变化,对于现象解释正确的是( )
A.大气压增大时,甲图中玻璃管内的液面会下降
B.大气压增大时,乙图中玻璃管内的液面会上升
C.海拔升高时,甲图中玻璃管内的液面会上升
D.海拔升高时,乙图中玻璃管内的液面会上升
10.在生活中,人们常用一种活塞式抽水机来抽水,图甲是它的工作原理示意图。爱动手的小明利用塑料空瓶、塑料管、玻璃球、细木条、塑料片等物品也制作了一个简易活塞式抽水机,如图乙,只将瓶口放入水中,反复提压活塞就可以抽水,下列关于制作及操作中的发现,说法错误的是( )
A.抽水机的阀门是只能向上开启的阀门
B.提起活塞,阀门受到大气压作用而关闭
C.若抽水时抽水机出水管不出水,可能的原因是阀门与阀门之间的瓶身有破口
D.若用乒乓球代替玻璃球制作阀门,活塞式抽水机出水效果一定会更好
二、多选题
11.下面说法中正确的是( )
A.马德堡半球实验是用来测最大气压数值的一个实验
B.托里拆利实验中的玻璃管内的汞面上没有受到大气压强
C.同一地点的大气压不是固定不变的
D.大气压的方向一定是竖直向下的
12.下列事实与所对应的物理知识相符的是( )
A.船闸利用了连通器的原理
B.飞机起飞利用空气的浮力
C.用吸管吸饮料利用大气压
D.华表下面的基座减小压强
13.如图为研究水的沸点与水面气压的关系的实验装置。水沸腾后立即熄灭酒精灯,水停止沸腾。此时将大号注射器接到烧瓶口上,向外拉注射器活塞,将会发现水重新沸腾起来,则下列说法正确的是( )
A.两次沸腾时,瓶内气体压强相同
B.第二次沸腾时比第一次沸腾时瓶内气体压强小
C.两次沸腾时,瓶内水的沸点相同
D.第二次沸腾时比第一次沸腾时,瓶内水的沸点低
14.下图所示的四幅图中,不能利用流体压强与流速的关系解释的是( )
A. 用吸管将饮料吸到嘴里
B. 热气球腾空而起
C. 向烧瓶浇冷水,停止沸腾的水又沸腾了
D. 往b管中吹气,a管中的水面上升
三、填空题
15.在高原地区,用普通锅煮饭不易熟,这是由于该地区海拔较高,大气压较小,从而导致水的沸点 (选填“提高”或“降低”、“不变”)。
16.春节电影《哪吒2》动画技术高超,其中哪吒和敖丙联手冲破天元鼎,场景震撼。天元鼎类似高压锅,当哪吒的三昧真火与敖丙的玄冰在天元鼎内相遇时,固态的冰高温下不仅 成水,还会直接 成高热的水蒸气,让鼎内的压强急剧上升,就会使天元鼎发生塑性形变(两空均填“物态变化”)。封闭的鼎内液面上方气压 (选填“变大”“变小”或“不变”),液体的沸点 (选填“升高”“降低”或“不变”)。
17.我们人类生活在大气中早已适应了大气压强。假如大气压强突然消失,我们身边的情境将会发生翻天覆地的变化。请描述两个可能出现的场景: 、 。
18.如图为托里拆利实验装置,由图中实验数据可判断当地大气压 (选填“高于”“低于”或“等于”)标准大气压。若换更粗的玻璃管进行实验,则测量结果 。
19.如图所示为小明设计的气压计,先向瓶中装入适量红色的水,用插有玻璃管的瓶塞塞紧瓶口后,红水升到玻璃管一定的高度,但高度不够,此时应向瓶内 (选填“吸气”或“吹气”),使水上升到瓶口以上适当位置。携带该气压计从一楼到五楼,玻璃管内的液面会 (选填“升高”“降低”或“不变”)。
四、实验题
20.为测量大气压强的数值,小白和小蓝分别选择了不同的实验器材进行实验。
(1)小白利用注射器、弹簧测力计、刻度尺等器材测量大气压强的值。
①在做好图甲所示的操作后,小白将注射器的活塞推至注射器简的底端,排尽简内的空气。然后用橡皮帽堵住注射器的小孔,按图乙所示安装好器材,水平向右慢慢拉动注射器筒。当弹簧测力计的示数增大到时,注射器中的活塞刚开始滑动。则测得大气压的值 ;
②若活塞与注射器内壁间的摩擦较大,则测得的大气压值 (选填“偏大”“偏小”或“不变”);
(2)如图丙所示,小蓝将塑料吸盘按压在光滑水平玻璃板下面,挤出塑料吸盘内的空气,测出吸盘压在玻璃板上时的直径为D,将装有适量细沙的小桶轻轻挂在吸盘下面的塑料挂钩上,用小勺轻轻向桶内加细沙,直到塑料吸盘刚好脱落掉下,测出吸盘、小桶和细沙的总重力为G。吸盘刚好脱落时,空气对塑料吸盘的压力大小是 ,所测大气压强的数值是 。
五、综合题
21.创意改变生活,如图是自带吸管的玻璃杯,杯中装有水小科用手掌封住杯口,通过玻璃吸管不容易“吸”到水;移开手后,能轻松“吸”到水。请回答:
(1)小科能轻松“吸”到水是利用了 :
(2)图中A点的压强 B点的压强(填“大于”、“等于”或“小于”);
(3)装有水的玻璃杯总质量为0.28千克,放置在水平桌面上,杯底与桌面的接触面积为4平方厘米,此时杯子对桌面的压强为多少?( )
22.高压锅是家庭厨房中常见的炊具,利用它可以将食物加热到100℃以上,它省时高效,深受消费者欢迎;小华测得家中高压锅的出气孔的面积为,压在出气孔上的安全阀的质量为0.096kg,通过计算并对照图像(如图乙所示);则:(g取10N/kg,外界大气压为)
(1)高压锅的工作原理是液体的沸点随液面上方气体压强的增大而 ;由图乙可知,当气压为 Pa时,水的沸点为100℃;
(2)求安全阀在出气孔产生的压强;
(3)计算说明利用这种高压锅烧水时,最高温度大约是多少?(锅内安全气压为安全阀产生的压强与外界大气压之和)
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《9.3大气压强》参考答案
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
答案
C
B
A
D
C
D
B
B
D
D
题号
11
12
13
14
答案
BC
ACD
BD
ABC
1.C
【详解】意大利科学家托里拆利,利用一支玻璃管测出了大气压能支持的水银柱高度,首次通过实验测量得到大气压强的具体数值,故ABD不符合题意,C符合题意。
故选C。
2.B
【详解】A.在装置顶部开一个小洞,空气进入试管,在大气压的作用下,水银会向下流出,故A错误;
B.将玻璃管稍微倾斜,由于大气压不变,管内外水银面高度差不变,故B正确;
C.将此装置从地面移至山顶,海拔升高,大气压降低,对水银柱支持力减小,玻璃管内水银面会下降,故C错误;
D.托里拆利实验中,水银柱的高度和水银管的粗细无关,换用粗玻璃管,管内外水银面高度差不变,故D错误。
故选B。
3.A
【详解】A.标准大气压下,水的沸点为100℃。由图甲可知,拉萨的水的沸点低于100℃,说明当地气压低于一个标准大气压,故A正确;
B.托里拆利实验中,管内外水银液面的高度差反映当地大气压的大小。标准大气压下,高度差为760mm;气压越低,高度差越小。拉萨气压低于标准大气压,因此高度差应小于760mm,故B错误;
C.珠穆朗玛峰海拔高,气压低,导致水的沸点低于100℃,这是气压影响的结果,与火力大小无关,故C错误;
D.海拔越高,水的沸点越低,说明气压越低,因此,大气压随高度的增加而减小,故D错误。
故选A。
4.D
【详解】真空采血管在组装后应保持一定的负压,即真空试管内气体压强小于检查者血压,针头插入检查者的静脉时,在检查者血压的作用下,血液流入真空采血管。故ABC不符合题意,D符合题意。
故选D。
5.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。
6.D
【详解】A.吹气时上方空气流动快,压强小,纸条向上飘,表明流速大小对流体的压强有影响,故A不符合题意;
B.吹气时下方空气流动快,压强小,纸片向下凹陷,表明流速大小对流体的压强有影响,故B不符合题意;
C.吹气时A管上方向空气流动快,压强小,大气压强将水压放A管中,A中水面上升,表明流速大小对流体的压强有影响,故C不符合题意;
D.吸气时漏斗上部管内气体压强变小,大气压强向上将乒乓球向上压,使其紧贴漏斗,与大气压强有关,不能说明流速大小对流体的压强有影响,故D符合题意。
故选D。
7.B
【详解】A.覆杯实验是一个经典的证明大气压强存在的实验,故A正确,不符合题意;
B.“大河有水小河满”这一说法,直观上描述了水流的现象,属于液体压强问题,但它并不直接证明大气压强的存在。故B错误,符合题意;
C.托里拆利实验是历史上首次准确测出大气压值的实验,故C正确,不符合题意;
D.抽水机是利用大气压强来工作的设备。抽水机通过减小内部气压,使外部大气压将水压入,实现抽水。故D正确,不符合题意;
故选B。
8.B
【详解】A.拔火罐时先用酒精棉在火罐内转动几下,火罐内的气体受热膨胀,气压减小,小于外界气压,在外界气压的作用下被压在皮肤上,利用了大气压,故A不符合题意;
B.用注射器将药液注入肌肉,利用的是医务人员施加的压力,将药液推入人体,没有利用大气压,故B符合题意;
C.用吸管将饮料“吸”入口中,先将吸管内的气体吸出,此时吸管内的气压小于外界气压,在外界气压的作用下将饮料压入人的口中,利用了大气压,故C不符合题意;
D.用硬纸片“托住”杯中的水,该实验称为覆杯实验,在大气压的作用下,硬纸片和杯内的水不会落下来,利用了大气压,故D不符合题意。
故选B。
9.D
【详解】AC.甲图是托里拆利实验,玻璃管内是真空,大气压的值等于玻璃管内液柱产生的压强,大气压增大时,外界大气压变大,大气压支持的水银柱高度变大,玻璃管内的水银柱会上升。海拔升高时,外界大气压变小,大气压支持的水银柱高度变小,玻璃管内的水银柱会下降。故AC错误;
BD.乙图中,瓶内封闭部分气体的压强等于玻璃管内液体的压强与外界大气压之和,瓶内气压不变,大气压增大时,瓶外大气压变大,瓶内气压小于外界大气压,玻璃管内的液面会下降;海拔升高时,外界大气压变小,瓶内气压大于外界大气压,玻璃管内的液面会上升。故B错误,D正确。
故选D。
10.D
【详解】A.抽水机是利用大气压来工作的, A、B是单向阀门,只能向上开启,故A正确,不符合题意;
B.活塞式抽水机在使用时,提起活塞时,阀门A受到大气压的作用而关闭,活塞下面的空气变稀薄,气压小于外界大气压,故B正确,不符合题意;
C.若阀门A与阀门B之间的瓶身有破口,导致漏气,瓶内外没有压强差,导致抽水机出水管不会出水,故C正确,不符合题意;
D.若用乒乓球代替玻璃球制作阀门B,活塞下压时,没有堵住瓶口,抽水机出水效果会更差,故D错误,符合题意。
故选D。
11.BC
【详解】A.马德堡半球实验是证明了大气压的存在的一个实验,故A错误;
B.托里拆利实验测出了大气压数值,要求玻璃管内是真空,因此水银柱上方没有大气压,故B正确;
C.同一地点的大气压会受季节、天气的影响,冬天与夏天的大气压是不一样的,故C正确;
D.大气压的方向是向着各个方向的,故D错误。
故选BC。
12.ACD
【详解】A.船闸的上游阀门打开时,上游和闸室构成连通器,下游阀门打开时,下游和闸室构成连通器,船只才能通航,故A符合题意;
B.机翼形状上凸下平,上方空气流速大、压强小,下方空气流速小、压强大,形成向上的压强差,即产生了向上的升力,故B不符合题意;
C.用吸管吸饮料时,管内的气压小于外界大气压,饮料在大气压力作用下被压入嘴中,是利用了大气压,故C符合题意;
D.华表下面的基座,在压力一定时,通过增大受力面积来减小压强的,故D符合题意。
故选ACD。
13.BD
【详解】AB.将大号注射器接到烧瓶口上,向外拉注射器活塞,瓶内气体的体积增大,压强会减小,故A错误,B正确;
CD.将烧瓶内的水加热至沸腾后熄灭酒精灯,瓶内水的温度达到沸点,但由于不能继续吸热,所以水会停止沸腾。水的沸点与气压有关,气压越低,沸点越低。此时向外拉大号注射器的活塞,水面上方气体压强减小,水的沸点降低,烧瓶中的水再次沸腾,故C错误;D正确。
故选BD。
14.ABC
【详解】A.用吸管吸饮料是利用了大气压的作用,不能揭示流体压强与流速的关系,故A符合题意;
B.热气球升空,是因为热空气的密度比空气的密度小,热气球受到的浮力大于重力,利用的是空气的浮力,不能揭示流体压强与流速的关系,故B符合题意;
C.向烧瓶浇冷水后,瓶内水面上的空气温度降低,气压减小,导致水的沸点降低,而水的实际温度仍很高,高于此时水的沸点,所以水会重新沸腾,不能揭示流体压强与流速的关系,故C符合题意;
D.往b管中吹气,吸管a上方的流速增大,压强减小,a管中液体受到向上的压强大于向下的压强,在这个管内外产生压强差的作用下,液面上升,能揭示流体压强与流速的关系,故D不符合题意。
故选ABC。
15.
降低
【详解】因为高原地区大气压较小,根据液体沸点与气压的关系,气压降低时,水的沸点也会降低。所以在高原地区水的沸点会低于100℃,导致用普通锅煮饭不易熟。
【点睛】
16. 熔化 升华 变大 升高
【详解】[1][2][3][4]固态的冰高温下不仅熔化成水,还会直接升华成高热的水蒸气,让鼎内的压强急剧上升,就会使天元鼎发生塑性形变。封闭的鼎内液面上方气压变大,液体的沸点升高(水的沸点与气压有关;气压越低,沸点越低、气压越高,沸点越高)。
17. 塑料挂衣钩不能吸在墙壁上 不能用吸管吸饮料
【详解】[1][2]根据大气压的应用可知,假如大气压强突然消失,塑料挂衣钩不能吸在墙壁上、不能用吸管吸饮料以及抽水机无法抽水等。
18. 低于 不变
【详解】[1]利用托里拆利实验测量大气压时,气压等于管内外水银柱的高度差产生的压强,即大气压与此水银柱产生的压强相等,一标准大气压下,大气压能支持约760mm高的水银柱,所以由图知当地的大气压相当755mm水银柱产生的压强,故低于标准大气压。
[2]托里拆利实验时,结果与管的长短(当然不能短于760mm)、粗细、倾斜与否都没有关系,所以若换更粗的玻璃管进行实验,则测量结果不变。
19. 吹气 升高
【详解】[1]由题意知道,简易气压计的玻璃管中液面高度略高于瓶口,此时装置内气压较小,可以向瓶内吹气增大瓶内的气压,使液柱升高到瓶口以上适当位置。
[2]从一楼到五楼,海拔升高,瓶内气压不变,外界大气压变小,在气压差的作用下玻璃管内液面升高。
20.(1) 偏大
(2) G
【详解】(1)①[1]从图中可以看出,注射器可容纳的药水容积为4.5mL=4.5cm3
这4.5cm3的刻度长度由刻度尺可看出为6.00cm,故活塞的横截面积为
大气压强的值为
②[2]若活塞与注射器内壁间的摩擦较大,拉力会偏大,活塞的横截面积不变,由可知测得的大气压值偏大。
(2)[1][2]当吸盘刚好脱离玻璃板时,空气对塑料吸盘的向上的压力和所挂物体的总重力是平衡力,空气对塑料吸盘的向上的压力大小就等于所挂物体的总重力G,所测大气压强
21. 大气压 等于 7000Pa
【详解】(1)[1]小科吸水时,吸管内气压减小,管外大气压将杯内水压入吸管,进入口中。
(2)[2]由图,AB两点深度相同,液体密度相同,根据液体压强特点,两点压强相等。
(3)[3]装有水的玻璃杯总质量为0.28千克,放置在水平桌面上,对桌面压力等于重力为
杯底与桌面的接触面积为4平方厘米,此时杯子对桌面的压强
22.(1) 升高
(2)
(3)115℃
【详解】(1)[1]由于液体的沸点随气压的升高而升高,所以高压锅的工作原理是液体的沸点随液面上方气体压强的增大而增大。
[2]由图乙可知,水的沸点为100℃时,对照沸点—气压图像发现,气压为1.0×105Pa。
(2)安全阀的重力
安全阀对出气孔的压力等于自身的重力,所以安全阀对出气孔产生的压强
(3)安全阀及外界空气对出气孔的总压强
即高压锅内的最高气压为,由图像可知,水的最高温度为115℃。
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