2.3 大气的压强专题
一 、选择题
1.如图所示事实中不能说明大气压存在的是( )
A.吸盘吸附在墙上 B.塑料袋向四周鼓出
C.去壳熟鸡蛋被吸入瓶中 D.纸片托水
2.某同学在玻璃杯内盛满水,杯口盖上一张硬纸片, 然后托住纸片,将杯子倒置或倾斜,水都不流出,
纸片也不掉下, 如图所示。下列对整个探究活动的分析正确的是( )。
A.探究的问题:大气压强有多大
B.探究的假设:大气对各个方向都有压强
C.探究的目的:研究水的重力与大气压力的关系
D.探究的结论:大气对各个方向的压强大小相等
3.如图所示, 从倒置的漏斗口用力吸气或向下吹气, 乒乓球都不会掉下来,下列说法正确的是( )
A.吸气或吹气都减小了乒乓球上方气体的压强
B.吸气或吹气都增大了乒乓球下方气体的压强
C.吸气减小了乒乓球上方气体的压强,吹气增大了乒乓球下方气体的压强
D.吸气增大了乒乓球下方气体的压强,吹气减小了乒乓球上方气体的压强
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4.小金用高压锅煮粥, 关火后静置至可以拿去限压阀,打开锅盖,惊奇地发现锅内的粥仍在沸腾, 对
于这一现象,下列相关说法正确的是( )
A.高压锅是利用气压越高液体沸点越低的原理工作的
B.打开锅盖后锅内气压降低,锅内温度高于 100℃的粥重新沸腾
C.若把这只高压锅带到低气压的山上去煮粥, 锅内能达到的最高温度比山脚高
D.保证安全情况下,适当减少限压阀的质量可提高锅内蒸煮时的温度
5.在制糖工业中,要用沸腾的方法除去糖汁中水分,为了使糖在沸腾时不致变质,沸腾的温度低于 100℃,
制糖时应采用措施为( )
A.增大装置内的气压
B.加热的火不要太猛
C.减小装置内的气压
D.一定要把整个装置搬到高山上去
6.关于气体的流速与压强的关系, 下列说法中, 错误的是( )
A.战斗机利用气流在机翼上下表面压力差而产生向上的升力。使飞机可以停在空中
B.气流偏导器的作用、给车身较大压力, 加大了与地面摩擦
C.乘客必须站在安全线以外的地方候车的原因
D.当气流经过化油器上一段突然变窄的管道时,汽油从喷管喷到气流中,变成雾状
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7.如图所示, 关于生活中力现象的描述,正确的是( )
A.足球被福娃踢出后, 由于足球速度减慢,足球惯性将减小
B.小张用吸管喝饮料, 是利用了嘴对饮料的作用力将其吸入口中
C.运动鞋底刻有凹凸不平的花纹,是为了增大鞋子与地面的摩擦力
D.小王没有将地面上的箱子推动,是因为推力小于箱子受到的摩擦力
8.浙江嵊州夏天经常会有台风, 嵊州市委市政府要求将居民简易房的屋顶加固(如图所示),对于这一
要求下列解释正确的是( )
A.屋顶上方空气的流速大于下方,屋顶被向下压垮
B.屋顶上方空气的流速大于下方,屋顶被向上掀起
C.屋顶上方空气的流速小于下方,屋顶被向下压垮
D.屋顶上方空气的流速小于下方,屋顶被向上掀起
9.小江为宠物设计了一个“ 自动给水装置 ”,如图是模型图。它的原理是当水盆内水位低于“供水管”
下端开口时,“供水瓶 ”就会向水盆中自动供水。下列有关分析中,正确的是( )
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A.供水瓶中水面能高于水盆内水面, 是由于浮力的作用
B.供水瓶中水面能高于水盆内水面, 是由于瓶的支持力的作用
C.若供水瓶内水未装满,留有少量空气, 水会持续流下
D.若供水瓶底部有破洞,水会持续流下
10.科学老师在实验室做“流体压强与流速关系 ”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 图像如图乙所示。
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.0~4s,C 管中的气体压强变化最大
D.图乙中①反映的是 C 管中的气体压强随时间变化的情况
二 、填空题
11.小宁将喇叭口朝下的漏斗拿在手中, 用另-只手拿住一个乒乓球,让球对着湘斗内的细管口, 如图 所示。当他对准漏斗细管口用力向下吹气时, 松手后乒乓球并不掉下来,只是在漏斗内打转。这是由
于球上方受到的气体压强小于球下方受到的气体压强,所应用到的物理规律
是 。
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12.实验第一次测定了大气压强的数值. 一标准大气压相当于 厘米高的水银柱产生的压强。 13.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 、实验题
14.29.某科学实验小组利用如图所示的注射器、弹簧测力计和刻度尺等器材粗略测出大气压强的值,
实验步骤如下
(1)把注射器的活塞推到注射器简的底端,这样做的目的是 ,然后用橡皮帽封住注射
器的小孔, 用刻度尺测出有刻度部分的长度如上图所示, 并计算出活塞的横截面积;水平向右缓慢拉
动注射器简,当注射器的活塞 时, 记下弹簧测力计的示数如图所示。 第 5 页(共 12 页)
(2)则当地大气压的值为 pa。
(3)小明操作均正确, 但发现大气压的测量值比实际偏大,则可能原因
是 。
四 、解答题
15.小明利用如图所示的装置测量本地大气压的大小,其中弹簧测力计和2mL注射器的自重可忽略不计,
活塞与针筒之间气密性很好,但摩擦较大。他进行了如下实验。
(1)拔去橡皮帽, 将活塞推至底端, 当绳端钩码加至 2N 时, 针筒恰由静止开始向右移动,此时弹簧 测力计示数为 1.5N,则活塞与针筒间的摩擦力为 1.5N,若绳端钩码增加为 3N,则弹簧测力计的示数将
(选填“增大 ”、“减小 ”或“不变”)。
(2)小明发现将活塞推至底端时,注射器前端小孔内的气体无法排尽, 这将使得大气压的测量值
(选填“偏大 ”、“偏小 ”或“不变”)。
(3)为减小活塞与针筒之间的摩擦,小明找来润滑油涂在活塞与针筒壁上,再次测量后发现摩擦减到 很小。于是他重新将活塞推至底端, 用橡皮帽密封小孔。当弹簧测力计示数为 5.1N 时,针筒开始向右
移动, 又测得针筒全部刻度的总长度为 4cm,则本地大气压强的测量值为多少帕?
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2.3 大气的压强专题答案解析
一 、选择题
1.B
【解析】根据大气压强的知识分析判断。
A.吸盘内的气压小于外界大气压强, 于是被大气压在墙壁上, 故 A 不合题意;
B.塑料袋受到水向四周的压强而鼓出,与大气压强无关, 故 B 符合题意;
C.酒精棉燃烧消耗瓶内氧气, 从而使瓶内气压减小,在外界大气压强的作用下, 鸡蛋被压入瓶内, 故 C
不合题意;
D.纸片受到大气向上的压强,因此水和纸片都不下落, 故 D 不合题意。
故选 B。
2.B
【解析】根据题目描述的实验过程, 分析探究的问题、做出的假设,以及实验的目的与结论即可。
杯口盖上一张硬纸片,然后托住纸片,将杯子倒置或倾斜,杯口的朝向各个不同的方向而纸片没有落
下来, 说明大气压强向各个方向,则探究的假设为:大气对各个方向都有压强, 故 B 正确;
由于没有任何定量的测量工具, 因此不能探究大气压强的大小,故 A 错误;
这个实验的探究目的是: 研究大气压强的方向,故 C 错误;
这个实验的结论:大气向各个方向都有压强, 故 D 错误。
故选 B。
3.A
【解析】流动的气体和液体都称为流体, 流体在流速大的地方压强小, 在流速小的地方压强大.据此 分析回答。本题考查了流体压强与流速的关系,看学生能否将所学知识灵活运用到实际生活中, 学以
致用, 有意义。
从漏斗口向下用力吹气时,乒乓球上部空气流速大、压强小, 而乒乓球下部空气流速小压强大; 吸气 时,乒乓球上方空气压强小, 这样在乒乓球的上、下部就会产生一个向上的压力差, 从而托起乒乓球。
故答案为: A
4.B
【解析】根据液体沸点随气压的增大而升高的规律分析判断。
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A.高压锅是利用气压越高液体沸点越高的原理工作的, 故 A 错误;
B.打开锅盖后锅内气压降低,沸点降低, 而锅内温度高于 100℃的粥重新沸
腾, 故 B 正确;
C.若把这只高压锅带到低气压的山上去煮粥,那么限压阀更容易顶起来,即锅内能达到的最高温度比
山脚低,故 C 错误;
D.保证安全情况下,适当增大限压阀的质量可提高锅内蒸煮时的温度, 故 D
错误。
故选 B。
5.C
【解析】水的沸点会随着大气压的增大而提高,随着大气压的减小而降低。高海拔地区压强较小,故
水的沸点低不易煮熟食物,而高压锅就可以提高压强来提高水的沸点。
A.增大装置内的气压会提高水的沸点。即使温度达到 100 摄氏度水也不沸腾而糖已经要开始变质。
B、加热火猛或者不猛不能改变水的沸点, 只能改变达到沸点的快慢。
C、减小装置内的气压能够降低水的沸点, 使水在 100 摄氏度以下就沸腾同时避免糖变质。
D、把整个装置搬到高山上,环境大气压会下架,水的沸点也会降低,但是并不是一定得这样做。
故答案为: C
6.A
【解析】流体流速越大的地方压强越小, 据此分析即可。
A.战斗机利用气流在机翼上下表面压力差而产生向上的升力,但是不能停在空中,故 A 错误符合题意;
B.气流偏导器的形状和机翼相反,大气会对它产生向下的压力,于是加大了
与地面摩擦,故 B 正确不合题意;
C.当列车经过时,铁轨附近空气流速大压强小,周围的空气会对乘客产生向内的压强, 很容易造成危
险,这就是乘客必须站在安全线以外的地方候车的原因, 故 C 正确不合题意;
D.气流经过变窄的管道时,气流速度加快,气压变小,于是汽油被大气压压
进管道,在气流的冲击下,变成雾状 ,故 D 正确不合题意。
故选 A.
7.C
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【解析】(1)惯性的大小只与物体的质量有关,与运动速度无关;
(2)用吸管喝饮料利用的是大气压强原理;
(3)增大接触面的粗糙程度和增大压力都能增大摩擦力;
(4)当物体处于静止状态时,它受到的力是平衡力。
A.足球的质量不变,那么它的惯性大小不变, 故 A 错误;
B.喝饮料时,用力吸出吸管中的空气,饮料在大气压强的作用下被压进吸管流入口中, 故 B 错误;
C.运动鞋底刻有凹凸不平的花纹,是通过增加接触面的粗糙程度的方式是增大鞋子与地面的摩擦力,
故 C 正确;
D.箱子没动,那么推力和摩擦力是平衡力,二者大小相等,故 D 错误。
故选 C。
8.B
【解析】根据流体压强和流速的关系分析即可。
根据房屋的形状可知,当空气从屋顶上经过时,由于屋顶的形状接近曲面, 因此空气流速大于屋内的 空气流速,则屋顶上大气向下的压强小于屋内大气向上的压强,于是产生向上的托力,将屋顶掀起来。
故 B 正确, 而 A.C、D 错误。
故选 B。
9.D
【解析】(1)以水盆中的水面为基准面, 对这个水面上的内外压强进行受力分析, 弄清供水瓶内水面
高于水盆里水面的原因;
(2)底部连通,上面开口的容器叫连通器,根据连通器的原理分析瓶底有洞后的情形。
当这个装置内的水保持静止时, 水盆里的水面上方只有大气压强, 而供水瓶内相同深度的水面上方有 液体压强和瓶底的压强, 此时 p 大气=p 瓶底+p 水 ;由于大气压强能够支持大约 10m 高的水柱,所以供水瓶
内的水柱可以被支持,故 A.B 错误;
如果供水瓶内水没有装满,那么里面封闭的气体会产生压强, 即 p 大气=p 内+p 水 ,那么水仍然不会流出,
故 C 错误;
如果供水瓶底部出现破洞,那么它就和水盆构成连通器; 根据连通器原理可知,当里面只有一种液体
时,液面肯定相平, 即瓶内的水会持续流下, 直到内外水面相平即可, 故 D 正确。
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故选 D。
10.D
【解析】(1)根据图甲, 结合公式 V=SL=Svt 分析气体流速是否相同;
(2)实验开始前的气压为实验室内的气压;
(3)(4)流体流速越大,压强越小, 根据流体压强和流速的关系分析判断。
装置内气体的流量是相同的,根据 V=SL=Svt 可知,A 管最细, 则气体流速最大; C 管最粗, 则气体流
速最小,故 A 错误;
根据乙图可知, 实验开始前气压为 101.3kPa,则实验室气压为 101.3kPa,故 B 错误;
0~4s 内, A 管内空气流速最大, 而气压最小, 即 A 管内气压变化最大, 故 C 错误;
C 管内空气流速最小,而气体压强最大, 那么 C 管内气压变化最小,则曲线①与 C 对应,故 D 正确。
故选 D。
二 、填空题
11.流体流速越大的位置压强越小
【解析】流体流速越大的位置压强越小, 这就是流体压强和流速的关系,据此分析解答。
当他对准漏斗细管口用力向下吹气时,松手后乒乓球并不掉下来,只是在漏斗内打转。这是由于球上 方受到的气体压强小于球下方受到的气体压强,所应用到的物理规律是:流体流速越大的位置压强越
小(流体压强和流速的关系)。
12.托里拆利; 76
【解析】根据大气压强相关的物理学史进行解答。
托里拆利验第一次测定了大气压强的数值. 一标准大气压相当于 76 厘米高的水银柱产生的压强。
13.加快; 减小;大气压
【解析】根据流体压强和流速的关系分析解答。
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 、实验题
14.(1)排尽空气;刚好移动
(2)1.024×105
(3)活塞与注射器之间存在摩擦
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【解析】(1)如果注射器内残留部分空气,那么会对活塞产生向外的压强, 从而导致弹簧测力计的示 数偏小,即测出的大气压强偏小。根据二力平衡的知识可知, 当注射器的活塞刚好被拉动时,大气对
活塞的压力和弹簧测力计的拉力相互平衡,即二者大小相等。
(2)根据S = 计算出活塞的横截面积,再根据P = 计算大气压强。
(3)当拉动注射器的活塞时, 活塞会受到针筒施加的摩擦力, 根据 F 拉=f+F 大气可知,这会导致弹簧测
力计的示数偏大,即测出大气压强的数值偏大,据此分析解答。
(1)把注射器的活塞推到注射器简的底端,这样做的目的是排尽空气。水平向右缓慢拉动注射器简,
当注射器的活塞刚好移动时,记下弹簧测力计的示数如图所示。
(2)注射器活塞的横截面积S = = = 0.625cm2 = 6.25 × 10 5m2;
大气压力 F=6.4N;
则大气压强为:P = = = 1.024 × 105pa;
(3)小明操作均正确, 但发现大气压的测量值比实际偏大, 则可能原因是活塞与注射器之间存在摩
擦。
四 、解答题
15.(1)不变
(2)偏小
(3)解: 注射器是一个圆柱体, 所以应量出其刻度部分长度, 在读出空体积 V
得出活塞面积 S = = = 0.5cm2
将测量结果代入压强公式,得: P = S (F) = 0.5×10 (5.1)4m2 = 1.02 × 105pa
当注射器气体无法排尽时,拉力 F 会减小,所以大气压强值会偏小
【解析】(1)首先根据影响滑动摩擦力的因素分析活塞受到摩擦力的大小变化,再根据二力平衡判断
测力计的示数变化;
(2)如果注射器内残留部分空气,那么会对活塞产生向外的压力,从而导致弹簧测力计的示数减小,
即测出的大气压强的数值减小;
(3)首先根据圆柱体的体积公式S = 计算出活塞的受力面积, 再根据P = 计算此时的大气压强。
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(1)若绳端钩码增加为 3N 时, 活塞和针筒之间的压力和接触面的粗糙程度不变, 因此摩擦力保持不 变,还是 1.5N。根据二力平衡的知识可知,此时弹簧测力计的示数与摩擦力相互平衡,即示数将不变。
(2)小明发现将活塞推至底端时,注射器前端小孔内的气体无法排尽,这将使得大气压的测量值偏小。
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