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浙教版科学八年级上学期 第二单元 压强 同步练习(2)
一、单选题
1.(2021八上·宁波期末)小明进行实验探究,用矿泉水瓶剪成漏斗,将乒乓球放入其中,能将球吹出漏斗的是( )
A.从下往上吹 B.从上往下吹
C.水平向前吹 D.在漏斗上方吹
【答案】D
【知识点】流体压强与流速的关系
【解析】【分析】根据流体压强和流速的关系分析。
【解答】A.从小往上吹时,乒乓球底部的空气流速大压强小,乒乓球受到大气向下的压力,不会被吹走,故A不合题意;
B.从上往下吹时,乒乓球顶部的空气流动大压强小,乒乓球受到大气向上的压力,不会被吹走,故B不合题意;
C.水平向前吹时,乒乓球左边的空气流速大压强小,乒乓球受到水平向左的压力,不会被吹走,故C不合题意;
D.在漏斗上方水平吹时,乒乓球上方空气流速大压强小,它受到向上的推力,可以被吹走,故D符合题意。
故选D。
2.(2019八上·浙江期中)大气对你一只手掌上表面的压力最接近以下值中的( )
A.10牛 B.100牛 C.1000牛 D.10000牛
【答案】C
【知识点】大气压强的存在
【解析】【分析】将手掌看做一个长方形,对它的长和宽进行估测,根据面积公式S=ab计算出面积,最后根据公式F=pS计算作用在手掌上的压力即可。
【解答】将手掌看做一个长方形,长大约20cm,宽大约5cm;
那么手掌的面积大约为:S=ab=20cm×5cm=100cm2=10-2m2;
那么作用在手掌上的大气压力大约为:F=pS=105Pa×10-2m2=1000N。
故选C。
3.图实例中,利用大气压的是( )
A.发烧时擦酒精降温
B.盐水选种
C.用吸管吸饮料
D.奶牛自动喂水器
【答案】C
【知识点】大气压强的存在
【解析】【分析】分析各个选项中包含的物理原理Ike。
【解答】A.发烧时擦酒精降温,利用液体蒸发吸热,故A不合题意;
B.盐水选种,利用密度大于水的下沉,密度小于水的漂浮的原理,故B不合题意;
C.用吸管吸饮料时,利用外界的大气压强将饮料压入口中,故C符合题意;
D.奶牛自动喂水器,利用连通器原理,故D不合题意。
故选C。
4.关于图中空气运动的说法,正确的是( )
A.①处空气上升是因为气压高
B.③处气压较④处高,所以空气下沉
C.⑥处气温高、气压低,所以空气下沉
D.④处气温低,空气收缩下沉
【答案】D
【知识点】大气压强的存在
【解析】【分析】热力环流的过程为近地面温度高气体膨胀上升形成低压,高空形成高压;温度低气体收缩下沉形成高压,高空形成低压;大气在水平方向上从高压流向低压,从而形成热力环流.【解答】A.①处空气上升是因为气温高,空气体积膨胀,密度减小,而不是气压高,故A错误;
B.同一地区高度越高气压越低,故③处气压较④低,故B错误;
C.⑥处气温低、气压高,故C错误;
D.④处气温低,空气收缩下沉,形成高压,故D正确。
故选D。
5.(2021八上·淳安期末)如图所示,往吸管 B 中吹气, 可以看到吸管 A 中的水面上升,以下现象中涉及的原理与图中相同的是( )
A.将氢气球放手后,它会飘向空中
B.气艇能够停在空中一定高度处
C.通过拍打窗帘清除它上面的灰尘
D.站在列车站台上的安全线以外等车
【答案】D
【知识点】流体压强与流速的关系
【解析】【分析】流体流速越大的地方压强越小,根据流体压强和流速的关系分析即可。
【解答】往吸管 B 中吹气, 气流从A管上方迅速经过,管口处空气流速大压强小,烧杯内的水在大气压强的作用下被压入A管,于是可以看到吸管 A 中的水面上升。
A.将氢气球放手后,它会飘向空中,是因为氢气球受到的浮力大于重力,故A不合题意;
B.气艇能够停在空中一定高度处,是因为浮力等于重力,故B不合题意;
C.拍打窗帘时,窗帘受力而由静止变为运动,此时灰尘由于惯性保持原来的静止状态,于是与窗帘分开而落下,故C不合题意;
D.列车经过时,铁轨附近空气流速大压强小,于是乘客会受到朝向铁轨的推力,故D符合题意。
故选D。
6.(2021八上·吴兴期末)某科技小组想改装轮船设计成一驾“水下飞机”,在密封的轮船两侧加装一对上下表面弯曲程度可调的“机翼”,“水下飞机”可以通过调节“机翼”上下表面的弯曲程度来实现上浮、下潜和停留在深水中,下列四幅“水下飞机”的截面图表示它下潜时情况的是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【知识点】流体压强与流速的关系
【解析】【分析】根据流体压强和流速的关系分析判断。
【解答】当“水下飞机”下潜时,它需要水对它施加向下的压力,即机翼上下表面的的压强差是向下的。根据流体压强和流速的关系可知,此时机翼下方的水流速度应该大于上方,即机翼的下表面为曲面,而上表面为平面,故D正确,而A、B、C错误。
故选D。
7.(2021八上·嘉兴期末)小李做了一个有趣的实验(如图所示),取两个相同的玻璃杯,把乒乓球放入左边杯子中。将两个玻璃杯口对口地放在同一水平面上,杯口之间距离大约为1cm。对准两个杯口中间快速吹一口气,则乒乓球将( )
A.向左杯的杯底处运动 B.向左杯的杯口处运动
C.静止不动 D.原地跳动
【答案】B
【知识点】流体压强与流速的关系
【解析】【分析】流体流速越大的地方压强越小,根据流体压强和流速的关系分析判断。
【解答】根据流体压强和流速的关系可知,杯子口处空气流速大,压强小,而杯底空气流速小压强大,于是小球会在杯底空气压强的作用下向杯口运动。
故选B。
8.(2021八上·绍兴期中)许多现象与气压有关,下列对于气压相关现象的描述正确的是( )
A.图甲试管内水沸腾后,撤掉酒精灯,向外拉动注射器活塞,水又重新沸腾了,因为气压 降低,水的沸点升高。
B.图乙中密闭瓶子内插入一根细玻璃管,将该瓶从山脚带到山顶,管内液面上升,因为海 拔升高,外界气压下降
C.图丙中汽车在高速行驶时会有“打漂”感,为了增加抓地力,可以安装图右侧所示尾翼, 应用了气体流速与气压的关系。
D.图丁装置中,二氧化碳是一种温室效应气体,在阳光照射下,水柱向右移动。因为密闭 容器中的气体随着温度升高,气压增大。
【答案】B
【知识点】沸点及沸点与气压的关系;大气压强的存在
【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)根据大气压强随高度的变化规律,结合p内=p大气+p水分析判断;
(3)注意分数尾翼受到大气压强的方向;
(4)流体总是从压强大的地方流向压强小的地方。
【解答】A.向外拉动注射器的活塞,则烧瓶内气压减小,而水重新沸腾,说明水的沸点降低,即气压降低,水的沸点降低,故A错误;
B.从山脚到山顶,高度增大,则大气压强减小,根据p内=p大气+p水可知,水柱的压强增大,即液面上升,故B正确;
C.要增加着地力,那么大气对尾翼的压力应该竖直向下,即上表面受到的压强大于下表面受到的压强,也就是上表面空气流速小于下表面,则尾翼的形状为:上表面为平面,下表面为曲面,故C错误;
D.二氧化碳吸热能力强,则右瓶内气体温度高压强更大,那么水柱向左移动,故D错误。
故选B。
9.(2021八上·湖州期中)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
【答案】A
【知识点】二力平衡的条件及其应用;大气压强的存在
【解析】【分析】利用大气压强的知识,结合二力平衡的条件对各个选项进行判断即可。
【解答】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;
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正确不合题意;
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正确不合题意;
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正确不合题意。
故选A。
10.(2018八上·浙江期中)在相同温度和相同体积的条件下,气体压强(P)与气体分子数目(n)成正比关系(p=kn)。若ag碳和bg 氧气放入一密闭容器中,测得容器内的气体压强为p,然后,提供一定条件使容器内的物质发生充分反应,待温度复原时,测得容器内的气体压强仍然为P。则a与b的关系可能( )
A.a= B.a> C.a< D.a>
【答案】A
【知识点】气体压强跟体积的关系;根据化学反应方程式的计算
【解析】【分析】碳和氧气的反应可生成二氧化碳,也能生成一氧化碳,根据反应前后气压不变即分子数不变确定具体的反应类型,最后根据反应的化学方程式推导二者之间的数量关系即可。【解答】反应后容器内气体压强仍为P,说明反应前后气体的分子总数不变。
碳与氧气可能发生的反应是:
(1)C+O2CO2 ;
(2)2C+O22CO;
分析发现,只有反应(1)符合实验要求;
C+O2CO2
12 32
a b
解得:;
当氧气过量时,反应仍按(1)进行,反应前后气体分子总数不变,则此时。
因此符合实验要求的a和b的关系为:。
故选A。
二、填空题
11.(2019八上·天台期末)大气压与我们的生活息息相关。
(1)在厨房煮饭时,使用高压锅比使用普通锅要熟得快,原因是锅内气压大,沸点 ,从而提高了烧煮的速度;
(2)在浴室淋浴时,边上悬挂的浴帘常会飘打到腿上,原因是 。
【答案】(1)高
(2)浴帘内侧气压小于外侧气压。(合理即可)
【知识点】沸点及沸点与气压的关系;流体压强与流速的关系
【解析】【分析】(1)液体的沸点与气压有关,沸点随气压的增大而升高;(2)流体在流速大的地方压强较小,在流速小的地方压强较大。
【解答】(1)使用高压锅比使用普通锅要熟得快,原因是锅内的气压大,液体的沸点高;
(2)在浴室淋浴时,边上悬挂的浴帘常会飘打到腿上,原因是浴帘内侧气压小于外侧气压。
故答案为:(1)高;(2)浴帘内侧气压小于外侧气压。(合理即可)
12.如图所示是演示“流体压强和流速关系”的实验装置,U形管中装有水,直径相同的a、b两管中的水静止时液面相平。
若在右端c处往装置里吹气,则b管上方的气流速度 (填“大于”或“小于”)a管上方的气流速度,b管与a管的水面上方形成压强差,U形管中 (填“a”或“b”)管液面升高,若升高端的液面比原来升高了2 cm,则此时U形管底部d处左右两侧液体的压强差为 Pa。(g取10 N/kg)
【答案】小于;a;400
【知识点】流体压强与流速的关系
【解析】【分析】(1)根据V=SL=Svt比较气流速度;
(2)根据p左=p右结合p=ρ液gh分析;
(3)根据液体压强公式p=ρ液gh计算即可。
【解答】(1)根据公式V=SL=Svt可知,当气体的流量V相同时,导气管的横截面积越大,则气流速度越小。根据图片可知,横截面积Sb>Sa,则vb(2)根据图片可知,左右两边压强和相等。左边的气体流速大而压强小,根据p=p气+p水可知,左边水的压强增大。根据p=ρ液gh可知,左边液柱高度大,即U形管中a管液面升高。
(3)若升高端的液面比原来升高了2 cm,那么左侧液面比右侧液面高4cm,则U形管底部d处左右两侧液体的压强差为:p=ρ液gh=103kg/m3×10N/kg×0.04m=400Pa。
13.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,用插有玻璃管的橡皮塞塞紧瓶口,红色的水将在玻璃管内上升到一定的高度,但高度不够,你应 ,使水上升到瓶口以上适当位置,制成简易气压计。
(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 的影响。
【答案】(1)向瓶内吹适量空气
(2)下降;大气压随高度的减小而增大(高度越高,大气压越小)
(3)外界温度
【知识点】大气压强的存在;大气压强与高度的关系
【解析】【分析】(1)根据二力平衡和液体压强公式p=ρ液gh分析解答;
(2)根据大气压强随高度的变化规律分析解答;
(3)根据题意分析哪个因素发生变化即可。
【解答】(1)当水柱高度不变时,瓶内气压等于外界大气压强和水柱压强之和,即p内=p大气+p水。要增大水柱的高度,根据液体压强公式p=ρ液gh可知,此时p水增大,那么就必须增大p内,即向瓶内吹适量的空气。
(2)将简易气压计从四楼移到一楼过程中,发现玻璃管内水柱会下降,说明大气压随高度的减小而增大(高度越高,大气压越小)。
(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外界温度的影响。
14.(2021八上·绍兴期中)如图所示,医生打针时,先把针管里的活塞推到下端,这是为了
,然后把针头插入,药液中,拉起活塞后,由于管内没有空气,在管外
的作用下药液就被压入针管里。
【答案】排尽注射器内的空气;大气压
【知识点】大气压强的存在
【解析】【分析】根据大气压强的知识分析解答。
【解答】如图所示,医生打针时,先把针管里的活塞推到下端,这是为了排尽注射器内的空气,然后把针头插入,药液中,拉起活塞后,由于管内没有空气,在管外大气压的作用下药液就被压入针管里。
15.(2021八上·新昌期中)观察下列各图,并回答相关问题。
(1)图甲中,在倒置的漏斗里放一个乒乓球,用手指托住乒乓球,然后从漏斗口向下吹气,并将手指移开。此时乒乓球不会下落的原因是: (选择正确的序号并排序)。
①上方压强大于下方压强; ②上方压强小于下方压强;
③乒乓球上方气体流速大于下方气体流速; ④压强差使得乒乓球受到向上的托力,使其不掉落。
(2)图乙将会带来的天气变化是降水、 。
(3)图丙中,风的方向应该是 (选填字母“A”、“B”、“C”或“D”)。
【答案】(1)③②④
(2)大风、降温
(3)B
【知识点】流体压强与流速的关系
【解析】【分析】(1)流速越快,压强越小。
(2)冷锋: 大风、降温、阴雨 。
(3) 风:高气压地区的风吹向低气压区。
【解答】(1)当从漏斗口向下用力吹气时,增大乒乓球上方空气的流动速度、压强减小,乒乓球下面的压强不变,乒乓球下面的压强大于上面的压强,乒乓球在压强差的作用下不会下落。故选 ③②④ 。
(2) 图乙将会带来的天气变化是降水、大风、降温 。
(3) 图丙中 甲地为高气压区,乙地为低气压区,高气压地区的风吹向低气压区,故风向为B。
16.(2021八上·金华期中)星期天小明和家人到黄河湿地参观回来后发烧,去医院输液,瓶中插入两条管子,A管是输液管、B管是空气管,小明看着吊瓶思考,随着吊瓶内的液面下降,液面上方的气压 ,从而保证液滴始终匀速下落。小明在输液时拿出一本故事书看起来。“清风不识字,何故乱翻书”所述清风能翻书,是风使捧在手里的书本上表面空气流动速度变大,导致书本上表面压强 (选填“增大”或“减小”)。
【答案】增大;减小
【知识点】压强大小比较;流体压强与流速的关系
【解析】【分析】(1)根据二力平衡的知识分析瓶内气压的变化;
(2)根据流体压强和流速的关系分析解答。
【解答】(1)药液能够匀速下落,说明输液瓶口处的内外压强基本相同,即p大气=p内+p液。瓶内液面下降,根据p=ρ液gh可知,液体压强减小,则瓶内气压增大。
(2)“清风不识字,何故乱翻书”所述清风能翻书,是风使捧在手里的书本上表面空气流动速度变大,导致书本上表面压强减小所致。
17.(2021八上·慈溪期中)随着人民生活水平的提高,轿车已逐渐进入百姓家庭,如图是小华家购买的一辆小轿车,他发现轿车的外形类似于飞机的机翼。则轿车在快速行驶过程中,车子上方空气的流速 车子下方空气的流速,因而车子上方气体的压强 车子下方气体的压强,从而使得轿车对地面的压力 车的重力。(均填“大于”、“等于”或“小于”)
【答案】大于;小于;小于
【知识点】流体压强与流速的关系
【解析】【分析】流体流速越大的位置压强越小,根据流体压强和流速的关系分析即可。
【解答】轿车在快速行驶过程中,车子上方空气的流速大于车子下方空气的流速,因而车子上方气体的压强小于车子下方气体的压强,从而使得轿车对地面的压力小于车的重力。
18.(2021八上·诸暨期中)1654年,马德堡市长和他的助手做了著名的“马德堡半球实验”,证明了大气压的存在.
(1)实验中,他们把两个铜半球壳灌满水后合在一起,再把水全部抽出,此时球内接近 ,周围的 把两个铜半球紧紧地压在一起.
(2)如图,某校同学用底面积为500cm2的平底压力锅代替铜半球模拟上述实验,在山底比在山顶拉开锅的最小拉力要 (假设山底与山顶气温相同)。在山底,当锅两边受到的拉力均为4000N时,锅恰好被拉开,此时锅内空气的压强约为 Pa(大气压取105Pa).
【答案】(1)真空;大气压
(2)大;20000
【知识点】压强的大小及其计算;大气压强的存在
【解析】【分析】(1)半球内注满水,水占据了空间,即里面应该没有空气,即球内接近真空。根据大气压强的知识分析解答。
(2)大气压强随海拔高度的增大而减小。当锅刚好被拉开时,锅受到的内部向外的压力与拉力之和等于外面的大气压力,据此列式计算即可。
【解答】(1)实验中,他们把两个铜半球壳灌满水后合在一起,再把水全部抽出,此时球内接近真空,周围的大气压把两个铜半球紧紧地压在一起。
(2)山底比山顶的海拔高度小,大气压强更大,根据F=Ps可知,此时拉开锅的拉力要偏大。
根据F大气=F拉+F内得到:105Pa×(500×10-4m2)=4000N+P内×(500×10-4m2);
解得:P内=2×104Pa。
19.有一种家庭使用的淋浴器,设备很简单,设计却很巧妙,如图甲所示。淋浴器有两个进水口,一个是冷水口,一个是热水口,冷水口直接与自来水管连接,热水口的管道很细,插在热水壶或热水瓶里。使用的时候,拧开自来水龙头,热水会自动向上流,冷水、热水混合后,从喷头里喷出适宜淋浴的温水。其工作原理如图乙所示,冷水和热水是通过混合阀混合后变成温水的。混合阀像个三通管,冷水管比较粗,在汇合点附近突然变细。由于出水口狭窄使水流速度 (选填“加快”或“减慢”),出水口处压强 (选填“增大”或“减小”),水壶里的热水在 的作用下升到三通管中,与冷水混合后,从喷头喷出。
【答案】加快;减小;大气压
【知识点】流体压强与流速的关系
【解析】【分析】根据流体压强和流速的关系分析解答。
【解答】混合阀像个三通管,冷水管比较粗,在汇合点附近突然变细。由于出水口狭窄使水流速度加快,出水口处压强减小,水壶里的热水在大气压的作用下升到三通管中,与冷水混合后,从喷头喷出。
三、实验探究题
20.小华同学用一个自制的机翼模型探究气体的压强与流速的关系时,把机翼模型穿在一根铁丝上,在铁丝的上下端各挂一个弹簧测力计,如图所示。请你回答下面的问题:
(1)当他接通电风扇对着机翼模型吹风时,发现两个弹簧测力计示数的变化情况是:弹簧测力计A示数变 ,弹簧测力计B示数变 (前两空均填“大”或“小”)。由此可知,机翼模型受到空气给它的 (填“向上的升力”或“向下的压力”)。
(2)实验过程中,机翼模型上表面的空气流速 (填“大于”“小于”或“等于”)机翼模型下表面的空气流速。
(3)这个实验说明气体的压强与流速的关系是:流速越大的位置,压强越 。
【答案】(1)小;大;向上的升力
(2)大于
(3)小
【知识点】流体压强与流速的关系
【解析】【分析】(1)(2)(3)流体流速越大的位置压强越小,据此分析解答;
【解答】(1)如图所示,在接通电风扇之前,A、B两个弹簧测力计均有示数,说明弹簧都发生了形变。当接通电风扇后,空气分别从机翼模型的上、下表面流过,由于上表面呈弧度,气流通过上表面的速度要大于下表面的速度。因为流速越大的地方,压强越小,所以机翼模型上表面受到的空气压力将小于下表面的压力,即机翼模型受到空气给它的向上的升力,结果弹簧测力计A示数会减小,弹簧测力计B示数会增大。
(2)实验过程中,机翼模型上表面的空气流速大于机翼模型下表面的空气流速。
(3)这个实验说明气体的压强与流速的关系是:流速越大的位置,压强越小。
21.(2022八上·缙云期末)小科利用带拉环的吸盘、平面镜、水、刻度尺等器材测量大气压大小,步骤如下:
①用刻度尺测出吸盘的直径,算出吸盘平面面积为2cm2;
②将吸盘沾水湿润后,压在平面镜上;
③用弹簧秤拉动吸盘,直至恰好脱落,读出此时弹簧秤示数为19N;
④记录整理数据;
⑤算出大气压强,分析实验结论。
实验装置如图所示。请结合你所学的知识分析:
(1)将吸盘沾水湿润的目的是 。
(2)根据小科的实验数据,计算得到大气压强等于 帕。
(3)小科测得大气压强比实际大气压强偏低,可能的原因是① ;② 。
【答案】(1)防止漏气或排尽空气
(2)0.95×105
(3)漏气或未排尽空气;受吸盘重力或弹簧秤自重影响(合理即可)
【知识点】大气压强的测量方法
【解析】【分析】(1)在吸盘上沾水后,会在吸盘和平面镜上形成一层水膜,从而起到封闭作用,防止漏气。
(2)根据压强公式计算即可;
(3)如果吸盘漏气,那么里面的气体会对吸盘产生向外的压强,从而使测出的大气压强偏小。吸盘和测力计都有重力,都会对吸盘产生向下的拉力,从而使测力计的示数偏小,导致测出的大气压强偏小,据此分析解答。
【解答】(1)将吸盘沾水湿润的目的是:防止漏气或排尽空气。
(2)大气压强的数值为:.
(3)小科测得大气压强比实际大气压强偏低,可能的原因是①漏气或未排尽空气;②受吸盘重力或弹簧秤自重影响。
22.(2021八上·东阳期中)小佳同学利用注射器、弹簧测力计和刻度尺估测大气压的值。
(1)实验时,首先在注射器中抽取少量水,小孔朝上把活塞推至注射器简的底端,用橡皮帽封住注射器的小孔,这样做的目的是
(2)如图所示,容积为5mL,用刻度尺测出注射器的全部刻度的长10cm,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5.5N,则测得的大气压的值为P0= 。
(3)若实验时的实际大气压是1个标准大气压,请你分析造成上述实验中测得的大气压值出现偏差的原因是 。
(4)实验室有甲、乙两个活塞的横做面积分别为0.5cm2和2cm2的注射器,若弹簧测力计量程为10N,实验时应选用 (填甲、乙)注射器,
【答案】(1)排出里面的空气
(2)1.1×105Pa
(3)活塞受到摩擦力
(4)甲
【知识点】压强的大小及其计算;大气压强的测量方法
【解析】【分析】(1)如果注射器内残留空气,那么空气会对活塞产生向外的压力,这时会导致弹簧测力计的示数偏小,最终使测得的大气压强偏小;
(2)根据计算出活塞的横截面积,再根据计算出大气压的值;
(3)注射器的活塞被拉动时,会受到针筒向里的摩擦力,根据F=f+F大气可知,这会导致弹簧测力计的示数偏大,即测出的大气压强的值偏大。
(4)大气对活塞的压力要小于弹簧测力计的量程,才能进行测量。
【解答】(1)实验时,首先在注射器中抽取少量水,小孔朝上把活塞推至注射器简的底端,用橡皮帽封住注射器的小孔,这样做的目的是排出里面的空气;
(2)活塞的横截面积;
则大气压强的值为:;
(3)比较可知,此时测出的大气压强偏大,则可能原因为:活塞受到摩擦力。
(4)大气对甲注射器活塞的压力:F=pS=105Pa×(5×10-5m2)=5N<10N;
大气对乙注射器活塞的压力:F'=pS'=105Pa×(2×10-4m2)=20N>10N;
则实验时应该选用弹簧测力计甲。
四、解答题
23.(2021八上·普陀期末)如图1为压力锅的示意图,锅盖上有一个空心柱为排气孔,空心柱上带有一个帽子为限压阀。当压力锅内气体的压强超过安全值时,锅内的气体会顶起限压阀逸出一部分,使锅内气体压强减小,保证压力锅安全使用。某压力锅排气孔横截面积为10mm2,限压阀的质量为100g。标准大气压取1.0×105Pa。
(1)人们初次到达高原地区会感觉呼吸困难,据图分析,人呼吸困难的原因: 。
(2)该压力锅在海拔达4000m的地方烧水,当水烧开时水的温度大约是多少℃?
(3)如图3是同学们用高压锅模拟马德堡半球实验,如果他们没有抽气机,应怎样将高压锅里的空气尽量排除呢?请说出你的办法。
【答案】(1)气压减少,缺氧
(2)限压阀的自重对排气孔产生的压强;
锅内的最大的压强:。
根据图像可知,锅内的温度大约在120℃左右。
(3)在高压锅中放一些水,盖上锅盖,加热至沸腾,让水蒸气将空气赶出高压锅,此时将限压阀罩上,然后向高压锅上泼冷水,使锅中的水蒸气遇冷液化,锅中就几乎没有空气了
【知识点】二力平衡的条件及其应用;压强的大小及其计算;大气压强与高度的关系
【解析】【分析】(1)根据大气压强随高度的变化规律分析气压的变化,进而确定氧气浓度的变化,最后确定对人体的影响。
(2)首先根据计算出限压阀的自重对排气孔产生的压强,再根据计算出高压锅内的气压,最后根据图像确定水的沸点。
(3)气体从气态变成液态时体积会缩小几千倍,可以设法在锅内充满水蒸气,然后借助液化减小锅内的气压,据此分析解答。
【解答】(1)人们初次到达高原地区会感觉呼吸困难,据图分析,人呼吸困难的原因:海拔高度增大,大气压强减少,空气中氧气含量减小,从而造成缺氧。
(2)限压阀的自重对排气孔产生的压强;
锅内的最大的压强:。
根据图像可知,锅内的温度大约在120℃左右。
(3)将高压锅内的空气排除的方法:在高压锅中放一些水,盖上锅盖,加热至沸腾,让水蒸气将空气赶出高压锅,此时将限压阀罩上,然后向高压锅上泼冷水,使锅中的水蒸气遇冷液化,锅中就几乎没有空气了。
24.(2021八上·杭州期中)
高压锅是生活中一种密闭的加热容器,锅盖中央有一出气孔,孔上盖有限压阀,当锅内气压达到限定值时,限压阀被顶起放出部分气体,实现了对锅内气体压强的控制。已知高压锅盖出气孔的横截面积为12mm2,限压阀的质量为84g。(大气压值取1.0×105Pa)
(1)高压锅是根据 的原理设计工作的。
(2)求使用高压锅时锅内气体最大压强。(写出计算过程)
(3)对照如图来判断:用该高压锅烧水,水温最高可以达到 ℃。
【答案】(1)液体沸点随气压的增大而升高
(2)限压阀的重力为:G=mg=0.084kg×10N/kg=0.84N;
限压阀对排气孔产生的压强: ;
限压阀受到竖直向上的锅内气体的压强p内、竖直向下的大气压强p大气和自重产生的压强p自重 ,
当限压阀刚刚被顶起时,刚好处于平衡状态,即p内=p大气+p自重=105pa+0.7×105Pa=1.7×105Pa
(3)约115
【知识点】压强的大小及其计算;大气压的综合应用
【解析】【分析】沸点会随着气压的增大而增大,随着气压的减小而减小;P=。
【解答】 (1) 高压锅内原本是标准大气压,随着水温度慢慢的升高,锅内的水蒸气逐渐增加,气压越来越大,水的温度也会一直上升,该液体是晶体,会有固定的沸点,故液体的沸点随着气压增大而增大;
(2)高压锅内的压强达到一定时,会将限压阀顶起来,此时对限压阀来说,受到竖直向上的压力、外面大气压竖直向下的压力、限压阀的重力,此时三个力平衡,锅内外的压力差为限压阀的重力=G=mg= 0.084kg×10N/kg=0.84N , S=12mm2 =1.2×10-5m2,限压阀对排气孔产生的压强 P===0.7×105Pa;
限压阀受到竖直向上的锅内气体的压强p内、竖直向下的大气压强p大气和自重产生的压强p自重 ,
当限压阀刚刚被顶起时,刚好处于平衡状态,即p内=p大气+p自重=105pa+0.7×105Pa=1.7×105Pa;
(3)根据图像可知:P=1.7×105Pa,横坐标是压强,纵坐标是水的沸点,对应得水温度是115℃。
25.(2020八上·杭州月考)如图为某小组同学测大气压的装置图,利用容积为 10 mL,全部刻度的总长为 5 cm 的针筒来测量大气压的大小(不计摩擦)。实验开始前先排尽针筒内空气, 然后用石蜡封住针筒右侧,不断往小桶中加水,直到针筒刚好被拉动,测出此时小桶和水的总重力为 20.2 N,请回答下列问题:
(1)有同学提出把小桶和水换成若干质量为 50 g 的钩码,遭到了大家的反对。请说出大家反对的理由 。
(2)根据得到的数据计算当时大气压的大小。
(3)实验前如果针筒内的空气没有排尽,将导致测得的大气压值 (选填“偏大” “不变”或“偏小”)。
【答案】(1)换成质量为50g的钩码不能连续改变拉力
(2)已知注射器的容积为10mL,全部刻度的总长为5cm。
故活塞的横截面积为:
当注射器中的活塞刚开始滑动时,此时小桶通过细绳对活塞的拉力与大气对活塞的压力是一对平衡力,正是利用这一转换法,将大气的压力测量了出来。
大气对活塞的压力:F=G=20.2N
大气压强
(3)偏小
【知识点】压强的大小及其计算;大气压强的测量方法
【解析】【分析】(1)水的质量可以进行精细的调节,而钩码的质量较大,每次最少改变50g,即不能连续的改变拉力,因此测量误差会增大。
(2)首先根据圆柱体的体积公式V=SL计算出活塞的横截面积,再根据压强公式 计算出大气压强;
(3)如果针筒内残留空气,那么会对活塞产生向外的压力。根据F大气=F内+F拉可知,此时弹簧测力计的示数会偏小,即测出的大气压强会偏小。
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浙教版科学八年级上学期 第二单元 压强 同步练习(2)
一、单选题
1.(2021八上·宁波期末)小明进行实验探究,用矿泉水瓶剪成漏斗,将乒乓球放入其中,能将球吹出漏斗的是( )
A.从下往上吹 B.从上往下吹
C.水平向前吹 D.在漏斗上方吹
2.(2019八上·浙江期中)大气对你一只手掌上表面的压力最接近以下值中的( )
A.10牛 B.100牛 C.1000牛 D.10000牛
3.图实例中,利用大气压的是( )
A.发烧时擦酒精降温
B.盐水选种
C.用吸管吸饮料
D.奶牛自动喂水器
4.关于图中空气运动的说法,正确的是( )
A.①处空气上升是因为气压高
B.③处气压较④处高,所以空气下沉
C.⑥处气温高、气压低,所以空气下沉
D.④处气温低,空气收缩下沉
5.(2021八上·淳安期末)如图所示,往吸管 B 中吹气, 可以看到吸管 A 中的水面上升,以下现象中涉及的原理与图中相同的是( )
A.将氢气球放手后,它会飘向空中
B.气艇能够停在空中一定高度处
C.通过拍打窗帘清除它上面的灰尘
D.站在列车站台上的安全线以外等车
6.(2021八上·吴兴期末)某科技小组想改装轮船设计成一驾“水下飞机”,在密封的轮船两侧加装一对上下表面弯曲程度可调的“机翼”,“水下飞机”可以通过调节“机翼”上下表面的弯曲程度来实现上浮、下潜和停留在深水中,下列四幅“水下飞机”的截面图表示它下潜时情况的是( )
A. B.
C. D.
7.(2021八上·嘉兴期末)小李做了一个有趣的实验(如图所示),取两个相同的玻璃杯,把乒乓球放入左边杯子中。将两个玻璃杯口对口地放在同一水平面上,杯口之间距离大约为1cm。对准两个杯口中间快速吹一口气,则乒乓球将( )
A.向左杯的杯底处运动 B.向左杯的杯口处运动
C.静止不动 D.原地跳动
8.(2021八上·绍兴期中)许多现象与气压有关,下列对于气压相关现象的描述正确的是( )
A.图甲试管内水沸腾后,撤掉酒精灯,向外拉动注射器活塞,水又重新沸腾了,因为气压 降低,水的沸点升高。
B.图乙中密闭瓶子内插入一根细玻璃管,将该瓶从山脚带到山顶,管内液面上升,因为海 拔升高,外界气压下降
C.图丙中汽车在高速行驶时会有“打漂”感,为了增加抓地力,可以安装图右侧所示尾翼, 应用了气体流速与气压的关系。
D.图丁装置中,二氧化碳是一种温室效应气体,在阳光照射下,水柱向右移动。因为密闭 容器中的气体随着温度升高,气压增大。
9.(2021八上·湖州期中)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
10.(2018八上·浙江期中)在相同温度和相同体积的条件下,气体压强(P)与气体分子数目(n)成正比关系(p=kn)。若ag碳和bg 氧气放入一密闭容器中,测得容器内的气体压强为p,然后,提供一定条件使容器内的物质发生充分反应,待温度复原时,测得容器内的气体压强仍然为P。则a与b的关系可能( )
A.a= B.a> C.a< D.a>
二、填空题
11.(2019八上·天台期末)大气压与我们的生活息息相关。
(1)在厨房煮饭时,使用高压锅比使用普通锅要熟得快,原因是锅内气压大,沸点 ,从而提高了烧煮的速度;
(2)在浴室淋浴时,边上悬挂的浴帘常会飘打到腿上,原因是 。
12.如图所示是演示“流体压强和流速关系”的实验装置,U形管中装有水,直径相同的a、b两管中的水静止时液面相平。
若在右端c处往装置里吹气,则b管上方的气流速度 (填“大于”或“小于”)a管上方的气流速度,b管与a管的水面上方形成压强差,U形管中 (填“a”或“b”)管液面升高,若升高端的液面比原来升高了2 cm,则此时U形管底部d处左右两侧液体的压强差为 Pa。(g取10 N/kg)
13.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,用插有玻璃管的橡皮塞塞紧瓶口,红色的水将在玻璃管内上升到一定的高度,但高度不够,你应 ,使水上升到瓶口以上适当位置,制成简易气压计。
(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 的影响。
14.(2021八上·绍兴期中)如图所示,医生打针时,先把针管里的活塞推到下端,这是为了
,然后把针头插入,药液中,拉起活塞后,由于管内没有空气,在管外
的作用下药液就被压入针管里。
15.(2021八上·新昌期中)观察下列各图,并回答相关问题。
(1)图甲中,在倒置的漏斗里放一个乒乓球,用手指托住乒乓球,然后从漏斗口向下吹气,并将手指移开。此时乒乓球不会下落的原因是: (选择正确的序号并排序)。
①上方压强大于下方压强; ②上方压强小于下方压强;
③乒乓球上方气体流速大于下方气体流速; ④压强差使得乒乓球受到向上的托力,使其不掉落。
(2)图乙将会带来的天气变化是降水、 。
(3)图丙中,风的方向应该是 (选填字母“A”、“B”、“C”或“D”)。
16.(2021八上·金华期中)星期天小明和家人到黄河湿地参观回来后发烧,去医院输液,瓶中插入两条管子,A管是输液管、B管是空气管,小明看着吊瓶思考,随着吊瓶内的液面下降,液面上方的气压 ,从而保证液滴始终匀速下落。小明在输液时拿出一本故事书看起来。“清风不识字,何故乱翻书”所述清风能翻书,是风使捧在手里的书本上表面空气流动速度变大,导致书本上表面压强 (选填“增大”或“减小”)。
17.(2021八上·慈溪期中)随着人民生活水平的提高,轿车已逐渐进入百姓家庭,如图是小华家购买的一辆小轿车,他发现轿车的外形类似于飞机的机翼。则轿车在快速行驶过程中,车子上方空气的流速 车子下方空气的流速,因而车子上方气体的压强 车子下方气体的压强,从而使得轿车对地面的压力 车的重力。(均填“大于”、“等于”或“小于”)
18.(2021八上·诸暨期中)1654年,马德堡市长和他的助手做了著名的“马德堡半球实验”,证明了大气压的存在.
(1)实验中,他们把两个铜半球壳灌满水后合在一起,再把水全部抽出,此时球内接近 ,周围的 把两个铜半球紧紧地压在一起.
(2)如图,某校同学用底面积为500cm2的平底压力锅代替铜半球模拟上述实验,在山底比在山顶拉开锅的最小拉力要 (假设山底与山顶气温相同)。在山底,当锅两边受到的拉力均为4000N时,锅恰好被拉开,此时锅内空气的压强约为 Pa(大气压取105Pa).
19.有一种家庭使用的淋浴器,设备很简单,设计却很巧妙,如图甲所示。淋浴器有两个进水口,一个是冷水口,一个是热水口,冷水口直接与自来水管连接,热水口的管道很细,插在热水壶或热水瓶里。使用的时候,拧开自来水龙头,热水会自动向上流,冷水、热水混合后,从喷头里喷出适宜淋浴的温水。其工作原理如图乙所示,冷水和热水是通过混合阀混合后变成温水的。混合阀像个三通管,冷水管比较粗,在汇合点附近突然变细。由于出水口狭窄使水流速度 (选填“加快”或“减慢”),出水口处压强 (选填“增大”或“减小”),水壶里的热水在 的作用下升到三通管中,与冷水混合后,从喷头喷出。
三、实验探究题
20.小华同学用一个自制的机翼模型探究气体的压强与流速的关系时,把机翼模型穿在一根铁丝上,在铁丝的上下端各挂一个弹簧测力计,如图所示。请你回答下面的问题:
(1)当他接通电风扇对着机翼模型吹风时,发现两个弹簧测力计示数的变化情况是:弹簧测力计A示数变 ,弹簧测力计B示数变 (前两空均填“大”或“小”)。由此可知,机翼模型受到空气给它的 (填“向上的升力”或“向下的压力”)。
(2)实验过程中,机翼模型上表面的空气流速 (填“大于”“小于”或“等于”)机翼模型下表面的空气流速。
(3)这个实验说明气体的压强与流速的关系是:流速越大的位置,压强越 。
21.(2022八上·缙云期末)小科利用带拉环的吸盘、平面镜、水、刻度尺等器材测量大气压大小,步骤如下:
①用刻度尺测出吸盘的直径,算出吸盘平面面积为2cm2;
②将吸盘沾水湿润后,压在平面镜上;
③用弹簧秤拉动吸盘,直至恰好脱落,读出此时弹簧秤示数为19N;
④记录整理数据;
⑤算出大气压强,分析实验结论。
实验装置如图所示。请结合你所学的知识分析:
(1)将吸盘沾水湿润的目的是 。
(2)根据小科的实验数据,计算得到大气压强等于 帕。
(3)小科测得大气压强比实际大气压强偏低,可能的原因是① ;② 。
22.(2021八上·东阳期中)小佳同学利用注射器、弹簧测力计和刻度尺估测大气压的值。
(1)实验时,首先在注射器中抽取少量水,小孔朝上把活塞推至注射器简的底端,用橡皮帽封住注射器的小孔,这样做的目的是
(2)如图所示,容积为5mL,用刻度尺测出注射器的全部刻度的长10cm,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5.5N,则测得的大气压的值为P0= 。
(3)若实验时的实际大气压是1个标准大气压,请你分析造成上述实验中测得的大气压值出现偏差的原因是 。
(4)实验室有甲、乙两个活塞的横做面积分别为0.5cm2和2cm2的注射器,若弹簧测力计量程为10N,实验时应选用 (填甲、乙)注射器,
四、解答题
23.(2021八上·普陀期末)如图1为压力锅的示意图,锅盖上有一个空心柱为排气孔,空心柱上带有一个帽子为限压阀。当压力锅内气体的压强超过安全值时,锅内的气体会顶起限压阀逸出一部分,使锅内气体压强减小,保证压力锅安全使用。某压力锅排气孔横截面积为10mm2,限压阀的质量为100g。标准大气压取1.0×105Pa。
(1)人们初次到达高原地区会感觉呼吸困难,据图分析,人呼吸困难的原因: 。
(2)该压力锅在海拔达4000m的地方烧水,当水烧开时水的温度大约是多少℃?
(3)如图3是同学们用高压锅模拟马德堡半球实验,如果他们没有抽气机,应怎样将高压锅里的空气尽量排除呢?请说出你的办法。
24.(2021八上·杭州期中)
高压锅是生活中一种密闭的加热容器,锅盖中央有一出气孔,孔上盖有限压阀,当锅内气压达到限定值时,限压阀被顶起放出部分气体,实现了对锅内气体压强的控制。已知高压锅盖出气孔的横截面积为12mm2,限压阀的质量为84g。(大气压值取1.0×105Pa)
(1)高压锅是根据 的原理设计工作的。
(2)求使用高压锅时锅内气体最大压强。(写出计算过程)
(3)对照如图来判断:用该高压锅烧水,水温最高可以达到 ℃。
25.(2020八上·杭州月考)如图为某小组同学测大气压的装置图,利用容积为 10 mL,全部刻度的总长为 5 cm 的针筒来测量大气压的大小(不计摩擦)。实验开始前先排尽针筒内空气, 然后用石蜡封住针筒右侧,不断往小桶中加水,直到针筒刚好被拉动,测出此时小桶和水的总重力为 20.2 N,请回答下列问题:
(1)有同学提出把小桶和水换成若干质量为 50 g 的钩码,遭到了大家的反对。请说出大家反对的理由 。
(2)根据得到的数据计算当时大气压的大小。
(3)实验前如果针筒内的空气没有排尽,将导致测得的大气压值 (选填“偏大” “不变”或“偏小”)。
答案解析部分
1.【答案】D
【知识点】流体压强与流速的关系
【解析】【分析】根据流体压强和流速的关系分析。
【解答】A.从小往上吹时,乒乓球底部的空气流速大压强小,乒乓球受到大气向下的压力,不会被吹走,故A不合题意;
B.从上往下吹时,乒乓球顶部的空气流动大压强小,乒乓球受到大气向上的压力,不会被吹走,故B不合题意;
C.水平向前吹时,乒乓球左边的空气流速大压强小,乒乓球受到水平向左的压力,不会被吹走,故C不合题意;
D.在漏斗上方水平吹时,乒乓球上方空气流速大压强小,它受到向上的推力,可以被吹走,故D符合题意。
故选D。
2.【答案】C
【知识点】大气压强的存在
【解析】【分析】将手掌看做一个长方形,对它的长和宽进行估测,根据面积公式S=ab计算出面积,最后根据公式F=pS计算作用在手掌上的压力即可。
【解答】将手掌看做一个长方形,长大约20cm,宽大约5cm;
那么手掌的面积大约为:S=ab=20cm×5cm=100cm2=10-2m2;
那么作用在手掌上的大气压力大约为:F=pS=105Pa×10-2m2=1000N。
故选C。
3.【答案】C
【知识点】大气压强的存在
【解析】【分析】分析各个选项中包含的物理原理Ike。
【解答】A.发烧时擦酒精降温,利用液体蒸发吸热,故A不合题意;
B.盐水选种,利用密度大于水的下沉,密度小于水的漂浮的原理,故B不合题意;
C.用吸管吸饮料时,利用外界的大气压强将饮料压入口中,故C符合题意;
D.奶牛自动喂水器,利用连通器原理,故D不合题意。
故选C。
4.【答案】D
【知识点】大气压强的存在
【解析】【分析】热力环流的过程为近地面温度高气体膨胀上升形成低压,高空形成高压;温度低气体收缩下沉形成高压,高空形成低压;大气在水平方向上从高压流向低压,从而形成热力环流.【解答】A.①处空气上升是因为气温高,空气体积膨胀,密度减小,而不是气压高,故A错误;
B.同一地区高度越高气压越低,故③处气压较④低,故B错误;
C.⑥处气温低、气压高,故C错误;
D.④处气温低,空气收缩下沉,形成高压,故D正确。
故选D。
5.【答案】D
【知识点】流体压强与流速的关系
【解析】【分析】流体流速越大的地方压强越小,根据流体压强和流速的关系分析即可。
【解答】往吸管 B 中吹气, 气流从A管上方迅速经过,管口处空气流速大压强小,烧杯内的水在大气压强的作用下被压入A管,于是可以看到吸管 A 中的水面上升。
A.将氢气球放手后,它会飘向空中,是因为氢气球受到的浮力大于重力,故A不合题意;
B.气艇能够停在空中一定高度处,是因为浮力等于重力,故B不合题意;
C.拍打窗帘时,窗帘受力而由静止变为运动,此时灰尘由于惯性保持原来的静止状态,于是与窗帘分开而落下,故C不合题意;
D.列车经过时,铁轨附近空气流速大压强小,于是乘客会受到朝向铁轨的推力,故D符合题意。
故选D。
6.【答案】D
【知识点】流体压强与流速的关系
【解析】【分析】根据流体压强和流速的关系分析判断。
【解答】当“水下飞机”下潜时,它需要水对它施加向下的压力,即机翼上下表面的的压强差是向下的。根据流体压强和流速的关系可知,此时机翼下方的水流速度应该大于上方,即机翼的下表面为曲面,而上表面为平面,故D正确,而A、B、C错误。
故选D。
7.【答案】B
【知识点】流体压强与流速的关系
【解析】【分析】流体流速越大的地方压强越小,根据流体压强和流速的关系分析判断。
【解答】根据流体压强和流速的关系可知,杯子口处空气流速大,压强小,而杯底空气流速小压强大,于是小球会在杯底空气压强的作用下向杯口运动。
故选B。
8.【答案】B
【知识点】沸点及沸点与气压的关系;大气压强的存在
【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)根据大气压强随高度的变化规律,结合p内=p大气+p水分析判断;
(3)注意分数尾翼受到大气压强的方向;
(4)流体总是从压强大的地方流向压强小的地方。
【解答】A.向外拉动注射器的活塞,则烧瓶内气压减小,而水重新沸腾,说明水的沸点降低,即气压降低,水的沸点降低,故A错误;
B.从山脚到山顶,高度增大,则大气压强减小,根据p内=p大气+p水可知,水柱的压强增大,即液面上升,故B正确;
C.要增加着地力,那么大气对尾翼的压力应该竖直向下,即上表面受到的压强大于下表面受到的压强,也就是上表面空气流速小于下表面,则尾翼的形状为:上表面为平面,下表面为曲面,故C错误;
D.二氧化碳吸热能力强,则右瓶内气体温度高压强更大,那么水柱向左移动,故D错误。
故选B。
9.【答案】A
【知识点】二力平衡的条件及其应用;大气压强的存在
【解析】【分析】利用大气压强的知识,结合二力平衡的条件对各个选项进行判断即可。
【解答】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;
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正确不合题意;
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正确不合题意;
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正确不合题意。
故选A。
10.【答案】A
【知识点】气体压强跟体积的关系;根据化学反应方程式的计算
【解析】【分析】碳和氧气的反应可生成二氧化碳,也能生成一氧化碳,根据反应前后气压不变即分子数不变确定具体的反应类型,最后根据反应的化学方程式推导二者之间的数量关系即可。【解答】反应后容器内气体压强仍为P,说明反应前后气体的分子总数不变。
碳与氧气可能发生的反应是:
(1)C+O2CO2 ;
(2)2C+O22CO;
分析发现,只有反应(1)符合实验要求;
C+O2CO2
12 32
a b
解得:;
当氧气过量时,反应仍按(1)进行,反应前后气体分子总数不变,则此时。
因此符合实验要求的a和b的关系为:。
故选A。
11.【答案】(1)高
(2)浴帘内侧气压小于外侧气压。(合理即可)
【知识点】沸点及沸点与气压的关系;流体压强与流速的关系
【解析】【分析】(1)液体的沸点与气压有关,沸点随气压的增大而升高;(2)流体在流速大的地方压强较小,在流速小的地方压强较大。
【解答】(1)使用高压锅比使用普通锅要熟得快,原因是锅内的气压大,液体的沸点高;
(2)在浴室淋浴时,边上悬挂的浴帘常会飘打到腿上,原因是浴帘内侧气压小于外侧气压。
故答案为:(1)高;(2)浴帘内侧气压小于外侧气压。(合理即可)
12.【答案】小于;a;400
【知识点】流体压强与流速的关系
【解析】【分析】(1)根据V=SL=Svt比较气流速度;
(2)根据p左=p右结合p=ρ液gh分析;
(3)根据液体压强公式p=ρ液gh计算即可。
【解答】(1)根据公式V=SL=Svt可知,当气体的流量V相同时,导气管的横截面积越大,则气流速度越小。根据图片可知,横截面积Sb>Sa,则vb(2)根据图片可知,左右两边压强和相等。左边的气体流速大而压强小,根据p=p气+p水可知,左边水的压强增大。根据p=ρ液gh可知,左边液柱高度大,即U形管中a管液面升高。
(3)若升高端的液面比原来升高了2 cm,那么左侧液面比右侧液面高4cm,则U形管底部d处左右两侧液体的压强差为:p=ρ液gh=103kg/m3×10N/kg×0.04m=400Pa。
13.【答案】(1)向瓶内吹适量空气
(2)下降;大气压随高度的减小而增大(高度越高,大气压越小)
(3)外界温度
【知识点】大气压强的存在;大气压强与高度的关系
【解析】【分析】(1)根据二力平衡和液体压强公式p=ρ液gh分析解答;
(2)根据大气压强随高度的变化规律分析解答;
(3)根据题意分析哪个因素发生变化即可。
【解答】(1)当水柱高度不变时,瓶内气压等于外界大气压强和水柱压强之和,即p内=p大气+p水。要增大水柱的高度,根据液体压强公式p=ρ液gh可知,此时p水增大,那么就必须增大p内,即向瓶内吹适量的空气。
(2)将简易气压计从四楼移到一楼过程中,发现玻璃管内水柱会下降,说明大气压随高度的减小而增大(高度越高,大气压越小)。
(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外界温度的影响。
14.【答案】排尽注射器内的空气;大气压
【知识点】大气压强的存在
【解析】【分析】根据大气压强的知识分析解答。
【解答】如图所示,医生打针时,先把针管里的活塞推到下端,这是为了排尽注射器内的空气,然后把针头插入,药液中,拉起活塞后,由于管内没有空气,在管外大气压的作用下药液就被压入针管里。
15.【答案】(1)③②④
(2)大风、降温
(3)B
【知识点】流体压强与流速的关系
【解析】【分析】(1)流速越快,压强越小。
(2)冷锋: 大风、降温、阴雨 。
(3) 风:高气压地区的风吹向低气压区。
【解答】(1)当从漏斗口向下用力吹气时,增大乒乓球上方空气的流动速度、压强减小,乒乓球下面的压强不变,乒乓球下面的压强大于上面的压强,乒乓球在压强差的作用下不会下落。故选 ③②④ 。
(2) 图乙将会带来的天气变化是降水、大风、降温 。
(3) 图丙中 甲地为高气压区,乙地为低气压区,高气压地区的风吹向低气压区,故风向为B。
16.【答案】增大;减小
【知识点】压强大小比较;流体压强与流速的关系
【解析】【分析】(1)根据二力平衡的知识分析瓶内气压的变化;
(2)根据流体压强和流速的关系分析解答。
【解答】(1)药液能够匀速下落,说明输液瓶口处的内外压强基本相同,即p大气=p内+p液。瓶内液面下降,根据p=ρ液gh可知,液体压强减小,则瓶内气压增大。
(2)“清风不识字,何故乱翻书”所述清风能翻书,是风使捧在手里的书本上表面空气流动速度变大,导致书本上表面压强减小所致。
17.【答案】大于;小于;小于
【知识点】流体压强与流速的关系
【解析】【分析】流体流速越大的位置压强越小,根据流体压强和流速的关系分析即可。
【解答】轿车在快速行驶过程中,车子上方空气的流速大于车子下方空气的流速,因而车子上方气体的压强小于车子下方气体的压强,从而使得轿车对地面的压力小于车的重力。
18.【答案】(1)真空;大气压
(2)大;20000
【知识点】压强的大小及其计算;大气压强的存在
【解析】【分析】(1)半球内注满水,水占据了空间,即里面应该没有空气,即球内接近真空。根据大气压强的知识分析解答。
(2)大气压强随海拔高度的增大而减小。当锅刚好被拉开时,锅受到的内部向外的压力与拉力之和等于外面的大气压力,据此列式计算即可。
【解答】(1)实验中,他们把两个铜半球壳灌满水后合在一起,再把水全部抽出,此时球内接近真空,周围的大气压把两个铜半球紧紧地压在一起。
(2)山底比山顶的海拔高度小,大气压强更大,根据F=Ps可知,此时拉开锅的拉力要偏大。
根据F大气=F拉+F内得到:105Pa×(500×10-4m2)=4000N+P内×(500×10-4m2);
解得:P内=2×104Pa。
19.【答案】加快;减小;大气压
【知识点】流体压强与流速的关系
【解析】【分析】根据流体压强和流速的关系分析解答。
【解答】混合阀像个三通管,冷水管比较粗,在汇合点附近突然变细。由于出水口狭窄使水流速度加快,出水口处压强减小,水壶里的热水在大气压的作用下升到三通管中,与冷水混合后,从喷头喷出。
20.【答案】(1)小;大;向上的升力
(2)大于
(3)小
【知识点】流体压强与流速的关系
【解析】【分析】(1)(2)(3)流体流速越大的位置压强越小,据此分析解答;
【解答】(1)如图所示,在接通电风扇之前,A、B两个弹簧测力计均有示数,说明弹簧都发生了形变。当接通电风扇后,空气分别从机翼模型的上、下表面流过,由于上表面呈弧度,气流通过上表面的速度要大于下表面的速度。因为流速越大的地方,压强越小,所以机翼模型上表面受到的空气压力将小于下表面的压力,即机翼模型受到空气给它的向上的升力,结果弹簧测力计A示数会减小,弹簧测力计B示数会增大。
(2)实验过程中,机翼模型上表面的空气流速大于机翼模型下表面的空气流速。
(3)这个实验说明气体的压强与流速的关系是:流速越大的位置,压强越小。
21.【答案】(1)防止漏气或排尽空气
(2)0.95×105
(3)漏气或未排尽空气;受吸盘重力或弹簧秤自重影响(合理即可)
【知识点】大气压强的测量方法
【解析】【分析】(1)在吸盘上沾水后,会在吸盘和平面镜上形成一层水膜,从而起到封闭作用,防止漏气。
(2)根据压强公式计算即可;
(3)如果吸盘漏气,那么里面的气体会对吸盘产生向外的压强,从而使测出的大气压强偏小。吸盘和测力计都有重力,都会对吸盘产生向下的拉力,从而使测力计的示数偏小,导致测出的大气压强偏小,据此分析解答。
【解答】(1)将吸盘沾水湿润的目的是:防止漏气或排尽空气。
(2)大气压强的数值为:.
(3)小科测得大气压强比实际大气压强偏低,可能的原因是①漏气或未排尽空气;②受吸盘重力或弹簧秤自重影响。
22.【答案】(1)排出里面的空气
(2)1.1×105Pa
(3)活塞受到摩擦力
(4)甲
【知识点】压强的大小及其计算;大气压强的测量方法
【解析】【分析】(1)如果注射器内残留空气,那么空气会对活塞产生向外的压力,这时会导致弹簧测力计的示数偏小,最终使测得的大气压强偏小;
(2)根据计算出活塞的横截面积,再根据计算出大气压的值;
(3)注射器的活塞被拉动时,会受到针筒向里的摩擦力,根据F=f+F大气可知,这会导致弹簧测力计的示数偏大,即测出的大气压强的值偏大。
(4)大气对活塞的压力要小于弹簧测力计的量程,才能进行测量。
【解答】(1)实验时,首先在注射器中抽取少量水,小孔朝上把活塞推至注射器简的底端,用橡皮帽封住注射器的小孔,这样做的目的是排出里面的空气;
(2)活塞的横截面积;
则大气压强的值为:;
(3)比较可知,此时测出的大气压强偏大,则可能原因为:活塞受到摩擦力。
(4)大气对甲注射器活塞的压力:F=pS=105Pa×(5×10-5m2)=5N<10N;
大气对乙注射器活塞的压力:F'=pS'=105Pa×(2×10-4m2)=20N>10N;
则实验时应该选用弹簧测力计甲。
23.【答案】(1)气压减少,缺氧
(2)限压阀的自重对排气孔产生的压强;
锅内的最大的压强:。
根据图像可知,锅内的温度大约在120℃左右。
(3)在高压锅中放一些水,盖上锅盖,加热至沸腾,让水蒸气将空气赶出高压锅,此时将限压阀罩上,然后向高压锅上泼冷水,使锅中的水蒸气遇冷液化,锅中就几乎没有空气了
【知识点】二力平衡的条件及其应用;压强的大小及其计算;大气压强与高度的关系
【解析】【分析】(1)根据大气压强随高度的变化规律分析气压的变化,进而确定氧气浓度的变化,最后确定对人体的影响。
(2)首先根据计算出限压阀的自重对排气孔产生的压强,再根据计算出高压锅内的气压,最后根据图像确定水的沸点。
(3)气体从气态变成液态时体积会缩小几千倍,可以设法在锅内充满水蒸气,然后借助液化减小锅内的气压,据此分析解答。
【解答】(1)人们初次到达高原地区会感觉呼吸困难,据图分析,人呼吸困难的原因:海拔高度增大,大气压强减少,空气中氧气含量减小,从而造成缺氧。
(2)限压阀的自重对排气孔产生的压强;
锅内的最大的压强:。
根据图像可知,锅内的温度大约在120℃左右。
(3)将高压锅内的空气排除的方法:在高压锅中放一些水,盖上锅盖,加热至沸腾,让水蒸气将空气赶出高压锅,此时将限压阀罩上,然后向高压锅上泼冷水,使锅中的水蒸气遇冷液化,锅中就几乎没有空气了。
24.【答案】(1)液体沸点随气压的增大而升高
(2)限压阀的重力为:G=mg=0.084kg×10N/kg=0.84N;
限压阀对排气孔产生的压强: ;
限压阀受到竖直向上的锅内气体的压强p内、竖直向下的大气压强p大气和自重产生的压强p自重 ,
当限压阀刚刚被顶起时,刚好处于平衡状态,即p内=p大气+p自重=105pa+0.7×105Pa=1.7×105Pa
(3)约115
【知识点】压强的大小及其计算;大气压的综合应用
【解析】【分析】沸点会随着气压的增大而增大,随着气压的减小而减小;P=。
【解答】 (1) 高压锅内原本是标准大气压,随着水温度慢慢的升高,锅内的水蒸气逐渐增加,气压越来越大,水的温度也会一直上升,该液体是晶体,会有固定的沸点,故液体的沸点随着气压增大而增大;
(2)高压锅内的压强达到一定时,会将限压阀顶起来,此时对限压阀来说,受到竖直向上的压力、外面大气压竖直向下的压力、限压阀的重力,此时三个力平衡,锅内外的压力差为限压阀的重力=G=mg= 0.084kg×10N/kg=0.84N , S=12mm2 =1.2×10-5m2,限压阀对排气孔产生的压强 P===0.7×105Pa;
限压阀受到竖直向上的锅内气体的压强p内、竖直向下的大气压强p大气和自重产生的压强p自重 ,
当限压阀刚刚被顶起时,刚好处于平衡状态,即p内=p大气+p自重=105pa+0.7×105Pa=1.7×105Pa;
(3)根据图像可知:P=1.7×105Pa,横坐标是压强,纵坐标是水的沸点,对应得水温度是115℃。
25.【答案】(1)换成质量为50g的钩码不能连续改变拉力
(2)已知注射器的容积为10mL,全部刻度的总长为5cm。
故活塞的横截面积为:
当注射器中的活塞刚开始滑动时,此时小桶通过细绳对活塞的拉力与大气对活塞的压力是一对平衡力,正是利用这一转换法,将大气的压力测量了出来。
大气对活塞的压力:F=G=20.2N
大气压强
(3)偏小
【知识点】压强的大小及其计算;大气压强的测量方法
【解析】【分析】(1)水的质量可以进行精细的调节,而钩码的质量较大,每次最少改变50g,即不能连续的改变拉力,因此测量误差会增大。
(2)首先根据圆柱体的体积公式V=SL计算出活塞的横截面积,再根据压强公式 计算出大气压强;
(3)如果针筒内残留空气,那么会对活塞产生向外的压力。根据F大气=F内+F拉可知,此时弹簧测力计的示数会偏小,即测出的大气压强会偏小。
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