“高效课堂”2.3 大气的压强(提升版)--2023-2024学年浙教版科学八年级上册
一、选择题
1.(2023八上·长兴月考)如图所示是一种水翼船,船体下安装了水翼。当在高速航行时,水面下的水翼会使船体整体抬高从而减小水对船体的阻力.则水翼安装正确的是( )
A. B.
C. D.
2.(2023八上·长兴月考)小宁同学在测量某大气气压的值,如图所示,以下判断正确的是( )
A.此时大气压强等于760mm高水银柱所产生的压强
B.若将玻璃管稍稍倾斜,则管内外水银面的高度差将变低
C.水银若把这装置从山脚带到山顶,则管内外水银面的高度差汽将随之增大
D.若换用水做实验,则大气压能支持水柱的高度会增大
3.(2020八上·黄岩期中)先在烧杯中装满沸水,再倒掉沸水,然后在烧瓶口放入去壳的鹌鹑蛋(不留缝隙),如图所示,将烧瓶口向右或向左或向下,发现鹌鹑蛋一直向烧瓶底部动。对整个探究活动的分析正确的是( )
A.探究问题:大气压强有多大
B.探究假设:大气向各个方向都有压强
C.探究目的:研究大气的压强与热水温度的关系
D.探究结论:大气各个方向压强都相等
4.(2020八上·黄岩期中)为改善地铁地下车站的通风状况,小科设计了抽气管道,利用地面横风实现自动抽气。为提高抽气效果,管道上方遮雨盖的形状应设计成下列图中的( )
A. B.
C. D.
5.(2022八上·临海期末)如图所示是车顶的外掀式天窗,行驶时,将天窗前面关闭,后面微微向上打开,就能起到通风作用,这是由于( )
A.车项空气的流速较大,天窗外的压强小于车内的压强,”抽出”车内污浊的空气
B.车顶空气的流速较大,天窗外的压强大于车内的压强,”吸入”外界新鲜空气
C.车顶空气的流速较小,天窗外的压强小于车内的压强,”抽出”车内污浊的空气
D.车顶空气的流速较小,天窗外的压强大于车内的压强,”吸入”外界新鲜空气
6.(2023八上·台州期末)如图所示是个自制气压计。下列说法正确的是( )
A.带着它登山的过程中,玻璃管中液柱会逐渐下降
B.玻璃管中液柱静止时,瓶内气压等于大气压
C.玻璃管中液柱静止时,瓶内气压大于大气压
D.为提高气压计测量精度,可选用更粗的玻璃管
7.(2023八上·杭州期末)以下与压强知识相关的实验中,分析正确的是( )
A.甲图用喝水杯做”纸片托水”实验,可以测量大气压的值
B.乙图为自制气压计,相同情况下选用更细的玻璃管可以使玻璃管内液柱升降更明显
C.圆形水管左粗右细,水管中的气泡随水流水平向右快速运动过程中体积会变小
D.丁图实验,水沸腾时,向内推动针筒活塞,试管内气压增大,水会停止沸腾
8.(2022八上·余杭月考)如图所示的是“估测大气压的值”的实验,下列关于该实验的分析中错误的是( )
A.如果活塞与针筒存在摩擦,会导致大气压的测量值偏大
B.测量活塞受到的大气压力时,利用了二力平衡的知识
C.测量注射器刻度部分对应的长度,是为了计算活塞的横截面积
D.使用此装置测量大气压时,手对针筒拉力越大,测力计示数也越大
9.(2022八上·衢州期中)下列关于四个现象的说法不正确的是( )
A.“拔罐”不仅能说明大气有压强,还能说明人体内部有压强
B.某同学进行马德堡半球实验时,选用不同直径的半球时,拉开半球所用的力不同
C.挤压玻璃瓶时液柱会上升,说明力能使物体发生形变
D.医生用注射器给病人注射抗生素是利用了大气压
10.(2022八上·杭州期中)医院给病人输液的部分装置如图所示,在输液的过程中( )
A.a瓶与b瓶中的药液一起用完
B.b瓶中的药液先用完
C.随着液面下降,a瓶内c处气体压强逐渐增大
D.随着液面下降,a瓶内c处气体压强保持不变
二、填空题
11.(2022八上·定海期末)观察自然现象,通过实验研究揭示其原理,并解释生产、生活中的应用,这是科学学习的一种基本方法。
(1)高山或高原地区,普通的锅难以将饭煮熟,我们可以用高压锅来煮饭,那么高压锅运用了实验 (选填“甲”或“乙”)的原理。
(2)天宫课堂上,西藏分会场的同学提问:我们西藏地区海拔高,气压低,容易把水烧开,太空中是否容易把水烧开呢?王亚平答:因为在失重条件下,水 选填“能”或“不能”)进行对流,所以不容易烧开。
12.(2023八上·义乌期末)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,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)。
13.(2023八上·海曙期末)如图所示,一圆形水管左粗右细,a、b为粗管和细管中同一水平面上的点,水管中有一气泡,随水向右快速运动,气泡经过a、b两点时体积气泡体积Va Vb(选填“大于“”等于“”小于“)
14.(2023八上·台州期末)小台同学利用注射器、弹簧测力计、刻度尺等器材测量大气压强的值。实验步骤如下。
(1)把注射器的活塞推至注射器筒的底端,然后用橡皮帽堵住注射器的小孔,这样做的目的是: 。
(2)如图所示,用细尼龙绳拴住注射器活塞的颈部,使绳的另一端与弹簧测力计的挂钩相连,然后水平向右慢慢拉动注射器筒,当注射器中的活塞 时,记下弹簧测力计的示数为8.2N。
(3)计算得到大气压强的数值为 Pa
(4)为消除活塞与针筒间的摩擦力对实验的影响,小台同学采用了如右图所示装置,将注射器筒固定在水平桌面上,把活塞推至注射器筒底端,用橡皮帽封住注射器的小孔,活塞通过水平细线与烧杯相连,向烧杯中缓慢加水,当活塞刚开始向左滑动时,测得烧杯和水的总重为G1,然后向外缓慢抽水,当活塞刚开始向右滑动时,测得烧杯和水的总重为G2,活塞面积为S,轮轴间的摩擦和细线重不计,则所测大气压值的表达式为 (用题中字母表示)。
15.(2023八上·东阳期末)在自主学习探究过程中,某同学利用带拉环的吸盘、固定在墙上的平面镜、水、刻度尺来测量大气压强的大小。
(1)在右图所示的装置中,该同学应采用图 (填”甲”或”乙”)装置来估测大气压强。
(2)具体实验步骤是:
①用刻度尺测出吸盘的直径,算出吸盘平面面积为10cm2;
②用弹簧秤测出吸盘自身的重力0.5N;
③将吸盘沾水湿润后,压在平面镜上,排尽吸盘内的空气;
④用弹簧秤拉动吸盘,直至恰好脱落,读出此时弹簧秤示数为95N;
⑤记录整理数据,算出大气压的值。
分析以上实验步骤,哪一步是多余的 (填序号)。
三、实验探究题
16.(2020八上·黄岩期中)小科阅读到以下的材料:在几千米高的山上,如果没有高压锅,连一顿熟饭都煮不了,这是由于水的沸点随气压改变的缘故。为了验证沸点与气压间存在怎样的关系,小明设计了以下实验方案并加以实施。
时间/分 2 4 6 8 10 12 14
温度/℃ 70 78 86 91 102 102 102
【实验一】用酒精灯加热烧瓶的水,如图a,用温度计测得水将要沸腾到沸腾过程中温度随时间的变化如下表格所示:
(1)由数据可知,当时烧瓶内气压 (填“大于”、“小于”或“等于”)1个标准大气压。
(2)【实验二】:烧瓶中的水沸腾(如图)后移去酒精灯,水停止沸腾;待水温降低一些后将大注射器接到烧瓶口上(如图b所示)。向外拉注射器活塞,看到水重新沸腾。
实验表明: ;
(3)若利用图C装置来验证“气压增大时,液体沸点升高”,当瓶内水沸腾后,小明该如何操作 。
17.(2020八上·黄岩期中)在自主学习探究过程中,某同学利用带拉环的吸盘、固定在墙上的平面镜、水、刻度尺来测量大气压强的大小,具体实验步骤是:
①用刻度尺测出吸盘的直径,算出吸盘平面面积为D厘米2;
②用弹簧秤测出吸盘自身的重力G;
③将吸盘沾水湿润后,压在平面镜上,排尽吸盘内空气;
④用弹簧秤水平拉动吸盘,直至恰好脱落,读出此时弹簧秤示数为F;
⑤记录整理数据;
⑥算出大气压的值,分析实验结论。
实验装置如图甲。请结合你所学的知识分析:
(1)上述的实验步骤中,哪一步是多余的 (填序号).
(2)在实验时,如果拿一个吹风机对着吸盘自上而下吹风,如图乙,则你预计的弹簧称示数可能会 (“大于”“小于”“等于”)F。
(3)通过该方法测出的大气压值会偏小,可能的原因是____(此题多选)
A.气密性不好
B.吸盘自身有重力
C.吸盘内空气未排尽。
18.(2023八上·青田期末)如图所示,科学兴趣小组依据课本的实验原理估测本地的大气压值。实验中当注射器的活塞刚开始滑动时记下弹簧测力计的示数为27N;所用注射器的最大刻度为30mL;注射器全部刻度的长度为10cm。
(1)本估测实验原理是 ,根据实验数据计算出的大气压强为 Pa;
(2)实验计算出的大气压强小于本地的大气压值,其原因可能是 (填选项)。
A.注射器中有空气未全部排尽
B.活塞与注射器筒壁间摩擦较大
C.橡皮帽漏气
(3)为了研究气体压强和体积的关系,兴趣小组发现:如果在针筒内吸入一定质量的空气,然后用橡皮帽将气体封闭起来,在推活塞的过程中,越推越费力。由此得出结论 。
答案解析部分
1.【答案】B
【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】AD.两个水翼相反放置,则两个水翼受到水的压力差方向相反,二者相互抵消,因此对船体不会产生向上的升力作用,故A、D错误;
B.两个水翼都是上面弧形,下表面平面,水经过上方流速大于下方流速,上方压强小于下方压强,水对船体产生一个向上的升力作用,故B正确;
C.两个水翼都是上面平面,下面弧形,水经过上方流速小于下方流速,下方压强小于上方压强,水对船体产生一个向下的压力作用,故C错误。
故选B。
2.【答案】D
【知识点】大气压强的测量方法;大气压强与高度的关系
【解析】【分析】A.大气压强等于玻璃管内外水银柱的高度差产生的压强;
BD.根据p=ρ液gh分析判断;
C.首先根据大气压强随高度的变化规律确定大气按要求的变化,再根据p=ρ液gh分析水银面的高度变化。
【解答】A.根据图片可知,玻璃管内外水银面的高度差为750mm,则此时大气压强等于750mm水银柱产生的压强,故A错误;
B.根据p=ρ液gh可知,当大气压强不变时,即使将玻璃管倾斜,而管内外水银面的高度差不变,故B错误;
C.若把这装置从山脚带到山顶,则大气压强减小,根据p=ρ液gh可知,管内外水银面的高度差兼香,故C错误;
D.根据p=ρ液gh可知,水的密度比水银的密度减小,则水柱的高度会增大,故D正确。
故选D。
3.【答案】B
【知识点】大气压强的存在
【解析】【分析】根据题目描述推测实验要验证的假设即可。
【解答】先在烧杯中装满沸水,再倒掉沸水,然后在烧瓶口放入去壳的鹌鹑蛋,这时鹌鹑蛋进入瓶中,说明大气对鹌鹑蛋存在压强。将烧瓶口向右或向左或向下,发现鹌鹑蛋一直向烧瓶底部动,说明大气对鹌鹑蛋向各个方向都有压强,即实验探究的假设为:大气向各个方向都有压强。
故选B。
4.【答案】B
【知识点】流体压强与流速的关系
【解析】【分析】注意分析通道平面的形状对气流速度的影响,再根据流体压强和流速的关系分析判断。
【解答】根据图片可知,B图中遮雨盖下表面为曲面,则空气经过时流速变大而气压变小,即此时通道左口上方气压小而右口气压大,于是空气从右口进入,从左口流出,于是达到抽气效果,故B正确,而A、C、D错误。
故选B。
5.【答案】A
【知识点】流体压强与流速的关系
【解析】【分析】
流体压强与流速的关系:流体流速大的位置压强小,流速小的位置压强大。
【解答】
天窗前闭后开,在车顶形成一个凸面,加大了车顶空气的流速,使天窗开口处的气压小于车内的气压,则在压力差的作用下车内污浊的空气被自动“抽出”,从而保持车内空气清新,故BCD错误,A正确。
故答案为:A。
6.【答案】C
【知识点】二力平衡的条件及其应用;大气压强与高度的关系;液体压强计算公式的应用
【解析】【分析】根据大气压强随高度的变规律,结合p内=p大气+p水柱分析判断即可。
【解答】根据图片可知,当玻璃管中的液柱静止时,瓶内气体压强等于外面大气压强和水柱压强之和,即p内=p大气+p水柱,则瓶内气压大于大气压强,故B错误,C正确;
当登山时,大气压强随高度的增大而减小,根据p内=p大气+p水柱可知,此时水柱压强增大。根据液体压强公式p=ρ液gh可知,此时水柱高度升高,故A错误;
根据V=Sh可知,玻璃管越细,则水柱高度的变化越大,那么气压计的测量越精确,故D错误。
故选C。
7.【答案】D
【知识点】沸点及沸点与气压的关系;流体压强与流速的关系;大气压强的存在;大气压强的测量方法
【解析】【分析】测量大气压的原理:根据压强公式,先利用二力平衡测出大气压力F,再测量出受力面积S,通过公式算出大气压强p
流体的压强与流速有关,流速越快,压强越小
【解答】A. 纸片托水能证明大气压的存在,不能测量大气压的值,A错误
B. 自制气压计的原理是根据液体压强等于大气压,液体压强p=ρgh,说明液体压强和液体密度ρ以及深度h有关,和玻璃管的粗细无关,因此无论粗细,玻璃管内液柱升降都是一样的,B错误
C. 水管左粗右细,水在左管流速要比右管慢,因此左管中水的压强要大,水中的气泡体积要小,故管中的气泡随水流水平向右快速运动过程中体积会变大,C错误
D. 液体的沸点与气压有关,气压越大,液体的沸点越高,向内推动针筒活塞,试管内气压增大,水的沸点提高,液体的温度没有达到沸点了,故会停止沸腾,D正确
故答案为:D
8.【答案】D
【知识点】大气压强的测量方法
【解析】【分析】根据对大气压强测量方法的认识判断。
【解答】A.如果活塞与针筒存在摩擦,那么根据F拉=f+F大气可知,会导致测力计的示数偏大,即导致大气压的测量值偏大,故A正确不合题意;
B.当注射器的活塞刚刚被拉动时,大气对活塞的压力与弹簧测力计的拉力相互平衡,即二者大小相等,故B正确不合题意;
C.根据V=SL可知,测量注射器刻度部分对应的长度,是为了计算活塞的横截面积,故C正确不合题意;
D.使用此装置测量大气压时,手对针筒拉力等于大气对活塞的压力,应该测力计的示数保持不变,故D错误符合题意。
故选D。
9.【答案】D
【知识点】压强的大小及其计算;大气压强的存在
【解析】【分析】根据有关大气压强的知识分析判断。
【解答】A.“拔罐”时,皮肤向罐内凸起后,从而内外压强达到平衡,不仅能说明大气有压强,还能说明人体内部有压强,故A正确不合题意;
B.某同学进行马德堡半球实验时,选用不同直径的半球时,则半球的受力面积不同,根据F=pS可知,作用在半球上的大气压力不同。根据二力平衡的知识可知,拉开半球所用的力不同,故B正确不合题意;
C.挤压玻璃瓶时液柱会上升,说明瓶子内容积变小,即说明力能使物体发生形变,故C正确不合题意;
D.医生用注射器给病人注射抗生素是利用了注射器活塞对药液产生的压强,与大气压强无关,故D错误符合题意。
故选D。
10.【答案】C
【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】根据二力平衡、以及大气压强的知识分析判断。【解答】在药液从b瓶中流下时,b瓶内气体体积增大,气体压强减小,a瓶中c处气体将A瓶中药液压入B瓶补充,所以B中流出多少液体,A瓶就会有多少液体流入B瓶,所以B瓶液面保持不变,知A瓶液体全部流入B瓶,所以A瓶液体先用完,故A、B错误;
a瓶瓶口处压强和大气压相等,但液面下降,液体产生压强减小,因此a瓶内c处气体压强逐渐增大,故C正确,D错误。
故选C。
11.【答案】(1)甲
(2)不能
【知识点】沸点及沸点与气压的关系
【解析】【分析】(1)根据液体沸点随气压的变化规律分析解答。
(2)在重力作用下,密度大的液体向下运动,密度小的液体向上运动,这就是对流,据此分析解答。
【解答】(1)在甲图中,当注射器向烧瓶内打气时,烧瓶内气压增大而水的沸点升高,因此高压锅运用了实验甲的原理。
(2)在失重条件下,水不能进行对流,所以不容易烧开。
12.【答案】(1)大气压
(2)大
【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)根据大气压强的知识解答;
(2)首先根据大气压强随高度的变化规律分析气压的变化,再根据F=pS分析铜半球受到大气压力的变化。
【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,周围的大气压把两个铜半球紧紧地压在一起。
(2)大气压强随高度的增大而减小,因此山底的气压大于山顶的气压。根据F=pS可知,相同的铜半球受到的大气压力会增大。根据二力平衡的知识可知,山底比在山顶拉开铜半球的最小拉力要大。
13.【答案】小于
【知识点】流体压强与流速的关系;气体压强跟体积的关系
【解析】【分析】根据流体压强和流速的关系,结合二力平衡的知识分析解答。
【解答】根据图片可知,a处粗管的水流速度小于b处的水流速度,则a处的水的压强大于b处水的压强。当气泡的体积不变时,气球内气体压强和外面水的压强相等,因此气泡在a点的气压大于在b点的气压,那么气泡在a点的体积小于b点的体积。
14.【答案】(1)排尽注射器内的空气, 防止空气进入针筒
(2)刚被拉动时
(3)1.09×105
(4)(G1+G2)/2S
【知识点】大气压强的测量方法
【解析】【分析】根据二力平衡原理,弹簧测力计的拉力刚好等于大气压的压力;大气压强的计算公式P=F/S ;F指大气压,S指受力面积,国际单位是平方米;
【解答】(1)把注射器的活塞推至注射器筒的底端,然后用橡皮帽堵住注射器的小孔,这样做的目的是:排尽注射器内的空气, 防止空气进入针筒;
(2)根据二力平衡原理,弹簧测力计的拉力刚好等于大气压的压力,所以如图所示,用细尼龙绳拴住注射器活塞的颈部,使绳的另一端与弹簧测力计的挂钩相连,然后水平向右慢慢拉动注射器筒,当注射器中的活塞活塞刚被拉动时,记下弹簧测力计的示数为8.2N。
(3)S=V/L=4.5mL/6cm=0.75cm2=0.75×10-4m2;P=F/S = 8.2N/0.75×10-4m2= 1.09×105 Pa ;
(4) 当活塞刚开始向左滑动时,测得烧杯和水的总重为G1,表达式为:G1=f+F压; 当活塞刚开始向右滑动时,测得烧杯和水的总重为G2, 表达式为:G2+f=F压;解得F压=(G1+G2)/2;所以大气压的表达式为 (G1+G2)/2S ;
故答案为:(1) 排尽注射器内的空气, 防止空气进入针筒 (2) 活塞刚被拉动时 (3) 1.09×105
(4) (G1+G2)/2S
15.【答案】(1)乙
(2)②
【知识点】大气压强的测量方法
【解析】【分析】利用吸盘和弹簧测力计测量大气压强的原理:将吸盘沾水湿润后,压在平面镜上,排尽吸盘内的空气,用弹簧秤拉动吸盘,直至恰好脱落,根据二力平衡,吸盘受到的大气压力F等于弹簧测力计的拉力,在通过,计算出大气压强。
【解答】(1)甲图弹簧测力计竖直拉吸盘,弹簧测力计和吸盘的自重对实验会产生影响,因此应采用图乙装置来估测大气压强
(2)由于弹簧测力计水平拉吸盘了,吸盘的重力是竖直向下,对测量大气压力没有影响,因此步骤②是多余的
故答案为(1)乙 (2)②
16.【答案】(1)大于
(2)液体的沸点随着气压的增大而减小
(3)向内推动注射器,水停止沸腾,再加热一会,水重新沸腾,并且此时水的温度大于100摄氏度
【知识点】沸点及沸点与气压的关系
【解析】【分析】(1)液体沸点随上方气压的增大而升高,将水的沸点与100℃进行比较即可。
(2)水再次沸腾,说明水达到沸点,注意分析向外抽拉活塞时烧瓶内气压的变化即可;
(3)想办法增大烧瓶内气压即可。
【解答】(1)根据表格可知,水的温度保持102℃不变,即水的沸点为102℃>100℃,因此当时烧瓶内气压大于1个标准大气压。
(2)向外拉注射器活塞,烧瓶内气压减小,水重新沸腾,说明水的沸点降低,那么得到:液体的沸点随着气压的增大而减小。
(3)若利用图C装置来验证“气压增大时,液体沸点升高”,当瓶内水沸腾后,小明的操作如下:向内推动注射器,水停止沸腾,再加热一会,水重新沸腾,并且此时水的温度大于100℃。
17.【答案】(1)②
(2)小于
(3)A;C
【知识点】大气压强的测量方法
【解析】【分析】(1)根据实验的测量原理分析解答;
(2)首先根据流体压强和流速的关系分析吸盘受到大气压强的变化,再根据F=pS分析压力变化,最终确定测力计的示数变化;
(3)根据平衡力的知识分析各个选项中对大气压强测量值的影响。
【解答】(1)根据公式可知,测量大气压强,关键是测量大气作用在吸盘上的压力和吸盘的受力面积。吸盘上的大气压力可以通过弹簧测力计拉动直接测得,而与吸盘的重力无关,则多余的步骤是②;
(2)在实验时,如果拿一个吹风机对着吸盘自上而下吹风,则吸盘表面空气流速大而压强小。根据F=pS可知,吸盘表面受到的压力减小。而弹簧测力计的示数等于大气压力,因此示数小于F。
(3)A.气密性不好时,里面的空气会对吸盘产生向外的压力,从而使测力计的示数减小,即测量结果偏小,故A符合题意;
B.吸盘自身有重力,对大气压强的测量没有影响,故B不合题意;
C.吸盘内空气未排尽,与A中的情况相同,故C符合题意。
故选AC。
18.【答案】(1);0.9×105
(2)A;C
(3)一定质量气体的体积减小,气体的压强增大
【知识点】大气压强的测量方法
【解析】【分析】(1)根据公式可知,只需测量出作用在活塞上的大气压力和活塞的横截面积,就能测出大气压强。根据计算出活塞的横截面积,再根据计算大气压强。
(2)分析各个选项中测出大气压力的变化即可;
(3)气体被封闭起来后它的质量保持不变,推动活塞时气体的体积减小,而费力说明气压增大,据此分析得到结论即可。
【解答】(1)本估测实验原理是 。
注射器活塞的横截面积为:;
则大气压强为:。
(2)A.注射器中有空气未全部排尽时,则里面的空气对活塞产生向外的压力,从而使弹簧测力计的示数减小,即测出大气压力偏小,故A符合题意
B.活塞与注射器筒壁间摩擦较大,根据F拉=F大气+f可知,此时会造成弹簧测力计的示数偏大,故B不合题意;
C.橡皮帽漏气时,外面的空气会进入注射器内,从而使弹簧测力计的示数减小,故C符合题意。
故选AC。
(3)为了研究气体压强和体积的关系,兴趣小组发现:如果在针筒内吸入一定质量的空气,然后用橡皮帽将气体封闭起来,在推活塞的过程中,越推越费力。由此得出结论:一定质量气体的体积减小,气体的压强增大。
1 / 1“高效课堂”2.3 大气的压强(提升版)--2023-2024学年浙教版科学八年级上册
一、选择题
1.(2023八上·长兴月考)如图所示是一种水翼船,船体下安装了水翼。当在高速航行时,水面下的水翼会使船体整体抬高从而减小水对船体的阻力.则水翼安装正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【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】AD.两个水翼相反放置,则两个水翼受到水的压力差方向相反,二者相互抵消,因此对船体不会产生向上的升力作用,故A、D错误;
B.两个水翼都是上面弧形,下表面平面,水经过上方流速大于下方流速,上方压强小于下方压强,水对船体产生一个向上的升力作用,故B正确;
C.两个水翼都是上面平面,下面弧形,水经过上方流速小于下方流速,下方压强小于上方压强,水对船体产生一个向下的压力作用,故C错误。
故选B。
2.(2023八上·长兴月考)小宁同学在测量某大气气压的值,如图所示,以下判断正确的是( )
A.此时大气压强等于760mm高水银柱所产生的压强
B.若将玻璃管稍稍倾斜,则管内外水银面的高度差将变低
C.水银若把这装置从山脚带到山顶,则管内外水银面的高度差汽将随之增大
D.若换用水做实验,则大气压能支持水柱的高度会增大
【答案】D
【知识点】大气压强的测量方法;大气压强与高度的关系
【解析】【分析】A.大气压强等于玻璃管内外水银柱的高度差产生的压强;
BD.根据p=ρ液gh分析判断;
C.首先根据大气压强随高度的变化规律确定大气按要求的变化,再根据p=ρ液gh分析水银面的高度变化。
【解答】A.根据图片可知,玻璃管内外水银面的高度差为750mm,则此时大气压强等于750mm水银柱产生的压强,故A错误;
B.根据p=ρ液gh可知,当大气压强不变时,即使将玻璃管倾斜,而管内外水银面的高度差不变,故B错误;
C.若把这装置从山脚带到山顶,则大气压强减小,根据p=ρ液gh可知,管内外水银面的高度差兼香,故C错误;
D.根据p=ρ液gh可知,水的密度比水银的密度减小,则水柱的高度会增大,故D正确。
故选D。
3.(2020八上·黄岩期中)先在烧杯中装满沸水,再倒掉沸水,然后在烧瓶口放入去壳的鹌鹑蛋(不留缝隙),如图所示,将烧瓶口向右或向左或向下,发现鹌鹑蛋一直向烧瓶底部动。对整个探究活动的分析正确的是( )
A.探究问题:大气压强有多大
B.探究假设:大气向各个方向都有压强
C.探究目的:研究大气的压强与热水温度的关系
D.探究结论:大气各个方向压强都相等
【答案】B
【知识点】大气压强的存在
【解析】【分析】根据题目描述推测实验要验证的假设即可。
【解答】先在烧杯中装满沸水,再倒掉沸水,然后在烧瓶口放入去壳的鹌鹑蛋,这时鹌鹑蛋进入瓶中,说明大气对鹌鹑蛋存在压强。将烧瓶口向右或向左或向下,发现鹌鹑蛋一直向烧瓶底部动,说明大气对鹌鹑蛋向各个方向都有压强,即实验探究的假设为:大气向各个方向都有压强。
故选B。
4.(2020八上·黄岩期中)为改善地铁地下车站的通风状况,小科设计了抽气管道,利用地面横风实现自动抽气。为提高抽气效果,管道上方遮雨盖的形状应设计成下列图中的( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【知识点】流体压强与流速的关系
【解析】【分析】注意分析通道平面的形状对气流速度的影响,再根据流体压强和流速的关系分析判断。
【解答】根据图片可知,B图中遮雨盖下表面为曲面,则空气经过时流速变大而气压变小,即此时通道左口上方气压小而右口气压大,于是空气从右口进入,从左口流出,于是达到抽气效果,故B正确,而A、C、D错误。
故选B。
5.(2022八上·临海期末)如图所示是车顶的外掀式天窗,行驶时,将天窗前面关闭,后面微微向上打开,就能起到通风作用,这是由于( )
A.车项空气的流速较大,天窗外的压强小于车内的压强,”抽出”车内污浊的空气
B.车顶空气的流速较大,天窗外的压强大于车内的压强,”吸入”外界新鲜空气
C.车顶空气的流速较小,天窗外的压强小于车内的压强,”抽出”车内污浊的空气
D.车顶空气的流速较小,天窗外的压强大于车内的压强,”吸入”外界新鲜空气
【答案】A
【知识点】流体压强与流速的关系
【解析】【分析】
流体压强与流速的关系:流体流速大的位置压强小,流速小的位置压强大。
【解答】
天窗前闭后开,在车顶形成一个凸面,加大了车顶空气的流速,使天窗开口处的气压小于车内的气压,则在压力差的作用下车内污浊的空气被自动“抽出”,从而保持车内空气清新,故BCD错误,A正确。
故答案为:A。
6.(2023八上·台州期末)如图所示是个自制气压计。下列说法正确的是( )
A.带着它登山的过程中,玻璃管中液柱会逐渐下降
B.玻璃管中液柱静止时,瓶内气压等于大气压
C.玻璃管中液柱静止时,瓶内气压大于大气压
D.为提高气压计测量精度,可选用更粗的玻璃管
【答案】C
【知识点】二力平衡的条件及其应用;大气压强与高度的关系;液体压强计算公式的应用
【解析】【分析】根据大气压强随高度的变规律,结合p内=p大气+p水柱分析判断即可。
【解答】根据图片可知,当玻璃管中的液柱静止时,瓶内气体压强等于外面大气压强和水柱压强之和,即p内=p大气+p水柱,则瓶内气压大于大气压强,故B错误,C正确;
当登山时,大气压强随高度的增大而减小,根据p内=p大气+p水柱可知,此时水柱压强增大。根据液体压强公式p=ρ液gh可知,此时水柱高度升高,故A错误;
根据V=Sh可知,玻璃管越细,则水柱高度的变化越大,那么气压计的测量越精确,故D错误。
故选C。
7.(2023八上·杭州期末)以下与压强知识相关的实验中,分析正确的是( )
A.甲图用喝水杯做”纸片托水”实验,可以测量大气压的值
B.乙图为自制气压计,相同情况下选用更细的玻璃管可以使玻璃管内液柱升降更明显
C.圆形水管左粗右细,水管中的气泡随水流水平向右快速运动过程中体积会变小
D.丁图实验,水沸腾时,向内推动针筒活塞,试管内气压增大,水会停止沸腾
【答案】D
【知识点】沸点及沸点与气压的关系;流体压强与流速的关系;大气压强的存在;大气压强的测量方法
【解析】【分析】测量大气压的原理:根据压强公式,先利用二力平衡测出大气压力F,再测量出受力面积S,通过公式算出大气压强p
流体的压强与流速有关,流速越快,压强越小
【解答】A. 纸片托水能证明大气压的存在,不能测量大气压的值,A错误
B. 自制气压计的原理是根据液体压强等于大气压,液体压强p=ρgh,说明液体压强和液体密度ρ以及深度h有关,和玻璃管的粗细无关,因此无论粗细,玻璃管内液柱升降都是一样的,B错误
C. 水管左粗右细,水在左管流速要比右管慢,因此左管中水的压强要大,水中的气泡体积要小,故管中的气泡随水流水平向右快速运动过程中体积会变大,C错误
D. 液体的沸点与气压有关,气压越大,液体的沸点越高,向内推动针筒活塞,试管内气压增大,水的沸点提高,液体的温度没有达到沸点了,故会停止沸腾,D正确
故答案为:D
8.(2022八上·余杭月考)如图所示的是“估测大气压的值”的实验,下列关于该实验的分析中错误的是( )
A.如果活塞与针筒存在摩擦,会导致大气压的测量值偏大
B.测量活塞受到的大气压力时,利用了二力平衡的知识
C.测量注射器刻度部分对应的长度,是为了计算活塞的横截面积
D.使用此装置测量大气压时,手对针筒拉力越大,测力计示数也越大
【答案】D
【知识点】大气压强的测量方法
【解析】【分析】根据对大气压强测量方法的认识判断。
【解答】A.如果活塞与针筒存在摩擦,那么根据F拉=f+F大气可知,会导致测力计的示数偏大,即导致大气压的测量值偏大,故A正确不合题意;
B.当注射器的活塞刚刚被拉动时,大气对活塞的压力与弹簧测力计的拉力相互平衡,即二者大小相等,故B正确不合题意;
C.根据V=SL可知,测量注射器刻度部分对应的长度,是为了计算活塞的横截面积,故C正确不合题意;
D.使用此装置测量大气压时,手对针筒拉力等于大气对活塞的压力,应该测力计的示数保持不变,故D错误符合题意。
故选D。
9.(2022八上·衢州期中)下列关于四个现象的说法不正确的是( )
A.“拔罐”不仅能说明大气有压强,还能说明人体内部有压强
B.某同学进行马德堡半球实验时,选用不同直径的半球时,拉开半球所用的力不同
C.挤压玻璃瓶时液柱会上升,说明力能使物体发生形变
D.医生用注射器给病人注射抗生素是利用了大气压
【答案】D
【知识点】压强的大小及其计算;大气压强的存在
【解析】【分析】根据有关大气压强的知识分析判断。
【解答】A.“拔罐”时,皮肤向罐内凸起后,从而内外压强达到平衡,不仅能说明大气有压强,还能说明人体内部有压强,故A正确不合题意;
B.某同学进行马德堡半球实验时,选用不同直径的半球时,则半球的受力面积不同,根据F=pS可知,作用在半球上的大气压力不同。根据二力平衡的知识可知,拉开半球所用的力不同,故B正确不合题意;
C.挤压玻璃瓶时液柱会上升,说明瓶子内容积变小,即说明力能使物体发生形变,故C正确不合题意;
D.医生用注射器给病人注射抗生素是利用了注射器活塞对药液产生的压强,与大气压强无关,故D错误符合题意。
故选D。
10.(2022八上·杭州期中)医院给病人输液的部分装置如图所示,在输液的过程中( )
A.a瓶与b瓶中的药液一起用完
B.b瓶中的药液先用完
C.随着液面下降,a瓶内c处气体压强逐渐增大
D.随着液面下降,a瓶内c处气体压强保持不变
【答案】C
【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】根据二力平衡、以及大气压强的知识分析判断。【解答】在药液从b瓶中流下时,b瓶内气体体积增大,气体压强减小,a瓶中c处气体将A瓶中药液压入B瓶补充,所以B中流出多少液体,A瓶就会有多少液体流入B瓶,所以B瓶液面保持不变,知A瓶液体全部流入B瓶,所以A瓶液体先用完,故A、B错误;
a瓶瓶口处压强和大气压相等,但液面下降,液体产生压强减小,因此a瓶内c处气体压强逐渐增大,故C正确,D错误。
故选C。
二、填空题
11.(2022八上·定海期末)观察自然现象,通过实验研究揭示其原理,并解释生产、生活中的应用,这是科学学习的一种基本方法。
(1)高山或高原地区,普通的锅难以将饭煮熟,我们可以用高压锅来煮饭,那么高压锅运用了实验 (选填“甲”或“乙”)的原理。
(2)天宫课堂上,西藏分会场的同学提问:我们西藏地区海拔高,气压低,容易把水烧开,太空中是否容易把水烧开呢?王亚平答:因为在失重条件下,水 选填“能”或“不能”)进行对流,所以不容易烧开。
【答案】(1)甲
(2)不能
【知识点】沸点及沸点与气压的关系
【解析】【分析】(1)根据液体沸点随气压的变化规律分析解答。
(2)在重力作用下,密度大的液体向下运动,密度小的液体向上运动,这就是对流,据此分析解答。
【解答】(1)在甲图中,当注射器向烧瓶内打气时,烧瓶内气压增大而水的沸点升高,因此高压锅运用了实验甲的原理。
(2)在失重条件下,水不能进行对流,所以不容易烧开。
12.(2023八上·义乌期末)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,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)。
【答案】(1)大气压
(2)大
【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)根据大气压强的知识解答;
(2)首先根据大气压强随高度的变化规律分析气压的变化,再根据F=pS分析铜半球受到大气压力的变化。
【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,周围的大气压把两个铜半球紧紧地压在一起。
(2)大气压强随高度的增大而减小,因此山底的气压大于山顶的气压。根据F=pS可知,相同的铜半球受到的大气压力会增大。根据二力平衡的知识可知,山底比在山顶拉开铜半球的最小拉力要大。
13.(2023八上·海曙期末)如图所示,一圆形水管左粗右细,a、b为粗管和细管中同一水平面上的点,水管中有一气泡,随水向右快速运动,气泡经过a、b两点时体积气泡体积Va Vb(选填“大于“”等于“”小于“)
【答案】小于
【知识点】流体压强与流速的关系;气体压强跟体积的关系
【解析】【分析】根据流体压强和流速的关系,结合二力平衡的知识分析解答。
【解答】根据图片可知,a处粗管的水流速度小于b处的水流速度,则a处的水的压强大于b处水的压强。当气泡的体积不变时,气球内气体压强和外面水的压强相等,因此气泡在a点的气压大于在b点的气压,那么气泡在a点的体积小于b点的体积。
14.(2023八上·台州期末)小台同学利用注射器、弹簧测力计、刻度尺等器材测量大气压强的值。实验步骤如下。
(1)把注射器的活塞推至注射器筒的底端,然后用橡皮帽堵住注射器的小孔,这样做的目的是: 。
(2)如图所示,用细尼龙绳拴住注射器活塞的颈部,使绳的另一端与弹簧测力计的挂钩相连,然后水平向右慢慢拉动注射器筒,当注射器中的活塞 时,记下弹簧测力计的示数为8.2N。
(3)计算得到大气压强的数值为 Pa
(4)为消除活塞与针筒间的摩擦力对实验的影响,小台同学采用了如右图所示装置,将注射器筒固定在水平桌面上,把活塞推至注射器筒底端,用橡皮帽封住注射器的小孔,活塞通过水平细线与烧杯相连,向烧杯中缓慢加水,当活塞刚开始向左滑动时,测得烧杯和水的总重为G1,然后向外缓慢抽水,当活塞刚开始向右滑动时,测得烧杯和水的总重为G2,活塞面积为S,轮轴间的摩擦和细线重不计,则所测大气压值的表达式为 (用题中字母表示)。
【答案】(1)排尽注射器内的空气, 防止空气进入针筒
(2)刚被拉动时
(3)1.09×105
(4)(G1+G2)/2S
【知识点】大气压强的测量方法
【解析】【分析】根据二力平衡原理,弹簧测力计的拉力刚好等于大气压的压力;大气压强的计算公式P=F/S ;F指大气压,S指受力面积,国际单位是平方米;
【解答】(1)把注射器的活塞推至注射器筒的底端,然后用橡皮帽堵住注射器的小孔,这样做的目的是:排尽注射器内的空气, 防止空气进入针筒;
(2)根据二力平衡原理,弹簧测力计的拉力刚好等于大气压的压力,所以如图所示,用细尼龙绳拴住注射器活塞的颈部,使绳的另一端与弹簧测力计的挂钩相连,然后水平向右慢慢拉动注射器筒,当注射器中的活塞活塞刚被拉动时,记下弹簧测力计的示数为8.2N。
(3)S=V/L=4.5mL/6cm=0.75cm2=0.75×10-4m2;P=F/S = 8.2N/0.75×10-4m2= 1.09×105 Pa ;
(4) 当活塞刚开始向左滑动时,测得烧杯和水的总重为G1,表达式为:G1=f+F压; 当活塞刚开始向右滑动时,测得烧杯和水的总重为G2, 表达式为:G2+f=F压;解得F压=(G1+G2)/2;所以大气压的表达式为 (G1+G2)/2S ;
故答案为:(1) 排尽注射器内的空气, 防止空气进入针筒 (2) 活塞刚被拉动时 (3) 1.09×105
(4) (G1+G2)/2S
15.(2023八上·东阳期末)在自主学习探究过程中,某同学利用带拉环的吸盘、固定在墙上的平面镜、水、刻度尺来测量大气压强的大小。
(1)在右图所示的装置中,该同学应采用图 (填”甲”或”乙”)装置来估测大气压强。
(2)具体实验步骤是:
①用刻度尺测出吸盘的直径,算出吸盘平面面积为10cm2;
②用弹簧秤测出吸盘自身的重力0.5N;
③将吸盘沾水湿润后,压在平面镜上,排尽吸盘内的空气;
④用弹簧秤拉动吸盘,直至恰好脱落,读出此时弹簧秤示数为95N;
⑤记录整理数据,算出大气压的值。
分析以上实验步骤,哪一步是多余的 (填序号)。
【答案】(1)乙
(2)②
【知识点】大气压强的测量方法
【解析】【分析】利用吸盘和弹簧测力计测量大气压强的原理:将吸盘沾水湿润后,压在平面镜上,排尽吸盘内的空气,用弹簧秤拉动吸盘,直至恰好脱落,根据二力平衡,吸盘受到的大气压力F等于弹簧测力计的拉力,在通过,计算出大气压强。
【解答】(1)甲图弹簧测力计竖直拉吸盘,弹簧测力计和吸盘的自重对实验会产生影响,因此应采用图乙装置来估测大气压强
(2)由于弹簧测力计水平拉吸盘了,吸盘的重力是竖直向下,对测量大气压力没有影响,因此步骤②是多余的
故答案为(1)乙 (2)②
三、实验探究题
16.(2020八上·黄岩期中)小科阅读到以下的材料:在几千米高的山上,如果没有高压锅,连一顿熟饭都煮不了,这是由于水的沸点随气压改变的缘故。为了验证沸点与气压间存在怎样的关系,小明设计了以下实验方案并加以实施。
时间/分 2 4 6 8 10 12 14
温度/℃ 70 78 86 91 102 102 102
【实验一】用酒精灯加热烧瓶的水,如图a,用温度计测得水将要沸腾到沸腾过程中温度随时间的变化如下表格所示:
(1)由数据可知,当时烧瓶内气压 (填“大于”、“小于”或“等于”)1个标准大气压。
(2)【实验二】:烧瓶中的水沸腾(如图)后移去酒精灯,水停止沸腾;待水温降低一些后将大注射器接到烧瓶口上(如图b所示)。向外拉注射器活塞,看到水重新沸腾。
实验表明: ;
(3)若利用图C装置来验证“气压增大时,液体沸点升高”,当瓶内水沸腾后,小明该如何操作 。
【答案】(1)大于
(2)液体的沸点随着气压的增大而减小
(3)向内推动注射器,水停止沸腾,再加热一会,水重新沸腾,并且此时水的温度大于100摄氏度
【知识点】沸点及沸点与气压的关系
【解析】【分析】(1)液体沸点随上方气压的增大而升高,将水的沸点与100℃进行比较即可。
(2)水再次沸腾,说明水达到沸点,注意分析向外抽拉活塞时烧瓶内气压的变化即可;
(3)想办法增大烧瓶内气压即可。
【解答】(1)根据表格可知,水的温度保持102℃不变,即水的沸点为102℃>100℃,因此当时烧瓶内气压大于1个标准大气压。
(2)向外拉注射器活塞,烧瓶内气压减小,水重新沸腾,说明水的沸点降低,那么得到:液体的沸点随着气压的增大而减小。
(3)若利用图C装置来验证“气压增大时,液体沸点升高”,当瓶内水沸腾后,小明的操作如下:向内推动注射器,水停止沸腾,再加热一会,水重新沸腾,并且此时水的温度大于100℃。
17.(2020八上·黄岩期中)在自主学习探究过程中,某同学利用带拉环的吸盘、固定在墙上的平面镜、水、刻度尺来测量大气压强的大小,具体实验步骤是:
①用刻度尺测出吸盘的直径,算出吸盘平面面积为D厘米2;
②用弹簧秤测出吸盘自身的重力G;
③将吸盘沾水湿润后,压在平面镜上,排尽吸盘内空气;
④用弹簧秤水平拉动吸盘,直至恰好脱落,读出此时弹簧秤示数为F;
⑤记录整理数据;
⑥算出大气压的值,分析实验结论。
实验装置如图甲。请结合你所学的知识分析:
(1)上述的实验步骤中,哪一步是多余的 (填序号).
(2)在实验时,如果拿一个吹风机对着吸盘自上而下吹风,如图乙,则你预计的弹簧称示数可能会 (“大于”“小于”“等于”)F。
(3)通过该方法测出的大气压值会偏小,可能的原因是____(此题多选)
A.气密性不好
B.吸盘自身有重力
C.吸盘内空气未排尽。
【答案】(1)②
(2)小于
(3)A;C
【知识点】大气压强的测量方法
【解析】【分析】(1)根据实验的测量原理分析解答;
(2)首先根据流体压强和流速的关系分析吸盘受到大气压强的变化,再根据F=pS分析压力变化,最终确定测力计的示数变化;
(3)根据平衡力的知识分析各个选项中对大气压强测量值的影响。
【解答】(1)根据公式可知,测量大气压强,关键是测量大气作用在吸盘上的压力和吸盘的受力面积。吸盘上的大气压力可以通过弹簧测力计拉动直接测得,而与吸盘的重力无关,则多余的步骤是②;
(2)在实验时,如果拿一个吹风机对着吸盘自上而下吹风,则吸盘表面空气流速大而压强小。根据F=pS可知,吸盘表面受到的压力减小。而弹簧测力计的示数等于大气压力,因此示数小于F。
(3)A.气密性不好时,里面的空气会对吸盘产生向外的压力,从而使测力计的示数减小,即测量结果偏小,故A符合题意;
B.吸盘自身有重力,对大气压强的测量没有影响,故B不合题意;
C.吸盘内空气未排尽,与A中的情况相同,故C符合题意。
故选AC。
18.(2023八上·青田期末)如图所示,科学兴趣小组依据课本的实验原理估测本地的大气压值。实验中当注射器的活塞刚开始滑动时记下弹簧测力计的示数为27N;所用注射器的最大刻度为30mL;注射器全部刻度的长度为10cm。
(1)本估测实验原理是 ,根据实验数据计算出的大气压强为 Pa;
(2)实验计算出的大气压强小于本地的大气压值,其原因可能是 (填选项)。
A.注射器中有空气未全部排尽
B.活塞与注射器筒壁间摩擦较大
C.橡皮帽漏气
(3)为了研究气体压强和体积的关系,兴趣小组发现:如果在针筒内吸入一定质量的空气,然后用橡皮帽将气体封闭起来,在推活塞的过程中,越推越费力。由此得出结论 。
【答案】(1);0.9×105
(2)A;C
(3)一定质量气体的体积减小,气体的压强增大
【知识点】大气压强的测量方法
【解析】【分析】(1)根据公式可知,只需测量出作用在活塞上的大气压力和活塞的横截面积,就能测出大气压强。根据计算出活塞的横截面积,再根据计算大气压强。
(2)分析各个选项中测出大气压力的变化即可;
(3)气体被封闭起来后它的质量保持不变,推动活塞时气体的体积减小,而费力说明气压增大,据此分析得到结论即可。
【解答】(1)本估测实验原理是 。
注射器活塞的横截面积为:;
则大气压强为:。
(2)A.注射器中有空气未全部排尽时,则里面的空气对活塞产生向外的压力,从而使弹簧测力计的示数减小,即测出大气压力偏小,故A符合题意
B.活塞与注射器筒壁间摩擦较大,根据F拉=F大气+f可知,此时会造成弹簧测力计的示数偏大,故B不合题意;
C.橡皮帽漏气时,外面的空气会进入注射器内,从而使弹簧测力计的示数减小,故C符合题意。
故选AC。
(3)为了研究气体压强和体积的关系,兴趣小组发现:如果在针筒内吸入一定质量的空气,然后用橡皮帽将气体封闭起来,在推活塞的过程中,越推越费力。由此得出结论:一定质量气体的体积减小,气体的压强增大。
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