第1节 天气与气候 第2节 大气压强（重难点训练）科学新教材浙教版八年级下册

第1节 天气与气候 第2节 大气压强 一．大气层的作用 1 二．大气温度及分层 2 三．大气压强的存在 4 四．大气压强的测量 6 五．大气压与人类生活 9 六．压强与流速的关系 11 一．大气层的作用 1．2024年10月16日，我国成功将高分十二号05卫星发射升空，卫星需要高速穿过大气层进入预定轨道。以下关于大气层的说法，正确的是（　　） A．对流层最显著的特点是有强烈的对流运动 B．风雨雷电等天气现象都发生在平流层 C．大气分层的主要依据是大气密度在垂直方向上的变化 D．卫星升空时依次经过平流层→对流层→中间层→暖层→外层 2．2024年10月30日4时27分，神舟十九号载人飞船在酒泉发射中心发射成功。神舟十九号航天员与神舟十八号航天员齐聚天宫，完成各项既定工作。飞船在发射过程中，需要高速穿过大气层，以下关于地球大气层的说法，不正确的是（　　） A．飞船发射依次经过外层→暖层→平流层→中间层→对流层 B．大气层能保护地球，减少小天体的撞击 C．大气分层的主要依据是大气温度在垂直方向上的变化 D．雷电风雨等主要的天气现象都发生在对流层 3．气温与人们的日常生活息息相关。下列关于气温的说法正确的是（　　） A．百叶箱内的温度计读数与外界阳光直射下的温度计读数相比，平均值要大 B．高处不胜寒，说明对流层的气温随海拔升高而降低 C．一天中，最高温出现在正午12点 D．世界各地气温从低纬向高纬逐渐升高 二．大气温度及分层 4．2022年12月4日，航天员陈冬、刘洋、蔡旭哲乘坐神舟十四号返回舱成功返回地球。返回舱返回过程中，需高速穿过大气层。关于地球大气层的说法不正确的是（　　） A．大气层能保护地球，减少小天体的撞击 B．雷电风雨等主要的天气现象都发生在对流层 C．大气层分层的主要依据是大气温度在垂直方向上的变化 D．返回舱返回地球时依次经过外层→暖层→平流层→中间层→对流层 5．如图1是大气温度的垂直分布示意图，图2是大气对流层的空气在不同地点冷暖状况示意图。下列说法正确的是（　　） A．图1中A层大气温度随高度上升而升高 B．图2中气压较高的是甲地，多晴朗天气 C．图1中B层集中了大气层中几乎全部的水汽 D．图2中A处空气流动的方向是向下的 6．2024年2月3日7时37分，吉利未来出行星座第二轨11星成功发射入轨！其中有一颗被命名为“浙江台州号”的卫星，运行在600千米的轨道高度上。结合如图分析，该卫星自地面进入指定轨道时，其周围的气温变化的规律为（　　） A．一直递减 B．递增→递减→递增→递减 C．一直递增 D．递减→递增→递减→递增 7．臭氧层保护是当今最重要的环保议题之一。如图反映了某年9月份30～80°S平流层臭氧总量多年变化情况。读图可知随着年份的推移，臭氧总量（　　） A．最大值所在位置在南移 B．随纬度的升高而递减 C．在高纬度地区递减明显 D．随大气二氧化碳浓度增加而增加 8．2022年4月16日上午10时左右，神舟十三号载人飞船成功返回地面，圆满完成任务。飞船在进入地球大气层后速度极大，与大气剧烈摩擦产生热量。以下说法正确的是（　　） A．随着高度的降低，大气温度逐渐变高 B．如果没有大气，天空仍然是蓝色的 C．大气温度在垂直方向上的变化，是大气层分层的主要依据 D．飞船返回地球时由外到内依次经过外层→暖层→平流层→中间层→对流层 9．下图是大气温度垂直分布图，下列是关于大气各层及其相关作用之间的连线，其中正确的是（　　） ①对流层——气温随高度增加而降低 ②对流层——与人类生活关系最密切 ③图中B层——航天飞船活动的主要空间 ④图中B层——集中了大气中四分之三大气质量和全部水汽 A．①② B．①③ C．①④ D．③④ 三．大气压强的存在 10．用带小孔的橡皮塞塞住瓶口，往橡皮塞的小孔中插入一个漏斗，然后从漏斗往瓶内加水，发现瓶内的水始终无法加满，最可能的原因是（　　） A．空气会流动 B．空气有质量 C．空气能压缩 D．空气占据空间 11．先在烧杯中装满沸水，再倒掉沸水，然后在烧瓶口放入去壳的鹌鹑蛋（不留缝隙），如图所示，将烧瓶口向右或向下或向左，发现鹌鹑蛋一直向烧瓶底部移动。整个实验现象说明了（　　） A．大气压强很大 B．大气向各个方向都有压强 C．大气各个方向压强都相等 D．大气压强大小与瓶内水温有关 12．如图所示图片都有“吸住”的现象，其中的原理与大气压无关的是（　　） A．覆杯实验 B．塑料吸盘挂物钩 C．火罐吸在皮肤上 D．磁铁吸引大头针 13．小明通过覆杯实验验证大气压强的存在，在空中转动覆杯360度，验证各个方向都存在大气压。以下四个位置中，不能证明大气压存在的是（　　） A． B． C． D． 14．“做中学”是一种重要的学习方法，小滨利用质量可忽略不计的塑料瓶开展实践体验活动。 （1）装满水的塑料瓶放在水平桌面上，如图甲所示，瓶子对桌面压力的大小等于瓶子所受重力的大小，这是因为瓶子所受的重力和桌面对瓶子的支持力是一对平衡力，瓶子对桌面的压力和桌面对瓶子的支持力是一对 力。小滨发现塑料瓶对桌面的压力作用效果不明显，于是他拿来了容易发生形变的海绵继续体验。 （2）在塑料瓶侧壁上下不同位置钻两个小孔，取下瓶盖，观察到水从小孔喷出的现象如图丁所示，此现象表明：同种液体内部压强的大小与液体的深度有关。再次拧紧瓶盖，会看到小孔 （选填“A”“B”或“A和B”）立即停止出水，这是因为大气压的存在。 （3）塑料瓶停止出水后，再次将塑料瓶正放在海绵上，与图乙相比，会观察到海绵的形变程度更不明显，用这个规律可以解释的事例是： 。 A．限制货车超载 B．铁轨下面铺放枕木 C．破窗锤的敲击端做成锥状 四．大气压强的测量 15．同学们在进行估测大气压实验时，首先读出注射器的最大刻度为V，用刻度尺量出全部刻度的长度为L；然后按照如图所示的过程，慢慢的拉注射器（甲图没有盖上橡皮帽、乙图在排尽空气后盖上了橡皮帽），刚好拉动活塞时，弹簧测力计的示数分别是F1和F2。则下列说法中正确的是（　　） A．大气对针筒活塞的压力F＝F1+F2 B．若在乙图中，针筒未排尽空气，会使得大气压强的测量值偏大 C．大气压强的测量值最接近 D．若大气压强测量为 ，则与真实值相比测量值偏小 16．在测量大气压的实验中，针筒活塞的面积为5×10﹣5m2，轮轴间的摩擦和细线重不计。为消除活塞与针筒间的摩擦力对实验的影响，小明采用了图示装置，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，测得杯与水的总质量为0.69kg；然后从烧杯中向外缓慢抽水，当抽出0.42kg水时，活塞又开始向右滑动，则活塞与注射器筒之间的摩擦力为 N，所测大气压的值应为 Pa。 17．小俊同学利用带拉环的吸盘、厚玻璃板、水、刻度尺、大量程弹簧秤来测量大气压强的大小，具体实验步骤是：①用刻度尺测出吸盘的直径，算出吸盘平面面积为10厘米2；②将吸盘沾水湿润后，压在厚玻璃板上，排尽吸盘内空气；③用弹簧秤水平拉动吸盘，直至恰好脱落，读出此时弹簧秤示数为98.5牛；④记录整理数据；⑤算出大气压强的值，分析实验结论。实验装置如图，请结合你所学的知识分析： （1）将吸盘沾水湿润的目的是 ； （2）根据小俊同学的实验数据，计算出大气压的值等于 帕。 （3）如果在实验过程中吸盘漏气，那么测得的大气压值将会 （大于、等于、小于）真实值。 18．镓铟锡合金常温下处于液态，且无毒。物理科创小组的同学们认为可以用它代替易挥发、有毒的水银测量大气压强，他们决定先测量镓铟锡合金的密度，再测量大气压强。 （1）测量密度前，为了提高液体体积测量的精确度，应在图中所示的三种注射器中选择 （选填“5mL”“20mL”或“30mL”）的注射器。 （2）同学们先测量了所选用注射器的质量m1。随后用注射器抽取适量的镓铟锡合金。他们发现抽取液态合金时，注射器中会有气泡，于是将气泡排出后，读取合金的体积V，并用天平测量它们的总质量m2。将测量和计算出的数据填入表格。 实验次数 注射器的质量m1/g 注射器和合金总质量m2/g 抽取的合金体积V/mL 合金密度ρ（g/cm3） 1 6.2 13.9 1.2 6.4 2 28.5 3.6 6.2 3 4.0 第3次实验所测m2如图乙所示，为 g。通过三次实验，得到所测镓铟锡合金的密度为 g/cm3。 （3）将PU耐压透明软管注满镓铟锡合金后，手持软管中部缓慢上提，保持两端管口始终在流态合金液面以下，直至软管中液柱分离，如图丙所示。测得管内外液面高度差h为160cm，小组测得的大气压强为 Pa。 （4）交流评估时，小明回想起，测量液态合金体积过程中。注射器零刻度线前端接口处，还有一小部分液体，如图丁所示，这部分液态合金体积未被计入，会导致密度的测量结果 （选填“偏大”或“偏小”）。 19．某兴趣小组利用注射器（容积5毫升）、铁架台、小桶、细绳、天平等器材估测大气压的值。请你一起参与并完成实验： 【实验步骤】 ①按如图所示组装实验器材。 ②将注射器活塞推至顶端，并用橡皮帽密封注射器口。往小桶内缓慢加水，直至活塞恰好开始下滑，用天平测量出小桶和水的总质量为540克。 ③取下注射器，并用刻度尺测量其侧壁上有刻度部分的长度为10厘米。 （1）根据小组同学测得的实验数据分析，估测大气压约为 帕。 （2）小组内同学发现测得的气压值明显偏大，你认为造成测量值偏大的原因是 。 为了使估测的大气压更加准确，你认为应该补充的实验操作是 。 20．一款新型家用电梯（如图所示）正走进我们的生活，它的升降过程不使用线缆，而是靠气压驱动。已知外界大气压为1×105Pa，高压区始终与大气连通，保持气压不变，电梯室质量为120kg，电梯室与侧壁之间的摩擦力为300N，电梯室底部和顶部面积均为1m2。 （1）欲使电梯向上运动，应 （填“增大”或“减小”）低压区的气压。 （2）低压区的气压降到9.8×104Pa时，作用在电梯室上表面的大气压力为多少？ （3）抽气机最多能把低压区的气压降到9.5×104Pa，求该电梯匀速下降时能装载侧的物体的最大质量。 五．大气压与人类生活 21．如图，可以用吸管“吸”取杯中的饮料，下列现象中，“吸”的物理原理与其相同的是（　　） A．公路旁用隔音墙“吸”收部分噪声 B．大树通过根从土壤中“吸”取养分 C．化学实验中用胶头滴管“吸”取药液 D．用丝绸摩擦过的玻璃棒“吸”引纸屑 22．如图为一种吸盘插花器，其下方为一个吸盘，上方有许多针状结构，把花枝插在上面，吸盘固定在容器中，并在容器中加水可使鲜花较长时间不凋谢。以下说法错误的是（　　） A．吸盘能牢牢固定在容器底部利用的是大气压 B．针状结构是为了减小受力面积来增大压强 C．花能较长时间不凋谢是因为水可以从花枝中的筛管向上运输 D．刚采摘不久的枝条仍能进行呼吸作用 23．学习大气的压强时，我们将一只薄塑料袋放入广口瓶内，使塑料袋尽可能贴近玻璃瓶内壁。将袋口沿瓶口翻过来，用橡皮筋紧紧扎在瓶口上（如图）。以下说法不正确的是（　　） A．塑料袋贴近瓶内壁是为了尽量排出塑料袋与瓶内壁的空气 B．塑料袋与瓶内壁的空气排出后塑料袋与瓶内壁气压变小 C．橡皮筋紧紧扎在瓶口是为了保持塑料袋与瓶内壁保持密闭 D．塑料袋从瓶口往外拉时塑料袋与瓶内壁气压变小 24．如图所示的高压锅，锅盖上排气孔的横截面积为0.1cm2，排气孔上带有限压阀。当高压锅内气压超过安全值时，锅内的气体会顶起限压阀跑出一部分，使锅内气压减小，以保证高压锅的使用安全。 （1）若此高压锅工作时，锅内气体压强为1.5个标准大气压，为保证安全，限压阀刚好被锅内向上的压力差顶起时，锅内外的压强差为多少帕？ （2）为此应配备的限压阀的质量为多少克？（g取10N/kg，1个标准大气压取1.0×105Pa） 25．高压锅的锅盖上有一个空心柱为排气孔，空心柱上戴着一个帽子为限压阀，当高压锅内气体的压强超过安全值时，其内的气体就会冲出限压阀，气体跑出一部分，使锅内气体的压强减少，现在一个直径为24cm、空心柱小孔的横截面积为10mm2，限压阀的质量为100g的高压锅，要用它来煮饭，若当时的大气压为1.0×105Pa。则： （1）高压锅内气体能达到的最大压强为多少？ （2）商品质量检测部门检测，此高压锅内气体的最大压强不能超过1.8×105Pa，要使此高压锅能继续安全使用，原来的限压阀还能使用吗？若不能，应再配备一个质量为多少克的限压阀？（g取10N/kg） 26．大气压与人类关系密切，生活中的很多现象，都与大气压有关。 （1）下列利用大气压工作的是 （填序号）。 ①用吸管吸敞口瓶中的饮料 ②在高山上需使用高压锅才能将食物煮熟 ③离心式水泵将低处的水抽往高处 ④医生用注射器给病人注射药液 （2）利用高压锅可以将食物加热到100℃以上。小应在有关媒体上看到了由于出气孔堵塞，致使高压锅爆炸的报道后，给厂家提出了增加易熔片（熔点较低的合金材料）的改进建议。现在生产的高压锅已普遍增加了含有易熔片的放气孔（如图甲所示）。试说明他的建议有什么科学道理 。测量得知高压锅出气孔的横截面积为16mm2，安全阀的质量为80g，结合乙图。可知该高压锅烧水时的最高温度为多少℃？（外界大气压为1.0×105Pa）。 27．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象。请回答下列问题： （1）活塞下压过程中，缸内气体质量 （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； （3）经测量，当缸内气体压强p为1×105Pa时，缸内气体的密度为1.3kg/m3，那么，当缸内气体压强p为5×105Pa时，缸内气体的密度为 kg/m3。 六．压强与流速的关系 28．如图所示是一种水翼船，船体下安装了水翼。当船在高速航行时，水面下的水翼会使船体整体抬高从而减小水对船体的阻力。则水翼安装正确的是（　　） A． B． C． D． 29．如图装置可以用来研究液体压强与流速的关系，打开阀门，水流经该装置时，可观察到a、b两管口均有水喷出，下列说法正确的是（　　） A．a处流速快，水喷得较高 B．b处流速慢，水喷得较低 C．a，b水喷得一样高 D．水的流速越快，压强越小 30．如图，小金一只手握住透明塑料管，用吹风机在管口上方吹风，发现管底的乒乓球沿着塑料管飞出，产生这一现象的原因是（　　） A．上管口空气流速小，其压强大于下管口的压强 B．下管口空气流速小，其压强小于上管口的压强 C．上管口空气流速大，其压强小于下管口的压强 D．下管口空气流速大，其压强大于上管口的压强 31．如图所示，一圆形左粗右细的水库导管，a、b为粗管和细管中同一水平面上的两点，当阀门关闭时，它们的压强分别是pa、pb。打开阀门后（设水库水位基本保持不变），水管中有一气泡，随水流向右运动，在经过a点和b点时的体积分别为Va、Vb，则（　　） A．pa＝pb Va＜Vb B．pa＝pb Va＞Vb C．pa＞pb Va＞Vb D．pa＜pb Va＜Vb 32．小辉在晚会上表演了一个节目，如图所示。他一只手握住胶管的中部，保持下半部分不动，另一只手抓住管的上半部，使其在空中快速转动，这时下管口附近的碎纸屑被吸进管中，并“天女散花”般地从上管口飞了出来。产生这一现象的原因是由于（　　） A．下管口空气流速大，导致下管口的压强大于上管口的压强 B．下管口空气流速大，导致下管口的压强小于上管口的压强 C．上管口空气流速大，导致上管口的压强大于下管口的压强 D．上管口空气流速大，导致上管口的压强小于下管口的压强 33．利用传感器做“探究流体压强与流速的关系”的实验，装置如图甲所示。装置中A、B、C三节直径不同的塑料管连接在一起，右端与吹风机的尾部相连。 （1）将气体压强传感器探头分别插入三节管中，传感器与电脑相连，打开吹风机吹气时，电脑屏幕如图乙所示，已知①②③三条图线分别对应三节管中气体压强随时间变化的情况，则反映C管内气体压强随时间变化的情况的曲线是 （选填“①”“②”或“③”）。 （2）下列情形中，能够运用上述的实验规律进行解释的是 （填字母）。 A．将氢气球放手后，它会飘向空中 B．船舶航行时应避免两艘靠近的船并排前进 C．打开的窗户外有平行于墙壁的风吹过时，窗帘会飘出窗外 D．等候列车的乘客应站在安全线以外，否则会被“吸”向列车 34．香水能使人保持悦人的气味而受到人们的喜爱。如图甲是球压式的香水瓶，使用时，挤压气囊就会有香水呈雾状喷出，松开后停止喷洒，该香水瓶的结构原理如图乙。请你解释该种香水瓶喷洒香水的过程及原理。 35．在西溪湿地的北门门口，正在进行项目化设计比赛。小荷则参与了战斗机模型机翼的项目化设计，他用硬纸板制作机翼模型，用竖直滑的杆穿过机翼模型，将模型挂在弹簧秤上。用可调速的风扇，距机翼模型相同距离，以不同的风速正对着模型吹风，分别读出弹簧测力计的示数，并进行多次实验，获得以下数据。 实验组别 机翼长度 机翼宽度 机翼厚度 不同风速时弹簧秤的示数（N） 0m/s 1m/s 3m/s 6m/s 12m/s 1 20cm 10cm 2cm 9.5 8.5 7.1 5.1 2.9 2 20cm 10cm 4cm 10.0 8.6 6.3 3.1 0 3 20cm 10cm 6cm 11.0 9.1 6.1 2.5 0 （1）小荷研究的是飞机升力与飞机 的关系。 （2）第3组实验中，当风速为3m/s时机翼模型受到的升力为 N。 （3）分析表格数据，小荷推断机翼厚度越大，弹簧秤示数随着风速增加时的减小量越多的原因是 。 （4）若想要研究该机翼是否能带动战斗机模型起飞，小荷认为还需要测量的数据是 。 A．机身的重力 B．机身及机翼的总体积 36．小科在学习“流体压强与流速关系”后，利用3D打印机制作出大小不同的纸机翼模型，进行风洞模拟实验（如图所示），并用传感器测量相关数据，进行分析研究。 机翼投影面积S/m2 风速为v1时获得的升力F1/N 风速为v2时获得的升力F2/N 风速为v3时获得的升力F3/N 0.01331 0.032 0.027 0.023 0.00998 0.023 0.021 0.017 0.00665 0.015 0.013 0.011 （1）当气流吹向飞机的机翼时，机翼上方气体压强 下方压强（选填“大于”、“小于”或“等于”），飞机会获得升力，并且在相同条件下，气体的流速越大，飞机获得的升力也越大。 （2）在探究飞机获得的升力与机翼投影面积的关系时，实验数据如表所示。 ①在进行实验时，小科需要保证纸飞机的形状、纸质等因素相同，其采用的科学方法是 。 ②分析数据，关于飞机获得的升力与机翼投影面积的关系，你能得出的初步结论是 。 ③通过分析表中的数据可知，v1、v2、v3从大到小的顺序是 。 37．“飞机迷”小蒋学习了流体压强知识后，他想探究飞机升力大小与哪些因素有关。他猜想：升力大小与机翼形状、飞机飞行速度和飞机的迎角（机翼轴线与水平气流方向的夹角）有关。 （1）小蒋制作了如图甲所示的飞机机翼模型，机翼做成该形状是利用了 ； （2）他利用如图乙和丙的电风扇、升力测力计、飞机模型进行实验探究。小蒋和同伴小李想探究升力与迎角的关系，请你帮他们设计相关的实验步骤并用表格记录。 设计方案： 。 记录表格： 。 飞机迎角 试验次数 测力计示数/牛 平均值/牛 0° 1 2 3 10° 4 5 6 20° 7 8 9 30° 10 11 12 2 / 2 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $ 第1节 天气与气候 第2节 大气压强 一．大气层的作用 1 二．大气温度及分层 2 三．大气压强的存在 5 四．大气压强的测量 8 五．大气压与人类生活 13 六．压强与流速的关系 19 一．大气层的作用 1．2024年10月16日，我国成功将高分十二号05卫星发射升空，卫星需要高速穿过大气层进入预定轨道。以下关于大气层的说法，正确的是（　　） A．对流层最显著的特点是有强烈的对流运动 B．风雨雷电等天气现象都发生在平流层 C．大气分层的主要依据是大气密度在垂直方向上的变化 D．卫星升空时依次经过平流层→对流层→中间层→暖层→外层 【解答】解：对流层最显著的特点是有强烈的对流运动；风雨雷电等天气现象都发生在对流层；大气分层的主要依据是大气温度在垂直方向上的变化；卫星升空时依次经过对流层、平流层、中间层、暖层、外层。 故选：A。 2．2024年10月30日4时27分，神舟十九号载人飞船在酒泉发射中心发射成功。神舟十九号航天员与神舟十八号航天员齐聚天宫，完成各项既定工作。飞船在发射过程中，需要高速穿过大气层，以下关于地球大气层的说法，不正确的是（　　） A．飞船发射依次经过外层→暖层→平流层→中间层→对流层 B．大气层能保护地球，减少小天体的撞击 C．大气分层的主要依据是大气温度在垂直方向上的变化 D．雷电风雨等主要的天气现象都发生在对流层 【解答】解：地球大气层能与进入地球大气层的天体剧烈摩擦，减少小天体的撞击，有利于保护地球，B正确，不符合题意。 根据课本内容可知，大气分层的主要依据是大气温度在垂直方向上的变化，C正确，不符合题意。 对流层集中了大气质量的四分之三和几乎全部的水汽、杂质，空气对流运动显著，天气现象复杂多变，雷电风雨等主要的天气现象都发生在对流层，D正确，不符合题意。 返回舱返回地球时依次经过外层→暖层→中间层→平流层→对流层，A错误，符合题意。 故选：A。 3．气温与人们的日常生活息息相关。下列关于气温的说法正确的是（　　） A．百叶箱内的温度计读数与外界阳光直射下的温度计读数相比，平均值要大 B．高处不胜寒，说明对流层的气温随海拔升高而降低 C．一天中，最高温出现在正午12点 D．世界各地气温从低纬向高纬逐渐升高 【解答】解：A、百叶箱内的温度计读数与外界阳光直射下的温度计读数相比，平均值要小，故A错误； B、高处不胜寒，说明对流层的气温随海拔升高而降低，故B正确； C、一天中，最高温出现在下午14点左右，故C错误； D、世界各地气温从低纬向高纬逐渐降低，故D错误。 故选：B。 二．大气温度及分层 4．2022年12月4日，航天员陈冬、刘洋、蔡旭哲乘坐神舟十四号返回舱成功返回地球。返回舱返回过程中，需高速穿过大气层。关于地球大气层的说法不正确的是（　　） A．大气层能保护地球，减少小天体的撞击 B．雷电风雨等主要的天气现象都发生在对流层 C．大气层分层的主要依据是大气温度在垂直方向上的变化 D．返回舱返回地球时依次经过外层→暖层→平流层→中间层→对流层 【解答】解：据所学可知，小天体坠落地球需经过大气层，与大气摩擦、燃烧，最后消失或减小，从而减少小天体的撞击，所以大气层能保护地球，A正确，不符合题意。 对流层含有几乎全部水汽和杂质，气温随高度增加而递减，对流显著，雷电风雨等主要的天气现象都发生在对流层，B正确，不符合题意。 按大气温度在垂直方向上的变化降大气层分为对流层、平流层、高层大气，C正确，不符合题意。 根据大气的温度、密度、运动等特征，大气自下而上分为对流层、平流层、中间层、暖层、外层，故飞船返回过程中，依次穿越的大气层是外层、暖层、中间层、平流层、对流层，D错误，但符合题意。 故选：D。 5．如图1是大气温度的垂直分布示意图，图2是大气对流层的空气在不同地点冷暖状况示意图。下列说法正确的是（　　） A．图1中A层大气温度随高度上升而升高 B．图2中气压较高的是甲地，多晴朗天气 C．图1中B层集中了大气层中几乎全部的水汽 D．图2中A处空气流动的方向是向下的 【解答】解：A、图1中A层是对流层，对流层的热量直接来自于地面，所以海拔越高，气温越低，即A层大气温度随高度上升而下降，故错误。 B、图2中甲地近地面冷却，空气收缩下沉，近地面形成高压，多晴朗天气，故正确。 C、图1中对流层A层集中了大气层中几乎全部的水汽，故错误。 D、图2中近地面乙处受热，空气膨胀上升，所以A处空气流动的方向是向上的，故错误。 故选：B。 6．2024年2月3日7时37分，吉利未来出行星座第二轨11星成功发射入轨！其中有一颗被命名为“浙江台州号”的卫星，运行在600千米的轨道高度上。结合如图分析，该卫星自地面进入指定轨道时，其周围的气温变化的规律为（　　） A．一直递减 B．递增→递减→递增→递减 C．一直递增 D．递减→递增→递减→递增 【解答】解：读图可得，A热源是地面的地面辐射，故越高气温越低。而B对流层以上的大气层空气烯薄，热源为太阳辐射，越高气温也越高，C海拔越高气温越低，D海拔越高气温也越高。综上所述，该卫星自地面进入指定轨道时，其周围的气温变化的规律为递减→递增→递减→递增。 故选：D。 7．臭氧层保护是当今最重要的环保议题之一。如图反映了某年9月份30～80°S平流层臭氧总量多年变化情况。读图可知随着年份的推移，臭氧总量（　　） A．最大值所在位置在南移 B．随纬度的升高而递减 C．在高纬度地区递减明显 D．随大气二氧化碳浓度增加而增加 【解答】解：图中各年份臭氧总量曲线的最高值南北波动变化，故A项错误。 随着纬度增高，各年臭氧总量先升高再降低，故B项错误。 随着年份的推移，图中纬度范围内臭氧总量呈下降趋势。在30°S﹣50°S，各年份臭氧总量曲线坡度平缓，曲线密集；在60°S以南，各年份曲线坡度较陡，且随纬度升高越来越稀疏。因此，无论是当年还是各年，臭氧总量在高纬地区递减均较为明显，故C项正确。 图中信息不足，无法推断出“随年份增加，臭氧总量随大气二氧化碳浓度而增加”，故D项错误。 故选：C。 8．2022年4月16日上午10时左右，神舟十三号载人飞船成功返回地面，圆满完成任务。飞船在进入地球大气层后速度极大，与大气剧烈摩擦产生热量。以下说法正确的是（　　） A．随着高度的降低，大气温度逐渐变高 B．如果没有大气，天空仍然是蓝色的 C．大气温度在垂直方向上的变化，是大气层分层的主要依据 D．飞船返回地球时由外到内依次经过外层→暖层→平流层→中间层→对流层 【解答】解：A、对流层随着高度的降低，大气温度逐渐降低，不符合题意。 B、天空呈现蔚蓝色是大气对太阳辐射的散射作用，所以如果没有大气，天空不能是蓝色的，不符合题意。 C、根据课本内容可知，大气温度在垂直方向上的变化，是大气层分层的主要依据，故符合题意。 D、飞船返回地球时由外到内依次经过外层→暖层→中间层→平流层→对流层，不符合题意。 故选：C。 9．下图是大气温度垂直分布图，下列是关于大气各层及其相关作用之间的连线，其中正确的是（　　） ①对流层——气温随高度增加而降低 ②对流层——与人类生活关系最密切 ③图中B层——航天飞船活动的主要空间 ④图中B层——集中了大气中四分之三大气质量和全部水汽 A．①② B．①③ C．①④ D．③④ 【解答】解：①对流层的特点是气温随高度增加而降低，①对。 ②对流层是大气层最低处，与人类生活关系最密切，②对。 ③图中B层是平流层，航天飞船活动的主要空间并不在平流层，③错。 ④图中B层是平流层，平流层并不是集中了大气中四分之三的大气质量和全部水汽，因为对流层才是集中了大气中四分之三的大气质量和全部水汽，④错。 故选：A。 三．大气压强的存在 10．用带小孔的橡皮塞塞住瓶口，往橡皮塞的小孔中插入一个漏斗，然后从漏斗往瓶内加水，发现瓶内的水始终无法加满，最可能的原因是（　　） A．空气会流动 B．空气有质量 C．空气能压缩 D．空气占据空间 【解答】解：当向瓶内倒水的过程中，瓶子处于密封状态，内部的空气具有一定的体积会占有部分空间，导致水倒入一定量后，无法再倒进去，瓶内的水始终无法加满，故D正确，ABC不正确。 故选：D。 11．先在烧杯中装满沸水，再倒掉沸水，然后在烧瓶口放入去壳的鹌鹑蛋（不留缝隙），如图所示，将烧瓶口向右或向下或向左，发现鹌鹑蛋一直向烧瓶底部移动。整个实验现象说明了（　　） A．大气压强很大 B．大气向各个方向都有压强 C．大气各个方向压强都相等 D．大气压强大小与瓶内水温有关 【解答】解：先在烧瓶中装满沸水，再倒掉沸水，瓶内存有大量的水蒸气，在烧瓶口放入去壳的鹌鹑蛋后，水蒸气温度降低液化成小水滴，使烧瓶内气压减小；将烧瓶口向右或向左或向下，鹌鹑蛋在大气压的作用下，一直向烧瓶底部运动，根据操作和实验现象可知，大气向各个方向都有压强，但不能测量大气压的大小，且没有改变外界大气压的温度或鸡蛋的质量，整个实验现象说明了大气向各个方向都有压强，故B正确。 故选：B。 12．如图所示图片都有“吸住”的现象，其中的原理与大气压无关的是（　　） A．覆杯实验 B．塑料吸盘挂物钩 C．火罐吸在皮肤上 D．磁铁吸引大头针 【解答】解：A、图中，杯口的纸片不下落，是典型的“覆杯实验”实验，是大气压作用的结果，故A不合题意。 B、图中，塑料吸盘挂钩靠大气压强吸附在光滑的墙面上，说明了大气压强的存在，故B不符合题意； C、图中，将火罐内的空气加热后，火罐内空气由于热膨胀排出一部分，迅速倒扣在皮肤上，火罐内火熄灭，温度降低，空气收缩，罐内气体压强减小，火罐在外界大气压作用下吸在皮肤上，故C不符合题意； D、磁铁吸引大头针是因为磁铁具有磁性，能够吸引铁、钴、镍的性质，与大气压无关，故D符合题意。 故选：D。 13．小明通过覆杯实验验证大气压强的存在，在空中转动覆杯360度，验证各个方向都存在大气压。以下四个位置中，不能证明大气压存在的是（　　） A． B． C． D． 【解答】由于大气压的存在，不管杯口朝哪个方向，纸片都不会掉下，但当烧杯正放时，纸片由于自身重力的影响导致纸片不会掉下来，不能说明大气压的存在。 故选：A。 14．“做中学”是一种重要的学习方法，小滨利用质量可忽略不计的塑料瓶开展实践体验活动。 （1）装满水的塑料瓶放在水平桌面上，如图甲所示，瓶子对桌面压力的大小等于瓶子所受重力的大小，这是因为瓶子所受的重力和桌面对瓶子的支持力是一对平衡力，瓶子对桌面的压力和桌面对瓶子的支持力是一对 力。小滨发现塑料瓶对桌面的压力作用效果不明显，于是他拿来了容易发生形变的海绵继续体验。 （2）在塑料瓶侧壁上下不同位置钻两个小孔，取下瓶盖，观察到水从小孔喷出的现象如图丁所示，此现象表明：同种液体内部压强的大小与液体的深度有关。再次拧紧瓶盖，会看到小孔 （选填“A”“B”或“A和B”）立即停止出水，这是因为大气压的存在。 （3）塑料瓶停止出水后，再次将塑料瓶正放在海绵上，与图乙相比，会观察到海绵的形变程度更不明显，用这个规律可以解释的事例是： 。 A．限制货车超载 B．铁轨下面铺放枕木 C．破窗锤的敲击端做成锥状 【解答】解：（1）瓶子对桌面的压力与桌面对瓶子的支持力作用在不同的物体上，是一对相互作用力； （2）再次拧紧瓶盖后，瓶内与外界隔绝，大气压作用使水无法流出，A和B小孔立即停止出水，利用了大气压强； （3）塑料瓶停止出水后，再次将塑料瓶正放在海绵上，与图乙相比，受力面积不变，而压力大小不同，探究的是压力的作用效果与压力大小的关系，A.限制货车超载是改变压力大小，符合要求；BC.都是改变受力面积，不符合要求；故选A。 故答案为：（1）相互作用；（2）A和B；（3）A。 四．大气压强的测量 15．同学们在进行估测大气压实验时，首先读出注射器的最大刻度为V，用刻度尺量出全部刻度的长度为L；然后按照如图所示的过程，慢慢的拉注射器（甲图没有盖上橡皮帽、乙图在排尽空气后盖上了橡皮帽），刚好拉动活塞时，弹簧测力计的示数分别是F1和F2。则下列说法中正确的是（　　） A．大气对针筒活塞的压力F＝F1+F2 B．若在乙图中，针筒未排尽空气，会使得大气压强的测量值偏大 C．大气压强的测量值最接近 D．若大气压强测量为 ，则与真实值相比测量值偏小 【解答】解：AC、注射器的最大刻度为V，设注射器的刻度部分长为L，则注射器的横截面积为：S， 图甲的弹簧测力计示数反映的是活塞与筒壁的摩擦力F1，图乙的弹簧测力计示数反映的是：活塞与筒壁的摩擦力F1+大气的压力等于F2， 所以，大气对活塞产生的压力实际为：F＝F2﹣F1， 代入压强公式p，故C正确，A错误； B、若在乙图中，针筒未排尽空气，有气压的作用，会使得F2偏小，大气对活塞产生的压力偏小，根据p，在横截面积一定时，大气压强的测量值偏小，故B错误； D、若大气压强测量为 ，则与真实值相比测量值偏大，故D错误。 故选：C。 16．在测量大气压的实验中，针筒活塞的面积为5×10﹣5m2，轮轴间的摩擦和细线重不计。为消除活塞与针筒间的摩擦力对实验的影响，小明采用了图示装置，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，测得杯与水的总质量为0.69kg；然后从烧杯中向外缓慢抽水，当抽出0.42kg水时，活塞又开始向右滑动，则活塞与注射器筒之间的摩擦力为 N，所测大气压的值应为 Pa。 【解答】解：当注射器中的活塞开始向左滑动时，G1＝0.69kg×10N/kg＝6.9N， 对活塞受力分析：F+f＝G1＝6.9N； 当注射器中的活塞开始向右滑动时，G2＝（0.69kg﹣0.42kg）×10N/kg＝2.7N， 对活塞受力分析：F﹣f＝G2＝2.7N； 两式联立解得：F＝4.8N，f＝2.1N， 压强：p0.96×105Pa； 故答案为：2.1；0.96×105。 17．小俊同学利用带拉环的吸盘、厚玻璃板、水、刻度尺、大量程弹簧秤来测量大气压强的大小，具体实验步骤是：①用刻度尺测出吸盘的直径，算出吸盘平面面积为10厘米2；②将吸盘沾水湿润后，压在厚玻璃板上，排尽吸盘内空气；③用弹簧秤水平拉动吸盘，直至恰好脱落，读出此时弹簧秤示数为98.5牛；④记录整理数据；⑤算出大气压强的值，分析实验结论。实验装置如图，请结合你所学的知识分析： （1）将吸盘沾水湿润的目的是 ； （2）根据小俊同学的实验数据，计算出大气压的值等于 帕。 （3）如果在实验过程中吸盘漏气，那么测得的大气压值将会 （大于、等于、小于）真实值。 【解答】解：（1）利用吸盘测量大气压强的大小，应排尽吸盘内的空气，将吸盘沾水的目的是密封，防止漏气。 （2）根据题意可知，大气对吸盘的压力F＝F示＝98.5N。 若不考虑实验过程中的其他影响因素，实验时的大气压值。 （3）在实验过程中吸盘漏气，使测得的大气压力变小，根据可知，在受力面积一定时，大气压值将会小于真实值。 故答案为：（1）密封，防止漏气； （2）9.85×104； （3）小于。 18．镓铟锡合金常温下处于液态，且无毒。物理科创小组的同学们认为可以用它代替易挥发、有毒的水银测量大气压强，他们决定先测量镓铟锡合金的密度，再测量大气压强。 （1）测量密度前，为了提高液体体积测量的精确度，应在图中所示的三种注射器中选择 （选填“5mL”“20mL”或“30mL”）的注射器。 （2）同学们先测量了所选用注射器的质量m1。随后用注射器抽取适量的镓铟锡合金。他们发现抽取液态合金时，注射器中会有气泡，于是将气泡排出后，读取合金的体积V，并用天平测量它们的总质量m2。将测量和计算出的数据填入表格。 实验次数 注射器的质量m1/g 注射器和合金总质量m2/g 抽取的合金体积V/mL 合金密度ρ（g/cm3） 1 6.2 13.9 1.2 6.4 2 28.5 3.6 6.2 3 4.0 第3次实验所测m2如图乙所示，为 g。通过三次实验，得到所测镓铟锡合金的密度为 g/cm3。 （3）将PU耐压透明软管注满镓铟锡合金后，手持软管中部缓慢上提，保持两端管口始终在流态合金液面以下，直至软管中液柱分离，如图丙所示。测得管内外液面高度差h为160cm，小组测得的大气压强为 Pa。 （4）交流评估时，小明回想起，测量液态合金体积过程中。注射器零刻度线前端接口处，还有一小部分液体，如图丁所示，这部分液态合金体积未被计入，会导致密度的测量结果 （选填“偏大”或“偏小”）。 【解答】解：（1）为了提高液体体积测量的精确度，选择分度值较小的测量工具，故选分度值0.2mL的5mL的注射器； （2）总质量m＝20g+10g+1.4g＝31.4g，液体的质量m＝31.4g﹣6.2g＝25.2g， 密度ρ36.3g/cm3； 平均密度ρ6.3g/cm3； （3）手持软管中部缓慢上提，保持两端管口始终在流态合金液面以下，直至软管中液柱分离，如图丙所示。测得管内外液面高度差h为160cm，大气压等于液柱的压强，p＝ρ液gh＝6.3×103kg/m3×10N/kg×1.6m＝1.008×105Pa， （4）如图丁所示，质量准确，而这部分液态合金体积未被计入，所测体积偏小，故密度偏大。 故答案为：（1）5mL；（2）31.4；6.3；（3）1.008×105；（4）偏大。 19．某兴趣小组利用注射器（容积5毫升）、铁架台、小桶、细绳、天平等器材估测大气压的值。请你一起参与并完成实验： 【实验步骤】 ①按如图所示组装实验器材。 ②将注射器活塞推至顶端，并用橡皮帽密封注射器口。往小桶内缓慢加水，直至活塞恰好开始下滑，用天平测量出小桶和水的总质量为540克。 ③取下注射器，并用刻度尺测量其侧壁上有刻度部分的长度为10厘米。 （1）根据小组同学测得的实验数据分析，估测大气压约为 帕。 （2）小组内同学发现测得的气压值明显偏大，你认为造成测量值偏大的原因是 。 为了使估测的大气压更加准确，你认为应该补充的实验操作是 。 【解答】解：（1）②将注射器活塞推至顶端，并用橡皮帽密封注射器口，则注射器内没有气压，往小桶内缓慢加水，直至活塞恰好开始下滑，用天平测量出小桶和水的总质量为540克，对活塞的拉力： F＝G＝mg＝0.54kg×10N/kg＝5.4N ③取下注射器，并用刻度尺测量其侧壁上有刻度部分的长度为10厘米，活塞的横截面积： S0.5cm2； 根据小组同学测得的实验数据分析，估测大气压约为 p1.08×105Pa （2）小组内同学发现测得的气压值明显偏大，造成测量值偏大的原因是活塞与筒壁间有摩擦。 为了使估测的大气压更加准确，补充的实验操作是：注射器活塞推至顶端，上端未封口，接着往小桶内缓慢加水，目的是测出活塞与筒壁之间的摩擦力，所以直至活塞恰好开始下滑时，取下小桶，用弹簧测力计测量出小桶和水的总重力G1；再橡皮帽密封注射器口，向小桶内加水，直到活塞恰好开始下滑时， 用天平测量出小桶和水的总重力为G2；根据二力平衡的条件，则F′＝G2﹣G1 根据p′求出大气压的值。 故答案为：（1）1.08×105； （2）活塞与筒壁间有摩擦；见解析。 20．一款新型家用电梯（如图所示）正走进我们的生活，它的升降过程不使用线缆，而是靠气压驱动。已知外界大气压为1×105Pa，高压区始终与大气连通，保持气压不变，电梯室质量为120kg，电梯室与侧壁之间的摩擦力为300N，电梯室底部和顶部面积均为1m2。 （1）欲使电梯向上运动，应 （填“增大”或“减小”）低压区的气压。 （2）低压区的气压降到9.8×104Pa时，作用在电梯室上表面的大气压力为多少？ （3）抽气机最多能把低压区的气压降到9.5×104Pa，求该电梯匀速下降时能装载侧的物体的最大质量。 【解答】解： （1）高压区始终与大气连通，保持气压不变，顶部气压减小到一定程度，而底部气压不变，产生了一个向上的压强差、压力差，电梯室上升； （2）根据p可知，作用在电梯室上表面的大气压力F＝pS＝9.8×104Pa×1m2＝9.8×104N； （3）电梯的重力为：G电梯＝mg＝120kg×10N/kg＝1200N； 此时高压区和低压区的最大压强差为：Δp＝1×105Pa﹣9.5×104Pa＝5×103Pa， 电梯室受到的最大压力差为：F'＝ΔpS＝5×103Pa×1m2＝5×103N； 电梯匀速下降时，处于平衡状态，摩擦力方向向上，受到的合力为0， 则可装物体的最大重力为G＝F'+f﹣G电梯＝5×103N+300N﹣1200N＝4100N； 故可装的物体最大质量为：m410kg。 故答案为：（1）减小； （2）作用在电梯室上表面的大气压力9.8×104N； （3）物体的最大质量是410kg。 五．大气压与人类生活 21．如图，可以用吸管“吸”取杯中的饮料，下列现象中，“吸”的物理原理与其相同的是（　　） A．公路旁用隔音墙“吸”收部分噪声 B．大树通过根从土壤中“吸”取养分 C．化学实验中用胶头滴管“吸”取药液 D．用丝绸摩擦过的玻璃棒“吸”引纸屑 【解答】解：用吸管“吸”取杯中的饮料，是利用大气压作用吸饮料的； A．公路旁用隔音墙“吸”收部分噪声，主要利用声音的反射使得声音进入小孔不能反射出来吸声的，故A错误； B．大树通过根从土壤中“吸”取养分，利用了扩散现象，即分子的运动来吸收养分，故B错误； C．化学实验中用胶头滴管“吸”取药液，先挤出空气使得内部压强减小，在大气压的作用下吸取药液的，故C正确； D．用丝绸摩擦过的玻璃棒“吸”引纸屑，是由于摩擦起电后带静电，会吸引轻小物体，与大气压无关，故D错误。 故选：C。 22．如图为一种吸盘插花器，其下方为一个吸盘，上方有许多针状结构，把花枝插在上面，吸盘固定在容器中，并在容器中加水可使鲜花较长时间不凋谢。以下说法错误的是（　　） A．吸盘能牢牢固定在容器底部利用的是大气压 B．针状结构是为了减小受力面积来增大压强 C．花能较长时间不凋谢是因为水可以从花枝中的筛管向上运输 D．刚采摘不久的枝条仍能进行呼吸作用 【解答】解：A、吸盘排除内部空气，利用大气压将其压在容器底部，故A正确。 B、针状结构是为了减小受力面积，增大压强，方便固定花枝，故B正确。 C、花能较长时间不凋谢是因为水可以从花枝中的导管向上运输，而不是筛管，故C错误。 D、刚采摘不久的枝条仍然能进行呼吸作用，提供能量，维持生命活动，故D正确。 故选：C。 23．学习大气的压强时，我们将一只薄塑料袋放入广口瓶内，使塑料袋尽可能贴近玻璃瓶内壁。将袋口沿瓶口翻过来，用橡皮筋紧紧扎在瓶口上（如图）。以下说法不正确的是（　　） A．塑料袋贴近瓶内壁是为了尽量排出塑料袋与瓶内壁的空气 B．塑料袋与瓶内壁的空气排出后塑料袋与瓶内壁气压变小 C．橡皮筋紧紧扎在瓶口是为了保持塑料袋与瓶内壁保持密闭 D．塑料袋从瓶口往外拉时塑料袋与瓶内壁气压变小 【解答】解：ABC、“瓶中取袋”是研究大气压强时的实验，为了使塑料袋在拉出过程中受力明显，在操作的过程中，应尽量排出塑料袋与瓶内壁的空气，并且保持此装置的气密性良好，因此塑料袋贴近瓶壁，尽量排出塑料袋与瓶内壁的空气，且应用橡皮筋紧扎瓶口，保持塑料袋与瓶内壁密闭，保持装置气密性良好，这样也能保证塑料袋贴近瓶壁后，塑料袋与瓶内壁之间气压不变，故AC正确、B错误； D、由于塑料袋外侧紧贴瓶内壁一侧，而塑料袋内侧受到大气压的作用，将塑料袋从瓶内拉出来时，瓶内残余空气体积变大，因此塑料袋与瓶内壁气压将变小，故D正确。 故选：B。 24．如图所示的高压锅，锅盖上排气孔的横截面积为0.1cm2，排气孔上带有限压阀。当高压锅内气压超过安全值时，锅内的气体会顶起限压阀跑出一部分，使锅内气压减小，以保证高压锅的使用安全。 （1）若此高压锅工作时，锅内气体压强为1.5个标准大气压，为保证安全，限压阀刚好被锅内向上的压力差顶起时，锅内外的压强差为多少帕？ （2）为此应配备的限压阀的质量为多少克？（g取10N/kg，1个标准大气压取1.0×105Pa） 【解答】解：（1）已知1个标准大气压取1.0×105Pa，则此时锅内外的压强差为； （2）限压阀的重力等于内外压强差产生的压力，则限压阀的重力为G＝ΔF＝ΔpS＝5×104Pa×0.1×10﹣4m2＝0.5N， 限压阀的质量为。 答：（1）限压阀刚好被锅内向上的压力差顶起时，锅内外的压强差为5×104Pa； （2）为此应配备的限压阀的质量为50g。 25．高压锅的锅盖上有一个空心柱为排气孔，空心柱上戴着一个帽子为限压阀，当高压锅内气体的压强超过安全值时，其内的气体就会冲出限压阀，气体跑出一部分，使锅内气体的压强减少，现在一个直径为24cm、空心柱小孔的横截面积为10mm2，限压阀的质量为100g的高压锅，要用它来煮饭，若当时的大气压为1.0×105Pa。则： （1）高压锅内气体能达到的最大压强为多少？ （2）商品质量检测部门检测，此高压锅内气体的最大压强不能超过1.8×105Pa，要使此高压锅能继续安全使用，原来的限压阀还能使用吗？若不能，应再配备一个质量为多少克的限压阀？（g取10N/kg） 【解答】解：（1）限压阀的重量为： G＝mg＝0.1kg×10N/kg＝1N； 高压锅内气体能达到的最大压强为： p＝p01.0×105Pa2×105Pa； （2）p限＝p最大﹣p0＝1.8×105Pa﹣1×105Pa＝0.8×105Pa， 根据p可得限压阀受到的压力为： F限＝p限S＝0.8×105Pa×10×10﹣6m2＝0.8N， G＝F限＝0.8N， 限压阀的质量为： m0.08kg＝80g。 答：（1）锅内气体能达到的最大压强是2×105Pa； （2）不能，应该再配一个质量为80g的限压阀。 26．大气压与人类关系密切，生活中的很多现象，都与大气压有关。 （1）下列利用大气压工作的是 （填序号）。 ①用吸管吸敞口瓶中的饮料 ②在高山上需使用高压锅才能将食物煮熟 ③离心式水泵将低处的水抽往高处 ④医生用注射器给病人注射药液 （2）利用高压锅可以将食物加热到100℃以上。小应在有关媒体上看到了由于出气孔堵塞，致使高压锅爆炸的报道后，给厂家提出了增加易熔片（熔点较低的合金材料）的改进建议。现在生产的高压锅已普遍增加了含有易熔片的放气孔（如图甲所示）。试说明他的建议有什么科学道理 。测量得知高压锅出气孔的横截面积为16mm2，安全阀的质量为80g，结合乙图。可知该高压锅烧水时的最高温度为多少℃？（外界大气压为1.0×105Pa）。 【解答】解：（1）①用力吸气，吸管内的气压小于外界大气压，饮料在外界大气压的作用下，被压入口内，利用了大气压，故①符合题意； ②在高山上用高压锅煮饭，是利用了锅内气压升高，水的沸点升高的原理，不是利用大气压，故②不合题意； ③利用离心水泵抽水通过活塞上移或叶轮转动使抽水机内水面上方的气压减小，水在外界大气压的作用下，被压上来，故③符合题意； ④医生用注射器给病人注射药液，依靠的的是人的推力，不是利用大气压，故④不合题意。 故选①③。 （2）高压锅一旦安全阀失效，锅内气体压强过大，温度也随之升高，当温度达到易熔片的熔点时，再继续加热，易熔片开始熔化，锅内气体便从气孔喷出，使锅内气压减小，从而防止爆炸事故发生。 （3）安全阀的重力：G＝mg＝0.08kg×10N/kg＝0.8N， 出气孔的面积：S＝16mm2＝16×10﹣6m2， 安全阀对出气孔处气体产生的压强： p0.5×105Pa； 由平衡条件可知，锅内气压等于外界大气压与安全阀对气体压强之和， 则锅内气压：p内＝p0+p＝1.0×105Pa+0.5×105Pa＝1.5×105Pa， 由图象知，锅内温度约为114℃。 答：（1）①③； （2）高压锅一旦安全阀失效，锅内气体压强过大，温度也随之升高，当温度达到易熔片的熔点时，再继续加热，易熔片开始熔化，锅内气体便从气孔喷出，使锅内气压减小，从而防止爆炸事故发生； （3）该高压锅烧水时的最高温度约为114℃。 27．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象。请回答下列问题： （1）活塞下压过程中，缸内气体质量 （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； （3）经测量，当缸内气体压强p为1×105Pa时，缸内气体的密度为1.3kg/m3，那么，当缸内气体压强p为5×105Pa时，缸内气体的密度为 kg/m3。 【解答】解： （1）气缸是封闭的，当活塞向下压，由于气缸内的气体含量并没有发生变化，所以它的质量并不发生改变； （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）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， 所以ρ1Sh1＝ρ2Sh2， 解得：ρ2ρ11.3kg/m3＝6.5kg/m3。 故答案为：（1）不变；（2）反；（3）6.5。 六．压强与流速的关系 28．如图所示是一种水翼船，船体下安装了水翼。当船在高速航行时，水面下的水翼会使船体整体抬高从而减小水对船体的阻力。则水翼安装正确的是（　　） A． B． C． D． 【解答】解：A、D、两个水翼相反放置，两个水翼受到水的压力相反，对船体不会产生向上的升力作用。不符合题意。 B、两个水翼都是上面弧形，下面平面，水经过上方流速大于下方流速，上方压强小于下方压强，水对船体产生一个向上的升力作用。符合题意。 C、两个水翼都是上面平面，下面弧形，水经过上方流速小于下方流速，下方压强小于上方压强，水对船体产生一个向下的压力作用。不符合题意。 故选：B。 29．如图装置可以用来研究液体压强与流速的关系，打开阀门，水流经该装置时，可观察到a、b两管口均有水喷出，下列说法正确的是（　　） A．a处流速快，水喷得较高 B．b处流速慢，水喷得较低 C．a，b水喷得一样高 D．水的流速越快，压强越小 【解答】解： 打开自来水阀门，水流经该装置时，由于水的流量一定，a管下端管道横截面积小，b管底部管道横截面积大，根据流体压强和流速的关系可知，a管下端水的流速大，b管下端水的流速小，所以a管下端产生的压强小，b管下端产生的压强大，所以，b管口喷出的水柱更高。 故选：D。 30．如图，小金一只手握住透明塑料管，用吹风机在管口上方吹风，发现管底的乒乓球沿着塑料管飞出，产生这一现象的原因是（　　） A．上管口空气流速小，其压强大于下管口的压强 B．下管口空气流速小，其压强小于上管口的压强 C．上管口空气流速大，其压强小于下管口的压强 D．下管口空气流速大，其压强大于上管口的压强 【解答】解：用吹风机在管口上方吹风时，上管口空气流速增大，导致其压强小于下管口的压强，管底的乒乓球沿着塑料管飞出。 故选：C。 31．如图所示，一圆形左粗右细的水库导管，a、b为粗管和细管中同一水平面上的两点，当阀门关闭时，它们的压强分别是pa、pb。打开阀门后（设水库水位基本保持不变），水管中有一气泡，随水流向右运动，在经过a点和b点时的体积分别为Va、Vb，则（　　） A．pa＝pb Va＜Vb B．pa＝pb Va＞Vb C．pa＞pb Va＞Vb D．pa＜pb Va＜Vb 【解答】解：（1）a、b两点到液面的距离相等，根据p＝ρgh可知，a、b两点受到水的压强相等，即pa＝pb； （2）由于圆形水管左粗右细，当水经过a、b两点时，a点的流速小，压强大，b点的流速大，压强小，所以气泡经过b点时的体积大于a点时体积，即Va＜Vb。 故选：A。 32．小辉在晚会上表演了一个节目，如图所示。他一只手握住胶管的中部，保持下半部分不动，另一只手抓住管的上半部，使其在空中快速转动，这时下管口附近的碎纸屑被吸进管中，并“天女散花”般地从上管口飞了出来。产生这一现象的原因是由于（　　） A．下管口空气流速大，导致下管口的压强大于上管口的压强 B．下管口空气流速大，导致下管口的压强小于上管口的压强 C．上管口空气流速大，导致上管口的压强大于下管口的压强 D．上管口空气流速大，导致上管口的压强小于下管口的压强 【解答】解：由于在空中快速转动上半部，上面的空气流动速度快，压强小；下面的空气流动速度小，压强大，纸片在压强差的作用下，被压向空中出现天女散花。 故选：D。 33．利用传感器做“探究流体压强与流速的关系”的实验，装置如图甲所示。装置中A、B、C三节直径不同的塑料管连接在一起，右端与吹风机的尾部相连。 （1）将气体压强传感器探头分别插入三节管中，传感器与电脑相连，打开吹风机吹气时，电脑屏幕如图乙所示，已知①②③三条图线分别对应三节管中气体压强随时间变化的情况，则反映C管内气体压强随时间变化的情况的曲线是 （选填“①”“②”或“③”）。 （2）下列情形中，能够运用上述的实验规律进行解释的是 （填字母）。 A．将氢气球放手后，它会飘向空中 B．船舶航行时应避免两艘靠近的船并排前进 C．打开的窗户外有平行于墙壁的风吹过时，窗帘会飘出窗外 D．等候列车的乘客应站在安全线以外，否则会被“吸”向列车 【解答】解：（1）流体的流速越大的位置压强越小，如①②③图象，③的压强最大，③的流速最小，流速最小的是横截面积最大的，所以图象③反映塑料管C。 （2）该实验说明流体的流速越大压强越小； A、氢气球利用空气的浮力升空，与流体的压强无关，故A不符合题意； B、船舶并排航行时，中间的水相对于船的流速很快，压强变小，外侧的压强较大，产生压力差会使得两艘靠近的船相撞，故B符合题意； C、刮大风时，风沿着外墙吹过，窗帘外侧空气流速大，压强小，内侧空气流速慢，压强大，窗帘受到向外的压强大于向内的压强，把窗帘压向窗户外面，故C符合题意； D、列车停靠的站台设置有安全黄线，是避免因气体流速越大的地方压强越小造成危害，故D符合题意； 故选：BCD。 故答案为：（1）③；（2）BCD。 34．香水能使人保持悦人的气味而受到人们的喜爱。如图甲是球压式的香水瓶，使用时，挤压气囊就会有香水呈雾状喷出，松开后停止喷洒，该香水瓶的结构原理如图乙。请你解释该种香水瓶喷洒香水的过程及原理。 【解答】答：过程：当快速挤压气囊，竖直管上方空气流速大，压强小，竖直管中的香水受到向上的压强大于向下的压强，竖直管中的香水在外界大气压的作用下被喷出。 原理：流体在流速越大的地方，压强越小。 35．在西溪湿地的北门门口，正在进行项目化设计比赛。小荷则参与了战斗机模型机翼的项目化设计，他用硬纸板制作机翼模型，用竖直滑的杆穿过机翼模型，将模型挂在弹簧秤上。用可调速的风扇，距机翼模型相同距离，以不同的风速正对着模型吹风，分别读出弹簧测力计的示数，并进行多次实验，获得以下数据。 实验组别 机翼长度 机翼宽度 机翼厚度 不同风速时弹簧秤的示数（N） 0m/s 1m/s 3m/s 6m/s 12m/s 1 20cm 10cm 2cm 9.5 8.5 7.1 5.1 2.9 2 20cm 10cm 4cm 10.0 8.6 6.3 3.1 0 3 20cm 10cm 6cm 11.0 9.1 6.1 2.5 0 （1）小荷研究的是飞机升力与飞机 的关系。 （2）第3组实验中，当风速为3m/s时机翼模型受到的升力为 N。 （3）分析表格数据，小荷推断机翼厚度越大，弹簧秤示数随着风速增加时的减小量越多的原因是 。 （4）若想要研究该机翼是否能带动战斗机模型起飞，小荷认为还需要测量的数据是 。 A．机身的重力 B．机身及机翼的总体积 【解答】解：（1）小荷研究的是飞机升力与飞机风速的关系； （2）第3组实验中，当风速为3m/s时机翼模型受到的升力为：1.1N﹣6.1N＝4.9N； （3）分析表格数据，小荷推断机翼厚度越大，弹簧秤示数随着风速增加时的减小量越多的原因是机翼厚度越大，产生的升力越大； （4）若想要研究该机翼是否能带动战斗机模型起飞，小荷认为还需要测量的数据是机身及机翼的总体积。 故答案为：（1）风速；（2）4.9；（3）机翼厚度越大，产生的升力越大；（4）B。 36．小科在学习“流体压强与流速关系”后，利用3D打印机制作出大小不同的纸机翼模型，进行风洞模拟实验（如图所示），并用传感器测量相关数据，进行分析研究。 机翼投影面积S/m2 风速为v1时获得的升力F1/N 风速为v2时获得的升力F2/N 风速为v3时获得的升力F3/N 0.01331 0.032 0.027 0.023 0.00998 0.023 0.021 0.017 0.00665 0.015 0.013 0.011 （1）当气流吹向飞机的机翼时，机翼上方气体压强 下方压强（选填“大于”、“小于”或“等于”），飞机会获得升力，并且在相同条件下，气体的流速越大，飞机获得的升力也越大。 （2）在探究飞机获得的升力与机翼投影面积的关系时，实验数据如表所示。 ①在进行实验时，小科需要保证纸飞机的形状、纸质等因素相同，其采用的科学方法是 。 ②分析数据，关于飞机获得的升力与机翼投影面积的关系，你能得出的初步结论是 。 ③通过分析表中的数据可知，v1、v2、v3从大到小的顺序是 。 【解答】解：（1）当气流吹向飞机的机翼时，机翼上凸下平，上方空气流速大，上方气体压强小于下方压强飞机会获得升力，并且在相同条件下，气体的流速越大，飞机获得的升力也越大。 （2）①在进行实验时，小科需要保证纸飞机的形状、纸质等因素相同，其采用的科学方法是控制变量法； ②分析数据第2列或第3列或第4列，当风速一定时，机翼投影面积越大，飞机获得升力越大。 ③通过分析表中的数据每一行，机翼投影面积一定时，向右的升力减小，根据流体的流速越大，飞机获得的升力也越大，v1、v2、v3的速度逐渐减小，即v1＞v2＞v3。 故答案为：（1）小于；（2）①控制变量法；②当其它因素相同，机翼投影面积越大，飞机获得升力越大。③v1＞v2＞v3。 37．“飞机迷”小蒋学习了流体压强知识后，他想探究飞机升力大小与哪些因素有关。他猜想：升力大小与机翼形状、飞机飞行速度和飞机的迎角（机翼轴线与水平气流方向的夹角）有关。 （1）小蒋制作了如图甲所示的飞机机翼模型，机翼做成该形状是利用了 ； （2）他利用如图乙和丙的电风扇、升力测力计、飞机模型进行实验探究。小蒋和同伴小李想探究升力与迎角的关系，请你帮他们设计相关的实验步骤并用表格记录。 设计方案： 。 记录表格： 。 【解答】解：（1）机翼上方空气比下方空气流速大，压强小，使飞机获得一个向上的升力； （2）根据控制变量法的特点可知，要探究升力与迎角的关系时，应该控制其他条件相同，改变仰角，观察升力的变化； 方案设计： ①调节使风扇的风速固定，并使飞机模型的迎角为0°，记录升力测力计的示数，多次测量求取平均值； ②改变飞机的迎角为10°、20°、30°，重复步骤①； 表格设计： 飞机迎角 试验次数 测力计示数/牛 平均值/牛 0° 1 2 3 10° 4 5 6 20° 7 8 9 30° 10 11 12 2 / 2 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $