9.3 大气压强课后提高训练
一、单选题
1. 如图为托里拆利实验的装置图,下列表述正确的是( )
A. 将玻璃管稍微倾斜,管内外水银面高度差将不变
B. 将玻璃管稍微向上提起但没有离开液面,管内外水银面高度差将变大
C. 像槽中继续注入少量水银,管内外水银面高度差将变小
D. 换用更粗一些的等长玻璃管,管内外水银面高度差将不同
2. 下列关于大气压的描述,错误的是( )
A. 标准大气压值约为
B. 马德堡半球实验证明了大气压的存在且很大
C. 利用高压锅煮食物容易煮熟,原因是压强越大,沸点越高
D. 用纸片盖住装满水的玻璃杯,倒置后纸片不掉落,是因为水把纸片粘住了
3. 下列现象中不能说明大气压强存在的是( )
A. 如图甲所示,纸片不掉落,水不流出 B. 如图乙所示,吸盘吸在光滑的墙上
C. 如图丙所示,用吸管喝饮料 D. 如图丁所示,橡皮膜向下凸出
4. 小明在用托里拆利实验装置测量大气压时,发现水银柱的高度比标准值高。造成这个情况的原因可能是( )
A. 选用的玻璃管太细 B. 当地的海拔比较高 C. 天气的影响 D. 玻璃管倾斜
5. 在瓶内点燃浸过酒精的棉花,然后用剥了壳的熟鸡蛋堵住瓶口,鸡蛋就会进入瓶内,这是因为( )
A. 瓶内由于热胀,使鸡蛋掉入瓶中 B. 瓶内气体将鸡蛋吸入瓶中
C. 瓶内气体压强变小,大气压将鸡蛋压入瓶中 D. 鸡蛋受重力作用而掉入瓶中
6. 将烧瓶内的水加热至沸腾后移去火焰,水会停止沸腾,迅速塞上瓶塞,把烧瓶倒置并向瓶底浇冷水如图,你会观察到烧瓶内的水第二次沸腾起来。则下列说法正确的是( )
A. 两次沸腾时,瓶内气体压强相同 B. 第二次沸腾时比第一次沸腾时,瓶内气体压强小
C. 两次沸腾时,瓶内水的沸点相同 D. 第二次沸腾时比第一次沸腾时,瓶内水的沸点高
7. 如果把笼罩着地球的大气层比作浩瀚的海洋,我们人类就生活在这“大气海洋”的底部,承受着大气对我们的压强大气压。下列有关叙述中错误的是( )
A. 马德堡半球实验有力地证明了大气压的存在
B. 标准大气压的数值为帕
C. 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
D. 液体的沸点与气压的大小有关,气压增大时,液体的沸点会升高
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,从管口向瓶内吹入少量气体后,瓶内的水沿玻璃管上升的高度为。把这个自制气压计从楼带到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,如表所示,
楼层
管内与瓶内水面的高度差
根据实验现象下列判断错误的是( )
A. 往瓶内吹气后,瓶内气压小于瓶外大气压
B. 水柱高度增大,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测量结果的影响
D. 水柱高度越大,瓶内外的气体压强差越大
9. 物理知识可以在生活的方方面面体现,下列案例分析正确的是( )
A. 用吸管吸取饮料,其实是受大气压强的作用 B. 注射器注射药液时利用了大气压
C. 用高压锅煮食物是因为锅内气压高,沸点低 D. 吸盘挂物件,是利用吸盘对墙的吸引力
10. 如图所示,往空的软矿泉水瓶中放几小块干冰常温下会变成二氧化碳气体,迅速拧紧瓶盖,过一段时间后水瓶明显膨胀。以下判断或推断正确的是( )
A. 水瓶膨胀说明瓶内气体压强大于瓶外气体压强 B. 水瓶膨胀过程中,瓶子的总重力增大
C. 与拧紧瓶盖前相比,后来瓶内的气体压强变小 D. 若拧开瓶盖,瓶内的气体不会往外跑
二、填空题
11. 历史上有力地证明了大气压存在的是 实验首先测出大气压值的物理学家是 用于维修汽车的千斤顶利用了 定律。
12. 通过查找资料,腾腾同学观察到下图所示的现象北京水的沸点,拉萨水的沸点约,珠穆朗玛峰水的沸点约,从中可知:北京当时的大气压值______选填“大于”“等于”或“小于”一个标准大气压。这个现象可以间接说明大气压随海拔高度增加而______选填“增大”“不变”或“减小”。
13. 如图所示,某次在实验室的托里拆利实验中,测得的大气压强等于______高水银柱所产生的压强,______选填“高于”“等于”或“低于”,后同一个标准大气压,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______。
14. 物理知识在生活中有广泛的应用,病人输液时用的吊瓶就是一例。如图所示,管是输液管,管是空气管。在输液过程中,如果发现病人的血液沿输液管回流,可将吊瓶的位置______选填“提高”或“降低”,使流入患者血管处药液的压强变大,这样药液和血就会被压回到血管里;插入管后,瓶内液面上方气体的压强______外界大气压。
15. 如图所示是自制的水气压计和托里拆利实验装置,当把两者都拿到山顶时,托里拆利实验水银槽内的液面将 ;自制水气压计瓶内的液面将 选填“上升”“下降”或“不变”,这是因为大气压的数值随高度的增加而 。
三、实验探究题
16. 物理兴趣小组的同学利用周本开展一次登山活动,他们想利用随身携带的注射器、弹簧测力计、细线、刻度尺等相关用品测量山顶的大气压。测量方案如下:
A.把注射器的活塞推至注射器针筒的底端,然后用橡皮帽封住注射器小孔;
B.如图甲所示,用细线拴住注射器活塞颈部,使线的一端与弹簧测力计的挂钩相连,然后水平向右慢慢拉动针简,当活塞刚开始滑动时,记下弹簧测力计的示数为;
C.读出注射器针简上有刻度部分的容积;
D.用刻度尺测出法射器针简上有刻度部分的长度。
根据他们设计的方案回答以下问题;
测量中,分析研究的是大气对______选填“针筒”或“活塞”的压力,若不考虑其它因素,根据______的知识可知,研究对象在水方向所受的大气与拉大小相等。
测量前,有同学建议在活塞周用涂抹润滑油,然后将其插入针筒中,这样做有两个好处:一是活蓄的密封性好;二是可以______。实验过程中他们让弹测力计和注射器保持在水平方向,可以减小______对实验的影响,从而提高实验的精确程度。
若同学们用图乙中注射器在测量时,弹簧测力计被拉到,活塞仍没有滑动可改用图乙中的______选填“”或“”注射器,用测量步骤中的、和表示大气的值,则______。
四、计算题
17. 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。
试说明为什么高压锅能将食物加热到以上。
若高压锅出气孔的横截面积约为毫米,压在出气孔上的限压阀的质量为克。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?
若要把这种高压锅销售到西藏地区,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?
18. 如图,一所房屋,屋顶面积是。求:取,标准大气压取
在标准大气压下,大气对屋顶的压力有多大?这个压力相当于多少吨的物体压在屋顶上?
这么大的压力,为什么没有把屋顶压塌?
在一次发生龙卷风时,屋外大气压降到了,此时屋顶内外受到的大气压力差是多少?
答案解析
1.【答案】
【解析】解:在托里拆利实验中,由于玻璃管内外水银面高度差所产生的压强等于外界大气压,只要外界大气压不变,管内外水银面高度差就不变,与玻璃管的粗细、长短、倾斜程度、槽中水银的多少、无关,故A选项正确,BCD错误。
故选:。
2.【答案】
【解析】解:、标准大气压的值约为,粗略计算时可直接取,故A正确;
B、根据对物理学史的了解可知,马德堡半球实验证明了大气压的存在且很大,故B正确;
C、高压锅煮食物容易煮熟,原因是压强越大沸点越高,锅内可以达到比较高的温度,所以食物容易熟,故C正确;
D、用纸片盖住装满水的玻璃杯并倒置后,纸片不掉落,是因为纸片受到了大气压的作用,故D错误。
故选:。
3.【答案】
【解析】解:、用一纸片盖住倒满水的杯口,快速倒置,纸片将水托住,是因为水排出了杯子内的空气,在大气压的作用下纸片掉不下来,说明了大气压强的存在,故A不符合题意;
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、喝饮料时,口腔内气压小于瓶中的气压,在大气压的作用下,把饮料压入口内,这是有大气压的缘故,故C不符合题意;
D、图中管底端橡皮膜向外凸,表明液体对容器底部有压强,这是由于液体受到重力的作用,不能说明大气压强存在,故D符合题意。
故选:。
4.【答案】
【解析】解:
A、玻璃管的粗细不会影响测量的结果,故A错误;
B、大气压随海拔的升高而降低,测量数值会减小,故B错误;
C、天气变化会引起气压变化,会引起测量值的变化,故C正确;
D、玻璃管倾斜了,管内水银柱的垂直高度不会变,而水银柱的长度会变长,测量值并不变,故D错误。
故选:。
5.【答案】
【解析】解:浸过酒精的棉花燃烧时,使瓶内的气体受热膨胀跑到瓶外,用鸡蛋封住瓶口后,瓶内气体温度降低,压强减小;此时瓶内气压小于瓶外大气压,在大气压的作用下鸡蛋被压人瓶中。
故选:。
6.【答案】
【解析】向瓶底浇冷水后,瓶内气体遇冷收缩,使得瓶内压强减小,使瓶内水的沸点降低,水重新沸腾起来。所以第二次沸腾时比第一次沸腾时,瓶内气体压强小,水的沸点低,B正确。
7.【答案】
【解析】解:、马德堡半球实验有力地证明了大气压的存在,故A正确;
B、物理学上把压强为汞柱大气压规定为标准大气压的值,故B正确;
C、大气压随高度而变化,高度越高,大气压的值越小,故C错误;
D、由沸点与气压的关系可知,气压增大时,液体的沸点会升高,故D正确。
故选:。
8.【答案】
【解答】
A.从管口向瓶内吹入少量气体后,瓶内气压大于瓶外大气压,则竖直玻璃管中的水位将上升,故A错误,符合题意;
由于高度增加,大气压减小,则瓶内的气压高于瓶外大气压;管内的水面变高;所以玻璃管内水柱的高度增加,说明大气压随高度增加而变小,故BD正确,不符合题意;
C.由于热胀冷缩会引起玻璃管中水柱的变化影响实验结果,所以在拿着它上下楼时,应保持瓶中的水的温度不变,故C正确,不符合题意。
故选A。
9.【答案】
【解析】解:、用吸管吸饮料时,吸管内气压减小,小于外界大气压,在大气压的作用下饮料被压入吸管,故A正确;
B、注射器抽取药液是利用大气压,在大气压的作用下将药液压入注射器内,用注射器注射药液是由于活塞受到推力的作用,与大气压无关,故B错误;
C、高压锅煮食物容易煮熟,原因是压强越大沸点越高,锅内可以达到比较高的温度,所以食物容易熟,故C错误;
D、吸盘要固定在墙壁上,需要先用力挤压塑料吸盘,把盘内的空气挤出,然后吸盘就被外界的大气压紧压在了墙壁上,利用了大气压,故D错误。
故选:。
10.【答案】
【解析】解:、水瓶膨胀说明瓶内气体压强大于瓶外气体压强,故A正确;
B、水瓶膨胀过程中,水瓶中物质质量不变,瓶子的总重力不变,故B错误;
C、干冰常温下会变成二氧化碳气体,气体体积增大,瓶子容积不变,与拧紧瓶盖前相比,后来瓶内的气体压强变大,故C错误;
D、瓶内气体压强大于瓶外气体压强,拧开瓶盖,瓶内的气体会往外跑,故D错误。
故选:。
11.【答案】马德堡半球 托里拆利 帕斯卡
12.【答案】等于;减小。
【解答】
液体的沸点随气压的减小而减小,一标准大气压下,水的沸点是,北京水的沸点,可知北京当时的大气压值等于一个标准大气压;
拉萨水的沸点约,珠穆朗玛峰水的沸点约,可知拉萨和珠穆朗玛峰当时的大气压值都小于一标准大气下,且珠穆朗玛峰当时的大气压值最小,这个现象可以间接说明大气压随海拔高度增加而减小。
故答案为:等于;减小。
13.【答案】;低于;低于。
【解答】
读图可知,玻璃管内水银面到水银槽中水银面的竖直高度为,因此,当时的大气压强等于高水银柱产生的压强,低于标准大气压高水银柱。液体的沸点受气压的影响,气压越低,液体的沸点越低,实验室里的气压低于标准大气压,所以在该实验室做“观察水沸腾”的实验,测得水的沸点将低于。
故答案为:;低于;低于。
14.【答案】提高 小于
【解析】解:流入患者血管药液的压强等于管上端压强与输液管内药液产生的压强之和,提高吊瓶,人与吊瓶间的距离变大,输液管内药液产生的压强增大,从而输液管流入患者血管的药液压强变大,大于人的血压,于是血液随药液重新流入血管,不再回流。
当药瓶中的药液逐渐减少时,药液产生的压强逐渐减小,在大气压的作用下,空气通过进气管进入瓶内,保持瓶口处的压强与大气压相等,使药液匀速流下。
插入管后,瓶内液面上方气体压强与瓶内药液压强之和等于大气压强,所以输液时瓶内液面上方气体的压强小于外界大气压。
故答案为:提高;小于。
15.【答案】上升 下降 减小
【解析】解:当把自制的水气压计和托里拆利实验装置两者都拿到山顶时,海拔升高,气压降低。托里拆利实验时,大气压支持管内的水银柱降低,则水银槽内的液面将上升;
而自制气压计瓶内气压等于吸管内液体压强和外界大气压之和,外界大气压降低,则在自制气压计瓶内气压的作用下吸管内液体会上升,则自制水气压计瓶内的液面将下降。
故答案为:上升;下降;减小。
16.【答案】活塞 二力平衡 减小摩擦 活塞自身重力
【解析】解:该实验中以活塞为研究对象;分析研究的是大气对活塞的压力;
当活塞相对于针筒开始滑动时,以地面为参照物,活塞与地面间没有位置的变化,是静止的;
当注射器中的活塞开始滑动时,利用二力平衡原理来测出大气对活塞的压力。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;
涂抹凡士林的好处:一是减小摩擦,二是活塞的密封性好。
当弹簧测力计和注射器筒不在水平方向时,由于活塞受重力的作用,使得测力计的拉力不等于大气压力,从而影响测得的大气压,所以让弹簧测力计和注射器筒保持在水平方向,目的是为了减小活塞自身重力对实验的影响,从而提高实验的准确程度。
因为大气的压强是一定的,根据公式,受力面积越小,压力也会越小,所以当弹簧测力计量程不够时,可换用小量程注射器,故选C;
活塞的面积,将测量结果代入压强公式得:。
故答案为:活塞;二力平衡;减小摩擦;活塞自身重力;;。
17.【答案】解:
高压锅锅内的水蒸气在顶开限压阀之前不能“跑”出去,使得锅内气压不断增大,引起水的沸点升高;
安全阀对出气孔产生的压力:
,
,
安全阀对出气孔产生的压强:
,
此时锅内气压:
,
查表可知此时的水的沸点是左右;
在保证高压锅安全使用的前提下,可以增加限压阀的质量来增大锅内气压,提高沸点。
答:高压锅锅内的水蒸气在顶开限压阀之前不能“跑”出去,使得锅内气压不断增大,引起水的沸点升高;
利用这种高压锅烧水时,最高温度大约是;
在保证高压锅安全使用的前提下,增加限压阀的质量。
18.【答案】解:由可得,大气对屋顶的压力;
这个压力相当于质量;
对房屋,室内外都有大气压,屋顶所受大气压力差为,所以不能压塌;
在一次发生龙卷风时,屋外空气流速快,大气压降到了,而屋内仍是标准大气压,屋内外的压强差,则屋顶内外受到的大气压力差为。
答:在标准大气压下,大气对屋顶的压力为;这个压力相当于的物体压在屋顶上。
室内外都有大气压,屋顶所受大气压力差为;
此时屋顶内外受到的大气压力差是。