2.3 大气的压强(第1课时) 分层练习
科学观念:举例说明大气压强存在的现象,了解测量大气压的工具及标准大气压的数值;能运用大气压解释相关的现象。
科学思维:通过生活现象分析,感知大气压强的客观存在;体会科学与生活的紧密联系。
探究实践:通过小实验现象和生活现象分析等多种方式来感知大气压强的存在,体会大气压的值很大。
态度责任:认识到大气压的重要性,增强对大气压强的认识,体会科学对人类生活的影响。
01 大气压强的存在
1.如图所示的现象中,与大气压无关的是( )
A.覆杯实验 B.用吸管吸牛奶 C.瓶中取袋 D.用注射器注射药液
2.(2023八上·杭州期中)小明在玻璃杯内盛满水,杯口盖上一张硬纸片(不留空气),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)。该活动所研究的问题是( )
A.大气压强有多大
B.水的重力与大气压力之间的关系
C.大气对各个方向是否都有压强
D.液体向各个方向都有压强
3.先在烧瓶中装满沸水,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运动。下列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:大气向各个方向压强都相等
02 大气压的测量方法
1.(2024八上·慈溪期末)如图所示的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,下列说法正确的是( )
A.甲图中大气对吸盘的压力等于钩码的重力
B.乙图中大气对下面吸盘的压力等于钩砝重力的一半
C.利用甲图的实验可以粗测大气压的值
D.利用乙图的实验可以粗测大气压的值
2.如图所示为托里拆利实验装置示意图,下列说法中正确的是( )
A.换用较粗的玻璃管来做实验,管内外水银面的高度差将小于760mm
B.往水银槽中加些水银,管内外水银面的高度差将小于760mm
C.若玻璃管内顶端有部分空气,管内外水银面的高度差将小于760mm
D.将实验装置移到高山顶,管内外水银面的高度差将大于760m
3.(2023八上·余姚期末)如图所示,是托里拆利实验的规范操作过程,关于托里拆利实验,下面说法错误的是( )
A.玻璃管倾斜不影响实验测量结果 B.是大气压支持玻璃管内的水银柱不会下落
C.大气压的数值等于这段水银柱产生的压强 D.实验中玻璃管内水银面的上方有少量空气
4.(2023八上·义乌期中)如图所示的托里拆利实验,原来玻璃管竖直,后来让玻璃管倾斜,水银充满全管,有关尺寸如图所示,下列说法中正确的是( )
A.如图,玻璃管竖直时,上端无水银的部分是真空的
B.玻璃管倾斜时,外界大气压强变为74cm高水银柱
C.玻璃管向上移动后管口不离开液面,水银柱会变高
D.若换用更粗一些的等长玻璃管,管内外水银面高度差变小
03 大气压随海拔的变化
1.(2023八上·长兴月考)如图所示是个自制气压计,下列说法正确的是( )
A.带着它下山的过程中,玻璃管中液柱会逐渐上升
B.玻璃管中液柱下降至与瓶内液面相平时,瓶内气压等于大气压
C.玻璃管中液柱上升时,说明大气压在变大
D.为提高气压计测量精度,可选用更粗的玻璃管
2.(2023八上·杭州期中)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,从管口向瓶内吹入少量气体后,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如表所示的变化,根据实验现象,下列判断中,错误的是( )
楼层 1 2 3 4 5
管内与瓶内水面的高度差/厘米 5 5.3 5.7 7 6.3
A.水柱高度h增大,说明大气压减小
B.往瓶内吹气后,瓶内气压小于瓶外大气压
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h越大,瓶内、外的气体压强差越大
1.下列生活场景与大气压无关的是( )
A.吸牛奶 B.拔火罐
C.注射药液 D.紧贴墙上的吸盘
2.下列现象中与大气压无关的是( )
A.用吸管吸饮料 B.医生用注射器给病人注射药液
C.马德堡半球实验 D.中医里的拔火罐
3.下列现象中能说明大气压存在的有( )
/ 让教学更有效 精品试卷 | 科学
21世纪教育网(www.21cnjy.com)
①堵上茶壶盖上的小孔茶壶里的水不容易被倒出来;
②用抽气机抽出灯泡里的空气;
③高压锅容易煮熟食物;
④吸盘挂钩可以紧贴在光滑的玻璃砖上;
⑤医生往外拉针管里的活塞,使药液通过针头进入针管;
⑥护士用针筒把药液注射进肌肉里;
⑦自行车打气爆了胎;
⑧真空包装食品袋紧贴在食品上。
A.①④⑤⑧ B.①②④⑤⑥⑧ C.①③⑤⑦ D.①④⑥⑧
4.在验证大气压存在的覆杯实验中,小应认为:实验中纸片不掉落完全是因为纸片被杯口的水粘住了,而与大气压无关,下列实验能帮助小应改变这种想法的是( )
A.图甲,换用不同种类的纸片,纸片都不掉落
B.图乙,将杯口朝向不同方向,纸片均不掉落
C.图丙,倒转杯子,纸片不掉落
D.图丁,抽出密闭钟罩内空气的过程中纸片掉落
5.做托里拆利实验时,下列现象中可确认管中进入了少量空气的是( )
A.管内水银柱的高度略小于76cm
B.使管倾斜时,管内水银柱长度增加
C.无论怎样使管倾斜,水银都不能充满管子
D.将管在水银槽内下插1厘米深,管内水银柱高度不发生变化
6.如图所示,小雪用放在水平面上的两个实验装置来观察并研究大气压的变化,下列说法正确的是( )
A.甲图中大气压变大时,玻璃管内的液面会上升
B.甲图中玻璃管略微倾斜会使管内液面高度下降
C.乙图中大气压变小时,玻璃管内的液面会下降
D.乙装置从山脚拿到山顶,玻璃管内外液面高度差变小
7.下列关于四个现象的说法正确的是( )
A.“拔火罐”不能说明大气存在压强,只能说明人体内部存在压强
B.某同学进行马德堡半球实验时,半球半径越大,拉开时所用的力越大
C.如图所示的自制气压计,如果瓶内水柱升高,说明外界大气压强增大
D.医生用注射器给病人注射抗生素是利用了大气压能托起很高水柱的原理
8.如图所示是托里拆利实验装置示意图,下列说法中正确的是( )
A.换用较粗的玻璃管来做实验,管内外水银面的高度差将不变
B.将实验装置移到高山顶,管内外水银面的高度差将变大
C.若玻璃管内顶端开个小孔,则水银会从小孔流出
D.往水银槽中加些水银,管内外水银面的高度差将变小
9.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.如果活塞与针筒摩擦过大,会导致大气压的测量值偏小
B.测量活塞受到的大气压力时,利用了二力平衡的知识
C.测量注射器最大刻度对应的长度,是为了计算活塞的横截面积
D.将活塞推至注射器筒的底端是为了排尽空气
10.如图所示,外界大气压为汞柱,一个高为20厘米的玻璃瓶盛满水后倒置在水槽中(如图)。若在瓶底开一个小孔,则( )
A.瓶内水会向上喷出 B.瓶内水面高度不变
C.瓶内水面稍有下降 D.瓶内水面下降到与瓶外水面相平
11.如图所示,在试管装满水,用硬纸片盖住管口,再用手轻轻地按住硬纸片,将试管倒转过来,使管口向下。当放开按住纸片的手时,则发现试管中的水不流出,下列说法正确的是( )
A.若在试管底部打孔,则试管中的水不会流出
B.若试管有少量气体,则试管中的水一定会流出
C.试管底部受到了水对它的压力
D.对于硬纸片而言,只受到两个力的作用
12.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 。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 。
13.小塘制作了一个如图所示的简易气压计。将橡皮膜平铺在敞开容器上,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端靠近卡纸上的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)小塘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。他认为甲、乙两地气压较大的是乙,理由是 。
14.覆杯实验是科学教材中的经典实验。科学小组利用现代高速摄影技术进行了相关研究。当取一个高为18cm的杯子中装入部分水(如图乙),倒置的瞬间水与轻质盖片会一起下降一段高度(如图丙),在杯口和盖片之间形成一段液桥。
空气柱高度/cm 2.25 4.50 9.00 13.50 15.75
液桥高度/cm 0.078 0.138 0.215 0.168 0.123
(1)做覆杯实验时按图所示顺时针旋转360°目的是证明 ;
(2)改变杯子内空气柱高度,盖上轻质盖片并倒置,测出相应液桥长度,得到数据如表丁,可待出的结论是 ;
(3)相关实验表明:空气会从液桥进入,液桥越长空气越容易进入,覆杯实验成功率越低。则下列四个留有部分空气的覆杯实验,最不可能成功的是 。
A. B. C.
15.科学兴趣小组的同学利用周末开展一次登山活动,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筒,当活塞刚开始滑动时,记下弹簧测力计的示数为F;
C.读出注射器针筒上有刻度部分的容积V;
D.用刻度尺测出注射器针筒上有刻度部分的长度L。
请根据他们设计的方案回答以下问题:
(1)操作A的目的是 ;
(2)测量前,同学建议在活塞周围涂抹润滑油,然后将其插入针筒中,这样做的好处: 。
(3)若同学们用图乙中②注射器在测量时,弹簧测力计被拉到5N,活塞仍没有滑动。可改用图乙中的
(选填“①”或“③”)注射器;
(4)用测量步骤中的V、L和F表示大气压的值,则p= 。
16.为了估测当天大气压究竟有多大,科学兴趣小组同学在实验室合作进行了如图甲所示的实验。其实验步骤如下:
①将蘸水的塑料吸盘(吸盘有重力)按在光滑水平板面上,并多次挤压吸盘;
②用弹簧测力计钩着吸盘挂钩缓慢往上拉,直到吸盘脱离板面;
③记录刚脱离板面时弹簧测力计的读数F0=41N,可视为大气对吸盘的压力大小;
④量出吸盘与水平板面的接触面积S=4cm2;
⑤计算大气压。
(1)步骤①中“多次挤压吸盘”的目的是 ;
(2)根据甲实验设计,可能会引起测得的大气压值偏大的原因是 ;
(3)若按图乙中的两种方式进行实验,实验器材和步骤均相同,则选择图乙中的 (填“左”或“右”)图这种方式更合理。
17.小明用2mL的注射器、量程为0~10N的弹簧测力计和刻度尺粗略测量大气压的值。
步骤一:把注射器的活塞推至注射器筒的底端,然后用橡皮帽封住注射器的小孔
步骤二:如图所示安装好器材,水平向右缓慢拉动注射器筒,当注射器中的活塞被拉动
时,记下弹簧测力计的示数为5.2N。
步骤三:用刻度尺测出注射器有效长度为4.00cm,由此可算出注射器的横截面积S
步骤四:算出大气压强值为 ▲ Pa;
同组的小华分析了影响实验结果的可能因素后,对实验进行了如下改进:
(1)步骤四中算出大气压强值为 Pa;
(2)步骤一未完全排出注射器中的空气,会导致测量出的大气压强值 ;(填“偏大”或“偏小”)
(3)取下橡皮帽,重复步骤二的操作,读得弹簧测力计的示数为0.3N由此可知,此时活塞所受到的 (填“摩擦力”或“大气压力”)为0.3N。
18.为了探究大气压随高度的变化规律,小明在一次登山过程中利用如图甲所示的实验装置测出不同高度下的大气压,并在坐标纸上描出大气压强p与对应海拔高度h的六个点,如图所示。
(1)测量前,小明先把注射器的活塞推至针筒底端,其目的是 。
(2)分析图象时,小明发现1km高度处的测量数据可能有误,重新正确实验后,测得弹簧测力计示数为4.5N,2mL注射器的全部刻度的总长度为4cm,则实际大气压约为 Pa;小明第一次实验出错的原因可能是 (选填“活塞和针筒的摩擦太大”或“橡皮帽的密封性不好”)。
(3)修正数据后,可看出大气压随高度变化的数量关系大致为:在2km高度内,高度每升高100m,大气压降低 Pa。
(4)根据这一规律,小明认为可将图甲中的弹簧测力计改装成一个高度测量仪,那么弹簧测力计4.25N刻度线处应标刻的海拔高度为 km。
19.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,即把两个半径约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)总共用了16匹马把两个半球拉开,则每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。)
(2)某实验室供教学用的半球,在正常气压下抽成真空后,只需四个人便可拉开。其原因是 。
20.大气压和生产生活密切相关,但大气压的发现却经历了漫长的过程。如图呈现了一些科学家们为发现大气压做出的贡献。
他发现水不能无限提升,只能升到约10米高。这说明大自然对真空有排斥,可以用水柱的高度来表示对真空的排斥强度。同时他发现空气有重量。 他用水银重复伽利略的实验,由于空气的重力有限,所以能支撑的水银柱最高为760毫米,被水银空出来的那一段就是真空。他发现大自然排斥直空正是因为空气存在重力。 如果水银柱真的是被空气重力顶住,那在海拔高的地方,空气稀薄,水银柱高度应该有变化:他让学生带了水银气压计去多姆山,实验现象和他预测的一致。 他在德国马德堡市用真径约36.5厘米的铜制半球涂上油脂对接上,再把球内抽成真空,用16匹马才将两个半球拉开。这实验使真空和大气压强的概念为世人所熟悉。
伽利略 托里拆利 帕斯卡 盖里克
(1)帕斯卡实验中,高海拔地区的水银柱高度 760毫米(选填“>”、“<”或“=”);
(2)科学兴趣小组在实验室用两个直径为10厘米的铜制半球重做“马德堡半球实验”,结果只用了4个人就将两个半球拉开,造成如此差异的原因可能是 。
(3)伽利略用水柱的高度标度大气压,托里拆利用水银柱的高度标度大气压,下列说法中支持“水银比水更适合用来标度大气压”的观点有 。
A.水银的凝固点约为-38.9℃,适用环境范围更广
B.水银蒸气有毒,长时间暴露在水银环境中会导致脑损伤和死亡
C.水银的密度较大,相同气压下水银柱上升的高度更小,便于携带
D.水银的比热容小,温度发生变化时,体积变化较明显/ 让教学更有效 精品试卷 | 科学
2.3 大气的压强(第1课时) 分层练习
科学观念:举例说明大气压强存在的现象,了解测量大气压的工具及标准大气压的数值;能运用大气压解释相关的现象。
科学思维:通过生活现象分析,感知大气压强的客观存在;体会科学与生活的紧密联系。
探究实践:通过小实验现象和生活现象分析等多种方式来感知大气压强的存在,体会大气压的值很大。
态度责任:认识到大气压的重要性,增强对大气压强的认识,体会科学对人类生活的影响。
01 大气压强的存在
1.如图所示的现象中,与大气压无关的是( )
A.覆杯实验 B.用吸管吸牛奶 C.瓶中取袋 D.用注射器注射药液
【答案】D
【解析】【分析】分析各个选项中包含的物理原理即可。
【解答】A.覆杯实验中,水和纸片受到大气向上的压强,因此不会下落,故A不合题意;
B.吸牛奶时,吸管内的气压小于外界的大气压强,牛奶在大气压强的作用下流入空中,故B不合题意;
C.由于瓶和塑料袋之间存在大气压强,即使捆绑的再紧,也能把塑料袋从瓶中取出来,故C不合题意;
D.注射器注射药液时,依靠活塞对药液产生的压强,与大气压强无关,故D符合题意。
故选D。
2.(2023八上·杭州期中)小明在玻璃杯内盛满水,杯口盖上一张硬纸片(不留空气),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)。该活动所研究的问题是( )
A.大气压强有多大
B.水的重力与大气压力之间的关系
C.大气对各个方向是否都有压强
D.液体向各个方向都有压强
【答案】C
【解析】【分析】根据实验过程中的操作方法和实验现象,分析探究的问题。
【解答】A.要探究大气压强有多大,就必须测量大气压力和受力面积,故A不合题意;
B.要探究水的重力与大气压力之间的关系,就必须测量水的重力和大气压力,故B不合题意;
C.杯口向下,说明大气向上有压强;杯口向左,说明大气向右有压强;杯口向右,说明大气向左有压强,因此实验目的是探究大气对各个方向是否都有压强,故C正确;
D.纸杯里面的水和纸片不下落,是由于大气压强引起的,而不是水引起的,因此不能探究液体向各个方向都有压强,故D错误。
故选C。
3.先在烧瓶中装满沸水,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运动。下列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:大气向各个方向压强都相等
【答案】B
【解析】【分析】空气内部向各个方向都有压强,该探究的各环节应该围绕大气压存在进行探究,该实验并不能测量大气压的大小。
【解答】该实验是探究大气压存在的实验,因此针对该实验可以提出问题为大气压向各个方向有压强吗?假设:大气向各个方向有压强;目的是探究大气压向各个方向是否有压强;结论:大气压向各个方向有压强;因此只有B选项符合要求。
故答案为:B。
02 大气压的测量方法
1.(2024八上·慈溪期末)如图所示的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,下列说法正确的是( )
A.甲图中大气对吸盘的压力等于钩码的重力
B.乙图中大气对下面吸盘的压力等于钩砝重力的一半
C.利用甲图的实验可以粗测大气压的值
D.利用乙图的实验可以粗测大气压的值
【答案】D
【解析】【分析】根据进行分析判断,要想测出大气压,则需要知道压力和接触面积的大小;根据甲、乙两种情况下物体都处于平衡状态进行受力分析,再根据二力平衡条件判断力的大小,二力平衡的条件:大小相等、方向相反、作用在一条直线上、作用在一个物体上,四个条件必须同时满足;据此答题。
【解答】A、甲图中吸盘在竖直方向受竖直向下的拉力和竖直向上的摩擦力,并且二力是一对平衡力;在水平方向受大气对吸盘的压力和墙对吸盘的支持力,二力也是一对平衡力;因此大气对吸盘的压力与钩码的重力没有任何关系,故A错误;
B、乙图中吸盘受到大气对下面吸盘向上的压力和物体对下面吸盘向下的拉力,并且这两个力是一对平衡力,故大气对下面吸盘向上的压力等于钩码的重力;故B错误;
C、由A选项的分析可知,甲图不能求出大气对吸盘的压力,故不可以粗测大气压的值;故C错误;
D、由B选项的分析可知,乙图能求出大气对吸盘的压力,再测出吸盘的面积,根据压强公式可以粗测大气压的值;故D正确。
故答案为:D。
2.如图所示为托里拆利实验装置示意图,下列说法中正确的是( )
A.换用较粗的玻璃管来做实验,管内外水银面的高度差将小于760mm
B.往水银槽中加些水银,管内外水银面的高度差将小于760mm
C.若玻璃管内顶端有部分空气,管内外水银面的高度差将小于760mm
D.将实验装置移到高山顶,管内外水银面的高度差将大于760m
【答案】C
【解析】【分析】(1)根据公式p=ρ液gh可知,液体压强的大小只与液体的密度和深度有关;
(2)根据二力平衡的原理分析托里拆利实验的测量原理。
(3)大气压强随海拔高度的增大而减小。
【解答】在托里拆利实验中,当玻璃管内的水银面不再下降时,外面的大气压等于水银柱产生的压强。如果外面的大气压强不变,那么玻璃管内外的水银面的高度差肯定保持不变,故A、B错误;
如果玻璃管内顶端有空气,那么空气就会产生压强,而水银柱产生的压强就会变小,因此内外的液面高度差将减小,故C正确;
高山上大气压强变小,因此管内外水银面的高度差变小,故D错误。
故选C。
3.(2023八上·余姚期末)如图所示,是托里拆利实验的规范操作过程,关于托里拆利实验,下面说法错误的是( )
A.玻璃管倾斜不影响实验测量结果
B.是大气压支持玻璃管内的水银柱不会下落
C.大气压的数值等于这段水银柱产生的压强
D.实验中玻璃管内水银面的上方有少量空气
【答案】D
【解析】【分析】根据托里拆利实验的原理、实验过程和现象分析判断。
【解答】在托里拆利实验中,玻璃管内装满水银,将其倒置在水银槽中后液面下降。当玻璃管内水银面保持静止不变时,玻璃管内外水银面的高度差产生的压强恰好等于外面的大气压强。
A.当玻璃管倾斜时,管内水银柱的长度增大,但是内外高度差保持不变,即大气压强的数值保持不变,故A正确不合题意;
B.玻璃管内的水银柱依靠外面的大气压强托住而不下落,故B正确不合题意;
C.大气压强的数值恰好等于这段水银柱产生的压强,故C正确不合题意;
D.由于玻璃管内装满水银,因此倒置后水银面的上方为真空,故D错误符合题意。
故选D。
4.(2023八上·义乌期中)如图所示的托里拆利实验,原来玻璃管竖直,后来让玻璃管倾斜,水银充满全管,有关尺寸如图所示,下列说法中正确的是( )
A.如图,玻璃管竖直时,上端无水银的部分是真空的
B.玻璃管倾斜时,外界大气压强变为74cm高水银柱
C.玻璃管向上移动后管口不离开液面,水银柱会变高
D.若换用更粗一些的等长玻璃管,管内外水银面高度差变小
【答案】A
【解析】【分析】根据托里拆利实验测量大气压强的实验过程、现象、结论和原理分析判断。
【解答】A.在实验前,玻璃管内充满水银,肯定没有空气进入,因此玻璃管上方无水银的部分是真空的,故A正确;
BCD.当大气压强不变时,根据p=ρ液体gh可知,无论玻璃管竖直还是倾斜,还是换用粗细不同的玻璃管,玻璃管内水银柱的高度保持不变,故B、C、D错误。
故选A。
03 大气压随海拔的变化
1.(2023八上·长兴月考)如图所示是个自制气压计,下列说法正确的是( )
A.带着它下山的过程中,玻璃管中液柱会逐渐上升
B.玻璃管中液柱下降至与瓶内液面相平时,瓶内气压等于大气压
C.玻璃管中液柱上升时,说明大气压在变大
D.为提高气压计测量精度,可选用更粗的玻璃管
【答案】B
【解析】【分析】根据平衡力的知识,结合大气压强的知识对各个选项进行分析判断。
【解答】当玻璃管内液面保持不变时,瓶内气压等于外界大气压强和液体压强之和 ,即p内=p大气+p液体。
A.带着它下山的过程中,大气压强变大,p内=p大气+p液体可知,液体压强减小。根据p=ρ液gh可知,玻璃管中液柱会逐渐降低,故A错误;
B.玻璃管中液柱下降至与瓶内液面相平时,此时液柱产生的压强为0,根据p内=p大气+p液体可知,瓶内气压等于大气压,故B正确;
C.玻璃管中液柱上升时,则液体压强变大,根据p内=p大气+p液体可知,说明大气压在变小,故C错误;
D.为提高气压计测量精度,根据V=Sh可知,可选用更细的玻璃管,此时液柱升高的越大,故D错误。
故选B。
2.(2023八上·杭州期中)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,从管口向瓶内吹入少量气体后,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如表所示的变化,根据实验现象,下列判断中,错误的是( )
楼层 1 2 3 4 5
管内与瓶内水面的高度差/厘米 5 5.3 5.7 7 6.3
A.水柱高度h增大,说明大气压减小
B.往瓶内吹气后,瓶内气压小于瓶外大气压
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h越大,瓶内、外的气体压强差越大
【答案】D
【解析】【分析】(1)如果瓶内水的温度变化,由于热胀冷缩会引起玻璃管中水柱的变化,如果瓶口密封不严,会使瓶内气压变化影响实验结果;
(2)知道大气压随高度的增加而减小;瓶中水面上方是空气,如果此处的气压等于瓶外的大气压,管内和瓶内的水面应该相平。现在是管内的水面高,说明瓶内的气压高于瓶外大气压。
【解答】 A、根据瓶内气压等于瓶外气压与玻璃管内的水柱产生的压强之和可知,由于瓶内气压不变,水柱高度增大,水柱产生的压强变大,说明瓶外气压变小,故A正确;
B、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B错误;
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;
D、由于瓶内气体的压强等于外界大气压与液柱产生的压强之和,所以水柱的压强就等于瓶内气体的压强减去外界大气压,则水柱高度h越大,表示瓶内外的气体压强差越大,故D正确。
故选:B。
1.C
【详解】A.用吸管吸牛奶时,是先把吸管内的空气吸走,在外界大气压的作用下,牛奶就被压进吸管里,属于大气压的应用,故A不符合题意;
B.拔火罐是,火罐内空气受热膨胀,空气减少,遇冷收缩后,火罐内气压降低,在外界大气压的作用下,火罐被吸在皮肤上,故B不符合题意;
C.把药液注入肌肉,靠的是人的推力,不是大气压的作用,故C符合题意;
D.使用吸盘挂钩时,先挤出吸盘内的气体,其内部气压减小,吸盘在大气压的作用下被紧压在光滑墙面上,故D不符合题意。
故选C。
2.B
【详解】A.用吸管吸饮料,吸管内的气压小于外界大气压,饮料在外界大气压的作用下,被压入口中,故A不符合题意;
B.用注射器注射药液是由于受到推力作用的缘故,与大气压无关,故B符合题意;
C.马德堡半球实验证明大气压的存在,故C不符合题意;
D.中医里的拔火罐,火罐内部气压小于外界大气压,外界大气压将火罐紧紧地压在皮肤上,故D不符合题意。
故选B。
3.A
【详解】①堵上茶壶盖上的小孔,空气不能进入壶内,由于大气压的作用,茶壶里的水不容易被倒出来,能说明大气压的存在;
②用抽气机抽出灯泡里的空气,不能说明大气压的存在;
③高压锅容易煮熟食物,利用气压高沸点高的原理;
④吸盘挂钩可以紧贴在光滑的玻璃砖上,是由于吸盘内的气压小于大气压,大气压把吸盘压在墙上;
⑤医生提起针管里的活塞,针管内的气压减小,大气压使药液通过针头进入针管;
⑥护士用针筒把药液注射进肌肉里,利用的是人的推力;
⑦自行车打气爆了胎,是自行车内的气压太大,不能说明大气压的存在;
⑧真空包装食品袋袋内气压很小,在外界大气压的作用下,袋紧贴在食品上;
①④⑤⑧符合题意,故A正确,BCD错误。
故选:A。
4.D
【详解】A.图甲,换用不同种类的纸片,纸片都不掉落,证明了大气压的存在,不能反驳小应的说法,故A不符合题意;
B.图乙,将杯口朝向不同方向,纸片均不掉落,证明了向各个方向都有大气压,不能反驳小应的说法,故B不符合题意;
C.图丙,倒转杯子,纸片不掉落,证明了有上的大气压,不能反驳小应的说法,故C不符合题意;
D.图丁,抽出密闭钟罩内空气的过程中纸片掉落,说明没有空气时,没有大气压,无法托住纸片,说明纸片不掉落完全是因为大气压的作用,而与纸片被杯口的水粘住无关,故D符合题意。
故选D。
5.C
【详解】A.管内水银柱高度略小于760mm,可能是进入少量空气,也有可能是当地气压低于一标准大气压,故A不符合题意;
BC.管倾斜时,因为实验环境气压不变,所以被托起的水银柱高度不变,但试管中的水银柱长度会变长,当试管倾斜到一定程度时,水银会将真空部分充满,但如果始终充不满,则说明是有空气占据了这部分空间,故B不符合题意,C符合题意;
D.将管在水银槽内下插1厘米深,水银柱的高度不变,但未说明试管是否被水银填满等情况,无法判断管内是否有空气,故D不符合题意。
故选C。
6.A
【详解】AB.甲图是托里拆利实验,大气压的值等于玻璃管内液柱产生的压强,玻璃管内液面的高度跟玻璃管的倾斜程度无关;当大气压变大时,玻璃管内的液面会上升,故A正确,B错误;
C.乙图中,瓶内气压不变,当大气压变小时,玻璃管内的液面会上升,故C错误;
D.把乙装置从高山脚下拿到高山顶上,山顶的气压减小,玻璃管内液柱会在内部气压的作用下升高,玻璃管内外液面高度差变大,故D错误。
故选A。
7.B
【详解】A.罐子会吸附在皮肤上,是因为罐内气压小于外界的大气压,故说明大气有压强,不能说明人体内部存在压强皮肤,故A错误;
B.进行马德堡半球实验时,根据可知,大气压一定,选用不同的直径的半球时,受力面积不同,产生的大气压力不同,拉开半球所用的力不同,故B正确;
C.只有瓶内气体的压强大于外界大气压时,它才能压着水柱升到瓶口之上,外界大气压变小,瓶内气压大于外界大气压,会进一步向外压水柱,所以水柱将会升高,故C错误;
D.医生给注射器内吸药液时用到了大气压,但现在是向病人体内注射药液,利用的是人的推力,与大气压无关,故D错误。
故选B。
8.A
【详解】AD.在做托里拆利实验时,只要外界大气压不变,管内外水银面的高度差就不变,改变玻璃管的粗细、改变管的倾斜程度、将玻璃管轻轻上提一点、往水银槽中加些水银,这些都不会影响到管内外水银面的高度差;当外界大气压发生变化时,玻璃管中内外的水银面的高度差才能发生变化,所以AD不会影响管内外水银面的高度差,即高度差仍然等于760mm,故A正确,D错误;
B.因为大气压随高度的升高而降低,所以将此装置从山脚移到山顶,管内被托起的水银将下降,即管内外水银面的高度差将小于760mm,故B错误;
C.当管顶开一个小孔时,管内的水银与外界的大气相通,此时外界大气压对管内水银也有个向下的压强,所以管内的水银不仅不会从小孔喷出,反而会立即下降;此时托里拆利管和水银槽实际上是构成了一个连通器,最终液面会相平,故C错误。
故选A。
9.A
【详解】A.根据F拉=F大气+f可知,如果活塞与针筒摩擦过大,会导致弹簧测力计的示数偏大,则大气压的测量值偏大,故A错误符合题意。
B.当活塞刚刚被拉动时,活塞受到的大气压力与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,活塞的横截面积等于注射器上的容积与有刻度部分的长度的比值,故C正确不合题意。
D.将活塞推至注射器筒的底端是为了排尽空气,减小对实验测量的影响,故D正确不合题意。
故选A。
10.D
【详解】当管顶开一个小孔时,管内的水银与外界的大气相通,此时外界大气压对管内水银也有个向下的压 强,故不仅管内的水银不会从小孔喷出,反而会立 即下降至与管外水银面相平。故D符合题意,ABC不符合题意。
故选D。
11.C
【详解】装满水的试管倒过来后纸片受到向上的大气压,向下的水对它的压强,试管的高度远小于10米,水柱产生的压强小于一个大气压,故水不会流出;
A.若在试管底部打孔,纸片受到向上的大气压和向下的大气压与向下的水对它的压强,由于受力不平衡,纸片会掉落,则试管中的水会流出,故A错误;
B.若试管有少量气体,则试管中空气的压强是一个大气压,纸片受到向上的一个大气压,向下的一个大气压和水柱产生的压强,向下的压强大于向上的压强,故纸片会掉落,水会流出,故B错误;
C.液体内部向各个方向都有压强,所以,试管底部会受到了水对它的压力,故C正确;
D.对于硬纸片而言,受到的是三个力的作用,分别是向上的大气压力、向下的水对它的压力和自身重力,故D错误。
12. 小于 大 小
【详解】[1]将两个吸盘对接,用力挤压出空气后,内部属于真空状态,大气压强变小,内外形成压强差,内部气体压强小于外界大气压强,使其难以分开。
[2]若在吸盘上截一个小孔,空气进入吸盘内部,吸盘内部气体压强就会变大。
[3]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,说明内外气体压强差变小了,内部气体压强保持不变,则外部大气压强变小了,即海拔越高,大气压强越小。
13. 橡皮膜边缘有气泡冒出 见解析
【详解】(1)[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,如果观察到橡皮膜边缘有气泡冒出,说明容器中封住的气体有冒出现象,即气密性不好。
(2)[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,即吸管AOB绕O点逆时针转动,说明橡皮膜凹起,所以可知此时外界大气压强较小,即甲地气压小于乙地气压。
14. 各个方向都有大气压 液桥高度先增大后减小 B
【详解】(1)[1]空气在各个方向都存在压强,做覆杯实验时顺时针旋转360°,纸片都不会掉下来,说明在各个方向都受到大气压的作用。
(2)[2]分析数据可知,在杯子高度一定时,当空气柱的高度增加时,液桥高度先增大后减小。
(3)[3]已知空气会从液桥进入,液桥高度越大,空气越容易进入,覆杯实验成功率越低,从表格数据可知,空气柱的高度接近于杯子高度的一半时,液桥高度最大,由此可知B图实验中,空气柱高度最接近杯子高度的一半,液桥高度会最大,最不可能成功,故B符合题意,AC不符合题意。
故选B。
15.(1)排尽注射器内空气
(2)密封不漏气、减小摩擦
(3)③
(4)
【详解】(1)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,其目的是排尽注射器内空气。
(2)为了密封不漏气、减小摩擦,所以测量前,要在活塞周围涂抹润滑油,然后将其插入针筒中。
(3)因为大气的压强是一定的,根据公式可知,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③。
(4)活塞的面积为
将测量结果代入压强公式得
16. 将里面空气排出 吸盘自身重力影响 左
【详解】(1)[1]将吸盘蘸水后按在光滑水平板面上,多次挤压吸盘是为了排尽空气,防止漏气,以减小吸盘内气体对实验结果的影响。
(2)[2]甲实验设计,向上拉动时,拉力大小等于向下的大气压力和吸盘重力之和,可能会引起测得的大气压值偏大的原因是吸盘自身重力影响。
(3)[3]竖直向下拉动时,拉力与吸盘自身重力的之和等于大气压力,因而所测拉力偏小,只有水平方向拉动时,重力没有影响,故左侧合理。
17. 1.04×105 偏小 摩擦力
【详解】(1)[1]根据题意可知,注射器的横截面积为
大气压强值为
(2)[2]未完全排出注射器中的空气,导致测量大气施加的压力偏小,由可知,计算的压强偏小。
(3)[3]取下橡皮帽,此时注射器内外气体压强相等,此时注射器中的活塞被拉动时会受到筒内施加的摩擦力,因此读得弹簧测力计的示数0.3N为活塞所受到的摩擦力。
18. 排尽注射器内的空气 9×104 橡皮帽的密封性不好 1000 1.5
【详解】(1)[1]将活塞推至底部并用橡皮帽堵住小孔,这样做的目的是排尽注射器内的空气,使活塞不受内部气体的压强。
(2)[2]注射器的体积为
V=2mL=2cm3
活塞的横截面积
F=1.8N,活塞刚被拉动时,大气压强的数值
[3]若活塞和针筒的摩擦太大,则拉力增大,测得的大气压力增大,计算出的大气压强会偏大。因为计算出的大气压强的数值偏小,所以原因可能是橡皮帽的密封性不好,使测得的大气压力偏小。
(3)[4]由图像可知在2km高度内得出大气压的变化量为
p=1×105Pa﹣0.8×105Pa=2×104Pa
则高度每升高100m,大气压降低
(4)[5]当F′=4.25N,活塞刚被拉动时
则大气压共降低
1×105Pa﹣8.5×104Pa=1.5×104Pa
根据高度每升高100m,大气压降低1000Pa,则此时的海拔高度为1500m= 1.5km。
19. 1570N 见解析
【详解】解:(1)[1]大气压产生的压力
一匹马产生的拉力
(2)[2]根据可知,半球表面积较小(或半径小、或体积较小),产生的大气压力小。
答:(1)总共用了16匹马把两个半球拉开,则每匹马产生的拉力是1570N;
(2)某实验室供教学用的半球,在正常气压下抽成真空后,只需四个人便可拉开。其原因是半球表面积较小(或半径小、或体积较小),产生的大气压力小。
20. < 见详解 C
【详解】(1)[1]大气压强随海拔高度的升高而升高,帕斯卡实验中,高海拔地区的大气压强比标准大气压要低一些,故水银柱高度<760毫米。
(2)[2]根据压强公式可知,在气压一定时,压力的大小与受力面积有关,实验中铜制半球直径较小,受力面积也较小,大气产生的作用力也较大,故造成如此差异的原因可能是铜制半球直径较小,受力面积也较小。
(3)[3]根据液体压强公式,可知,水银的密度是水的13.6倍,标准大气压可支持的水柱大约为10.3m,水银柱大约为0.76m,水银的密度较大,相同气压下水银柱上升的高度更小,便于携带,故ABD不符合题意,C符合题意。
故选C。
21世纪教育网(www.21cnjy.com)