2.3大气的压强 同步练习（含解析）

大气的压强
一、单选题
1.如图为研究“气压对水的沸点的影响”实验。待烧瓶中的水停止沸腾后，再用大号注射器抽出烧瓶里的空气，发现烧瓶内的水又重新沸腾。下列关于水能重新沸腾的原因分析正确的是（ ）
A. 抽气后，水的温度上升 B. 抽气后，瓶内气压降低，水的沸点降低
C. 石棉网的余温加热烧瓶 D. 抽气后，水的温度降低
2.下列分析中不正确的是( )
A. 甲图试管内水沸腾后，撤掉酒精灯，向外拉动注射器活塞，水又沸腾了，说明水的沸点与气压有关
B. 乙图中高压锅是根据气压高沸点低的原理制成的
C. 丙图里从倒置的漏斗口用力吸气或向下吹气，乒乓球都不会掉下
D. 丁图提供的信息说明大气压强是天气预报的重要气象要素之一
3.下列情景都与气压有关，其中有一种情景与其他三种的原理有所不同，这种情景是（ ）
A. 刮大风时会有房屋顶部被大风掀起的情况过
B. 打开的窗户外有平行于墙壁的风吹过时，窗帘会飘出窗外
C. 等候列车的乘客应站在安全线以外，否则会被“吸”向列车
D. 将吸盘按在光洁的瓷砖表面，放手吸盘会被“吸”在瓷砖上
4.根据流体压强与流速的关系，有些轿车的尾部安装了导流板，如图所示。它的作用主要是在轿车高速行驶时，增加车对地面的压力，提高车轮的抓地性能，那么导流板横截面的形状应是图中的（ ）
A. B. C. D.
5.如图所示的汽车凹痕修复器，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. 汽车凹痕处有弹性 C. 吸盘对汽车凹痕处有粘性 D. 人对吸盘的拉力
6.如图所示，两端开口的弯管，左管插入水银槽中，右管有一段为h的水银柱，中间封有一段空气。则下列说法错误的是( )
A. 弯管左管内外水银面的高度差为h
B. 若把弯管向上移动少许，则管内气体体积增大
C. 若把弯管向下移动少许，右管内的水银柱沿管壁上升
D. 若环境温度升高，右管内的水银柱沿管壁上升
7.如图是小明为家里的盆景设计的一个自动供水装置，他用一个塑料瓶装满水后倒放在盆景中，瓶口刚刚被水浸没，这样盆景中的水位可以保持一定的高度。塑料瓶中的水不会立刻全部流掉的原因是（ ）
A. 受浮力的作用 B. 外界大气压的作用 C. 盆景盘支持力的作用 D. 瓶口太小，水不易流出
8.为改善地铁地下车站的通风状况，小应设计了抽气管道，利用地面横风实现自动抽气。为提高抽气效果，管道上方迎而盖的形状应设计成下列图中的（ ）
A. B. C. D.
9.小孟为家中的盆景设计了一个自动供水装置，如图所示，用一个塑料瓶装满水倒置在装有水的盆景盘中，瓶口刚刚被水浸没。当盘中的水位下降到使瓶口露出水面时，空气进入瓶中，瓶中就会有水流出，使盘中的水位升高，瓶口又被浸没，瓶中的水不再流出，这样盆景中的水位可以保持一定的高度。下列说法正确的是（ ）
A. 瓶中水不会持续流出，是因为瓶内的压强始终等于外界大气压。
B. 瓶中水不会持续流出，是因为瓶内外有气压差，将水托住。
C. 当有空气进入瓶内，瓶内的气压就会大于大气压，将水排出。
D. 瓶中的水流出后，瓶内的气压减小。
10.物理老师在实验室做“流体压强与流速关系”的演示实验：图甲所示的是由粗细不同的三节塑料管A、B、C连接而成的装置，三节管中分别接有三个相同传感器的探头，传感器与电脑相连。老师将抽气机与C管右端相连后开始抽气，电脑绘制出的三节管中的气体压强随时间变化的p-t图象如图乙所示.则下列描述正确的是（ ）
A. 抽气过程中，三节管中的气体流速相同
B. 实验室的大气压为101.0kPa
C. 从图像上看，第二次抽气速度比第一次抽气速度快
D. 图象③是A管中的气体压强随时间变化的图象
11.如图是一种“吸盘式”挂衣钩，将它紧压在平整、光洁的竖直玻璃上，可挂衣帽等物品。它主要部件是一个“橡皮碗”，下面有关的说法错误的是（ ）
A. 被玻璃“吸”住后，皮碗内的气压小于外界大气压
B. 不能紧贴在粗糙的水泥墙壁上，粗糙面与吸盘之间有缝隙、会漏气
C. 挂上衣服后，皮碗与墙壁之间的摩擦力要比不挂衣服时大
D. 皮碗内挤出的空气越少，吸盘贴在玻璃上就越紧
12.刮大风的天气，我们在上学的路上如果迎风走路或骑车，一阵大风刮来时，我们无法用嘴或鼻子吸进空气，但可以向外吐气，当一阵风过去又恢复了正常呼吸，其原因是（ ）
A. 风大时，脸上空气压强变小，使人难以吸气 B. 风大时，脸上空气压强变小，使人难以呼气
C. 风大时，脸上空气压强变大，压得人难以吸气 D. 与气压没关系，是人缺乏锻炼
二、填空题
13.古人曾发现在高山上有“煮米不成饭”的现象，当时人们认为是因为山上的泉水太冷所造成的。实际上这是由于高山上的气压 ________（选填“高”或“低”）。导致水的沸点________(选填“升高”或“降低”）所造成的。
14.生活中处处有科学。小明同学观察到两个生活中常见的现象：①喝牛奶时，把吸管插入牛奶盒中往里吹气，迅速放开，牛奶从吸管喷出；②在室温下，把吹鼓的气球放在火炉附近，过一会儿，气球就爆炸了。
（1）如果你是小明，根据以上现象进行猜想：当气体的体积一定时，气压可能与气体的________和________有关。
（2）小明进行了实验来研究烧瓶内水面上方的气压：如图甲，先把细玻璃管插入装有半瓶常温水的密闭烧瓶中，然后，从细玻璃管上端往烧瓶里吹气，此时瓶内气压________(选填“增大”“减小”或“不变”)；迅速放开，观察到细玻璃管内水柱上升到图乙的a处位置。
（3）紧接着，小明用手握住烧瓶的瓶颈部分，使瓶内气压增大，请在图乙中画出细玻璃管内水柱上升到b处的大致位置。
三、解答题
15.家庭常用的高压锅（图甲）与普通锅主要不同之处在于它的密封性好，图乙是高压锅的结构示意图，它的盖子上有三个气孔，带有活塞的气孔 1 使锅内与外界连通，此时锅内气压与外界大气压相等（外界大气压为 1.0×10 5Pa）。当锅内温度升高至 100℃时，锅内气体会把气孔 1 的活塞顶起，这时锅被密封。锅内温度继续升高，气体压强增大，当压强增至最大值时，气体就会冲开气孔 2 上的限压阀。气孔 3 正常情况下无作用，图乙未画出。设锅内气压每增加 5×10 3Pa，水的沸点相应增加 1℃。（g=10N/kg）
（1）此高压锅限压阀的质量为 100g，气孔 2 的面积为 10mm2 ， 则锅内的最高温度可达到多少？
（2）经商品质量检验部门检测，此高压锅内气体的最大压强不能超过 1.8×10 5Pa，要使此高压锅能继续安全使用，应配一个质量为多大的限压阀？
16.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。图甲为高压锅的构造，图乙为水的沸点与气压的关系图像，气压每一格为105Pa。
（1）若高压锅出气孔的横截面积约为12毫米2 ， 压在出气孔上的限压阀的质量为84克。通过计算并对照图像说明，利用这种高压锅烧水时，最高温度大约是多少
（2）若要把这种高压锅销售到两藏地区，在保证高压锅安全使用的前提下，用这种高压锅烧水时，要达到同样的最高温度。你认为需要怎样改进
答案解析部分
一、单选题
1.【答案】 B
【解析】【分析】液体的沸点随气压的增大而升高，随气压的减小而降低，据此分析判断。
【解答】从烧瓶内抽出部分空气后，烧瓶内气压减小，则水的沸点降低，此时水的温度高于沸点，于是水再次沸腾起来，故B正确，而A、C、D错误。
故选B。
2.【答案】 B
【解析】【分析】（1）液体的沸点随气压的增大而升高，随气压的减小而降低；
（2）根据液体沸点和气压的关系分析即可；
（3）根据流体压强和流速的关系分析；
（4）大气压强的影响因素：海拔高度和天气。
【解答】A.甲图试管内水沸腾后，撤掉酒精灯，向外拉动注射器活塞，水又沸腾了，是因为注射器内气压减小使水的沸点减低，说明水的沸点与气压有关，故A正确不合题意；
B.乙图中高压锅是根据气压高沸点高的原理制成的，故B错误符合题意；
C.丙图里从倒置的漏斗口用力吸气或向下吹气，乒乓球都不会掉下 ，是因为乒乓球上方空气流速大，而下方空气流速小压强大，于是产生向上的压强差，故C正确不合题意；
D.温度高的地方，热空气上升，因此气压减低；而温度低的地方，冷空气下降，因此气压增大，所以丁图提供的信息说明大气压强是天气预报的重要气象要素之一，故D正确不合题意。
故选B。
3.【答案】 D
【解析】【分析】分析各个选项中包含的物理原理，哪个与其它三个不同，哪个就是正确选项。
【解答】刮大风时，屋内空气流速小压强大，屋顶上空气流速大压强小，屋顶受到向上的托力，因此可能被大风掀起，原理是流体压强和流速的关系；打开窗户时，窗外的空气流速大压强小，因此窗帘会飘向窗外，原理是流体压强和流速的关系；当列车经过时，铁轨附近空气流速大压强小，人会受到向内的推力，可能发生意外，原理是流体压强和流速的关系；将吸盘按在光洁的瓷砖表面，放手吸盘会被“吸”在瓷砖上，只是大气压强的作用，与流体压强和流速的关系无关，故D符合题意，而A、B、C不合题意。
故选D。
4.【答案】 C
【解析】【分析】根据流体压强和流速的关系判断导流板上下表面的压强大小，进而对上下表面的形状进行判断。
【解答】轿车高速行驶时，导流板能够产生向下的压力，说明导流板上表面压力大，下表面压力小，因此上表面空气流速小，下表面空气流速大；与机翼的形状正好相反，导流板的上表面是平的，下表面是曲线的，故C正确，而A、B、D错误。
故选C。
5.【答案】 A
【解析】【分析】根据大气压强的知识分析即可。
【解答】汽车凹痕修复器，用气泵抽出吸盘中的空气，这时吸盘里面几乎没有空气，因此里面的气压很小；而吸盘外面有大气压强作用，于是吸盘内外产生一个向内的压力差，正式这个压力差使吸盘紧贴在汽车凹痕处，故A正确，而B、C、D错误。
故选A。
6.【答案】 B
【解析】【分析】对右管中的水银受力分析知，管中气体压强比大气压强高h厘米汞柱，则可知道弯管左管内外水银面的高度差；弯管上下移动，封闭气体温度和压强不变，体积不变；环境温度升高，气体压强不变，封闭气体体积增大，则右管内的水银柱沿管壁上升。
【解答】A、对右管中的水银受力分析知，管中气体压强比大气压强高 h厘米汞柱，所以弯管左管內外水银面的高度差为h，故A正确。
B、弯管上下移动，封闭气体温度和压强不变，体积不变，故B错误。
C、封闭气体温度和压强不变，体积不变，所以弯管向下移动少许，则右管内的水银柱沿管壁上升，故C正确。
D、环境温度升高，气体压强不变，封闭气体体积增大，则右管内的水银柱沿管壁上升，故D正确。
故答案为：B

7.【答案】 B
【解析】【分析】（1）1标准大气压可以支持10m高的水柱；
（2）当瓶口被盆里的水浸没后，分析水盆水面上内外压强的大小关系即可找到水不会迅速流掉的原因。
【解答】当塑料瓶口刚刚被水浸没时，水面外受到大气压强，瓶内同一深度的水面上受到水柱的压强和瓶内封闭气体的压强，这时大气压强 ， 因此水会保持静止状态不会流动，故B正确。
故选B。
8.【答案】 B
【解析】【分析】（1）流体流速越大的位置压强越小；
（2）只有抽气管道的两个口的压强不同，空气才能从压强大的口进气，从压强小的口出来，从而实现自动抽气。
【解答】A.抽气管道的两个口都是平的，空气流速相同，压强相同，不能实现自动抽气，故A错误；
B.抽气管道左边口是曲面，空气流速大压强小；右边口是平面，空气流速小压强大，空气从右口入左口出，能够实现自动抽气，故B正确；
C.抽气管道左边口是内凹的，效果和平面相同，右边口也是平的，空气流速相同压强相同，不能实现自动抽气，故C错误；
D.同C中相似，抽气管道两个口气压相等，不能实现自动抽气，故D错误。
故选B。
9.【答案】 B
【解析】【分析】根据大气压强的知识进行分析即可。
【解答】A.当盘中的水稍高于瓶口时，这时瓶口被水封住；根据二力平衡的知识可知，这时瓶口处受到的大气压强等于瓶内水柱的压强和瓶内气体压强之和，即瓶内气压小于外界大气压，因此水不会继续流出，故A错误；
B.因为瓶内气压小于外面的大气压，所以瓶内外有气压差，水才不会持续流出，故B正确；
C.只有瓶内气压小于大气压强时，外面的空气才会进入瓶内，故C错误；
D.根据p大气=p水+p内可知，瓶内的水流出后，瓶内的气压应该增大，故D错误。
故选B。
10.【答案】 C
【解析】【分析】（1）根据V=Sl=Svt可知，当抽气量相同时，横截面积越小的管子内气流速度越快；
（2）根据表格判断实验室内的大气压强；
（3）流体流速越大，压强越小；
（4）在相同情况下，横截面积越小的，流速越快，压强越小。
【解答】A.抽气过程中，A管最细，通过它的气流速度最大，故A错误；
B.根据乙图可知，实验室内的大气压为101.4kPa，故B错误；
C.根据图乙可知，第二次压强小于第一次压强，因此第二次的抽气速度比第一次快，故C正确；
D.A管最细，气流速度最快，压强最小，因此图①才是它的图像，故D错误。
故选C。
11.【答案】 D
【解析】【分析】衣钩能牢牢地贴在玻璃上，是靠皮碗内外的气压差，把皮碗“压”在了玻璃上，据此分析。
【解答】A.挂衣钩要固定在玻璃上，需要先用力挤压塑料皮碗，把皮碗内的空气挤出，皮碗内的气压小于外界大气压，这样皮碗就被外界的大气压紧压在了玻璃或墙壁上，故A正确不合题意；
B.如果将挂衣钩紧贴在粗糙的水泥墙壁上，粗糙面与吸盘之间有缝隙、会漏气，使内外气压相等，在挂衣钩的自重作用下，将滑下来，故B正确不合题意；
C.皮碗的重力与皮碗和墙壁之间的摩擦力是一对平衡力；挂上衣服后，皮碗与墙壁之间的摩擦力要比不挂衣服时大。故C正确不合题意；
D.皮碗内挤出的空气越多，吸盘内外气体的压强差越大，吸盘贴在玻璃上就越紧，故D错误。
故选D。
12.【答案】 A
【解析】【分析】根据流体压强和流速的关系进行分析即可。
【解答】我们吸气时，体内的气体压强小于外面的大气压强，于是新鲜的空气在大气压强的作用下被压进体内。当大风刮来时，由于空气流速很大，因此我们附近空气压强变小，因此导致吸气困难。
故A正确，而B、C、D错误。
故选A。
二、填空题
13.【答案】 低；降低
【解析】【分析】液体沸点随气压的变化规律：气压增大，沸点升高；气压减小，沸点降低，据此分析解答。
【解答】古人曾发现在高出上有“煮米不成饭”的现象，当时人们认为是因为山上的泉水太冷所造成的，实际上这是由于高山上的气压低，导致水的沸点降低所造成的。
14.【答案】 （1）质量；温度
（2）增大
（3）解：如答图所示。
【解析】【分析】（1）①牛奶喷出的原因是内部气压变大造成的：向里面吹气时，体积一定的气体质量增大，即能说明气压的大小与气体的质量有关；②气球爆炸的原因也是内部气压变大造成的，即体积一定的气体由于温度升高导致气压增大，所以气压的大小还与温度有关。
（2）当用细玻璃管向瓶中吹气时，瓶内空气的体积一定，质量变大，根据（1）中得到的规律分析瓶内气压的变化；
（3）根据封闭气体的气压随温度变化的规律解答即可。
【解答】（1）如果我是小明，根据以上现象进行猜想：当气体的体积一定时，气压可能与气体的质量和温度有关。
（2）如图甲，先把细玻璃管插入装有半瓶常温水的密闭烧瓶中，然后，从细玻璃管上端往烧瓶里吹气，此时瓶内气压增大；迅速放开，观察到细玻璃管内水柱上升到图乙的a处位置。
（3）用手握住烧瓶的瓶颈部分，瓶内气体温度升高，气压增大，因此玻璃管内水柱上升的高度更高，如下图所示：
三、解答题
15.【答案】 （1）大气对它向下的压强 po ， 自重产生向下的压强 p1 ， 锅内的气体对它向上的压强 p2 ， 当三个压强平衡时，锅内压强达最大。p2=po+p1=po+mg/S=1.0×10 5Pa+0.1kg×10N/kg/10×10 －6m2=2×10 5Pa(2×10 5Pa－1×10 5Pa )/5×10 3Pa/℃=20℃，锅内最高温度可达 100℃+20℃=120℃
（2）p2>1.8×10 5 帕，原来的限压阀不能用。p2′=po+p1=po+m′g/S1.8×10 5Pa=1.0×10 5Pa+m′×10N/kg/10×10 －6m2m′=0.08kg=80g，应配一个 80g 的限压阀。
【解析】【分析】高压锅又叫压力锅，压力煲，是一种厨房的锅具。压力锅通过液体在较高气压下沸点会提升这一物理现象，对水施加压力，使水可以达到较高温度而不沸腾，以加快炖煮食物的效率。
【解答】（1）限压阀的重力对气孔产生的压强，相当于在一个标准大气压的基础上增大压强，从而提高水的沸点；所以增大的压强是由限压阀来提供的；增大的压强为：P=mg/S=0.1kg×10N/kg/10×10 －6m2=1×10 5Pa；则沸点升高的温度为：1×10 5Pa÷5×10 3Pa/℃=20℃；故液体的沸点在高压锅中为100℃+20℃=120℃；故答案为：大气对它向下的压强 po ， 自重产生向下的压强 p1 ， 锅内的气体对它向上的压强 p2 ， 当三个压强平衡时，锅内压强达最大；p2=po+p1=po+mg/S=1.0×10 5Pa+0.1kg×10N/kg/10×10 －6m2=2×10 5Pa；(2×10 5Pa－1×10 5Pa )/5×10 3Pa/℃=20℃，锅内最高温度可达 100℃+20℃=120℃；
（2）此高压锅内气体的最大压强不能超过 1.8×10 5Pa，则原来的限压阀不能再使用，所以用极限压强 1.8×10 5Pa计算即可，则增大的压强为 1.8×10 5Pa-1×10 5Pa=0.8×10 5Pa；P=F/S=mg/S=m×10N/kg÷10×10 －6m2=0.8×10 5Pa;m=80g;故答案为：p2>1.8×10 5 帕，原来的限压阀不能用。
p2′=po+p1=po+m′g/S
1.8×10 5Pa=1.0×10 5Pa+m′×10N/kg/10×10 －6m2
m′=0.08kg=80g，应配一个 80g 的限压阀.
16.【答案】 （1）安全阀对出气孔产生的压力：
F=G=mg=84×10-3kg×10N/kg=0.84N．
s=12mm2=12×10-6m2 ，
安全阀对出气孔产生的压强：p＝ ＝ ＝7×104Pa， 锅内气压： p′=1×105Pa+0.7×105Pa=1.7×105Pa． 从沸点-气压图象上得出高压锅内温度： t=116℃．
答：最高温度大约是116℃。
（2）可以增加限压阀的质量来增大锅内气压，提高沸点．
【解析】【分析】（1）高压锅的原理：高压锅密封好，水沸腾时锅内气压增大，沸点升高，容易煮熟食物；（2）知道安全阀的质量，可以求安全阀对出气孔产生的压力，再利用压强公式求安全阀对出气孔产生的压强，加上外界大气压，得出锅内气压，从沸点-气压图象上得出高压锅内最高温度；