2.3 大气的压强 同步练习（含解析）

2.3 大气的压强
一、选择题
1．有些到高山地区的人容易得高山病，其主要原因是（　　）
A．高山上空气稀薄，气压偏低 B．高山上大气中二氧化碳含量较多
C．高山上气温偏低，经常下雪 D．高山上道路崎岖，人体能量消耗过多
2．对流层是大气层中与人们生活生产最密切的一层，人类就生活在对流层的底部，承受着大气对我们的压强-大气压。下列有关叙述中正确的是（　　）
A．如果把手掌摊开，大气对手掌上表面的压力大约有1800N
B．对流层中大气压的大小与大气的密度有关，离地面越高的地方，大气压也越大
C．平流层的空气运动明显，主要的天气现象都出现在这一层中
D．青藏高原地区纬度较低，但是气候寒冷，主要影响因素是季风
3．如图所示的“负压病房”在抗击新冠肺炎疫情中发挥了重要作用。所谓“负压病房”是指病房内的气压低于病房外的气压。这样既能保证向室内提供新鲜空气，还能在特殊装置下，实现将病房内被污染的空气通过专门通道排放到固定地方进行无害化处理，避免医护人员交互感染。下列处于“负压”状态的是（　　）
漏气的气球 B．烧煮中的高压锅
C．吸饮料过程中的吸管 D．高空飞行中的飞机机舱
4．登上数千米高山的登山运动员，观察所带的温度计和气压计，从山下到山顶气压和温度的变化正确的是（　　）
A．气压上升，气温下降 B．气压上升，气温上升
C．气压下降，气温下降 D．气压下降，气温上升
5．在无风的天气，汽车在公路上快速向前驶过，路两边的树叶会随之飘动。如图所示，汽车快速向左行驶，车后方路两边的树叶会（　　）
A．左右侧均向A方向飘动 B．左侧向A方向，右侧向C方向
C．左右侧均向C方向飘动 D．左侧向C方向，右侧向A方向
6．某同学想利用已知面积的吸盘、弹簧测力计粗测大气压强的大小，下列图示操作不能测出大气压强的是（ ）
A． B．
C． D．
7．在验证大气压存在的覆杯实验中，小科认为：“实验中纸片不掉落完全是因为纸片杯杯口的水粘住了，而与大气压无关”。下列能帮助小科改变这种想法的实验是（　　）
A．如甲图，换用不同种类的纸片做覆杯实验，纸片都不掉落
B．如图乙，覆杯实验中将杯口朝向不同方向，纸片均不掉落
C．如图丙，将一张湿纸覆盖在空杯子的杯口，倒转杯子纸片不掉落
D．如图丁，在密闭钟罩内做覆杯实验，抽出钟罩内空气的过程中纸片掉落
8．如图所示，把一根两端开口的细玻璃管，通过橡皮塞插入装有红色水的玻璃瓶中，从管口向瓶内吹少量气体后，瓶内的水沿玻璃管上升的高度为h，把这个自制气压计从1楼带到5楼的过程中（对瓶子采取了保温措施），观察到管内水柱的高度发生了变化，根据现象，下列判断错误的是（　　）
楼层 1 2 3 4 5
管内与瓶内水面的高度差/cm 5 5.3 5.7 6 6.3
A．往瓶内吹气后，水柱高度h减小
B．水柱高度h增大，说明大气压降低了
C．上楼的过程中，给瓶子保温是为了避免温度对现象的影响
D．水柱高度h越大，瓶内外气体压强差越大
9．如图所示，这些与压强知识相关的实验中分析正确的是（　　）
A．甲图实验，“纸片托水”实验中，杯中的水一定要装满
B．乙图实验，把乙图装置从山脚带到山顶的过程中，玻璃管中液面将下降
C．丙图实验，当向塑料管B中用力吹气时，细管A中液面将会下降
D．丁图实验，向外拉活塞，试管内停止沸腾的水再次沸腾，可知气压减小，水的沸点升高
10．三堪中学举行了乒乓球比赛，某同学不小心把球给踩扁了，她思考后，把球放进热水烫一下，又神奇的复原了，对于复原的原因下列说法正确的是（　　）
A．乒乓球材料遇热膨胀恢复原状
B．乒乓球内气体遇热压强变大恢复原状
C．热水产生水蒸气进入乒乓球中使球恢复原状
D．球被踩破后也能用此办法恢复原状
11．如图，玻璃管下端开口插入水银槽中，上端封有一定质量的气体，当玻璃管绕顶端转过一个角度时，水银面的高度h和空气柱的长度l的变化情况是（　　）
A．h增大，l增大 B．h增大，l减小 C．h减小，l增大 D．h减小，l减小
二、填空题
12．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泵水太寒冷所造成的。实际上这是由于高山上的气压______（选填“高”或“低”），导致水的沸点______（填“升高”或“降低”）所造成的。
13．小亮同学在物理实验室利用托里拆利实验测量大气压强的值，实验时他没有将玻璃管竖直放置，而是稍稍倾斜了，如图所示，则此时大气压强等于___________cm水银柱产生的压强：如果现在在该实验室做“观察水沸腾”的实验，测得水的沸点将___________（选填 “高于”、“等于”或“低于”） 100。
14．如图所示，两个相同的玻璃瓶，橡皮塞上插进一根两端开口的细玻璃管，使橡皮塞塞住瓶口，其中甲瓶内装满水，乙瓶没有装满，玻璃管内水面距瓶底20cm，甲瓶内水的质量为0.5kg，玻璃瓶的质量为0.3kg，底面积为10cm2，则甲瓶对桌面的压强为___________Pa；要探究大气压随高度的变化，应选用的是___________（填“甲”或“乙”）装置，当该装置随电梯从一楼上升到二十楼，管内的液面会___________（选填“上升”或“下降”）
15．“热岛”现象指城市地区由于人口稠密，工业集中，城市好像是一个温暖的岛屿，所以称为热岛。
（1）气流运动方向如图所示，和地区中表示城市的是___________。
（2）地区上空容易形成___________（填“阴雨”或“晴燥”）的天气。
（3）下列措施会加剧热岛效应的是___________。
A．多乘坐公共交通工具，绿色出行
B．将小区绿化带改建为停车位
C．城市中多建设公园
D．城市中大量使用空调
E.城市中推广太阳能热水器
16．如图所示，一根两端开口的弯管，左管插入水银槽中，右管有一段高为2厘米的水银柱，中间封有一段空气，已知外界大气压为标准大气压。请问：
（1）管内空气的气压为___________毫米汞柱。
（2）左管内水银面与管外水银液面的高度差为___________。
（3）若实验时的环境温度升高，则右管内的水银柱的位置将___________ （选填上升、下降或不变）。
（4）若把弯管向上移动少许，则管内气体体积如何变化？___________（选填增大、减小或不变）。
17．复学后，为防控新冠肺炎疫情，学校采取了很多措施，如每天测体温，戴口罩，消毒等，取得了十分显著的成效。
（1）额温枪测体温非常方便，只要对准人体的额头就可以测量。它的原理是因为它能接收人体发出的___________而计算出温度数据。
（2）戴口罩吸气时口罩有凹陷现象是因为吸气时口罩内气压___________外界大气压（填“大于”、“等于”或“小于”）。
（3）学校用过氧乙酸对教室进行消毒。过氧乙酸具有强的腐蚀性和氧化性，使用时一定要稀释。一般消毒用的是溶质质量分数为0.2%~0.5%的过氧乙酸消毒液，现要配制40kg溶质质量分数为0.5%的过氧乙酸消毒液，需要溶质质量分数为20%过氧乙酸消毒液___________kg。水___________kg。
三、探究题
18．小虎同学利用注射器（容积为V）、弹簧测力计和刻度尺估测大气压的值。
（1）实验时，首先把注射器的活塞推至注射器筒的底端，用橡皮帽封住注射器的小孔这样做的目的是___________；
（2）如图所示，水平向右慢慢拉动注射器筒，当注射器的活塞开始滑动时，记下弹簧测力计的示数F，用刻度尺测出注射器的全部刻度的长L，则大气压的值可表示为p=___________；
（3）实验室有甲乙丙三个注射器，活塞的横截面积分别为0.8、1.2和2，若弹簧测力计量程为10N，实验时选用哪支注射器合适并说明理由：我选___________（填“甲”、“乙”或“丙”）；理由是___________。
19．大气压与人类关系密切，“负压”“高压”也能被利用。
(1)新型冠状病毒肺炎是由新冠病毒引发的传染病。新型冠状病毒肺炎确诊病例要送到专业医院的“负压病房”进行医学治疗，以防止病毒扩散。对负压的解释是_________________________。
(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，写出过程)。_________
20．为了探究大气压随高度的变化规律，小明在一次登山过程中利用如图甲所示的实验装置测出不同高度下的大气压，并在坐标纸上描出大气压强p与对应海拔高度h的六个点，如图乙所示。
（1）测量前，小明把注射器的活塞推至针筒底端，然后用橡皮帽封住注射器的小孔，其目的是___________。
（2）分析图象时，小明发现1km高度处的测量数据可能有误，重新正确实验后，测得弹簧测力计示数为4.5N，2mL注射器的全部刻度的总长度为4cm，则实际大气压约为___________Pa。小明第一次实验出错的原因不可能是___________（选填“活塞和针筒的摩擦太大”或“橡皮帽的密封性不好”）
（3）修正数据后，可看出大气压随高度变化的数量关系大致为：在2km高度内，高度每升高100m，大气压降低___________Pa。
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参考答案
1．A
【详解】
高山地区海拔较高，越高的位置大气压的值越小。相对于大气压来说，体内气压过大，人就容易得高山病，会头晕、头痛、耳鸣，有的甚至恶心呕吐。
故选A。
2．A
【详解】
A．通常情况下，大气压强约1.0Pa，一只手掌的长18cm，宽10cm，面积约为180cm2，即0.018m2，故一只手掌的上表面受到的大气压力
F=pS=1.0Pa0.018m2=1800N
故A正确；
B．大气压的大小与大气的密度有关，离地面越高的地方，大气压越小，故B错误；
C．对流层的对流明显，主要的天气现象都出现在这一层中，故C错误；
D．青藏高原地区纬度较低，但是气候寒冷，主要影响因素是地形，故D错误。
故选A。
3．C
【详解】
A．漏气的气球，气球内的气压大于大气压强，故A不符合题意。
B．烧煮中的高压锅，锅内的压强大于大气压强，故B不符合题意。
C．吸饮料过程中的吸管，吸管内的气压小于大气压强，故C符合题意。
D．高空飞行中的飞机机舱，机舱内的气压大于外界大气压强，故D不符合题意。
故选C。
4．C
【详解】
当登山运动员从山下到山顶的时候，高度增加，气压减小。所以随身携带的气压计的数值将变小。同时据生活经验可知，且越往高处，气温越低，故温度计的示数也会降低。
故选C。
5．A
【详解】
汽车从路中间驶过，带动旁边空气流动，使空气流动的速度加快，空气流动的速度越快，气压就越小，于是路两边的大气就会往中间压，公路两边的树叶在压力差的作用下向内飘，即如图所示树叶向A方向飘动，故A正确，BCD错误。
故选A。
6．A
【详解】
A．由平衡条件知道，图中弹簧秤测量的是由于大气压力而使吸盘受到的竖直向上的摩擦力，故A符合题意；
BCD．三图中测量的都是大气对吸盘的压力，由 可以计算大气压强，故BCD不符合题意。
故选A。
7．D
【详解】
A．图甲中，换用不同种类的纸片做覆杯实验，纸片都不掉落，都可以证明大气压的存在，不能反驳小柯的想法，故A不符合题意；
B．图乙中，覆杯实验中将杯口朝向不同方向，纸片均不掉落，可证明大气向各个方向都有压强，不能反驳小柯的想法，故B不符合题意；
C．图丙中，将一张湿纸覆盖在空杯子的杯口，倒转杯子纸片不掉落，杯子内外都有空气，无法说明大气是否存在向上的压强，不能反驳小柯的想法，故C不符合题意；
D．图丁中，在密闭钟罩内做覆杯实验，抽出钟罩内空气的过程中纸片掉落，说明没有空气时，没有了气压，也就无法托住水和纸片，这说明实验中纸片不掉落是因为受到大气压的作用，而不是纸片被杯口的水粘住了，可反驳小柯的想法，故D符合题意。
故选D。
8．A
【详解】
A．往瓶中吹气后，瓶内气压增大，大于外界的大气压强，根据p内=p大气+p水可知，玻璃管内水柱压强增大，因此水柱高度增大，故A错误，符合题意；
B．根据p内=p大气+p水可知，水柱高度增大，则水柱压强增大，因此大气压强减小，故B正确，不符合题意；
C．当瓶子的温度发生改变时，瓶内气压也会发生改变，会对实验测量产生影响，故C正确，不符合题意；
D．根据p内=p大气+p水可知，水柱高度h越大，则水柱压强越大，说明瓶内外气体压强差越大，故D正确，不符合题意。
故选A。
9．A
【详解】
A.覆杯实验要成功，需要使纸板受到的大气向上的压强大于杯中水向下的压强，倒满水是为了排出杯中的空气，如果水没有装满，倒倾之前，水面上方会有空气，如图残余的空气压强小于外界大气压强，也可以成功，所以不一定要装满，故A正确。
B.把气压计从山脚带到山顶，瓶内空气的压强不变，由于大气压随海拔的升高而减小，山顶的大气压比山脚的大气压低，导致玻璃管内液面在瓶内气压的作用下而上升，故B错误。
C.向塑料管B吹气时，细管A的上方空气流速大、压强小，细管A中的液面在烧杯液面上方大气压的作用下上升，故C错误。
D.丁图实验中，向外拉活塞，试管内气压减小，水再一次沸腾，可知气压减小时，水的沸点降低，故D错误。
故选A。
10．B
【详解】
AB．乒乓球放进热水烫一下，乒乓球内的气体遇热膨胀，压强变大，使乒乓球恢复原状，故A错误，B正确；
CD．乒乓球被踩破后，放热热水中，内外气体压强相等，不能使乒乓球恢复原状，故CD错误。
故选B。
11．A
【详解】
当玻璃管绕顶端转过一个角度时，假设管内水银不动，则管内水银的竖直高度增大，根据p=p0-ph知，管内气体的压强减小，气体的体积将增大，则l增大；最终稳定时气体的压强减小，所以根据p=p0-ph知，管内液面升高，所以h增大。
故选A。
12．低 低
【详解】
[1]因为海拔越高，气压越低，所以高山上的大气压比平原上的要低。
[2]因为液体沸点随液面上气压的减小而减小，所以高山上水的沸点低于100，在这些地方用普通锅煮饭，往往煮不熟。
13．75 低于
【详解】
[1]实验时他没有将玻璃管竖直放置，而是稍稍倾斜了，如图所示，则此时大气压强等于75cm水银柱产生的压强。
[2]标准气压等于76cm汞柱产生的压强，而75cm<76cm，因此气体小于标准气体，那么水的沸点低于100。
14．50000 乙 上升
【详解】
[1] 由 知道，甲瓶及内部水受到的重力
由 知道，甲瓶对桌面的压强
[2]由于甲瓶内装满水，没有空气，瓶内没有气压，当外部气压发生变化时不会引起玻璃管内液柱高度的变化，故无法判断大气压的变化；而乙瓶内有空气，瓶内有气压，能判断大气压的变化，所以选择乙装置。
[3]当电梯从一楼上升到十楼，瓶内空气的压强不变，所处高度变高，外界大气压随高度的增加而减小，此时在瓶内外气压差的作用下，会有一部分水被压入玻璃管，所以，管内液面上升。
15．A B BD
【详解】
（1）城市因“热岛现象”气温明显高于外围郊区，所以气温高的城市气流受热上升，郊区气温低气流受冷下沉，根据图中气流的运动方向可知A为城市。
（2）B地区气流下沉，近地面形成高压，天气晴燥。
（3）城市热岛效应是指城市因大量的人工发热、建筑物和道路等高蓄热体及绿地减少等因素，造成城市“高温化”。
A、多乘坐公共交通工具，绿色出行，减少汽车尾气排放，会缓解温室效应，故A错误。
B、将小区绿化带改建为停车位，会减少绿化面积，加剧热岛效应，故B正确。
C、城市中多建设公园，会增加绿化覆盖率，缓解温室效应，故C错误。
D、城市中大量使用空调，会增加城市废热的排放，会加剧温室效应，故D正确。
E、城市中推广太阳能热水器，能减少城市热量，缓解温室效应，故E错误。
故选BD。
16．780 2cm 上升 不变
【详解】
（1）[1]管内空气的气压等于大气压和2cm水银产生的压强，即
p=76cmHg+2cmHg=78cmHg=780mmHg
（2）[2]对右管中的水银受力分析知，管中气体压强比大气压强高2cmHg，所以弯管左管内外水银面的高度差为2cm。
（3）[3]环境温度升高，为保持管内水银柱受力平衡，管内气体压强不变，故封闭气体体积增大，则右管内的水银柱沿管壁上升。
（4）[4]弯管上下移动，不会影响封闭气体温度和压强，故其体积不变。
17．红外线 小于 1 39
【详解】
（1）[1]物体的温度越高，发出的红外辐射能量越强，额温枪能接收人体发出的红外线而计算出温度数据。
（2）[2]戴口罩吸气时口罩有凹陷现象是因为吸气时口罩内气压小于外界大气压，从外被大气压向内挤压而凹陷。
（3）[3][4]设需要溶质质量分数为20%过氧乙酸消毒液的质量为x，根据溶液稀释前后溶质的质量不变，
40kg×0.5%=x×20%
解得
x=1kg
水的质量=稀溶液的质量-浓溶液的质量，则需要水的质量为
40kg-1kg=39kg。
18．排尽筒内的空气，密封注射器 甲 拉动乙、丙注射器所需的力超过弹簧测力计的量程
【详解】
（1）[1]实验时，把活塞推至注射器筒底端是为了排出注射器中的空气。
（2）[2]当注射器中的活塞开始滑动时，弹簧测力计的拉力与大气的压力刚好平衡，因此需要记录此时的示数；
注射器是一个圆柱体形状，因此，应量出其刻度部分的长度，再读出空积V，得出活塞的面积，将测量结果代入压强公式得：
（3）[3][4]因甲、乙、丙三个注射器，活塞的横截面积分别为0.8cm2、1.2cm2和2cm2，
①当大气压约为105Pa，当面积为0.8cm2，即0.00008m2时，可得
F=pS=105Pa×0.00008m2=8N
②当大气压约为105Pa，当面积为1.2cm2，即0.00012m2时，可得
F=pS=105Pa×0.00012m2=12N
③当大气压约为105Pa，当面积为2cm2，即0.0002m2时，可得
F=pS=105Pa×0.0002m2=20N
因为已知弹簧测力计量程为10N，乙、丙超过了测力计的量程，所以实验时应选用甲注射器。
19．病房内大气的压强小于病房外大气的压强，病房外的空气吹向病房内 见解析 115℃(115℃左右均可)
【详解】
(1)[1]病房内大气的压强小于病房外大气的压强，病房外的空气吹向病房内。
(2)[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，易熔片就开始熔化，锅内气体便从放气孔喷出，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
气孔的面积
S=1.6×10-5m2
安全阀对气孔处气体产生的压强
由题意知：锅内气压等于一标准大气压与安全阀对气体压强之和，则锅内气压是
p内=1.0×105Pa+5×104Pa=1.5×105Pa
对照图象可知，当气压为1.5×105Pa时，所对应的温度是115℃(115℃左右均可)
20．排尽注射器内的空气 90000 活塞和针筒的摩擦太大 1000
【详解】
（1）[1]将活塞推至底部并用橡皮帽堵住小孔，这样做的目的是为了排尽注射器内的空气。
（2）[2][3]注射器的体积为
V=2ml=2cm3
活塞的横截面积
拉力F=4.5N，活塞刚被拉动时，大气压强的数值
若活塞和针筒的摩擦太大，则拉力增大，导致测出的大气压强的数值偏大，因为计算出的大气压强的数值偏小，故小明第一次实验出错的原因可能是橡皮帽的密封性不好；根据正确的数据完成图像如下
（3）[4]由图像可知在2km高度内得出大气压的变化量为
则高度每升高100m，大气压降低
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