人教版八年级下册知识点同步达标测试06 对大气压强问题测试小卷(原卷+解析)

06.对大气压强问题测试小卷
(满分100分,答题时间90分钟)
一、选择题(本大题有11小题,每小题3分,共33分)
1.如图所示,下列事实中不能说明大气压存在的是(  )
A.覆杯实验中纸托住了水 B.孔明灯升空
C.用吸管吸饮料 D.用吸盘挂钩挂物件
【答案】B
【解析】A.覆杯实验中纸托住了水,说明大气压的存在,故A不合题意;
B.点燃松脂后,灯内的空气被加热,灯罩外形大小保持不变,此过程灯罩内的空气体积不变,空气膨胀溢出,质量变小,则灯罩内气体的密度小于灯罩外空气的密度,重力变小,灯受到的浮力不变,当浮力大于重力时,灯笼就能上升,不能说明大气压强的存在,故B符合题意;
C.用吸管吸饮料是利用大气压的作用将饮料压入嘴中,能说明大气压的存在,故C不合题意;
D.用吸盘挂钩挂物件,是大气压将其压在墙上,能说明大气压的存在,故D不合题意。
2.下列数据中,记录错误的是( )
A. 1m/s=3.6km/h B. 1kg=9.8N
C. 4℃时,水的密度为1.0×103kg/m3 D. 标准大气压数值为1.013×105Pa
【答案】B
【解析】A.速度单位的换算关系为1m/s=3.6km/h,A选项正确,不符合题意。
B.质量单位的换算关系为1kg=1000g,1kg的物体重力为
B选项错误,符合题意。
C.4℃时,水的密度为1.0×103kg/m3 ,C选项正确,不符合题意。
D.托里拆利实验测量出标准大气压数值约为1.013×105Pa ,D选项正确,不符合题意。
3.甲同学做托里拆利实验,测得的水银柱高出水银面76cm,乙同学采取下面哪些措施可以改变这个高度
差( )
A.往水银槽内加少量水银; B.实验时,在玻璃管加粗;
C.把玻璃管往上提一提,但不出水银面;D.把实验移到高山上去做
【答案】D。
【解析】往水银槽加水银、用粗一些的玻璃管做实验、把玻璃管往上提,这三个方法既不能改变大气压的大小,又不能改变水银柱的压强,故都不能使管内外高度差变化。只有把实验移到高山上去做,高山上大气压小,能支持的水银柱高度也就变小。故选D。
4.关于气体压强,下列说法错误的是(  )
A. 做托里拆利实验时,若将玻璃管由竖直变倾斜,管中水银柱的长度不变
B. 能用吸管将杯中饮料吸进嘴里,是利用了大气压强
C. 一标准大气压可托起约10.3m高的水柱
D. 高空飞行的大型客机,机翼上方空气流速大、压强小
【答案】A
【解析】A.托里拆利实验中,玻璃管倾斜后,长度会随着变大,管内水银增多,但水银柱的高度不变,故A错误,符合题意;
B.用吸管将杯中的饮料吸入口中,是吸走了管中的空气,使气压减小,在外界大气压的作用下将饮料压入口中;故B正确,不符合题意;
C.1标准大气压的值是1.01×105Pa,由p=ρgh可得1标准大气压支持的水柱高为
h=≈10.3m
故C正确,不符合题意;
D.由流体压强和流速的关系可知,飞机飞行过程中,机翼上方空气流速大,向下的压强小,故D正确,不符合题意。
5.张红同学用吸管吸饮料时出现了一个怪现象,无论她怎么用力,饮料都吸不上来。你认为出现这种现象的原因是( )
A.吸管有孔 B.大气压偏小 C.吸管太细 D.吸管插得太深
【答案】A
【解析】吸管有孔,管内外压强相等,液体无法被压入吸管中。
6.(2022江西)如图所示是小明同学参加校运会百米赛跑的情景。跑步过程中,下列选项中的力他时刻都要受到的有( )
A.自身的重力 B.地面的支持力 C.地面的摩擦力 D.大气的压力
【答案】AD
【解析】A.自身的重力是由于地球的吸引而受到的力,跑步过程中,一直存在,故A符合题意;
B.跑步过程中,双脚离地时,地面的支持力不存在,故B不符合题意;
C.跑步过程中,双脚离地时,地面的摩擦力不存在,故C不符合题意;
D.大气的压力时刻存在,故D符合题意。故选AD。
7.你站在地球表面,大气对你正面的压力大约是(  )
A.60N B.600N C.6000N D.60000N
【答案】D
【解析】人体正面的高1.5m左右,宽40cm左右,面积约为S=1.5m×0.4m=0.6m2,利用压强公式p=求大气对人正面的压力。
人体正面的高1.5m左右,宽40cm左右,面积约为S=1.5m×0.4m=0.6m2,
根据p=可得大气对人体正面的压力大约:
F=pS=105Pa×0.6m2=60000N。
8.(2022·宁夏中考真题)对图中各现象的物理原理分析错误的是( )。
A.甲图中刚停止沸腾的水,瓶底浇上冷水,水又重新沸腾,说明液体的沸点随气压降低而升高;
B.乙图中地漏利用连通器原理防止异味;
C.丙图中盆景自动供水装置中瓶内的水不能流下来是因为瓶外气压大于瓶内的气压;
D.丁图中由于汽车外形上凸下平,快速行驶时对地面的压力会比静止时小
【答案】A
【解析】A.浇上冷水,气压变低,水又重新沸腾,说明液体的沸点随气压降低而降低,A错误,故A符合题意;
B.地漏利用连通器原理防止异味,利用水封是正确的,故B不符合题意;
C.瓶内的水不能流下来是因为瓶外气压大于瓶内的气压是正确的,故C不符合题意;
D.汽车外形上凸下平,快速行驶时,上方流速大,压强小,会产生向上的升力,故对地面的压力会比静止时小,故D不符合题意。故选A。
9.如图甲所示,将双面吸盘小的一面紧贴在竖直玻璃上,挂上锅铲后静止;如图乙所示,将该吸盘大的一面紧贴在竖直玻璃上,挂上同一锅铲后静止,从甲图到乙图( )
A.吸盘对玻璃的压力变大,玻璃对吸盘的摩擦力变大
B.吸盘对玻璃的压力变大,玻璃对吸盘的摩擦力不变
C.吸盘对玻璃的压力不变,玻璃对吸盘的摩擦力变大
D.吸盘对玻璃的压力不变,玻璃对吸盘的摩擦力不变
【答案】B
【解析】本题考查了大气压、压强、二力平衡等知识点。从甲图到乙图,吸盘的面积变小,大气压不变,根据F=pS得:大气压力变小;玻璃对吸盘的摩擦力等于吸盘重力和锅铲重力之和,吸盘重力和锅铲重力之和不变,所以玻璃对吸盘的摩擦力不变,B选项符合题意。
10.用托里拆利实验测定大气压的数值(玻璃管内水银面上方是真空)。下列过程会导致测量数值发生变化的是( )
A.将实验从山下移到山上 B.使玻璃管稍下降一点
C.使玻璃管稍倾斜一点 D.换用稍粗点的玻璃管
【答案】A
【解析】托里拆利实验测定大气压的实验中,会导致示数变化的有:海拔高度;大气压;管底不是真空;试管倾斜得较厉害;顶部或中部开孔等。所以A正确,选A。
11.通过表1、2推断海拔五千多米处水的沸点可能是(  )
A.75℃ B.83℃ C.92℃ D.100℃
【答案】B
【解析】由表1知,海拔五千多米处的大气压处于0.47×105Pa~0.62×105Pa之间,又由表2知,这个范围内的大气压对应水的沸点应该低于90℃而高于80℃,故应选B。
二、填空题(本大题有6小题,每空2分,共23分)
1.茶壶盖上的“小孔”可以使壶内外的  相等,从而使壶内的茶水容易从壶嘴倒出.此外,由于壶身和壶嘴构成一个  ,所以壶身和壶嘴高度一般相同.
【答案】大气压;连通器.
【解析】明确“小孔”的作用是使内外气体连通.
上端开口下部连通的容器称为连通器,若内部装同一种液体,在液体不流动时,液面总是相平的.茶壶盖上的“小孔”可以使壶内外的大气压相等,从而使壶内的茶水容易从壶嘴倒出.
茶壶盖上的小孔使壶内与壶嘴构成一个连通器,即内部装同一种液体,在液体不流动时,液面总是相平的.
2.大气压随海拔高度的升高而____(选填“增大”、“减小”或“不变”),小娟同学拿着自制气压计从峨眉山脚的报国寺爬到山上的金顶时,发现玻璃管内水柱的高度h___(选填“增大”、“减小”或“不变”)。
【答案】 减小 增大
【解析】高度越大,上方大气层的厚度越小,空气越稀薄。所以,高度越大,大气压越小。瓶内的气体是封闭的。向上运动时,外界的气压减小,在里面气体压强的作用下,玻璃管内水柱会上升。
3.如图所示的托里拆利实验中,测得的大气压强等于______mm高水银柱所产生的压强。已知水银密度ρ
=13.6×103kg/m3,g=10N/kg,则100mm高水银柱产生的压强为______Pa。
【答案】750 13.6×103
【解析】(1)如图所示的托里拆利实验中,玻璃管内水银面到水银槽中水银面的垂直高度为750mm,因此,测得的大气压强等于750mm高水银柱所产生的压强。
(2)100 mm高水银柱所产生的压强
4.病毒可通过空气传播。当我们吸气时,胸部扩张,胸内肺泡跟着扩张,于是肺的容积增大,肺内空气压强减小,______使含有病毒的空气经过鼻腔、气管进入肺中;呼气时,胸部收缩,肺的容积减小,肺内含有病毒的空气压强_____。其中一部分经气管、鼻腔排出体外,还有一部分经痰液排出。病毒等通过痰液又回到空气中。
【答案】大气压;增大。
【解析】肺的容积增大,肺内空气压强减小,大气压强使含有病毒的空气经过鼻腔、气管进入肺中;呼气时,胸部收缩,肺的容积减小,肺内含有病毒的空气压强增大。
5.(2022贵州黔东南)预防新冠肺炎的最好办法是接种疫苗。截止6月6日,全州累计完成第1剂次接种超110万剂。保障接种人群按期完成免疫程序,形成免疫屏障,有效阻断疫情传播。如图所示,接种注射器的针头做得很尖,是为了______(选填“增大”或“减小”)压强,便于进行肌肉注射;注射前,医生将注射器活塞推至注射器筒底部,这样做是为了利用______把药液压入注射器内。
【答案】增大;大气压。
【解析】接种注射器的针头做得很尖,在接种时,针头与皮肤的接触面积较小,在压力相同的情况下,根据可知,可以增大压强,便于进行肌肉注射。
注射前要装液体,医生将注射器活塞推至注射器筒底部,然后向后拉活塞,这样注射器筒内的气压较小,外界大气压较大,外界大气压会把药液压入注射器内,即这样做是为了利用大气压把药液压入注射器内。
6.(2022重庆)如图所示,浴室防滑垫正面有防滑气泡,反面有防滑吸盘。正面是通过增大接触面的粗糙程度,反面是利用_______增大对地面的压力,这两种方法都能增大_______力,从而达到理想的防滑效果。
【答案】大气压;摩擦。
【解析】防滑垫的背面有许多小吸盘,将吸盘内的空气挤压出来以后,在大气压的作用下,吸盘被挤压到地面上,通过增大压力来增大摩擦力,起到了防滑的作用。浴室防滑垫正面有防滑气泡,通过增大接触面的粗糙程度增大摩擦力,两措并举增大了摩擦力,达到理想的防滑效果。
7.(2022安徽)在某星球表面,物体所受重力与质量的比值约为3.8N/kg,大气压约为760Pa。假设能在该星球表面用水做托里拆利实验,如图所示,水的密度为1.0×103kg/m3,则经实验测出的h约为______m。
【答案】0.2。
【解析】水的高度为。
8.小华同学用吸管“吸”饮料时,饮料是在   的作用下被“吸”入口中的。高原地区需用高压锅才能将食物煮熟,是因为高原地区大气压低,水的沸点   (选填“低”或“高”)。
【答案】大气压;低。
【解析】(1)用吸管吸饮料时,人嘴吸出了管中的空气,吸管内气压减小,小于外界大气压,在大气压的作用下饮料进入口中;
(2)气压随高度变化,高原地区海拔高,高处气压低,水的沸点低。
9.图所示是一个盆景自动供水装置,由于______的作用,瓶中的水不会全部流掉而有部分保留在瓶中;锤子的锤头变松了,人们常用撞击锤柄下端的方法使锤头紧套在锤柄上(如图所示),此做法主要利用了锤头具有______。
【答案】大气压 惯性
【解析】开始由于大气压的作用,瓶内的水不会流出来,当水面下降露出瓶口时,有一部分空气进入瓶中,使一部分水流出瓶口来浸没瓶口,瓶内的水又会在大气压的作用下不再流出。锤头和锤柄原来一起运动,锤柄因撞击而静止,而锤头由于惯性还要保持原来的运动状态,就紧套在锤柄上了。
10.物理知识在生活中应用广泛,如图所示;用吸管“吸”饮料时,饮料是在________的作用下被“吸”入口中的;茶壶是利用________原理工作的。
【答案】大气压;连通器。
【解析】(1)吸管吸饮料时,是先把吸管内的空气吸走,使管内气压减小,这样在外界大气压的作用下,饮料就被压进吸管里。
(2)茶壶中水不流动时,两边水面总是相平的,是应用了连通器原理。
11.已知人体皮肤的表面积约1.5m2。那么在1个标准大气压下,1.5m2的面积上受到的大气压力为 N。人体并没有被压扁,是因为 的缘故。(一个标准大气压为1.0×105Pa)
【答案】1.5×105;大气压。
【解析】由可得,在1个标准大气压下,1.5m2的面积上受到的大气压力:
F=pS=1.0×105Pa×1.5m2=1.5×105N。
由于人体内也有气压存在,内外气压相互抵消,所以人没被压扁。
12.一根有刻度的细玻璃管两端开口,通过橡皮塞插入装有红色溶液的玻璃瓶,制成一个简易气压计,如图所示,细玻璃管内的液柱是由于瓶内的气压_____(选填“大于”“小于”或“等于”)瓶外的大气压而形成的,把气压计从山下拿到山上,细玻璃管内的液柱高度会_____。
【答案】大于 升高
【解析】细玻璃管内的液柱是由于瓶内的气压大于瓶外的大气压,将瓶中的液体压入细管,形成液注的。
把气压计从山下拿到山上,山上的大气压小于山下气压,瓶内的大气压又会将液体压入细玻璃管内,使液柱高度升高。
三、简答题(本大题有2小题,每小题3分,共6分)
1.(2022·吉林)如图所示,是什么的作用把塑料吸盘压在平滑墙壁上的?如果把塑料吸盘中间戳个小孔,会发生什么现象?
【答案】大气压;吸盘会脱落。
【解析】塑料吸盘被压在平滑墙壁上,是因为吸盘上的大气压将其压住了,因为吸盘与平滑墙壁紧密接触,两者间的空气几乎没有了,而吸盘外的大气压较大,于是把吸盘压紧在墙壁上。
反塑料吸盘中间戳个小孔,吸盘与墙壁间进入空气,则吸盘内外大气压相等,吸盘受到重力会由墙壁脱落。
2.
为了过一个有意义的六一儿童节,初中二年级的小明同学去公园玩耍,发现公园内魔术师在表演空碗倒水魔术。观看完,他左思右想也没弄明白,明明看着是一个空碗,经过魔术师一番表演,最后竟然在碗里倒出来很多水。回校后,小明约请几个同学在自习课上一起跑到办公室把这个困惑和物理老师做了交流。老师为了解决疑惑,把以前做的自制教具---“空碗倒水演示器”拿了出来,让同学们认真观察。小明发现道具是一个夹层中装有水的双层金属碗,碗沿内外侧各有一个小孔,如图所示。通过老师进一步和几个同学的交流,最后让小明和其他同学明白了空碗倒水魔术的真谛。那么物理老师是怎样利用小孔A 来控制夹层中的水是否能流出的?请你用相关的物理知识进行解释。
【答案】堵住小孔A,出水口端向下碗倾斜时,A孔下方的气压小于大气压,出水口外为大气压,夹层里的水在内外压强差的作用不会流出;露出小孔A,夹层内外的气压相等,水在重力的作用下流出.
【解析】本题考查大气压的有关问题,要紧密围绕大气压强来解决问题。物理学习的过程中,要多注意观察身边的物理现象,尽可能的用我们所学过的知识去解释.本题用压强与流速的关系解释就是错误的。
四、实验题(本大题有5小题,共29分)
1.(6分)(1)图A是托里拆利实验装置,测得当地大气压等于 mm高的水银柱所产生的压强。
(2)关于图A现象的成因,十七世纪有两种观点。观点一:否认大气压存在,玻璃管内本应充满液体,液面下降是因为管内的部分液体变成气体,管内气体越多,液面下降越多。观点二:管内液面上方是真空,大气压支撑起液柱。帕斯卡为了验证哪种观点正确,将两根长12m规规格相同的玻璃管分别装满水和酒,倒置在相应液体槽中,酒的密度比水小,且比水易变成气体。若观点一正确,应出现图B中 图的现象,若观点二正确,应出现图B中 图的现象。
A B
【答案】(1)734 (2)甲;丙
【解析】(1)如图15所示,管内外水银面的高度差为734mm,又管内水银上方是真空,所以大气压强就是734mm高水银柱产生的压强;(2)根据观点一:酒精易挥发,更易变成气体,液面下降是因为管内的部分液体变成气体,管内气体越多,液面下降越多,结合图应该选甲;根据观点二:大气压撑起液注,那么酒精的密度小于水的密度,所以撑起酒精的高度更高,故选丙。
2.(6分)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(76厘米)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(如下表):
(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,オ使水银液面下降。帕斯卡利用1米左右长、不同直径的玻璃管进行托里拆利实验,如果观察到的实验现象是______________,就可以反驳反对者们的观点。
(3)下列关于科学本质及科学发现过程的描述,正确的有( )
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
【答案】(1)酒精比水更容易蒸发;(2)不同直径的玻璃管内水银柱的高度相同;(3)D。
【解析】(1)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)大气压能够支持76cm的水银柱,用1m长的玻璃管做实验,结果不同直径的玻璃管内水银柱的高度相同,就可以反驳反对者们的观点;(3)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;科学实验中要努力得到和前人不一样的实验结论,故B错误;科学发现是一个不断完善、不断修正的过程,故C正确;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。
3.(8分)小明利用2mL注射器、弹簧测力计和刻度尺估测本地的大气压值。
(1)如图甲所示,小明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4.9N。然后利用刻度尺测出注射器筒刻度部分的长度为4cm,则本地大气压强的测量值为________Pa。
(2)为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,其值为________Pa。
(3)对比两次实验结果,小明认为实验中存在下列原因,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
(4)小明发现: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,越推越费力,由此小明猜想:其他条件一定时,封闭气体的体积越小,压强越大。为了验证自己的猜想,小明用一个20mL的注射器吸入一定质量的空气后连接到胎压计上,通过推拉活塞,测得数据记录如表:
V/mL 4 6 8 10 12
p/kPa 120 80 60 48 40
根据表中的数据可得出封闭气体的压强p与体积V的数学关系式为:p=________(不要求换算和书写单位),当小明不推拉活塞时,注射器内的空气体积为________mL。
【答案】 (1)9.8×104;(2)1×105;(3)C;(4);4.8 .
【解析】(1)活塞的横截面积为
.
本地大气压强的测量值为
(2)如图乙所示,压强为100kPa=1×105Pa。
(3)对比两次数据,甲图测量值偏小,可能是弹簧测力计的示数没有读准或注射器中有空气未全部排尽,活塞与注射器筒壁间摩擦较大会导致拉力变大,压强变大,故不可能是C。
(4)由表中数据可知pV=480,故P=。当小明小明不推拉活塞时,注射器内的空气体积为 。
4.(4分)制作简易气压计,观察大气压随高度的变化。
(1)如图所示在玻璃瓶中倒入适量红色的水。将插有玻璃管的橡皮塞塞紧瓶口,红水升到玻璃管一定的高度。但高度不够,你应 , 使水上升到瓶口以上适当位置。制成了简易气压。
(2)将简易气压计从四楼移到一楼过程中,发现玻璃管内水柱 ,说明 。 (3)小明将简易气压计放在阳光下,过一会儿,他发现玻璃管内水柱发生了变化,这一现象说明,简易气压计的测量结果会受到 影响。
【答案】见解析。
【解析】(1)管中液面的高低取决于瓶内气压,要想让红水升到玻璃管一定的高度,只需增大瓶内气压即可,所以应向瓶内吹气。
越往高处气压越低,越向低处气压越高,所以从四楼移到一楼过程中外界气压升高
当外界气压增大是h就会减小,所以管内水柱下降,说明越向低处气压越大。
(3) 气压计放在阳光下,过一会儿,玻璃管内水柱发生了变化,是因为温度对气压的影响。
5.(5分)(2022江苏苏州)如图是小明利用V
=2mL的注射器,弹簧测力计、刻度尺等器材估测大气压值的情况。
(1)利用刻度尺测量出______的长度l为10cm,即可算出活塞横截面积为______cm2;
(2)把活塞推至注射器筒的底端,用橡皮帽封住注射器小孔,再水平向右缓慢拉动注射器筒,当注射器的活塞开始滑动时,记下弹簧测力计的示数F=2.1N,据此可测得大气压值p=______Pa;
(3)考虑到活塞与筒壁之间有摩擦,小明继续拉动一小段距离后,缓慢退回注射器筒,在活塞刚要到筒内底部时弹簧测力计示数为,则大气压值______(用题中出现的物理量符号表示);
(4)实验时若筒内空气没有排尽,此因素将导致所测大气压值______(偏大/偏小/不变)。
【答案】注射器刻度部分;0.2;;;偏小。
【解析】(1)利用刻度尺测量出注射器刻度部分的长度,活塞横截面积
(2)当注射器的活塞开始滑动时,弹簧测力计的拉力与大气对活塞的压力是一对平衡力,大气对活塞水的压力等于弹簧测力计的示数,测得大气压值
(3)水平向右缓慢拉动注射器筒时,当活塞开始滑动时,活塞相对于筒壁向左运动,摩擦力的方向向右,设大气对活塞的压力为F0,则①
小明继续拉动一小段距离后,缓慢退回注射器筒,在活塞刚要到筒内底部时弹簧测力计示数为,活塞相对于筒壁向右运动,摩擦力的方向向左,则②
由①②可得
大气压值
(4)实验时若筒内空气没有排尽,拉力的测量值会偏小,由可知,导致测量的大气压值偏小。
五、计算题(本大题有1小题,共9分)
1.有一种气压保温瓶其结构如图所示.用手压下按压器,气室上方小孔被堵住,在瓶内气体压强作用下,水经出水管流出.按压器面积为8厘米2,瓶内水面低于出水管10厘米.要将水压出管口,瓶内水面上方的压强至少要多大?在按压器上至少要加多大的压力?(弹簧的平均弹力为1牛,p0=1.01×105帕,g=10牛/千克,按压器所受重力忽略不计)
【答案】要使水从出水管口流出,瓶内水面上方的气体压强至少要1.02×105Pa;
为使水从出水管口流出,人手施加在按压器上的压力至少要1.8N.
【解析】分析题时,要找到题目中的平衡问题,即瓶的内外气压和水压的平衡,利用平衡法求出瓶内气压;再根据力的平衡知识,分析出瓶的内外压力的平衡,利用平衡力知识和题目的条件,可解决此题.
管口与瓶内水面之间的压强差:P水=ρ水gh=1×103kg/m3×10N/kg×0.1m=1×103Pa
水面上的压强:P=P0+P水=1.01×105Pa+1×103Pa=1.02×105Pa
克服压强差所需的压力:F水=P水S=1×103Pa×8×10﹣4m2=0.8N
考虑克服弹簧弹力后所需的压力:F=F水+F弹=0.8N+1N=1.8N06.对大气压强问题测试小卷
(满分100分,答题时间90分钟)
一、选择题(本大题有11小题,每小题3分,共33分)
1.如图所示,下列事实中不能说明大气压存在的是(  )
A.覆杯实验中纸托住了水 B.孔明灯升空
C.用吸管吸饮料 D.用吸盘挂钩挂物件
2.下列数据中,记录错误的是( )
A. 1m/s=3.6km/h B. 1kg=9.8N
C. 4℃时,水的密度为1.0×103kg/m3 D. 标准大气压数值为1.013×105Pa
3.甲同学做托里拆利实验,测得的水银柱高出水银面76cm,乙同学采取下面哪些措施可以改变这个高度
差( )
A.往水银槽内加少量水银; B.实验时,在玻璃管加粗;
C.把玻璃管往上提一提,但不出水银面;D.把实验移到高山上去做
4.关于气体压强,下列说法错误的是(  )
A. 做托里拆利实验时,若将玻璃管由竖直变倾斜,管中水银柱的长度不变
B. 能用吸管将杯中饮料吸进嘴里,是利用了大气压强
C. 一标准大气压可托起约10.3m高的水柱
D. 高空飞行的大型客机,机翼上方空气流速大、压强小
5.张红同学用吸管吸饮料时出现了一个怪现象,无论她怎么用力,饮料都吸不上来。你认为出现这种现象的原因是( )
A.吸管有孔 B.大气压偏小 C.吸管太细 D.吸管插得太深
6.(2022江西)如图所示是小明同学参加校运会百米赛跑的情景。跑步过程中,下列选项中的力他时刻都要受到的有( )
A.自身的重力 B.地面的支持力 C.地面的摩擦力 D.大气的压力
7.你站在地球表面,大气对你正面的压力大约是(  )
A.60N B.600N C.6000N D.60000N
8.(2022·宁夏中考真题)对图中各现象的物理原理分析错误的是( )。
A.甲图中刚停止沸腾的水,瓶底浇上冷水,水又重新沸腾,说明液体的沸点随气压降低而升高;
B.乙图中地漏利用连通器原理防止异味;
C.丙图中盆景自动供水装置中瓶内的水不能流下来是因为瓶外气压大于瓶内的气压;
D.丁图中由于汽车外形上凸下平,快速行驶时对地面的压力会比静止时小
9.如图甲所示,将双面吸盘小的一面紧贴在竖直玻璃上,挂上锅铲后静止;如图乙所示,将该吸盘大的一面紧贴在竖直玻璃上,挂上同一锅铲后静止,从甲图到乙图( )
A.吸盘对玻璃的压力变大,玻璃对吸盘的摩擦力变大
B.吸盘对玻璃的压力变大,玻璃对吸盘的摩擦力不变
C.吸盘对玻璃的压力不变,玻璃对吸盘的摩擦力变大
D.吸盘对玻璃的压力不变,玻璃对吸盘的摩擦力不变
10.用托里拆利实验测定大气压的数值(玻璃管内水银面上方是真空)。下列过程会导致测量数值发生变化的是( )
A.将实验从山下移到山上 B.使玻璃管稍下降一点
C.使玻璃管稍倾斜一点 D.换用稍粗点的玻璃管
11.通过表1、2推断海拔五千多米处水的沸点可能是(  )
A.75℃ B.83℃ C.92℃ D.100℃
二、填空题(本大题有6小题,每空2分,共23分)
1.茶壶盖上的“小孔”可以使壶内外的  相等,从而使壶内的茶水容易从壶嘴倒出.此外,由于壶身和壶嘴构成一个  ,所以壶身和壶嘴高度一般相同.
2.大气压随海拔高度的升高而____(选填“增大”、“减小”或“不变”),小娟同学拿着自制气压计从峨眉山脚的报国寺爬到山上的金顶时,发现玻璃管内水柱的高度h___(选填“增大”、“减小”或“不变”)。
3.如图所示的托里拆利实验中,测得的大气压强等于______mm高水银柱所产生的压强。已知水银密度ρ=13.6×103kg/m3,g=10N/kg,则100mm高水银柱产生的压强为______Pa。
4.
病毒可通过空气传播。当我们吸气时,胸部扩张,胸内肺泡跟着扩张,于是肺的容积增大,肺内空气压强减小,______使含有病毒的空气经过鼻腔、气管进入肺中;呼气时,胸部收缩,肺的容积减小,肺内含有病毒的空气压强_____。其中一部分经气管、鼻腔排出体外,还有一部分经痰液排出。病毒等通过痰液又回到空气中。
5.(2022贵州黔东南)预防新冠肺炎的最好办法是接种疫苗。截止6月6日,全州累计完成第1剂次接种超110万剂。保障接种人群按期完成免疫程序,形成免疫屏障,有效阻断疫情传播。如图所示,接种注射器的针头做得很尖,是为了______(选填“增大”或“减小”)压强,便于进行肌肉注射;注射前,医生将注射器活塞推至注射器筒底部,这样做是为了利用______把药液压入注射器内。
6.(2022重庆)如图所示,浴室防滑垫正面有防滑气泡,反面有防滑吸盘。正面是通过增大接触面的粗糙程度,反面是利用_______增大对地面的压力,这两种方法都能增大_______力,从而达到理想的防滑效果。
7.(2022安徽)在某星球表面,物体所受重力与质量的比值约为3.8N/kg,大气压约为760Pa。假设能在该星球表面用水做托里拆利实验,如图所示,水的密度为1.0×103kg/m3,则经实验测出的h约为______m。
8.小华同学用吸管“吸”饮料时,饮料是在   的作用下被“吸”入口中的。高原地区需用高压锅才能将食物煮熟,是因为高原地区大气压低,水的沸点   (选填“低”或“高”)。
9.
图所示是一个盆景自动供水装置,由于______的作用,瓶中的水不会全部流掉而有部分保留在瓶中;锤子的锤头变松了,人们常用撞击锤柄下端的方法使锤头紧套在锤柄上(如图所示),此做法主要利用了锤头具有______。
10.物理知识在生活中应用广泛,如图所示;用吸管“吸”饮料时,饮料是在________的作用下被“吸”入口中的;茶壶是利用________原理工作的。
11.已知人体皮肤的表面积约1.5m2。那么在1个标准大气压下,1.5m2的面积上受到的大气压力为 N。人体并没有被压扁,是因为 的缘故。(一个标准大气压为1.0×105Pa)
12.一根有刻度的细玻璃管两端开口,通过橡皮塞插入装有红色溶液的玻璃瓶,制成一个简易气压计,如图所示,细玻璃管内的液柱是由于瓶内的气压_____(选填“大于”“小于”或“等于”)瓶外的大气压而形成的,把气压计从山下拿到山上,细玻璃管内的液柱高度会_____。
三、简答题(本大题有2小题,每小题3分,共6分)
1.(2022·吉林)如图所示,是什么的作用把塑料吸盘压在平滑墙壁上的?如果把塑料吸盘中间戳个小孔,会发生什么现象?
2.
为了过一个有意义的六一儿童节,初中二年级的小明同学去公园玩耍,发现公园内魔术师在表演空碗倒水魔术。观看完,他左思右想也没弄明白,明明看着是一个空碗,经过魔术师一番表演,最后竟然在碗里倒出来很多水。回校后,小明约请几个同学在自习课上一起跑到办公室把这个困惑和物理老师做了交流。老师为了解决疑惑,把以前做的自制教具---“空碗倒水演示器”拿了出来,让同学们认真观察。小明发现道具是一个夹层中装有水的双层金属碗,碗沿内外侧各有一个小孔,如图所示。通过老师进一步和几个同学的交流,最后让小明和其他同学明白了空碗倒水魔术的真谛。那么物理老师是怎样利用小孔A 来控制夹层中的水是否能流出的?请你用相关的物理知识进行解释。
四、实验题(本大题有5小题,共29分)
1.(6分)(1)图A是托里拆利实验装置,测得当地大气压等于 mm高的水银柱所产生的压强。
(2)关于图A现象的成因,十七世纪有两种观点。观点一:否认大气压存在,玻璃管内本应充满液体,液面下降是因为管内的部分液体变成气体,管内气体越多,液面下降越多。观点二:管内液面上方是真空,大气压支撑起液柱。帕斯卡为了验证哪种观点正确,将两根长12m规规格相同的玻璃管分别装满水和酒,倒置在相应液体槽中,酒的密度比水小,且比水易变成气体。若观点一正确,应出现图B中 图的现象,若观点二正确,应出现图B中 图的现象。
A B
2.(6分)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(76厘米)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(如下表):
(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,オ使水银液面下降。帕斯卡利用1米左右长、不同直径的玻璃管进行托里拆利实验,如果观察到的实验现象是______________,就可以反驳反对者们的观点。
(3)下列关于科学本质及科学发现过程的描述,正确的有( )
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
3.(8分)小明利用2mL注射器、弹簧测力计和刻度尺估测本地的大气压值。
(1)如图甲所示,小明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4.9N。然后利用刻度尺测出注射器筒刻度部分的长度为4cm,则本地大气压强的测量值为________Pa。
(2)为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,其值为________Pa。
(3)对比两次实验结果,小明认为实验中存在下列原因,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
(4)小明发现: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,越推越费力,由此小明猜想:其他条件一定时,封闭气体的体积越小,压强越大。为了验证自己的猜想,小明用一个20mL的注射器吸入一定质量的空气后连接到胎压计上,通过推拉活塞,测得数据记录如表:
V/mL 4 6 8 10 12
p/kPa 120 80 60 48 40
根据表中的数据可得出封闭气体的压强p与体积V的数学关系式为:p=________(不要求换算和书写单位),当小明不推拉活塞时,注射器内的空气体积为________mL。
4.(4分)制作简易气压计,观察大气压随高度的变化。
(1)如图所示在玻璃瓶中倒入适量红色的水。将插有玻璃管的橡皮塞塞紧瓶口,红水升到玻璃管一定的高度。但高度不够,你应 , 使水上升到瓶口以上适当位置。制成了简易气压。
(2)将简易气压计从四楼移到一楼过程中,发现玻璃管内水柱 ,说明 。 (3)小明将简易气压计放在阳光下,过一会儿,他发现玻璃管内水柱发生了变化,这一现象说明,简易气压计的测量结果会受到 影响。
5.(5分)(2022江苏苏州)如图是小明利用V=2mL的注射器,弹簧测力计、刻度尺等器材估测大气压值的情况。
(1)利用刻度尺测量出______的长度l为10cm,即可算出活塞横截面积为______cm2;
(2)把活塞推至注射器筒的底端,用橡皮帽封住注射器小孔,再水平向右缓慢拉动注射器筒,当注射器的活塞开始滑动时,记下弹簧测力计的示数F=2.1N,据此可测得大气压值p=______Pa;
(3)考虑到活塞与筒壁之间有摩擦,小明继续拉动一小段距离后,缓慢退回注射器筒,在活塞刚要到筒内底部时弹簧测力计示数为,则大气压值______(用题中出现的物理量符号表示);
(4)实验时若筒内空气没有排尽,此因素将导致所测大气压值______(偏大/偏小/不变)。
五、计算题(本大题有1小题,共9分)
1.有一种气压保温瓶其结构如图所示.用手压下按压器,气室上方小孔被堵住,在瓶内气体压强作用下,水经出水管流出.按压器面积为8厘米2,瓶内水面低于出水管10厘米.要将水压出管口,瓶内水面上方的压强至少要多大?在按压器上至少要加多大的压力?(弹簧的平均弹力为1牛,p0=1.01×105帕,g=10牛/千克,按压器所受重力忽略不计)

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