华师大版科学八上期末专题复习:大气压强(含答案)

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名称 华师大版科学八上期末专题复习:大气压强(含答案)
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资源类型 试卷
版本资源 华师大版
科目 科学
更新时间 2024-01-04 10:47:39

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华师大版八上期末专题复习:大气压强
一、单选题
1.小科用如图所示的方法探究水的沸点与气压的关系,小科将盛水的烧瓶加热,水沸腾后将烧瓶从火焰上拿开,迅速塞上瓶塞,此时瓶内气压为p1;把烧瓶倒置20s,此时瓶内气压为p2;向瓶底浇上冷水,烧瓶内的水再次沸腾,沸腾瞬间瓶内气压为p3。下列关于p1、p2、p3分析正确的是(  )
A.p1>p3 B.p2<p3 C.p2=p3 D.p1=p2
2.在测量大气压强的实验中,为消除活塞与针筒间的摩擦力对实验的影响,某同学设计了如图所示装置。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,测得杯中水的质量为880g;然后向外缓慢抽水,当活塞刚开始向右滑动时,测得杯中水的质量为460g。烧杯质量为100g。活塞面积为7.7╳10-5m2g取10N/kg,轮轴间的摩擦和细线重不计。则所测大气压的值应为(  )
A.1.2╳105Pa B.1.1╳105Pa C.1.0╳105Pa D.0.9╳105Pa
3.小科通过微信公号“胜哥课程”观看了《托里拆利实验》科学课程中的实验视频及做了相关练习后,对相关知识有了深刻的理解。小科同学在测量某处大气压强的值,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.若把此装置从山脚带到山顶,则管内外水银面的高度差将略微增大
D.若换用水做实验,则大气压能支持水柱的高度比水银高
4.如图是关于大气压测量的四幅图,下列相关说法正确的是(  )
A.装置A中将玻璃管向下按入10 mm,玻璃管内外水银面高度差会减小到750 mm
B.装置B玻璃管倾斜,玻璃管内外水银面高度差不变
C.把C装置从高山脚下拿到高山顶上,细玻璃管内的液面将下降
D.把装置D中的活塞向右拉,锥形瓶内空气减少,细玻璃管内的液面将升高
5.登山运动员徒手攀登海拔较高的山峰,在继续攀登海拔4000 m以上高度时,尽管经过充足的休息后再爬,但是越往上爬越感觉到乏力,出现头晕、耳鸣和恶心等现象,其主要原因是(  )
A.山峰陡峭,人体能量消耗大
B.高处气温太低
C.该运动员体质太差
D.高山上空气稀薄,气压偏低缺氧
6.下图几种大气运动形式中,气流运动方向表示正确的是(  )
A. B.
C. D.
7.宁波全民倡导“低碳生活,绿色出行”。而共享单车也成市民主要的出行一种交通工具之一、如图所示为宁波某型号共享单车的车把和手闸,下列说法错误的是(  )
A.共享单车的车身采用了密度较小的特殊材料,目的是为了减轻车重
B.车把上刻有凹凸的花纹,是通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦
C.当车闸以较大的压力压在车轮的钢圈上,会产生较大的摩擦力从而达到制动的目的
D.某同学骑上此自行车,发现车胎略微压扁,体积变小,胎内气压不变
8.一群人结伴旅游,他们在下列哪个选项所示的地区往往会感觉到最舒适(  )
A.4 月日出前后的海南 B.8 月午后二点的西施故里诸暨
C.12 月午夜的吐鲁番 D.1 月晚上 10 点的北京
9.2021年7月4日,神舟十二号航天员刘伯明、汤洪波首次完成了空间站阶段航天员首次出舱活动。这是继2008年神舟七号载人飞行任务后,中国航天员再次实施的空间出舱活动,也是空间站阶段中国航天员的首次空间出舱活动。宇航员出舱活动要穿舱外宇航服的目的是(  )
①保持宇航员体温
②阻挡强而有害的辐射
③保证人体所需的大气压
④提供氧及抽去二氧化碳
A.①②③④ B.②③④ C.①②③ D.①②④
10.如图,用玻璃管B对着玻璃管A的上方吹气,烧杯中的水就会从玻璃管A中飞出。下列现象涉及的原理与该实验原理不同的是(  )
A.站台上的安全线
B.向下吹气乒乓球掉不下来
C.拔火罐
D.化油器
11.如图所示实验中吸盘都保持静止,但所挂钩码已是吸盘所能提起的最大重物。对此下列说法正确是(  )
A.图甲中大气对吸盘的压力等于钩码的重力
B.图乙中大气对下面吸盘的压力等于钩码重力的一半
C.利用图甲的实验可以粗测大气压的值
D.利用图乙的实验可以粗测大气压的值
12.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
二、填空题
13.如图所示,用两个吸盘模拟马德堡半球实验。将两个吸盘对接,用力挤压出空气后难以将其分开,说明吸盘内部气体压强   (选填“大于”“等于”或“小于”)大气压强。若在吸盘上戳一个小孔,吸盘内部气体压强会变   (填“小”或“大”,下同)。若在海拔更高的地方做同样的实验,将其分开所需的力更小,说明海拔越高,大气压强越   。
14.在科学发展历程中,科学家们仔细观察、精心实验、深入研究,推进了人类对自然界的正确认识。
①亚里士多德时代已经发现,只要抽去水管里的空气,形成真空,水就会沿着水管往上流,亚里士多德用类似哲学的语言做出的解释是:“自然界厌恶真空”。
②16世纪在意大利的一座很深的矿井里,人们用抽水机从矿井中抽水,发现无论怎样改进抽水机,水上升到10米以后,就再也不上升了。在伽利略的指引下,托里拆利进行了如图1的实验。
③托里拆利的研究成果传到了德国,德国马德堡市的市长奥托·格里克在1654年策划了一场声势浩大的科学实验活动——马德堡半球实验(如图2):把两个直径30多厘米的空心半铜球紧贴在一起,用抽气机抽出球内的空气,然后用16匹马向相反方向拉两个半球,结果费了很大的劲才把两个铜半球拉开。
(1)马德堡半球实验证明了   。
(2)如图1托里拆利进行的实验中,若在玻璃管B处钻一个小洞,将会出现的现象是   。
(3)分析上述科学史,判断下列观点正确的有____(可多选)
A.许多科学研究来源于生活
B.科学发现往往是几代科学家共同努力的结果
C.没有先进的科学技术,就无法开展科学研究
D.人类对科学的认识是一个不断修正和完善的过程
E.只有完全正确的观点才是科学理论,亚里士多德的很多观点一无是处
15.小明制作了一个如图所示的简易气压计。将橡皮膜平铺在敞口容器上,并用胶带绑紧。检查气密性后,将吸管的A端粘在橡皮膜中心,B端靠近卡纸的M处。外界气压的变化会引起橡皮膜凹凸程度的变化,从而使吸管绕O点转动,指示气压大小变化。(外界气温的变化对容器内气压的影响极小)
(1)检查气密性时,将绑有橡皮膜的容器浸没在水中,轻压橡皮膜,如果观察到   则气密性不好。
(2)小明将该气压计从甲地带到乙地,发现吸管B端的指向从M处变为N处。则甲、乙两地气压较大的是   ,在高压系统控制下,天气状况以   为主要特征。
16.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2N、则活塞与针筒间的摩擦力为   N,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)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7.1N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   Pa。小明发现将活塞撵至底端时,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   (选填"偏大”、“偏小”或不变”)。
17.某同学利用带拉环的吸盘、固定在墙上的平面镜、刻度尺来测量大气压强的大小。吸盘平面面积为10cm2;已知吸盘自身的重力0.5N;将吸盘压在平面镜上,排尽吸盘内空气;甲弹簧秤水平拉动吸盘,如图甲所示,直至恰好脱落,读出此时弹簧秤示数为95N。
(1)请计算当时的大气压值为   Pa。
(2)如果拿一个吹风机对着吸盘自上而下吹冷风,如图乙,弹簧秤示数可能会   95N(选填“大于”小于”或“等于”)。(弹簧弹性正常)
18.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。
19.小科同学利用身边的废旧材料制作简易气压计,在玻璃瓶中倒入适量红色的水,将插有玻璃管的橡皮塞塞紧瓶口,向瓶内吹适量的空气使水上升到瓶口以上适当位置,制成简易气压计。装置如图所示,他若将简易气压计从一楼移到十楼过程中,玻璃管内水柱将   (选填“升高”、“不变”、“降低”)。他再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。
20.
(1)在一个密闭的玻璃瓶内装一些红色的水(内留部分空气),用一个两端开口的细玻璃管穿过瓶塞子插入水中,便制成了一个简易的多功能科学实验演示器(如图甲),用该装置可以演示   (填序号);
①大气压与高度的关系 ②瓶内气体压强与温度的关系 ③力能使物体发生形变
(2)如乙图所示,将两个一次性纸杯杯口向上叠套起来,用手握住外面的纸杯,在靠近杯口的正上方且平行于杯口方向用力吹气。请你预测里面的纸杯将 。
A.一定保持静止 B.可能向上跳起
C.一定发生旋转 D.可能压得更紧
三、实验探究题
21.小明设计实验方案测量本地的大气压值,如图甲所示,实验步骤:(1)把注射器的活塞推至注射器筒的低端,然后用橡皮帽堵住注射器的小孔。(2)用细尼龙线拴住注射器活塞的颈部,使线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,当注射器中的活塞刚被拉动时,记下弹簧测力计的示数为4.5N。所用一次性注射器的最大刻度为2mL,实验中注射器全部刻度的长度为4cm。
(1)根据实验数据计算出的大气压强为   
(2)为了判断实验结果的准确性,小明利用自家汽车里的“胎压计”测量实际的大气压,示数如图乙所示。对比两次实验结果,小明认为实验中存在下列原因,其中一定不可能的是_________。
A.弹簧测力计的示数没有读准
B.注射器中有空气未全部排尽
C.活塞与注射器筒壁间摩擦较大
(3)小明还发现: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。由此小明猜想:其他条件一定时,封闭气体的体积越小,压强越   。
22.在自主学习探究过程中,小开利用带拉环的吸盘、固定在墙上的平面镜、刻度尺、弹簧测力计来测量大气压强的大小,实验装置如图甲,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18cm2;
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180N;
⑤记录整理数据;
⑥算出大气压的值,分析实验结论。
(1)以上叙述的实验步骤中,多余的是   (填序号);
(2)根据小开的实验数据,计算得到的大气压的值等于   Pa。
(3)小常用图乙的方法进行实验,计算得到结果与其他同学相比偏小,请说明可能的原因   。
23.科学源于生活又高于生活,日常生活中的许多现象,往往隐含着科学道理,学习科学要善于观察、善于发现。
【生活发现】①自行车在烈日下暴晒,车胎容易发生爆炸;
②压缩一段封闭在注射器内的空气,发现越压缩越费力。
【提出问题】一定质量的气体产生的压强与哪些因素有关?
【建立假设】假设一:一定质量的气体产生的压强可能与气体的温度有关;
假设二:一定质量的气体产生的压强可能与气体的   有关;
【实验检验】为验证假设一,进行如下操作:
步骤一:取一根长度约为1米一端封闭的细玻璃管,在室温(20℃)下用水银密封一段空气柱,将玻璃管竖直固定,并在玻璃管上标出水银柱下表面的位置,如图所示;
步骤二:将空气柱浸入50℃的水中,待水银柱不再上升后,往玻璃管内注入水银,直到   为止;
步骤三:将空气柱浸入80℃的水中,重复实验。
【现象描述】空气柱的温度越高,上方的水银柱也越长。
【得出结论】   。
【评价交流】科学猜想往往需要一定的事实作为依据,请为猜想“气体产生的压强还可能与气体的质量有关”,列举一种事实作为依据:   
24.科学源于生活又高于生活, 日常生活中的许多现象,往往隐含着科学道理。
【生活现象】①一只略有凹陷的乒乓球放进一杯热水中,乒乓球会鼓起来恢复球形。
②压缩一段封闭在注射器内的空气,发现越压缩越费力。
小明对上述现象非常感兴趣,于是想探索其中奥秘。
【提出问题】一定质量的气体压强大小与什么因素有关呢?
【作出猜想】猜想一:一定质量的气体压强大小可能与温度有关;
猜想二:一定质量的气体压强大小可能与体积有关;
基于现象①小明做出了猜想一,支持猜想一请再举一个生活中的实例   。
【获取证据】小明为了验证猜想二找来一个注射器和一个压强传感器,在注射器里密封了30mL空气(不计注射器活塞重力和摩擦,大气压强p0=1.0×105Pa),并与传感器密封连接,如图所示,然后缓缓推动活塞,记录数据如下:
实验次数 1 2 3 4 5
体积 (mL) 30 25 20 15 10
压强 (×105Pa) 1 1.2 1.5 2.0 3.0
【得出结论】小明分析表中数据可得出的结论是:   
25.洗衣服时,小科发现肥皂泡在不断地破裂。小科觉得,肥皂泡的破裂可能与肥皂泡内气压大小有关,而肥皂泡内的气压大小可能与肥皂泡的半径大小有关。为此小科用如图所示的装置进行探究:
【实验步骤】
①闭合阀门3,打开阀门1和2,吹出较大的肥皂泡A闭合阀门2;
②打开阀门3,用同一肥皂水吹出较小的肥皂泡B,闭合阀门1;
③打开阀门2,观察并记录实验现象。
【实验现象】肥皂泡A变大,肥皂泡B变小。
【实验结论】相同条件下,肥皂泡半径越大,肥皂泡内的气体压强越   。
【实验反思】如果上述结论同样适用于半径达到一定值后的气球,小科就能解释用嘴吹气球时,当吹到一定程度后,越吹所需要的力越   的原因。
26.蒸馏法(部分装置如图一所示)是海水淡化的方法之一,随着科技的发展,传统的蒸馏法又焕发青春,该方法的原理是:将气压降下来,把经过适当加温的海水送入人造的蒸馏室,水会在瞬间急速汽化,变成水蒸气(如图二所示),能源损耗大大降低。
(1)在图一中,当水沸腾时温度计的示数为100℃,此时水面上方的气压值为   帕。
(2)海水进入B装置后瞬间急速汽化的原因是   。
27.利用容积为10 cm3的注射器、弹簧测力计和刻度尺可粗略测出大气压的值。
(1)实验的原理是   。
(2)把注射器的活塞推到注射器筒的底端,这样做的目的是   ,然后用一个橡皮帽封住注射器的小孔。
(3)如图所示,水平向左缓慢匀速拉动注射器筒,当注射器的活塞   时,记下弹簧测力计的示数为19 N。
(4)用刻度尺测出注射器   的长度为5 cm,这样就不用测活塞的直径也能算出活塞的横截面积。
(5)大气压的值为   Pa。
(6)要想测量值更准确,请你提出一条建议:   。
28.小花利用标有最大刻度值4.5mL的注射器等器材,对大气压的值进行测量,实验步骤如下:
a.先让注射器吸入少量水,然后将活塞推至注射器底端,当注射器的小孔充满水后,再用橡皮帽封住注射器的小孔;
b.用细绳拴住注射器活塞颈部,使绳另一端与弹簧测力计挂钩相连,然后水平向右拉注射器,如图甲所示。当注射器中的活塞移动时,记下弹簧测力计的示数为8.1N;
c.用刻度尺测出注射器全部刻度的长度为6cm;d.根据测量数据,算出大气压的值。
(1)实验所用的器材为:注射器、刻度尺、细绳、橡皮帽、水和    。
(2)此注射器活塞横截面积是   cm2;根据实验数据计算出大气压强是   Pa,比真实值    (选填“偏大”或“偏小”)。
(3)小花又用塑料吸盘挂钩对大气压的值进行测量,如图乙。她将吸盘紧紧压在厚玻璃上,测出吸盘的直径为D,然后用弹簧测力计缓慢地拉塑料吸盘直至使其脱离玻璃,读出拉开瞬间的拉力为F,算出大气压的值为   (用字母表示)。她发现测出的大气压值比真实值   (选填“偏大”或“偏小”)。导致这种结果的原因是:   。
(4)小花与同学们分析实验时,发现测得的大气压值误差较大,对此找出了下列可能的原因:①橡皮帽封住的注射器小孔中有残余气体 ②活塞与注射器筒壁间有摩擦③弹簧测力计的示数没有读准 ④活塞与注射器筒壁不完全密封。上述原因一定会使测量值小于真实值的是    。
29.学习了大气压的相关知识后,同学们想估测一下大气压的大小。他们准备了如下器材:
不同规格的注射器、两个弹簧测力计(量程为 10N)、刻度尺、一个铁丝做成的 T 型钩、细线、橡皮帽等。某组同学在实验中选了图乙中 B 规格的注射器,发现弹簧测力计的量程太小了。于是设计了图甲实验装置,顺利完成了测量任务。具体步骤如下:
①先读出注射器的最大容量刻度为 V,用刻度尺量出其全部刻度的长度为 L1,注射器全长为 L2
②把注射器的活塞推至注射器筒的底端,排尽筒内的空气。然后,用橡皮帽封住注射器的小 孔。
③慢慢地拉注射器,刚好拉动活塞时,两个测力计示数均为 F
请根据他们实验方案回答以下问题:
(1)若不考虑其他因素的影响,则本次测量大气压值 P=   。 (用测量步骤中的字母表示)
(2)实验过程中,同学们发现注射器顶端装针头处,空气无法排尽。这将使得测量结果会 当天气压   (填“偏大”或者“偏小”)。
(3)实际测量中,不少同学的测量结果比当天气压值大,是因为活塞与针筒间有摩擦。若 要测出摩擦力,进而更准确地计算大气压,应该增加的实验操作是   
(4)另外组的同学用一个弹簧测力计也完成了实验,他们选择的是注射器是图乙中的   (填“A”、“B”或“C”)
30.学校科学小组对“气压大小与温度、体积的关系”进行探究,实验装置如图所示。
步骤一:检查装罝气密性;
步骤二:往烧瓶中密封一定量的气体,并使右侧AB液面相平,标记B处位置;
步骤三:将密封有一定量气体的烧瓶,放入20℃的水中,上下移动A管,使B处液面与标记位置相同,记录AB液面高度差;
步骤四:改变水温,等待液面稳定后,上下移动A管,使B处液面与标记位置相同,记录AB液面高度差;
重复上述步骤,获得多组实验数据。
实验次数 1 2 3 4 5 6
温度 20℃ 25℃ 30℃ 35℃ 40℃ 45℃
液面高度差
(1)步骤四中保持B处液面与初始位置相同的目的是   ;
(2)分析数据,得出结论:   ;
(3)为了让AB高度差更加明显,请提出改进措施   。
四、解答题
31.盛复时分,“小问号”王欣同学在打开冰箱取饮料时,脑海里突然浮出一个问题:为什么每次开冰箱门都比较费力?通过仔细观察他发现,打开冰箱门时,冰箱里的冷空气出来,外面的热空气进去。当冰箱门重新关上后,就将这部分热空气也关在了里面,箱内热空气冷却收缩,压强减小。王欣判断这应该是开冰箱门费力的一个原因。若冰箱门长为0.6m,宽为0.5m,冰箱外的气压为1╳105Pa,设冰箱内部与外部的气压相差。求:
(1)冰箱内气体压强是多少?
(2)冰箱内、外气体对门的压力各是多少?
(3)冰箱门受到的内、外压力差相当于质量为多少的物体受到的重力?(g取10N/kg)
32.在德国马德堡市的广场上,1654年曾经做过一个著名的马德堡半球实验,如图1所示,把两个半径约20cm的铜制空心半球合在一起,抽去里面的空气,用两支马队向相反的方向拉两个半球。
(1)实验室做马德堡半球实验时,往往会在两个半球的接触面上涂一层油。以下操作,目的与其一样的是 。
A.电解水实验中加稀硫酸
B.塑料吸盘使用前先蘸水
C.蒸馏实验中烧瓶底部加小石粒
(2)在气压为1个标准大气压时做马德堡半球实验,抽气后球内剩余空气的压强为0.4个大气压,此时拉开半球的力为F1;如果抽气后球内剩余空气的压强为0.1个大气压,此时拉开半球的力为F2。则F1:F2=   。
(3)抽成真空后总共用了16匹马才把两个半球拉开,则平均一对(左右各一匹)马产生的拉力是多少? (大气压的值约为105Pa,计算时把半球看成一个圆盘)
33.如图所示,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100℃以上,它省时高效,深受消费者欢迎。
(1)小科测得家中高压锅出气孔的直径为4mm,压在出气孔上的安全阀的质量为80g,计算安全阀自重对出气孔处气体所产生的压强。
(2)当高压锅内气压增大到某一值时,锅内气体就能自动顶开安全阀放气。根据题(1),在外界为标准大气压的环境下,该高压锅内的气体能达到的最大压强是多少?对照图中所示水的沸点与气压的关系曲线,说明利用这种高压锅烧煮食物时,可以达到的最高温度大约是多少?
(标准气压取p=1.0×105Pa)
答案解析部分
1.A
知识点:气体压强跟体积的关系
解析:①一定质量的气体,体积一定时,温度越低,气体的压强越小。
②根据液体沸点随上方气压的增大而升高的规律分析解答。
一定质量的气体,体积一定时,温度越低,气体的压强越小。
则把烧瓶倒置20s,此时瓶内气体温度降低,气压减小,那么p1>p2;
当向瓶底浇冷水时,瓶内气体温度突然降低,气压减小,瓶内液面上方气压减小,导致沸点降低,所以水重新沸腾起来,故p2>p3。
综上所述,p1、p2、p3的关系是:p1>p2>p3,故A正确,B、C、D错误。
故选A。
2.C
知识点:大气压强的测量方法
解析: 气压是作用在单位面积上的大气压力,即在数值上等于单位面积上向上延伸到大气上界的垂直空气柱所受到的重力。著名的马德堡半球实验证明了它的存在。气压的国际制单位是帕斯卡,简称帕,符号是Pa。气象学中,人们一般用千帕(kPa)、或使用百帕(hpa)作为单位。其它的常用单位分别是:巴(bar,1bar=100000帕)和厘米水银柱(或称厘米汞柱)。气压不仅随高度变化,也随温度而异。气压的变化与天气变化密切相关。
当向左运动时,f摩+F大气压=G杯+G水;f摩+F大气压=9.8N;
当向右运动时,G杯+G水+f摩=F大气压;5.6N+f摩=F大气压;
解得:f摩=2.1N;F大气压=7.7N;P气=F大气压/S =7.7N/ 7.7╳10-5m2 = 1.0╳105Pa ;
故答案为:C.
3.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:地球的周围被厚厚的空气包围着,这些空气被称为大气层。空气可以像水那样自由的流动,同时它也受重力作用。因此空气的内部向各个方向都有压强,这个压强被称为大气压。1643年,意大利科学家托里拆利在一根80厘米长的细玻璃管中注满水银倒置在盛有水银的水槽中,发现玻璃管中的水银大约下降了4厘米后就不再下降了。这4厘米的空间无空气进入,是真空。托里拆利据此推断大气的压强就等于水银柱的长度。根据压强公式科学家们准确地算出了大气压在标准状态下为1.01×105Pa。1654年格里克在德国马德堡作了著名的马德堡半球实验,这让人们对大气压有了深刻的认识。标准大气压不是固定不变的。既然是“标准”,在根据液体压强公式计算时就要注意各物理量取值的准确性。从有关资料上查得:0℃时水银的密度为13.595×103kg/m ,纬度45°的海平面上的g值为9.80672N/kg。于是可得760毫米高水银柱产生的压强为:
p水银=ρ水银gh=13.595×103kg/m ×9.80672N/kg×0.76m=1.01325×105Pa。
A. 此时大气压强等于750mm高水银柱所产生的压强,A错误;
B. 若将玻璃管稍稍倾斜,则管内外水银面的高度差不变,B错误;
C. 若把此装置从山脚带到山顶,则管内外水银面的高度差将略微减少,C错误;
D. 若换用水做实验,P=ρgh,水银的密度比水的密度大,在压强不变时,则大气压能支持水柱的高度比水银高 ,D正确;
故答案为:D
4.B
知识点:大气压强的测量方法;大气压强与高度的关系
解析:(1)(2)根据对托里拆利实验的原理、现象和结论判断;
(3)根据大气压强随高度的变化规律确定气压的变化,再根据p内=p大气+p水柱确定水柱的压强变化,最后根据p=ρ液gh确定液面的高度变化;
(4)根据锥形瓶内气压的变化分析。
在托里拆利实验中,玻璃管内水银柱产生的压强等于外界大气压强。根据p=ρ液gh可知,当外界大气压强不变时,无论向上拉、向下压,还是倾斜玻璃管,内外水银面的高度差保持不变,故A错误,B正确;
把C装置从高山脚下拿到高山顶上时,高度增大,则大气压强减小,根据p内=p大气+p水柱可知,此时水柱压强增大。根据p=ρ液gh可知,此时液面高度增大,故C错误;
装置D中的活塞向右拉,锥形瓶内空气不会减小,但是体积变大而压强变小。根据p内=p大气+p水柱可知,此时水柱压强减小。根据p=ρ液gh可知,此时液面高度降低,故D错误。
故选B。
5.D
知识点:大气压强与高度的关系
解析:根据气压随高度的变化规律分析判断。
大气压强随高度的增大而减小,因此海拔4000m的山峰上大气压强很小,此处空气稀薄,空气中氧气含量很低,这会导致人体出现头晕、耳鸣和恶心等问题,故D正确,而A、B、C错误。
故选D。
6.C
知识点:大气压强与高度的关系;气体压强跟体积的关系
解析:(1)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。
(2)热力环流的典型例子为海陆风,白天吹海风夜晚吹陆风;山谷风,白天吹谷风夜晚吹山风;城市风,近地面从郊区吹向城市。
A.温度低则气体收缩下沉,反之膨胀上升,故不符合题意。
B.海陆风白天吹海风夜晚吹陆风,故不符合题意。
C.山谷风,白天吹谷风夜晚吹山风,故符合题意。
D.城市风,近地面从郊区吹向城市,故不符合题意。
故选C。
7.D
知识点:增大或减小摩擦的方法;影响摩擦力大小的因素;气体压强跟体积的关系
解析:滑动摩擦力的大小与接触面粗糙程度以及压力大小有关,当压力一定时,接触面越粗糙,受到的滑动摩擦力越大;当接触面粗糙程度一定时,压力越大,摩擦力越大; 在相对静止的物体之间,能够产生的最大静摩擦力,我们可以近似的认为最大静摩擦力就等于滑动摩擦力。
A. 根据m=ρV,密度小,相同体积的物体质量会更小,因此采用了密度较小的特殊材料,目的是为了减轻车重,A正确
B. 车把上刻有凹凸的花纹,是增大了接粗面的粗糙程度,从而增大摩擦力,B正确
C. 当车闸以较大的压力压在车轮的钢圈上,是增大了压力,产生的摩擦力也会变大,C正确
D. 车胎被压扁,体积减小之后,车胎内的其他密度变大,气压变大,D错误
故答案为:D
8.A
知识点:大气压的综合应用
解析:体感温度是指人体所感受到的冷暖程度,转换成同等之温度,会受到气温、风速与相对湿度的综合影响。
A、海南日出前后的温度约为17--20℃左右,与体温相差最近,感觉是最舒适的;故A正确;
B、8月午后二点的西施故事里温度约40℃左右,会感觉很热;故B不正确;
C、12月午夜的吐鲁番温度接近0℃感觉比较冷;故C不正确;
D、1月晚上10点的北京温度在零下,感觉比较冷;故D不正确;
故答案为:A。
9.A
知识点:大气压强的存在;大气压的综合应用
解析:航天服从功能上看,航天服有舱内航天服和舱外航天服两种,无论哪种航天服都由多层组成,它们互相连接形成一个整体服装,但要求各层的质量要高、要轻、不能过厚,以避免影响航天员的行动。
主要功能:保持宇航员体温;保持压力平衡(使太空人承受的压力与在地球上的相似);阻挡强而有害的辐射(如来自太阳的辐射);处理宇航员的排泄物;提供氧及抽去二氧化碳。
宇航员出舱活动要穿舱外宇航服的目的是:①保持宇航员体温②阻挡强而有害的辐射③保证人体所需的大气压④提供氧及抽去二氧化碳。
故选A。
10.C
知识点:大气压的综合应用
解析:用玻璃管B对着玻璃管A的上方吹气,烧杯中的水就会从玻璃管A中飞出,是因为当向管上方吹气时,管上方的空气流动速度增大,压强减小,管下方压强不变,管内的液体受到向上的压强大,液面上升。
拔火罐的原理为扣在罐内的空气冷却后压强降低,小于外面的大气压,外面的大气压就将罐紧紧地压在皮肤上,是利用了大气压,C符合题意。
故选C。
11.D
知识点:二力平衡的条件及其应用;大气压强的测量方法
解析:根据二力平衡的知识,结合大气压强的知识分析判断。
在图甲中,大气对吸盘的压力水平向左,而钩码的重力竖直向下,二者不在同一直线上,肯定不是平衡力,即二者不相等,故A错误;
图乙中下面的吸盘处于静止状态,它受到竖直向上的大气压力和竖直向下钩码产生的拉力。根据二力平衡的知识可知,此时大气对吸盘的压力等于钩码的重力,故B错误;
在图乙中,大气压力等于钩码的重力,再用刻度尺测出吸盘的直径,进而计算出吸盘的受力面积,最后根据压强公式计算大气压强,故D正确,而C错误。
故选D。
12.B
知识点:大气压强的存在;大气压强的测量方法
解析:大量现象表明,大气会向各个方向对处于其中的物体产生力的作用。大气的压强简称大气压。
实验中将烧杯中装满水,再倒掉沸水,烧瓶中的气压减小,放鹌鹑蛋在瓶口由于受到气压差会进入瓶内,实验中烧瓶放在不同的方向,故控制的变量是大气在各个方向都存在大气压强,而无法证明大气压强的大小,故A、C、D错误。
故答案为:B。
13.小于;大;小
知识点:大气压强的存在;大气压强与高度的关系
解析:排出空气可以减小内部压强;放入空气压强增大;大气压随海拔越高,压强越小。
难以将其分开,说明吸盘内外存在压强差,内部空气挤出,说明吸盘内部气体压强小于大气压强,在内外压力差的作用下,很难拉开。若在吸盘上戳一个小孔,气体进入,吸盘内部气体压强会变大。若在海拔更高的地方做同样的实验,将其分开所需的力更小,说明海拔越高,大气压强越小。
14.(1)大气压的存在,并且很大
(2)管中水银下落
(3)A;B;D
知识点:大气压强的存在;大气压强的测量方法;大气压强与高度的关系
解析: 标准大气压是在标准大气条件下海平面的气压,其值为101.325kPa,是压强的单位,记作atm。这个值是由物理学家托里拆利在1644年提出的。标准大气压不是固定不变的。既然是“标准”,在根据液体压强公式计算时就要注意各物理量取值的准确性。从有关资料上查得:0℃时水银的密度为13.595×103kg/m ,纬度45°的海平面上的g值为9.80672N/kg。于是可得760毫米高水银柱产生的压强为:p水银=ρ水银gh=13.595×103kg/m ×9.80672N/kg×0.76m=1.01325×105Pa。这就是1标准大气压的值。
(1)马德堡半球实验既证明了大气压的存在,又说明了大气压很大;
(2) 如图1托里拆利进行的实验中,若在玻璃管B处钻一个小洞,将会出现的现象是管中水银下落,因为内外气压差相同,液体压强使的水银柱下落;
(3)分析上述科学史,判断下列观点正确的有ABD;
故答案为:(1) 大气压的存在,并且很大 (2) 管中水银下落 (3)ABD
15.(1)有小气泡
(2)乙;晴朗
知识点:大气压强的存在;大气压的综合应用
解析:低压控制阴雨天;高压控制晴朗天;气压计是测量大气压强的仪器;
(1)检查气密性时,将绑有橡皮膜的容器浸没在水中,轻压橡皮膜,如果观察到有小气泡则气密性不好。
(2) 小明将该气压计从甲地带到乙地,发现吸管B端的指向从M处变为N处。O点是支点,杠杆AOB中A向下运动,B向上运动,说明外界气压变大了,则甲、乙两地气压较大的是乙地,在高压系统控制下,天气状况以晴朗为主要特征。
故答案为:(1)有小气泡(2)乙
16.(1)2;不变
(2)142000;偏小
知识点:大气压强的存在;大气压强的测量方法
解析: 气压是作用在单位面积上的大气压力,即在数值上等于单位面积上向上延伸到大气上界的垂直空气柱所受到的重力。著名的马德堡半球实验证明了它的存在。气压的国际制单位是帕斯卡,简称帕,符号是Pa。气象学中,人们一般用千帕(kPa)、或使用百帕(hpa)作为单位。其它的常用单位分别是:巴(bar,1bar=100000帕)和厘米水银柱(或称厘米汞柱)。气压不仅随高度变化,也随温度而异。气压的变化与天气变化密切相关。
(1)弹簧测力计的读数刚好筒壁间的摩擦力,为2N; 若绳端钩码增加为3N,则弹簧测力计的示数将不变,因为滑动摩擦只和接触面的粗糙程度和压力的大小有关,所以滑动摩擦力不变;
(2)当弹簧测力计示数为7.1N时,针筒开始向右移动,又测得针筒全部刻度的总长度为4cm,说明F大气压=7.1N;S=V/L=2mL/4cm=0.5cm2;P=F/S=7.1N/0.5×10-4m2=142000Pa; 小明发现将活塞撵至底端时,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偏小,因为内外的气压差增大,会使得所需的拉力减小,从而导致测得的大气压减小;
故答案为:(1)2;不变(2)142000;偏小
17.(1)95000
(2)小于
知识点:大气压强的测量方法
解析: 气压是作用在单位面积上的大气压力,即在数值上等于单位面积上向上延伸到大气上界的垂直空气柱所受到的重力。著名的马德堡半球实验证明了它的存在。气压的国际制单位是帕斯卡,简称帕,符号是Pa。气象学中,人们一般用千帕(kPa)、或使用百帕(hpa)作为单位。其它的常用单位分别是:巴(bar,1bar=100000帕)和厘米水银柱(或称厘米汞柱)。气压不仅随高度变化,也随温度而异。气压的变化与天气变化密切相关。
(1)P=F/S=95N/(10×10-4m2)=95000Pa;
(2)空气流速越大,气压越小,压力等于受力面积乘以压强,所以压力也会减小,F会减小;
故答案为:(1)95000(2)小于
18.(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:(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。
(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。
19.升高;温度
知识点:二力平衡的条件及其应用;大气压强与高度的关系
解析:(1)当玻璃管内的液柱高度不变时,瓶内气压等于外界的大气压强和水柱压强之和,即p内=p水+p大气分析判断;
(2)气压计放在阳光下,瓶内气体温度升高,体积膨胀,气压增大,水柱高度增大,据此分析解答。
(1)气压计从一楼移到十楼时,高度增大,大气压强减小,根据p内=p水+p大气可知,水柱压强增大。根据p=ρ液gh可知,玻璃管内水柱将升高。
(2)他再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温度的影响。
20.(1)①②③
(2)B
知识点:大气压的综合应用
解析:气体的压强与流速的大小有关,气体的流速越大,压强越小;大气压随着高度增加而减小;温度越高气压越大,温度低气压减小;力是可以使物体发生形变,力可以改变物体的运动状态。
(1)甲装置中,可以将装置放到高山上,会明显看到红色的水柱上升,由于高山外气压减小,瓶内气压大于外界气压,水柱会上升,可以研究大气压与高度的关系;改变外界的温度,通过水柱的高度变化而证明温度和大气压强的关系;瓶子内外的气压差会使水柱高度变化,能证明力使物体发生形变;
(2)杯口的正上方吹气,导致杯口上方流速增大,气压变小,杯内气压大于外界气压,形成内外气压差,纸杯受到大气压向上的压力,故可以看出纸杯可能向上跳起。
故答案为:(1)①②③;(2)B。
21.(1)9×104pa
(2)C
(3)大
知识点:大气压强的测量方法
解析:(1)首先根据计算出活塞的横截面积,再根据公式计算大气压强;
(2)根据二力平衡的知识分析活塞受到大气压力的变化即可;
(3)根据“越推越费力”分析针筒内气压的变化。
(1)活塞的横截面积;
大气压强的数值为:;
(2)A.弹簧测力计的示数没有读准,那么可能读数偏小,即大气压力偏小,根据可知,测出大气压强偏小,故A正确不合题意;
B.注射器中有空气未全部排尽,那么会对活塞产生向外的压力。根据F大气=F内+F拉力可知,此时测出的大气压力偏小,即计算出大气压强偏小,故B正确不合题意;
C.活塞与注射器筒壁间摩擦较大,根据F拉=F大气+f可知,此时弹簧测力计的示数偏大,即测出大气压强偏大,故C错误符合题意。
故选C。
(3)根据“越推越费力”可知,其他条件一定时,封闭气体的体积越小,压强越大。
22.(1)②
(2)1×105
(3)未算入吸盘自重(或空气未排净,合理即可)
知识点:大气压强的测量方法
解析:(1)根据可知,要测量大气压强的值,关键是测量作用在吸盘上的大气压力和吸盘的受力面积;
(2)根据计算大气压强的值;
(3)根据乙图可知,当吸盘刚好被拉开时,大气对吸盘的压力等于吸盘的重力与测力计的示数之和,即测力计的示数肯定会小于大气压力,自然计算出的大气压强会偏小,据此分析解答。
(1)根据甲图可知,大气压力等于弹簧测力计的示数,与吸盘的重力无关,则多余的是②;
(2)大气压强的值;
(3)小常用图乙的方法进行实验,计算得到结果与其他同学相比偏小,可能的原因未算入吸盘自重。
23.体积或密度;水银柱下表面到达标记处;一定质量的气体,温度越高,其压强越大;越接近地球表面,空气的越稠密,相同体积空气质量越大,气压越大;越往高空空气越稀薄,相同体积的空气质量越小,气压越小。
知识点:气体压强跟体积的关系
解析:【建立假设】假设二:根据生活发现②分析影响气体压强的可能因素;
【实验检验】探究气体压强和温度的关系时,需要控制气体的体积相同。当水银柱的下表面都到达同一刻度时,封闭气体的气体相同,根据水银柱的高度可以判断气体压强的大小;
【得出结论】根据实验现象分析气体压强随温度的变化规律。
【评价交流】根据自己的生活经验分析解答。
【建立假设】生活发现②中压缩气体后气体的体积减小,因此猜想二为:一定质量的气体产生的压强可能与气体的体积有关;
【实验检验】步骤二:将空气柱浸入50℃的水中,待水银柱不再上升后,往玻璃管内注入水银,直到水银柱下表面到达标记处为止;
【得出结论】上方水银柱越长,根据公式p=ρ液gh可知,封闭气体的压强越大,那么得到结论:一定质量的气体,温度越高,其压强越大;
【评价交流】猜想“气体产生的压强还可能与气体的质量有关”的事实依据:越接近地球表面,空气的越稠密,相同体积空气质量越大,气压越大;越往高空空气越稀薄,相同体积的空气质量越小,气压越小。
24.自行车在烈日下暴晒,车胎容易发生爆炸;在气体质量和温度相同时,气体压强和体积成反比
知识点:气体压强跟体积的关系
解析:①从自己的生活经验中寻找温度升高气压增大的例子;
②将表格中每组数据中气体的体积与压强相乘,根据乘积的大小总结气压和气体体积的关系。
①生活中温度升高气体增大的例子:自行车在烈日下暴晒,车胎容易发生爆炸。
②将表格中每组中气体体积和气压相乘,乘积都是30,那么得到结论:在气体质量和温度相同时,气体压强和体积成反比。
25.小;小
知识点:压强的变化;气体压强跟体积的关系
解析:(1)分析实验现象得出相同条件下肥皂泡内气体压强与半径的关系;
(2)根据得出的结论判断当气球吹到一定程度后所需力的变化。
(1)由实验步骤①②③可知,打开阀门2后,较大肥皂泡A变大,较小肥皂泡B变小,则半径较小肥皂泡的压强大于半径较大肥皂泡的压强,故可得结论:相同条件下,肥皂泡半径越大,肥皂泡内的气体压强越小;
(2)由(1)的结论可知,用嘴吹气球时,当吹到一定程度后,越吹所需要的力越小。
故答案为:小;小.
26.(1)1.01×105
(2)B中温度较高,水迅速汽化
知识点:气体压强跟体积的关系
解析:(1)标准大气压下,水沸腾时温度计示数为100℃,标准大气压1.01x105pa;
(2)液体的沸点随着压强的减小而减少。
(1)标准大气压下,水沸腾时温度计示数为100℃,此时水面上方的气压值为:标准大气压1.01x105pa;
(2)液体的沸点随着压强的减小而减少,海水进入B装置后瞬间急速汽化的原因是:B中温度较高,水迅速汽化。
27.(1)p=
(2)排尽注射器筒内的空气
(3)刚被拉动
(4)带刻度部分
(5)0.95×105
(6)将活塞涂上凡士林或其他润滑油等
知识点:压强的大小及其计算;大气压强的测量方法
解析:(1)根据压强的公式解答;
(2)针筒内存在空气,将活塞推到底端,可以最大程度的排出针筒内的空气,减小对实验的影响。
(3)当活塞开始缓慢移动时,此时它受到的大气压力和测力计的拉力相互平衡,即二者大小相等。
(4)根据可知,已知注射器的容积和有刻度部分的长度,可以计算出活塞的横截面积。
(5)根据计算出活塞的横截面积,再根据计算大气压强;
(6)如果针筒受到较大的摩擦阻力,那么会对实验测量产生较大影响,可想办法增强减小活塞受到的摩擦力。
(1)实验的原理是;
(2)把注射器的活塞推到注射器筒的底端,这样做的目的是排尽注射器筒内的空气,然后用一个橡皮帽封住注射器的小孔。
(3)如图所示,水平向左缓慢匀速拉动注射器筒,当注射器的活塞刚被拉动时,记下弹簧测力计的示数为19 N。
(4)用刻度尺测出注射器带刻度部分的长度为5 cm,这样就不用测活塞的直径也能算出活塞的横截面积。
(5)活塞的横截面积:;
大气压强为:。
(6)要想测量值更准确,提出一条建议:将活塞涂上凡士林或其他润滑油等。
28.(1)弹簧测力计
(2)0.75;1.08×105;偏大
(3);偏小;吸盘内有空气残留
(4)①④
知识点:大气压强的测量方法
解析:(1)根据实验过程确定所测的物理量,进而确定缺少的器材;
(2)根据计算注射器活塞的横截面积,根据计算大气压强,再与标准大气压强比较。
(3)首先根据圆的面积公式计算出吸盘的受力面积,再根据计算出大气压强。吸盘内残留空气,对吸盘产生向外的压强,从而导致弹簧测力计的示数变小,即测出的大气压强偏小。
(4)根据二力平衡的知识分析各种情况下测力计的示数变化即可。
(1)在实验过程中,要测量活塞刚好被拉动时的拉力,也就是作用在活塞上的大气压力,因此还有弹簧测力计。
(2)注射器活塞的横截面积;
大气压的值为:;
与标准大气压强相比偏大。
(3)大气压强的值为:。它发现测出的大气压比真实值偏小,原因是:吸盘内有空气残留。
(4)①橡皮帽封住的注射器小孔中有残余气体,会对活塞产生向外的压强,导致测出的大气压强偏小;
②活塞与注射器筒壁间有摩擦,会对活塞产生向里的阻力,导致弹簧测力计的示数偏大,即测出大气压强偏大;
③弹簧测力计的示数没有读准 ,那么可能导致读出的示数偏大,即测出大气压强偏大;
④活塞与注射器筒壁不完全密封,则外面的空气会进入,导致对活塞产生向外的压强,即测出大气压强偏小。
故选①④。
29.(1)2FL1/V
(2)偏小
(3)不堵住小孔,将活塞推到注射器底部,用弹簧测力计刚拉动活塞时,记录其示数为F’,即摩擦力的大小。
(4)C
知识点:大气压强的测量方法
解析:(1)根据圆柱体的体积公式V=Sh计算活塞的横截面积,再根据计算出大气压强的值。
(2)如果注射器内残留空气,那么它对活塞有向外的压力,从而使弹簧测力计的示数偏小,最终导致计算出的大气压强偏小,据此分析解答;
(3)去掉小孔上的塞子,此时用弹簧测力计匀速拉动活塞,那么它受到的就是平衡力,即摩擦力与拉力相互平衡;
(4)注射器的量程太小,其实就是注射器的活塞受到的大气压力太大。根据F=pS可知,当大气压强相等时,只有减小活塞的横截面积,才能减小大气压力,从而顺利完成测量,据此分析解答。
(1)注射器活塞的横截面积:;
大气压力为2F,则大气压强为:。
(2)实验过程中,同学们发现注射器顶端装针头处,空气无法排尽。这将使得测量结果会 当天气压偏小。
(3)若要测出摩擦力,进而更准确地计算大气压,应该增加的实验操作是:不堵住小孔,将活塞推到注射器底部,用弹簧测力计刚拉动活塞时,记录其示数为F’,即摩擦力的大小。
(4)另外组的同学用一个弹簧测力计也完成了实验,肯定使用了横截面积更小的注射器,根据图片可知,他们选择的是注射器是图乙中的C。
30.(1)保证温度改变时瓶内气体的体积不变
(2)一定质量的气体,在体积不变时,压强随着温度的升高而增大
(3)使每次使用的水温差大一些(合理即可)
知识点:大气压强的测量方法
解析:研究通过控制变量法研究气压与温度和体积的关系,保持液柱液面保持不变,控制气体体积不变,改变温度,记录AB液面高度差,来反映温度与气压的关系,表格中温度20℃高度差为0.5cm,25℃高度差为1.0cm,30℃高度差为1.5cm,35℃高度差为2.0cm,40℃高度差为2.5cm,45℃高度差为3.0cm,温度越高AB的液面高度差越大。
(1)每次改变水温时通过调节液面的高度相等再去换温度做实验,变量是温度,需要保持其他变量唯一气体体积不变,所以保持B处液面与初始位置相同的目的是保证温度改变时瓶内气体体积不变;
(2) 通过数据可得到:气体质量一定时,体积不变化情况下,温度越高,液面差更大,说明压强随着温度的升高而增大;
(3)由于温度越高时,AB的液面高度差更大,可以通过调节水温的差来让AB的高度差更加明显。
故答案为:(1) 保证温度改变时瓶内气体的体积不变 ; (2) 一定质量的气体,在体积不变时,压强随着温度的升高而增大 ;(3) 使每次使用的水温差大一些。
31.(1)为什么每次开冰箱门都比较费力,说明冰箱外的压强大于冰箱内的压强; 冰箱内部与外部的气压相差。所有P内=P外×999/1000= 1╳105Pa×999/1000=99900Pa;
(2)S=0.6m×0.5m=0.3m2;F内=P内S=99900Pa×0.3m2=29970N;F外=P外S=1╳105Pa×0.3m2=30000N
(3)F差=30000N-29970N=30N;m=F差/g=30N/(10N/kg)=3kg;
知识点:二力平衡的条件及其应用;平衡状态的判断;大气压强的存在;大气压强的测量方法
解析: 气压是作用在单位面积上的大气压力,即在数值上等于单位面积上向上延伸到大气上界的垂直空气柱所受到的重力。著名的马德堡半球实验证明了它的存在。气压的国际制单位是帕斯卡,简称帕,符号是Pa。气象学中,人们一般用千帕(kPa)、或使用百帕(hpa)作为单位。其它的常用单位分别是:巴(bar,1bar=100000帕)和厘米水银柱(或称厘米汞柱)。气压不仅随高度变化,也随温度而异。气压的变化与天气变化密切相关。
32.(1)B
(2)2:3
(3)解:F=PS=10 5Pa×3.14×(0.2m)2 = 12560N
一对马的拉力:F'= 12560N/8= 1570N
知识点:大气压的综合应用
解析:早在 1654 年,德国马德堡市市长格里克(Otto von Guericke)就在马德堡市公开表演了一个著名的实 验。 他将两个直径为 30 多厘米的空心铜半球紧贴在一起,用抽气机抽出球内的空气,然后让马向相反的方向拉两个半球。直到两边的马各增加到8 匹时,才把半球拉开。马德堡半球实验有力地证实了大气会产生很大的压强。
(1)马德堡半球实验是将球内空气排尽,外面大气压压力将两个半球压一起,为了避免空气进入和漏气,经常涂一层油或者蘸水,故塑料吸盘使用前先蘸水;
(2)外面大气压为1个标准大气压,剩余空气压强为0.4个Pa,内外的压强差为0.6个Pa,此时内外压力差F1=PS=0.6S·Pa·m2,抽气后球内剩余空气的压强为0.1个大气压 ,此时内外压强差为:0.9个大气压,内外压力差=F2=PS=0.9S·Pa·m2,半球受到的压力差和拉力,刚好平衡,故相等大小,F1:F2=0.6S·Pa·m2:0.9S·Pa·m2=2:3;
(3)20cm=0.2m, S=Πr2=3.14×(0.2m)2=0.1256m2,F=PS=1×105Pa×0.1256m2=12560N,这是一边16匹马拉力大小,其中2匹马拉力==1570N.
33.(1)根据圆的面积公式可知S阀=3.14×(0.004m/2)2=1.256×10-5m2,p阀=F阀/S阀=G阀/S阀=m阀g/S阀=0.08kg×10N/kg÷1.256×10-5m2=6.4×104Pa。
(2)由题意知,锅内气压p =p阀+p0=6.4×104Pa+ 1.0×105Pa=1.64×105Pa
对照图像可知,当气压为1.64×105pa时,所对应的温度是115℃
知识点:大气压的综合应用
解析:高压锅问题可以根据高压锅内压力=外界大气压力+限压阀产生的压力进行分析求解。
试题分析部分
1、试卷总体分布分析
总分:133分
分值分布 客观题(占比) 38.0(28.6%)
主观题(占比) 95.0(71.4%)
题量分布 客观题(占比) 15(45.5%)
主观题(占比) 18(54.5%)
2、试卷题量分布分析
大题题型 题目量(占比) 分值(占比)
填空题 8(24.2%) 30.0(22.6%)
解答题 3(9.1%) 33.0(24.8%)
实验探究题 10(30.3%) 46.0(34.6%)
单选题 12(36.4%) 24.0(18.0%)
3、试卷难度结构分析
序号 难易度 占比
1 普通 (100.0%)
4、试卷知识点分析
序号 知识点(认知水平) 分值(占比) 对应题号
1 大气压强的存在 40.0(30.1%) 9,12,13,14,15,16,18,31
2 气体压强跟体积的关系 24.0(18.0%) 1,6,7,23,24,25,26
3 平衡状态的判断 15.0(11.3%) 31
4 压强的变化 4.0(3.0%) 25
5 大气压强与高度的关系 26.0(19.5%) 3,4,5,6,13,14,18,19
6 增大或减小摩擦的方法 2.0(1.5%) 7
7 大气压的综合应用 30.0(22.6%) 8,9,10,15,20,32,33
8 二力平衡的条件及其应用 21.0(15.8%) 11,19,31
9 压强的大小及其计算 6.0(4.5%) 27
10 大气压强的测量方法 63.0(47.4%) 2,3,4,11,12,14,16,17,21,22,27,28,29,30,31
11 影响摩擦力大小的因素 2.0(1.5%) 7
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