中小学教育资源及组卷应用平台
八上第二单元作业练习-中等难度
一.选择题(共25小题)
1.热岛效应是指城市中心的气温明显高于外围郊区的现象。如图为某城市夏日午后热岛效应剖面图,根据图中信息,下列分析错误的是( )
A.城市附近公园等绿地能降低气温
B.大片农田等地的气温较市中心低
C.不同地段郊区住宅区气温有差异
D.气温随离市中心距离增大而降低
2.下列关于大气层的说法中,正确的是( )
A.依据大气压强在垂直方向上的变化将大气层分为五层
B.对流层集中了地球约的水汽和几乎全部的大气质量
C.对流层最显著的特点是有强烈的对流运动
D.对流层和平流层的大气温度都随高度上升而降低
3.2022年12月10日,南浔区天气预报:“小雨,全天气温4℃~12℃,西北风2~3级,当前相对湿度70%。”对于这则天气预报,下列说法中正确的是( )
A.小雨属于天气状况
B.小雨说明是高气压控制
C.西北风是指从东南吹向西北的风
D.相对湿度越大,降水概率越小
4.有一款沙漠取水装置如图所示,其顶部装有涡轮,底部插入地底两米左右。有风时,涡轮旋转使内部气体流速变大,地表上方外部的热空气导入管内,形成的小水珠沿管壁流入储水器,最后连接水泵或吸管将水取出。下列说法正确的是( )
A.地表和地下温差越小,获得水越快
B.无风的时候有利于储水器里水的获得
C.用此装置从空气中获得水的过程是化学变化过程
D.旋转时涡轮内部气压小于外界,利于外界空气的进入
5.以下与压强知识相关的实验中,分析正确的是( )
A.甲图实验中纸片没有掉下来,是因为纸片被“粘”住了
B.乙图为吸盘式挂钩,挂钩能吸住不能证明大气压的存在
C.丙图对着漏斗使劲向下吹气,乒乓球一定会掉下来
D.丁图实验,向外抽气,刚停止沸腾的水会再次沸腾
6.工业上采用蒸发液态空气,利用空气中氧气、氮气和氩气的沸点不同,使其在不同的温度下汽化,再冷凝,从而将各种气体分离出来(如图所示)。在蒸发液态空气时,首先被汽化的气体是( )
A.氧气 B.氢气 C.氮气 D.无法确定
7.2023年12月13日慈溪气象发布寒潮警报:预计明天起有寒潮天气自北而南影响我市,我市将有剧烈降温、风力增大和雨雪过程,日平均气温降温可达12~14℃,大部分地区可出现6~8级阵风。下列可用于观测风速的工具是( )
A. B.
C. D.
8.宁波地处东南沿海,时常遭受台风袭击。下列不属于台风天气特征的是( )
A.乌云密布 B.倾盆大雨 C.风力强劲 D.四季多发
9.近年来诸暨交警部门加大对电动车安装遮阳伞的检查并要求整改,遮阳伞(如图所示)虽能遮挡阳光,但存在安全隐患。当电动车快速行驶时,下列说法正确的是( )
A.遮阳伞上边空气流速小,压强大,伞面被向下压
B.遮阳伞上边空气流速大,压强小,伞面被向上推
C.遮阳伞下边空气流速大,压强小,伞面被向上推
D.遮阳伞下边空气流速小,压强小,伞面被向下压
10.杭州市气象台发布天气预报:“明天晴,西北风4~5级,阵风6级,明天白天最高气温11℃,明天早晨最低气温4℃,空气相对湿度50%。”对于这则天气预报的说法不正确的是( )
A.“明天晴”,说明本地区域气压较高
B.“西北风”,说明风从东南方向吹来
C.“气温4℃”,可由百叶箱内的温度计测量
D.“相对湿度50%”,可由干湿球湿度计测量
11.如图是大气温度垂直分布图,下列关于大气层的说法正确的是( )
①甲层:几乎集中了全部水汽 ②乙层:温度随高度的升高而降低
③丙层:温度随高度的升高而降低 ④丁层:大气密度很大
A.①② B.①③ C.①④ D.③④
12.拉萨和成都大致在同一个纬度上,但两地气温差异很大,主要原因是( )
A.海陆因素 B.地形地势因素
C.纬度因素 D.人类活动
13.下列描述的现象中,不属于天气特征的是( )
A.偏南风2﹣3级 B.晴转多云
C.有时有雨 D.冬暖夏凉
14.小科在老师的帮助下,收集数据并制作了“宁波市2022年每月平均气温曲线和降水量柱状图”。下列对图中信息及其相关的分析中,正确的是( )
A.宁波2022年前6个月和后6个月的平均气温基本相等
B.宁波2022年平均月降水量最高不超过200mm
C.宁波2022年的平均气温和降水量互不相关
D.根据图中信息可准确推测2023年发生洪涝灾害的日期
15.下列各图分析正确的是( )
A.图甲中,先用手指托住乒乓球,再从漏斗口向下吹气,移开手指后,乒乓球会立即下落
B.图乙中,该图表示暖锋过境时,将会带来的天气变化是大风、降水、降温
C.图丙中,往盛有刚停止沸腾的水的烧瓶上浇冷水后,烧瓶内的水会重新沸腾
D.图丁中,该图表示沿海地区夏季白天的风向是从陆地吹向海洋
16.小明想验证影响气候的因素,他在阴凉处将等量的沙土分别放入两个相同的盒子,将温度计插入盒子中,并将盒子同时放在阳光下,使阳光直射A盒、斜射B盒,三十分钟后观察记录温度。他验证的影响气候的因素是( )
A.海陆因素 B.纬度因素 C.地形因素 D.人类干预
17.如图,风力发电机的尾翼能使扇叶始终朝着风向,以提高发电效率。当扇叶面朝东南方向转动时,风向为( )
A.东南风 B.东北风 C.西南风 D.西北风
18.如图为大气的温度、密度随高度变化的示意图,下列说法正确的是( )
A.高度越高,大气的温度越高
B.高度越高,大气的密度越大
C.大气的密度越小温度越高
D.对流层的气温下面高、上面低
19.若在帆船的起航阶段刮起了东风,为使帆船获得向北的动力,则应该调整船帆为( )
A. B. C. D.
20.我国传统文化蕴含丰富的科学原理,如古代人民就能充分利用空气流动原理设计建筑、制作工艺品等。传统工艺品“走马灯”(如图)上方平放叶轮,当下方蜡烛点燃时,叶轮旋转,并带动纸筒转动,从而产生“走马”的效果。下列关于蜡烛点燃后,走马灯内的空气流动方向正确的是( )
A. B.
C. D.
21.我国传统文化蕴含丰富的科学原理,如古代人民就能充分利用空气流动原理设计建筑、制作工艺品等。传统建筑“冷巷”是相邻两屋之间狭窄的露天通道。当风快速穿过“冷巷”时,两侧屋内的空气就会向“冷巷”内流动(如图),这是因为风快速穿过“冷巷”时( )
A.流速变小,压强减小 B.流速变小,压强增大
C.流速变大,压强减小 D.流速变大,压强增大
22.湖州很多家庭冬天选择到较温暖的海南等地去旅游。导致湖州和海南两地气温差异的主要原因是( )
A.海陆分布 B.地形因素 C.纬度位置 D.季风
23.如图所示,以下四个关于“气体压强与流速的关系”的现象中,压强p1、p2大小关系正确的是( )
A.p1<p2 B.p1=p2
C.p1>p2 D.p1<p2
24.关于寒潮,下列叙述正确的是( )
①寒潮造成灾害最严重的季节是冬季
②植树造林是防御寒潮的有效方法
③寒潮是指强烈的冷高压活动带来的强冷空气侵袭时形成的灾害天气
④寒潮入袭时,会产生剧烈的降温、大风和降水等天气现象
A.①② B.③④ C.①③ D.②④
25.今年抗击新冠肺炎用了大量的负压救护车,该车采用负压技术使车内气压低于外界气压,车内空气在经过负压消毒进行无害化处理后排出,在救治和转运传染病患者时可最大限度地减少医务人员交叉感染概率。下列与负压救护车原理不相同的是( )
A.厨房做菜时用抽油机排油烟
B.钢笔吸取墨
C.用气筒给车胎打气
D.用吸管吸饮料时饮料瓶变瘪了
二.填空题(共10小题)
26.小滨利用如图所示的实验方案测量当时的大气压值。实验中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容积为2mL。注射器全部刻度的长度为4cm。为判断实验结果的准确性,小滨利用气压计测量当时实际的大气压约为100kPa。
(1)根据弹簧测力计和注射器实验数据计算出的大气压强为 Pa。
(2)对比两次实验结果,小滨猜想用注射器的实验中可能存在下列原因,其中可能的是 。
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
27.如图所示是轿车车顶的外掀式天窗,在轿车行驶时,将天窗的前面关闭,后面微微向上打开,车顶形成一个凸面,这样可以 (填“增大”或“减小”)空气的流速,使天窗开口处的气压 (填“大于”“小于”或“等于”)车内的气压,这有利于保持车内空气清新。
28.将牛奶制成奶粉时,为了保持牛奶的营养成分,不能用高温煮沸,为此,人们制造了一种“低压锅”。用这种锅煮牛奶,可以使牛奶里的水不到100℃就沸腾。这种“低压”的物理原理是 。
29.如图是某日我国某地某电视台发布的气象消息,其中图一是早晨播送的预报,图二和图三是“当前时间”下的状况。请根据图示信息回答问题:
(1)题中的“当前时间”大概是 左右。“小雨”“中雨”“大雨”这些等级是根据降雨量来划分的,降雨量的单位是 。
(2)图中这些数据及信息综合表示这一天该地的 情况。
(3)当天当地,放风筝的人应往 (填方向)跑动,风筝更容易飞起来。
(4)若甲地气压为0.98×105帕斯卡,乙地气压为1.02×105帕斯卡,且甲在乙的西北方,丙地位于甲乙之间,则丙地当天刮 风。
30.今年第12号台风梅花9月15日登陆浙江,引发强烈降雨和大风。台风是形成于大气层的 层,此层最主要的特点是 ,在台风天即使风平行于窗户吹也会造成窗户被吹开的现象,这是因为 。
31.(1)如图甲所示,用托里拆利实验测量大气压强,测得当时的大气压强等于 mm高水银柱所产生的压强。如果把玻璃管竖直提起5mm,玻璃管中水银柱高度为 mm。
(2)该地点水的沸点 (选填“大于”、“等于”或“小于”)100℃。
(3)如图乙所示,是小华学了大气压知识后,制作的一个简易的气压计:取一个瓶子,装入适量带色的水,再取一根两端开口的细玻璃管,在它上面画上刻度,使玻璃管穿过橡皮塞插入水中。从管子上端吹入少量气体,使瓶内气体压强略大于大气压,让水沿玻璃管上升到瓶口以上的位置。他拿着这个简易气压计从一楼上到五楼,玻璃管中液面会 (选填“上升”或“下降”)。
32.图甲是小科同学研究液体沸点与气压关系的实验:
(1)在实验中注射器的作用是 。
(2)实验时该同学在原来装置基础上增加了一支温度计(如图乙),读出沸腾时温度计的示数为t1,移去酒精灯停止沸腾,用注射器从烧瓶内抽气,液体重新沸腾,再次读出温度计的示数记为t2,发现t1 t2(选填“大于”“小于”或“等于”)。
33.利用大气压原理解释现象时,有同学经分析后概括出以下思维模型:
(1)完善思维模型,①处应填 (选填“开放”或“密闭”),②处应填 (选填“增大”或“减小”)。
(2)中医拔火罐时,先用点燃的棉球加热火罐,再将火罐平贴于皮肤,不一会儿压强差使皮肤向罐内凸起。根据思维模型,火罐平贴于皮肤后通过 的方式减小罐内气压。
34.如图所示,小明用吸管喝水,水在 的作用下进入口中。如果每次吸入水的质量相同,杯底所受水的压强减小量为Δp,则喝水过程中Δp逐渐 。
35.在科学课中,老师和同学们一起做“瓶吞鸡蛋”的有趣实验:将点燃的酒精棉球放入瓶内,然后迅速将去壳的熟鸡蛋密封在比它略小的玻璃瓶口上方(如图甲),待棉球熄灭并冷却,看到鸡蛋被吞入瓶内。请回答下列问题:
(1)图甲实验中,酒精棉球熄灭并冷却后,瓶内气压 (填“增大”、“减小”或“不变”),大气压将鸡蛋压入瓶内。
(2)小科设计了图乙所示的实验,将注射器通过橡皮管连接有孔的瓶底部,若也要看到鸡蛋入瓶的现象,他可以进行的操作是:将注射器活塞 (填“向下拉”或“往上推”)。
三.实验探究题(共15小题)
36.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10
厘米2;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95N;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)根据该同学的实验数据,计算得到的大气压的值等于 Pa。
(3)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,则你预计的弹簧秤示数可能会 (“大于”“小于”“等于”)95N。
(4)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。
37.如图所示为我国台湾岛的剖面示意图,图中山脉为台湾山脉。请根据图示回答问题:
(1)乙、丙两地年降水是 地更多,原因是 。
(2)在山顶不易煮熟食物,是由于 。
38.如图是利用注射器来估测大气压的值。
(1)实验过程中让弹簧测力计和注射器保持在水平方向,可以消除活塞的 对实验的影响,从而提高实验的精确程度。当活塞相对于针筒开始滑动时,可以近似看成研究对象在水平方向所受拉力F与所受的大气压力是一对 (填“平衡力”或“相互作用力”)。
(2)研究对象受大气压力的受力面积等于注射器的截面积。读出注射器的容积V,再用刻度尺测出有刻度部分的长度L,计算大气压值,其表达式为p= 。
(3)实验中,如果正确使用了测量仪器,且读数正确,但发现测量结果总是偏小,其原因可能是 (写出一点即可)。
39.如图(a)所示,将一根弯管中注满水、并将端B(入水口)放入水箱中,当另一端A(出水口)处于某高度时,水会自动从A流出,这种现象叫做虹吸现象。为了研究形成虹吸现象的条件,某小组同学多次改变A、B以及水面的高度,实验现象如图(b)(c)(d)和(e)所示。
①小王发现图(d)或(e)没有发生虹吸现象,得出结论:弯管中注满水,当A高于B时,不会发生虹吸现象。小张依据图 的现象认为小王的结论有误。
②小张分析比较图(a)(b)或(c)中A所处的高度,得到发生虹吸现象的条件是:弯管中注满水, 。
③他们进一步分析得出,只有图 可以通过虹吸将水箱中的水全部排完。
40.为测量大气压强的数值。
(1)小海同学进行了如图1的实验,将塑料挂钩吸盘按压在光滑水平玻璃下面,挤出塑料吸盘内的空气,测出吸盘压在玻璃上的面积为S;将装适量细沙的小桶轻轻挂在吸盘下面的塑料挂钩上,用小勺轻轻向桶内加细沙,直到塑料吸盘刚好脱落玻璃板,测出此时塑料挂钩、小桶和沙的总重力为G。
①即将脱离玻璃板时,空气对塑料吸盘的压力大小是 ,所测大气压强的数值是 。
②方法所测大气压强数值往往比实际值小一些,你认为产生这一误差的原因可能是(一条即可): 。
(2)小外的科学实验小组在艺选课时间利用注射器、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图2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,当注射器中的活塞刚被拉动时,记下弹簧测力计的示数为29.9N。
③图3所示,用刻度尺测出注射器全部刻度的长度为 cm,计算出活塞的横截面积。
④算得到大气压强的数值为 Pa。
41.某科学实验小组利用注射器、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1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,当注射器中的活塞刚被拉动时,记下弹簧测力计的示数为40N。
③如图2所示,用刻度尺测出注射器全部刻度的长度为 cm,计算出活塞的横截面积。
④计算得到大气压强的数值为 Pa。
⑤分析该数据存在误差的原因 。
42.某兴趣小组用如图甲所示的三种注射器(5mL、10mL、20mL)、弹簧测力计一只(量程为5N)、刻度尺、橡皮帽,设计了一个估测大气压强的小实验,主要步骤如下:
第1步骤: ,然后用一个橡皮帽封住注射器的小孔;
第2步骤:如图乙所示,用细尼龙绳拴住注射器活塞的颈部,使绳的另一端与固定在墙上的弹簧测力计的挂钩相连,然后水平向右慢慢地拉动注射器筒,当注射器中的活塞刚开始移动时,记下弹簧测力计的示数F;
第3步骤:用刻度尺测出注射器全部刻度的长度,为15厘米;
第4步骤:记录相关数据,计算大气压的大小。
(1)将实验第1步骤补充完整: 。
(2)实验中,小明发现换用20mL的注射器无法完成实验,分析可能的原因是 。
(3)小红同学认为该实验中注射器活塞和筒壁间存在摩擦,还要增加测量摩擦力的大小的实验步骤,请写出该操作步骤 。
43.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0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)现将绑有橡皮膜的容器浸没在水中,轻压橡皮膜,这一操作的目的是 。
(2)小明将该气压计带着去爬北高峰,到山顶时吸管的B端会指向 。(填“M点上方”“M点”“M点下方”)
44.校园项目化比赛中,小明设计了如图甲所示用弹簧测力计显示大气压强大小变化的装置。产品制作过程如下:
①将装置置于一个标准大气压下,打开止水夹,往装置中注入一定量的水,如图乙所示,对装置进行气密性检查。
②使止水夹处于打开状态,弹簧测力计上端固定且高度不变,下端用细线连接重力为5牛的金属块,并使金属块始终部分浸入水中,待水面静止后,用止水夹将左侧容器密封,此时测力计的示数如图丙所示标为一个标准大气压。
(1)写出①中气密性检查的步骤 。
(2)计算②金属块排开水的体积 。
(3)当外界气压大于一个标准大气压时,弹簧测力计的读数将变 。
45.利用如图所示的注射器、弹簧测力计和刻度尺可以粗略测出大气压的值。
(1)实验的原理是二力平衡和 。
(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筒,当注射器的活塞 时,记下弹簧测力计的示数如图所示。
(3)则当地大气压的值为 。
(4)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 。
46.不同飞机,机震的形状一般不同,机翼的形状是否会影响飞机的升力(机翼上下表面压力差)呢?小应为此进行如下探究:用硬纸板制作成宽度和长度相同、厚度不同的机翼模型。用竖直滑的杆穿过机翼模型,将模型挂在弹簧秤上。用可调速的风扇,距机翼模型相同距离,以不同的风速正对着模型吹风,分别读出弹簧测力计的示数,并进行多次实验,整理相关的数据如表。
实验组别 机翼长度 机翼宽度 机翼厚度 不同速时弹簧秤的示数(N)
0m/s 1m/s 3m/s 6m/s 12m/s
1 20厘米 10厘米 2厘米 9.5 8.5 7.1 5.1 2.9
2 20厘米 10厘米 4厘米 10.0 8.6 6.3 3.1 0
3 20厘米 10厘米 6厘米 11.0 9.1 6.1 2.5 0
(1)用电风扇正对着机奖模型吹风,弹簧秤的示数会变小,其原因是 。
(2)第3组实验中,当风速为6m/s时机翼模型受到的升力为 N。
(3)根据表格数据,分析机翼模型的升力和机翼厚度之间的关系: 。
47.小明同学在学习流体压强知识时做了如下一系列实验和分析。请你帮助他补全下面的内容。
(1)如图1所示,向两张纸中间吹气,能观察到的现象是 。
(2)接着,小明又自制了一个飞机机翼模型(如图2),将其固定在托盘测力计上,在机翼模型的正前方用电扇迎面吹风,来模拟飞机飞行时的气流。电扇转动后,托盘测力计的示数将 (选填“变大”、“变小”或“不变”)。
(3)小明又找了如下一些生活情景,其中能用上述实验规律进行解释的是 。
A.火车与站台之间有黄色的安全线
B.将氢气球放手后,它会漂向空中
C.通过拍打衣服清除它上面的灰尘
48.我校拓展研究小组同学想利用如下实验方案粗略测量某地大气压的值,装置如图甲所示:
步骤一: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;
步骤二:如图所示,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;
步骤三:读出注射器针筒上有刻度部分的容积V;
步骤四:用刻度尺测出注射器针筒上有刻度部分的长度L。
(1)由于注射器顶端装针头处空气无法排尽,这将会使测量结果 (选填“偏大”、“偏小”或“无影响”)。
在实际操作中,同学们发现除上述原因会引起测量结果出现误差外,活塞与注射器筒壁间的摩擦也会使测得的结果不准确。于是他们对测量方案进行了改进,设计了实验方案二,装置如图乙所示。
①按改进方法将注射器内空气排尽,用橡皮帽封住注射器的小孔;
②向烧杯中缓慢加水,当活塞向左匀速滑动时,测得烧杯和水的总重为G1;
③然后 ,当活塞向右匀速滑动时,测得烧杯和水的总重为G2;
④测得活塞面积为S;
⑤计算大气压值p。
(2)将方案二中的实验步骤③补充完整。
(3)利用方案二,本次测量的大气压值p= (用方案二步骤中的字母表示)。
49.小婷做“估测大气压值”的实验。
(1)在如图所示的装置中,若小婷采用乙图的装置来估测大气压强,误差大,其原因是 。
(2)实验步骤如下:
A.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;
B.用绳拴住注射器活塞的颈部,绳的另一端与弹簧测力计的挂钩相连,沿正确的方向慢慢拉动注射器筒,当注射器的活塞刚开始滑动时记下弹簧测力计示数(即大气对活塞的压力)F;
C.读出注射器的容积V;
D.用刻度尺测出注射器全部刻度部分的长度L。
(3)思考并回答:
①实验步骤A的目的是 。
②用测得的物理量表示大气压强的表达式:p= 。
(4)小婷发现,同学们在做此实验时测得的大气压值误差很大,下列原因可能会使测量值小于真实值的是 。
A.橡皮帽封住的注射器小孔中有残余气体
B.活塞与注射器筒壁间有摩擦
C.活塞与注射器筒壁不完全密封
50.人们对大气压的认识是从对真空的认识开始的。
材料1:两千多年前,亚里士多德认为真空是不存在的。
材料2:1643年,托里拆利做了如图实验:取一根一端封闭的玻璃管,往里灌满水银,再把玻璃管的开口端朝下插在水银槽中,结果水银面下降至76厘米左右的高度后,液面不再下降。托里拆利的实验证明了自然界中是可以存在真空的。
(1)托里拆利实验中水银柱不再下降的原因是 支持着。
(2)对于托里拆利实验中出现的水银液面下降的原因,当时的反对者认为,由于管内水银蒸发变成水银蒸气,使水银减少,液面下降。为了反驳这一观点,帕斯卡分别用酒精和水重做了托里拆利实验。如果反对者的观点是正确的,那么实验中,应该出现的现象是 液面下降得更多。而事实正好相反。
(3)如果登上高山山顶重做托里拆利实验,水银柱高度将 76厘米(填“大于”、“等于”或“小于”)。
四.计算题(共10小题)
51.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)如表是水在不同压强下的沸点,请你说出气压与水的沸点的关系: 。
P/千帕 84 101 125 143 154 163 175 187 199 211 225 239 258 270
T/℃ 95 100 105 110 112 114 116 118 120 122 124 126 128 130
(2)有一个高压锅,测得限压阀的质量为0.15千克,排气孔的直径为4毫米。设当时的大气压为标准大气压(大小取1×105Pa),π取3,如果用该高压锅煮食物,根据上面水的沸点与压强关系的表格,则这个高压锅内的最高温度是多少。(写出计算过程)
(3)若要把高压锅销售到西藏地区,在保证高压锅安全使用的前提下,你认为需要怎样改进?
52.小明在空玻璃杯中盛满开水,将水倒掉后,杯中有很多水蒸气。迅速将杯口倒扣在一个气球上,一段时间后慢慢拿起杯子,发现气球被杯子紧紧地“吸住”(如图所示)。请你用所学物理知识解释气球被杯子“吸住”的原因。
53.第24届冬奥会将于2022年在北京举行。这是中国历史上第一次举办冬季奥运会。滑雪运动中高山跳台滑雪这个比赛项目被誉为“勇敢者的游戏”,比赛时运动员将在覆盖较力、厚积雪的山坡上,借助下滑惯性在跳台起跳,纵身腾入空中,然后在空中完成各种向前、向后的空翻并加转体等高难动作。
(1)如图甲滑雪板做的又宽又长是通过增大受力面积的方法来 压强(选填“减小”“不变”或“增大”)。
(2)已知每块滑雪板的质量为1千克,且与地面的接触面是长为1.5m、宽为0.12m的长方形。若滑雪者质量为52千克,当其双脚站立在水平雪地上时,滑雪板对地面的压强为多少帕?
(3)如图乙为高山跳台滑雪在空中的场景,运动员的姿势很奇特(滑雪板并拢,人体呈拱形),采用这种姿势可以让气体经过时,上方的气流速度相比下方会快一些,从而使他在空中滑行更远的距离。这其中蕴含的科学原理是: 。
54.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m1g;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m2g。烧杯质量为m0g,活塞面积为Sm2,g取10N/kg,轮轴间的摩擦和细线重不计,求大气压p(写出计算过程)。
55.随着时代的进步,轿车的车速和性能有了较大提升,某轿车如图所示,它的质量是1.6t,每个轮子与地面的接触面积是0.02m2,g=10N/kg。
(1)求它空载时,静止在地面上受到的压强。
(2)若汽车在匀速行驶时,受到的摩擦力为车重的0.1倍,求汽车牵引力的大小。
(3)当轿车高速行驶时,对地面的压力会 (选填“不变”“变大”“变小”),请用所学过的物理知识分析其原因 。
56.如图为高压锅的示意图,锅盖上有一个空心柱为排气孔;空心柱上带有一个帽子为限压阀。当高压锅内气体的压强超过安全值时,锅内的气体会顶起限压阀逸出一部分,使锅内气体压强减小,保证高压锅安全使用。已知空心柱小孔横截面积为10mm2,大气压为1×105Pa,锅内压强最大为1.8×105Pa。(g取10N/kg)
(1)用此高压锅烧水至沸腾时,水的温度 (填“大于”、“小于”或“等于”)100℃。
(2)计算高压锅工作时锅内外气体的最大压强差。
(3)计算限压阀的质量。
57.如图所示是高压锅的基本结构示意图。锅盖上有一个空心柱为出气孔,空心柱上戴着的一个帽子为安全阀,当高压锅内的气体压强超出了安全值时,锅内的气体就会冲开安全阀,气体跑出一部分,使锅内气体的压强减小。(π取3,大气压取105Pa)
高压锅自重 高压锅直径 出气孔半径 安全阀质量
40N 30cm 2mm 120g
(1)小科在使用电饭煲煮玉米时发现大约需要15~20分钟能将玉米煮熟,而使用高压锅煮熟玉米大概只需要8分钟(内壁容积、玉米种类数量均相同)。请根据此现象解释其中包含的科学道理。
(2)经商品质量检测部门检测,此高压锅内气体的最大压强不能超过1.6×105Pa,要使此高压锅能继续安全使用,原来的限压阀不能再使用,那么应该再配备一个质量为多少克的限压阀?
58.高压锅是生活中一种密闭的加热容器,锅盖中央有一出气孔。孔上盖有限压阀,当锅内气压达到限定值时,限压阀被顶起放出部分气体,实现了对锅内气体压强的控制。已知高压锅盖出气孔的横截面积为12mm2,限压阀的质量为72g。
(1)高压锅是根据 的原理设计工作的。
(2)求使用高压锅时锅内气体最大压强。(写出计算过程)
(3)对照如图来判断:用该高压锅烧水,水温最高可以达到 ℃.(大气压值取1.0×105Pa)
59.小华家的高压锅锅体横截面积为480cm2,排气孔横截面积为10mm2。小华不慎丢失了锅的限压阀,当他到商店购买时售货员告诉他,生产这个锅的厂家提供的限压阀有两种,孔径相同,质量分别为100g和60g。
(1)说明书上标有:当大气压为1×105Pa时,该锅内最高温度达115℃。根据图中水的沸点与气压的关系图像,在1标准大气压下,锅内气体压强最高可达多少帕?
(2)请你根据说明书给出的数据,通过计算说明,小华应该买哪一种限压阀?
(3)高压锅的工作原理是,并请你说明如果买另一种限压阀,使用时会出现什么问题?
60.如图是用注射器估测大气压值的实验。
(1)实验中,分析研究的对象是大气对 (选填“针筒”、“活塞”)的压力。当活塞相对于针筒开始滑动时,可以近似看成研究对象在水平方向所受拉力F与所受的大气压力是一对 (选填“平衡力”或“相互作用力”);
(2)在测量大气压的实验中,为消除活塞与针筒间的摩擦力对实验的影响,某同学采用了图示装置,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,向质量为100g的烧杯中缓慢加水,当活塞刚开始向左滑动时,测得烧杯中水的质量为880g;然后向外缓慢抽水,当活塞刚开始向右滑动时,测得烧杯中水的质量为460g,活塞面积为7×10﹣5m2,g=10N/kg轮轴间的摩擦和细线重不计,则所测大气压的值应为多少?
八上第二单元作业练习-中等难度
参考答案与试题解析
一.选择题(共25小题)
1.热岛效应是指城市中心的气温明显高于外围郊区的现象。如图为某城市夏日午后热岛效应剖面图,根据图中信息,下列分析错误的是( )
A.城市附近公园等绿地能降低气温
B.大片农田等地的气温较市中心低
C.不同地段郊区住宅区气温有差异
D.气温随离市中心距离增大而降低
【分析】城市人口集中、工业发达,居民生活、工业生产和汽车等交通工具每天要消耗大量的石油、天然气等化石燃料,释放出大量的废热,导致城市的气温高于郊区,使城市犹如一个温暖的岛屿,人们称之为“城市热岛”。
【解答】解:城市附近公园等绿地能进行蒸腾作用,降低气温,故A正确。
由图可知。大片农田等地所处农村,气温比市中心低,故B正确。
由图可知,不同地段郊区住宅区气温有差异,故C正确。
由图可知,市中心右侧郊区住宅区的温度高于公园处的温度,故气温随随离市中心距离增大不一定降低,故D错误。
故选:D。
2.下列关于大气层的说法中,正确的是( )
A.依据大气压强在垂直方向上的变化将大气层分为五层
B.对流层集中了地球约的水汽和几乎全部的大气质量
C.对流层最显著的特点是有强烈的对流运动
D.对流层和平流层的大气温度都随高度上升而降低
【分析】大气层是因为重力原因而围绕地球的一层混合气体,整个大气层随高度的不同而表现出不同的特点,世界气象组织把它分为五层,自下而上依次是:对流层、平流层、中间层、暖层和散逸层。
【解答】解:根据大气的温度、密度和物质组成等特点,把地球大气层分为五层,即:对流层、平流层、中间层、暖层和外层,故A错误。
对流层是地球大气层靠近地面的一层。它同时是地球大气层里密度最高的一层,它蕴含了整个大气层约75%的质量,以及几乎所有的水蒸气及气溶胶,故B错误。
对流层热量的直接来源是地面辐射,所以气温随高度升高而降低。由于气温的这种变化,故形成了强烈的对流运动,故C正确。
在平流层内,随着高度的增高,气温最初保持不变或稍微有上升,故D错误。
故选:C。
3.2022年12月10日,南浔区天气预报:“小雨,全天气温4℃~12℃,西北风2~3级,当前相对湿度70%。”对于这则天气预报,下列说法中正确的是( )
A.小雨属于天气状况
B.小雨说明是高气压控制
C.西北风是指从东南吹向西北的风
D.相对湿度越大,降水概率越小
【分析】天气对人们的生活和生产有着深刻的影响。
【解答】解:小雨属于天气状况,小雨说明是低气压控制,西北风是指从西北吹向东南的风,相对湿度越大,降水概率越大。
故选:A。
4.有一款沙漠取水装置如图所示,其顶部装有涡轮,底部插入地底两米左右。有风时,涡轮旋转使内部气体流速变大,地表上方外部的热空气导入管内,形成的小水珠沿管壁流入储水器,最后连接水泵或吸管将水取出。下列说法正确的是( )
A.地表和地下温差越小,获得水越快
B.无风的时候有利于储水器里水的获得
C.用此装置从空气中获得水的过程是化学变化过程
D.旋转时涡轮内部气压小于外界,利于外界空气的进入
【分析】A.根据地表和地下温差越小,获得水越快进行分析;
B.根据风对储水器里水的获得的影响进行分析;
C.根据物理变化的特点进行分析;
D.根据压强与流速的关系进行分析。
【解答】解:A.地表和地下温差越小,获得水越慢,故A错误;
B.无风的时候不利于储水器里水的获得,故B错误;
C.用此装置从空气中获得水的过程是物理变化过程,故C错误;
D.旋转时涡轮内部气压小于外界,利于外界空气的进入,故 D正确。
故选:D。
5.以下与压强知识相关的实验中,分析正确的是( )
A.甲图实验中纸片没有掉下来,是因为纸片被“粘”住了
B.乙图为吸盘式挂钩,挂钩能吸住不能证明大气压的存在
C.丙图对着漏斗使劲向下吹气,乒乓球一定会掉下来
D.丁图实验,向外抽气,刚停止沸腾的水会再次沸腾
【分析】(1)根据纸片没有掉下来就是因为受到外界大气压对纸片向上压力的作用进行解答;
(2)大气压的存在能够解释很多现象,这些现象有一个共性:通过某种方法,使设备的内部气压小于外界大气压,在外界大气压的作用下出现了这种现象;
(3)流体流速越大的位置,压强越小,飞机的机翼利用了这一原理;
(4)液体的沸点与液体表面的气压有关,气压越小、沸点越低。
【解答】解:A、杯口朝下时,由于杯内没有空气只有水,而杯内水柱产生压强远小于外界的大气压,故纸片就被大气压给“顶”住了,故A错误;
B、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,能证明大气压强存在,故B错误;
C、从漏斗口向下用力吹气,乒乓球上方空气流速大压强小,乒乓球下方空气流速小压强大,乒乓球受到向上的压强大于向下的压强,乒乓球不会掉下来,故C错误;
D、向外拉活塞,试管内气压减小、沸点降低,水再一次沸腾,可知气压减小,水的沸点降低,故D正确。
故选:D。
6.工业上采用蒸发液态空气,利用空气中氧气、氮气和氩气的沸点不同,使其在不同的温度下汽化,再冷凝,从而将各种气体分离出来(如图所示)。在蒸发液态空气时,首先被汽化的气体是( )
A.氧气 B.氢气 C.氮气 D.无法确定
【分析】液体的汽化有两种方式:蒸发和沸腾。沸腾的条件:达到沸点,继续吸热。
【解答】解:在氧气、氦气和氮气中,氧气的沸点最高,氦气的沸点最低,所以氦气最先沸腾。
故选:C。
7.2023年12月13日慈溪气象发布寒潮警报:预计明天起有寒潮天气自北而南影响我市,我市将有剧烈降温、风力增大和雨雪过程,日平均气温降温可达12~14℃,大部分地区可出现6~8级阵风。下列可用于观测风速的工具是( )
A.
B.
C.
D.
【分析】百叶箱和温度计用于测量室外气温,风速风向仪用来测量风。
【解答】解:读图可知,C是风速测量仪,该工具可作为校园气象站观测“风速”;A是风向标,该工具可作为校园气象站观测“风向”,B是测量温度的百叶箱,D是气压表,测试大气气压。
故选:C。
8.宁波地处东南沿海,时常遭受台风袭击。下列不属于台风天气特征的是( )
A.乌云密布 B.倾盆大雨 C.风力强劲 D.四季多发
【分析】在夏秋季节我国东南沿海地区经常遭受台风的袭击,台风是发源于热带洋面的大气涡旋,台风过境时,通常出现狂风暴雨天气,给人民财产造成损失,但是台风带来的暴雨也会缓解旱情。
【解答】解:台风过境时,通常出现乌云密布、倾盆大雨、风力强劲等恶劣天气,给人民财产造成损失。台风多发于夏秋季节。
故选:D。
9.近年来诸暨交警部门加大对电动车安装遮阳伞的检查并要求整改,遮阳伞(如图所示)虽能遮挡阳光,但存在安全隐患。当电动车快速行驶时,下列说法正确的是( )
A.遮阳伞上边空气流速小,压强大,伞面被向下压
B.遮阳伞上边空气流速大,压强小,伞面被向上推
C.遮阳伞下边空气流速大,压强小,伞面被向上推
D.遮阳伞下边空气流速小,压强小,伞面被向下压
【分析】液体和气体都称为流体,生活中常见的流体是水和空气,流体的流速越大的地方,压强越小;流体的流速越小的地方,压强越大。
【解答】解:伞面“上凸下平”,当电动车快速行驶时,伞上方空气流速大,压强小;伞下方空气流速小,压强大,伞就受到一个向上的压强、压力差,伞面被向上压,故B正确。
故选:B。
10.杭州市气象台发布天气预报:“明天晴,西北风4~5级,阵风6级,明天白天最高气温11℃,明天早晨最低气温4℃,空气相对湿度50%。”对于这则天气预报的说法不正确的是( )
A.“明天晴”,说明本地区域气压较高
B.“西北风”,说明风从东南方向吹来
C.“气温4℃”,可由百叶箱内的温度计测量
D.“相对湿度50%”,可由干湿球湿度计测量
【分析】天气预报是气象工作者通过对天气资料的分析,发布的将要出现的天气状况,主要包括气温(最高和最低)、阴天或晴天、降水的可能性、降水的强度、风力的大小、空气的能见度等等。我们只有认识各种天气符号,才能看懂天气预报,才能为我们的生活和生产服务。
【解答】解:低气压控制下天气多阴雨天气,高气压控制时多晴朗干燥天气,“明天晴”,说明本地区域气压较高;
“西北风”,说明风从西北方向吹来;
“气温4℃”,可由百叶箱内的温度计测量;
“相对湿度50%”,可由干湿球湿度计测量。
故选:B。
11.如图是大气温度垂直分布图,下列关于大气层的说法正确的是( )
①甲层:几乎集中了全部水汽
②乙层:温度随高度的升高而降低
③丙层:温度随高度的升高而降低
④丁层:大气密度很大
A.①② B.①③ C.①④ D.③④
【分析】对流层:低纬17﹣18千米,中纬10﹣12千米,高纬8﹣9千米;气温随高度增加而递减;人类生活在对流层底部,与人类关系最为密切。平流层:自对流层顶到50﹣55千米;下层随高度变化很小,30千米以上气温随高度增加而迅速上升;臭氧大量吸收紫外线,为人类生存环境的天然屏障,大气稳定,利于高空飞行。高层大气:自平流层顶以上到大气上界2000﹣3000千米;80﹣500千米高空有若干电离层,能反射无线电通信;有广阔的空间,有利于卫星的运行。
【解答】解:①甲层是贴近地面的对流层,对流层几乎集中了全部水汽和杂质,天气现象复杂多变,故正确。
②乙层是平流层,平流层温度随高度的升高先降低后升高,故错误。
③丙层是暖层,温度随高度的升高而降低,故正确。
④丁层是散逸层,大气密度很小,接近于真空,故错误。
故选:B。
12.拉萨和成都大致在同一个纬度上,但两地气温差异很大,主要原因是( )
A.海陆因素 B.地形地势因素
C.纬度因素 D.人类活动
【分析】影响气候的因素主要有纬度因素、地形地势因素、海陆因素、洋流因素和人类活动等.
【解答】解:地形地势对气候的影响主要表现在:(1)山脉对太阳辐射的屏障作用,使得山地的阴坡和阳坡的冷暖、干湿状况都有很大的差异,自然景观也随之明显不同;
(2)山脉对低层空气运动的阻挡作用,使迎风坡和背风坡的水分、温度状况也有差异。一般迎风坡降水多,背风坡降水少;
(3)地势对气候的影响表现在随着地势的增高,气温降低。海拔每升高100米,气温约下降0.6℃.拉萨位于青藏高原上,地势高,所以气温低。
故选:B。
13.下列描述的现象中,不属于天气特征的是( )
A.偏南风2﹣3级 B.晴转多云
C.有时有雨 D.冬暖夏凉
【分析】天气是一个地方短时间里的大气状况,它是时刻变化着的;气候是一个地方多年的天气平均状况,一般变化不大。终年炎热、四季如春、终年严寒表示多年的天气平均状况,变化不大。
【解答】解:天气预报是预报的天气状况,而冬暖夏凉是描述的气候特征。
故选:D。
14.小科在老师的帮助下,收集数据并制作了“宁波市2022年每月平均气温曲线和降水量柱状图”。下列对图中信息及其相关的分析中,正确的是( )
A.宁波2022年前6个月和后6个月的平均气温基本相等
B.宁波2022年平均月降水量最高不超过200mm
C.宁波2022年的平均气温和降水量互不相关
D.根据图中信息可准确推测2023年发生洪涝灾害的日期
【分析】观察气候资料图时,可以先看横坐标轴,它表示月份,再看左侧纵坐标轴表示气温,最后根据气温曲线上的点估出各月气温值;降水柱状图的判读和气温曲线图的判读一样,只不过降水是估算各月长方形柱状的数值。
【解答】解:读图可知在,宁波2022年前6个月和后6个月的平均气温不相等,故A错误;
宁波2022年平均月降水量最高不超过200mm,故B正确;
宁波2022年的平均气温和降水量有关,高温时多雨,故C错误;
根据图中信息无法准确推测2023年发生洪涝灾害的日期,故D错误。
故选:B。
15.下列各图分析正确的是( )
A.图甲中,先用手指托住乒乓球,再从漏斗口向下吹气,移开手指后,乒乓球会立即下落
B.图乙中,该图表示暖锋过境时,将会带来的天气变化是大风、降水、降温
C.图丙中,往盛有刚停止沸腾的水的烧瓶上浇冷水后,烧瓶内的水会重新沸腾
D.图丁中,该图表示沿海地区夏季白天的风向是从陆地吹向海洋
【分析】A.液体和气体都称为流体,生活中常见的流体是水和空气,流体流速越大的地方、压强越小,流体流速越小的地方、压强越大,据此分析;
B.根据冷锋和暖锋对天气的影响分析解答;
C.液体的沸点与气压有关,气体的压强越低,液体的沸点降低,据此分析;
D.根据沿海地区,白天风是从海洋吹向陆地,晚上,风从陆地吹向海洋进行分析。
【解答】解:A.甲图中,从漏斗的上方吹气,气体从乒乓球的上方流出,乒乓球上方气体流速大于下方气体流速,上方压强小于下方压强,压强差使乒乓球受到向上的托力,不掉落下来,故A错误;
B.当冷气团主动移向暖气团时,较重的冷气团前缘插入暖气团下方,使暖气团被迫抬升;暖气团在抬升过程中冷却,其中水汽容易凝结成云、雨。如果暖空气中含有大量水汽,那么可能带来雨雪天气,冷锋移动速度较快,常常带来较强的风。所以冷锋过境时将会带来的天气变化是大风、降水、降温,故B错误;
C.丙图中,冷水倒在烧瓶上,瓶内气体温度降低,压强变小,水的沸点降低,所以刚停止沸腾的水又重新沸腾,故C正确;
D.白天,在太阳光照射下,陆地升温快,气温高,空气膨胀上升,气压降低;相反,海洋升温慢,气流下沉,气压较高,风是从海洋吹向陆地,故D错误;
故选:C。
16.小明想验证影响气候的因素,他在阴凉处将等量的沙土分别放入两个相同的盒子,将温度计插入盒子中,并将盒子同时放在阳光下,使阳光直射A盒、斜射B盒,三十分钟后观察记录温度。他验证的影响气候的因素是( )
A.海陆因素 B.纬度因素 C.地形因素 D.人类干预
【分析】影响气候的因素主要有纬度因素、海陆因素、地形地势因素、洋流因素及人类活动等。
【解答】解:太阳光线的直射点有规律的在南北回归线之间来回移动,各地正午太阳高度也随之发生有规律的变化。太阳高度是指太阳光线与水平面的夹角,太阳光线垂直照射的地方,太阳高度最大,太阳辐射最强。A盒受阳光直射,太阳高度大,接受太阳热量多,B盒太阳高度小,接受太阳热量少,该实验验证了影响气候的因素是纬度因素。
故选:B。
17.如图,风力发电机的尾翼能使扇叶始终朝着风向,以提高发电效率。当扇叶面朝东南方向转动时,风向为( )
A.东南风 B.东北风 C.西南风 D.西北风
【分析】地理与人们的日常生活密切相关。通过学习地理,我们能进一步熟悉我们生活的环境,广泛了解世界各地的基本情况和风土人情,进而提高对生活的适应能力。
【解答】解:风向是风来的方向,风力发电机的尾翼能使扇叶始终朝着风向,以提高发电效率。当扇叶面朝东南方向转动时,风向为东南风。
故选:A。
18.如图为大气的温度、密度随高度变化的示意图,下列说法正确的是( )
A.高度越高,大气的温度越高
B.高度越高,大气的密度越大
C.大气的密度越小温度越高
D.对流层的气温下面高、上面低
【分析】对流层:低纬17﹣18千米,中纬10﹣12千米,高纬8﹣9千米;气温随高度增加而递减;人类生活在对流层底部,与人类关系最为密切。平流层:自对流层顶到50﹣55千米;下层随高度变化很小,30千米以上气温随高度增加而迅速上升;臭氧大量吸收紫外线,为人类生存环境的天然屏障,大气稳定,利于高空飞行。高层大气:自平流层顶以上到大气上界2000﹣3000千米;80﹣500千米高空有若干电离层,能反射无线电通信;有广阔的空间,有利于卫星的运行。
【解答】解:A、对流层高度越高,气温越低,故错误。
B、高度越高,大气的密度越小,故错误。
C、大气的密度越小温度不一定越高,如中间层大气的密度越小温度越低,故错误。
D、对流层的温度直接来自于地面辐射,所以海拔越高,气温越低,即对流层的气温下面高、上面低,故正确。
故选:D。
19.若在帆船的起航阶段刮起了东风,为使帆船获得向北的动力,则应该调整船帆为( )
A. B. C. D.
【分析】流体的流速越大的地方,压强越小;流速越小的地方,压强越大。
【解答】解:在帆船的起航阶段刮起了东风,为使帆船获得向北的动力,应当使船帆的南侧的压强大于北侧的压强,由流体压强与流速的关系可知,船帆北侧的风流速要大,南侧的流速要小,从而产生向北的压强差,所以船帆应当向北凸。
故选:A。
20.我国传统文化蕴含丰富的科学原理,如古代人民就能充分利用空气流动原理设计建筑、制作工艺品等。传统工艺品“走马灯”(如图)上方平放叶轮,当下方蜡烛点燃时,叶轮旋转,并带动纸筒转动,从而产生“走马”的效果。下列关于蜡烛点燃后,走马灯内的空气流动方向正确的是( )
A. B.
C. D.
【分析】根据密度变化的特点;气体温度升高,气体的密度变小,热空气向上运动。
【解答】解:点燃走马灯内的蜡烛,加热烛焰上方的空气,气体温度升高,气体的密度变小,热空气就会向上运动,运动的热空气推动纸风车和固定在转轴上的纸马转动,周围的冷空气过来填充热空气原来的位置,使空气形成对流。故BCD错误,A正确。
故选:A。
21.我国传统文化蕴含丰富的科学原理,如古代人民就能充分利用空气流动原理设计建筑、制作工艺品等。传统建筑“冷巷”是相邻两屋之间狭窄的露天通道。当风快速穿过“冷巷”时,两侧屋内的空气就会向“冷巷”内流动(如图),这是因为风快速穿过“冷巷”时( )
A.流速变小,压强减小 B.流速变小,压强增大
C.流速变大,压强减小 D.流速变大,压强增大
【分析】流体的压强跟流体的速度有关,流速越大,压强越小。从屋的内侧和外侧受到的压强进行考虑。
【解答】解:当风快速穿过“冷巷”时,屋外的空气流速大,压强小,产生内外压力差,使得两侧屋内的空气就会向“冷巷”内流动,故C正确,ABD错误。
故选:C。
22.湖州很多家庭冬天选择到较温暖的海南等地去旅游。导致湖州和海南两地气温差异的主要原因是( )
A.海陆分布 B.地形因素 C.纬度位置 D.季风
【分析】影响气候的因素主要有:纬度因素、海陆因素、地形地势因素、洋流因素、人类活动等。
【解答】解:海南纬度低,太阳高度角大,得到的太阳辐射强,终年高温,湖州纬度高,太阳高度角小,获得的太阳辐射少,气温低。
故选:C。
23.如图所示,以下四个关于“气体压强与流速的关系”的现象中,压强p1、p2大小关系正确的是( )
A.p1<p2
B.p1=p2
C.p1>p2
D.p1<p2
【分析】流体压强与流速的关系:在流体中,流速快的地方压强越小,流速慢的地方压强越大;据此分析解答。
【解答】解:
A、图中伞的形状下平上凸(类似于飞机的机翼),相同时间内,空气经过上方的路程比下方路程长,上方流速大,压强小,即p1>p2.故A错误;
B、该洞穴有两个出口,左边是平的,而右边是隆起的土堆,等质量的空气在相同时间内通过出口的上表面时,吹过左表面的风运动速度小,压强大;吹过右表面的风运动速度大,压强小,即p1>p2,故B错误;
C、对着细管的上面吹气,细管上方空气流速快,压强小,应为p1>p2,故C正确;
D、如下图,因A管下方的横截面积大于B管下方的横截面积,所以,同体积的水流过时,A管下方的水流速度小于B管下方的水流速度,由流体压强与流速的关系可知,A管下方水的压强较大,即p1>p2,故D错误。
故选:C。
24.关于寒潮,下列叙述正确的是( )
①寒潮造成灾害最严重的季节是冬季
②植树造林是防御寒潮的有效方法
③寒潮是指强烈的冷高压活动带来的强冷空气侵袭时形成的灾害天气
④寒潮入袭时,会产生剧烈的降温、大风和降水等天气现象
A.①② B.③④ C.①③ D.②④
【分析】气候复杂多样,是我国气候的主要特征之一。我国地域辽阔,地跨众多的温度带和干湿地区,加上我国地形复杂,地势高低悬殊,更增加了我国气候的复杂多样性。我国的特殊天气主要有寒潮、梅雨、台风、沙尘暴等。
【解答】解:寒潮是冬半年影响我国的主要灾害性天气,指的是大范围的强冷空气活动,源地是西伯利亚、蒙古一带。具体来说,长江中下游地区及其以北48小时内气温下降10℃以上,最低气温在4℃以下,且陆地上伴有5~7级大风,海上伴有6~8级大风,就可视为寒潮发生。寒潮南下使所经过的地区产生急剧降温、霜冻、大风,有时还伴随着雨雪天气。根据题意。
故选:B。
25.今年抗击新冠肺炎用了大量的负压救护车,该车采用负压技术使车内气压低于外界气压,车内空气在经过负压消毒进行无害化处理后排出,在救治和转运传染病患者时可最大限度地减少医务人员交叉感染概率。下列与负压救护车原理不相同的是( )
A.厨房做菜时用抽油机排油烟
B.钢笔吸取墨
C.用气筒给车胎打气
D.用吸管吸饮料时饮料瓶变瘪了
【分析】负压救护车的工作原理是车内气压低于车外大气压。据此对各选项进行分析然后做出判断即可。
【解答】解:负压救护车的工作原理是车内气压低于车外大气压。
A、厨房做菜时用抽油机排油烟,内部压强减小,小于外界的大气压,处于负压状态,故A不合题意。
B、钢笔吸取墨时,内部压强减小,小于外界的大气压,处于负压状态,故B不合题意。
C、用气筒给车胎打气,轮胎内的气压大于外部大气压,不处于负压状态,故C符合题意。
D、用吸管吸饮料时饮料瓶变瘪了,吸管内的气压小于外部大气压,处于负压状态,故D不合题意。
故选:C。
二.填空题(共10小题)
26.小滨利用如图所示的实验方案测量当时的大气压值。实验中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容积为2mL。注射器全部刻度的长度为4cm。为判断实验结果的准确性,小滨利用气压计测量当时实际的大气压约为100kPa。
(1)根据弹簧测力计和注射器实验数据计算出的大气压强为 9×104 Pa。
(2)对比两次实验结果,小滨猜想用注射器的实验中可能存在下列原因,其中可能的是 A 。
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
【分析】(1)已知注射器的最大刻度和全部刻度的长度,可求得注射器活塞的横截面积,又知道弹簧测力计的示数为4.5N,再利用p=可计算出大气压强;
(2)注射器中有空气未全部排尽,注射器中会有很小的大气压强;如果活塞与注射器内壁间存在摩擦力,注射器在拉力F作用下平衡时,拉力F大于大气对活塞的压力,从而影响测量结果。
【解答】解:(1)已知V=2mL=2cm3=2×10﹣6m3,L=4cm=0.04m,
则S===5×10﹣5m2,
大气压强p===9×104Pa;
(2)注射器中有空气未全部排尽,注射器中会有很小的大气压强,所测大气强会偏小;实际的大气压p′=100kPa=100×1000Pa=1×105Pa;如果活塞与注射器内壁间存在较大的摩擦力,注射器在拉力F作用下平衡时,拉力F大于大气对活塞的压力,从而使测量值偏大,而根据实验数据计算出的大气压强小于实际大气压,所以不可能是活塞与注射器筒壁间摩擦较大,可能是注射器中有空气未全部排尽,故选:A。
故答案为:(1)9×104;(2)A。
27.如图所示是轿车车顶的外掀式天窗,在轿车行驶时,将天窗的前面关闭,后面微微向上打开,车顶形成一个凸面,这样可以 增大 (填“增大”或“减小”)空气的流速,使天窗开口处的气压 小于 (填“大于”“小于”或“等于”)车内的气压,这有利于保持车内空气清新。
【分析】依据流体压强与流速的关系来分析解答:流体流速越大的位置,其压强越小。
【解答】解:
天窗前面闭合后面打开,在车顶形成一个凸面,增大了空气的流速,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。
故答案为:增大;小于。
28.将牛奶制成奶粉时,为了保持牛奶的营养成分,不能用高温煮沸,为此,人们制造了一种“低压锅”。用这种锅煮牛奶,可以使牛奶里的水不到100℃就沸腾。这种“低压”的物理原理是 减小液体表面气体压强,降低液体的沸点 。
【分析】此题考查的是液体沸点与气压的关系。气压越高沸点越高,气压越低沸点越低。
【解答】解:
为了保持牛奶的营养成分,不能用高温煮沸,用“低压锅”煮牛奶,可以使水的沸点降低,低于100℃,就是利用了降低液体表面的气体压强降低沸点的。
故答案为:减小液体表面气体压强,降低液体的沸点。
29.如图是某日我国某地某电视台发布的气象消息,其中图一是早晨播送的预报,图二和图三是“当前时间”下的状况。请根据图示信息回答问题:
(1)题中的“当前时间”大概是 14时 左右。“小雨”“中雨”“大雨”这些等级是根据降雨量来划分的,降雨量的单位是 毫米 。
(2)图中这些数据及信息综合表示这一天该地的 天气 情况。
(3)当天当地,放风筝的人应往 北方 (填方向)跑动,风筝更容易飞起来。
(4)若甲地气压为0.98×105帕斯卡,乙地气压为1.02×105帕斯卡,且甲在乙的西北方,丙地位于甲乙之间,则丙地当天刮 东南 风。
【分析】(1)一天之中最高气温在4时前后,最低气温在日出前后。降水量的多少是以毫米为单位。
(2)天气具有多变性和短期性,表现为气温、风速风向、阴晴等。
(3)放风筝应该逆着风向跑,风筝容易起飞。
(4)气流总是从高气压吹向低气压。
【解答】解:(1)根据图1可知,该日最高气温约是25℃,最低气温约是14℃,图2中的“当前气温”是26℃,依据超过25℃,所以题中的“当前时间”大概是一天之中最高气温的14时前后;“小雨”、“中雨”、“大雨”这些等级是根据降雨量来划分的,降雨量的单位是毫米。
(2)图中的数据及信息综合表示阴晴、风向风速、温度的高低等,具有短期多变的特点,所以这些数据及信息综合表示这一天该地的天气状况。
(3)根据图3可知,该日的风向是北风2级,所以当天当地,放风筝的人应往北方跑动,风筝更容易飞起来。
(4)若甲地气压为0.98×105帕斯卡,乙地气压为1.02×105帕斯卡,所以乙地气压高;由于甲在乙的西北方,丙地位于甲乙之间,则高气压位于丙的东南方向,所以丙地当天刮东南风。
故答案为:
(1)14时;毫米
(2)天气
(3)北方
(4)东南
30.今年第12号台风梅花9月15日登陆浙江,引发强烈降雨和大风。台风是形成于大气层的 对流 层,此层最主要的特点是 有强烈的对流运动 ,在台风天即使风平行于窗户吹也会造成窗户被吹开的现象,这是因为 窗外气体流速大于窗内气流速度导致窗外气压小于窗内气压 。
【分析】对流层大气的特点时气温随着高度上升而降低,大气以对流运动为主,天气情况复杂,与人类活动关系密切。
【解答】解:台风是形成于大气层的对流层,对流层大气的特点时气温随着高度上升而降低,大气以对流运动为主,天气情况复杂,与人类活动关系密切;在台风天即使风平行于窗户吹也会造成窗户被吹开的现象,主要是因为窗外空气流速增大,压强变小,窗内气压大于窗外气压,窗内外的压强把窗户打开。
故答案为:
对流;有强烈的对流运动;窗外气体流速大于窗内气流速度导致窗外气压小于窗内气压
31.(1)如图甲所示,用托里拆利实验测量大气压强,测得当时的大气压强等于 750 mm高水银柱所产生的压强。如果把玻璃管竖直提起5mm,玻璃管中水银柱高度为 750 mm。
(2)该地点水的沸点 小于 (选填“大于”、“等于”或“小于”)100℃。
(3)如图乙所示,是小华学了大气压知识后,制作的一个简易的气压计:取一个瓶子,装入适量带色的水,再取一根两端开口的细玻璃管,在它上面画上刻度,使玻璃管穿过橡皮塞插入水中。从管子上端吹入少量气体,使瓶内气体压强略大于大气压,让水沿玻璃管上升到瓶口以上的位置。他拿着这个简易气压计从一楼上到五楼,玻璃管中液面会 上升 (选填“上升”或“下降”)。
【分析】(1)在托里拆利实验中,大气压所能支持的水银柱的高度是指玻璃管内水银面到水银槽中水银面的垂直高度,据此读图可得出结果;标准气压为760mm水银柱所产生的压强,大气压随高度的增加而减小;玻璃管的粗细,倾斜,以及上提,下按对实验结果无影响;
(2)该地点的气压小于一个标准大气压760mm水银柱;
(3)大气压随高度的增加而减小,据此分析拿着气压计从山下到山上,玻璃管中水柱高度如何变化情况。
【解答】解:(1)由图可知,玻璃管内水银面到水银槽中水银面的垂直高度为750mm,因此,当时的大气压强等于750mm高水银柱产生的压强;如果把玻璃管竖直提起5mm,玻璃管中水银柱高度不变,仍为750mm;
(2)该地点的气压小于一个标准大气压760mm水银柱;该地点水的沸点小于100℃;
(3)将气压计从教学楼一楼到五楼,由于高度增加,大气压减小,则瓶内的气压高于瓶外大气压与原有水柱的压强之和;管内的水面变高,所以玻璃管内水柱的高度增加,玻璃管中液面会上升。
故答案为:(1)750;750;(2)小于;(3)上升。
32.图甲是小科同学研究液体沸点与气压关系的实验:
(1)在实验中注射器的作用是 改变烧瓶内的气压 。
(2)实验时该同学在原来装置基础上增加了一支温度计(如图乙),读出沸腾时温度计的示数为t1,移去酒精灯停止沸腾,用注射器从烧瓶内抽气,液体重新沸腾,再次读出温度计的示数记为t2,发现t1 大于 t2(选填“大于”“小于”或“等于”)。
【分析】要解答本题需掌握:①水在沸腾过程中虽然继续加热,但温度不变;②气压减小,沸点降低。
【解答】解:(1)在实验中注射器的作用是改变烧瓶内的气压。
(2)用注射器从烧瓶内抽气,瓶内气压降低,水的沸点降低,故t1大于t2。
故答案为:(1)改变烧瓶内的气压;(2)大于。
33.利用大气压原理解释现象时,有同学经分析后概括出以下思维模型:
(1)完善思维模型,①处应填 密闭 (选填“开放”或“密闭”),②处应填 增大 (选填“增大”或“减小”)。
(2)中医拔火罐时,先用点燃的棉球加热火罐,再将火罐平贴于皮肤,不一会儿压强差使皮肤向罐内凸起。根据思维模型,火罐平贴于皮肤后通过 降低温度 的方式减小罐内气压。
【分析】(1)探究气体压强的变化时,应密闭气体;气体的质量一定时,体积越大,压强越小
(2)一定质量的气体的温度降低,压强减小。
【解答】解:(1)思维模型中的①处应填密闭;气体的质量一定时,体积越大,压强越小,所以②处填写增大;
(2)本实验是通过降低温度的方式来减小集气瓶中的气压的。
故答案为:(1)密闭;增大;(2)降低温度。
34.如图所示,小明用吸管喝水,水在 大气压 的作用下进入口中。如果每次吸入水的质量相同,杯底所受水的压强减小量为Δp,则喝水过程中Δp逐渐 变大 。
【分析】(1)吸管水时,是先把吸管内的空气吸走,使管内气压减小,这样在外界大气压的作用下,水就被压进吸管里。
(2)杯子的形状是上宽下窄,如果每次吸入水的质量相同,则杯内水的深度减小量增加,由p=ρgh分析。
【解答】解:(1)用吸管吸水时,吸管内气压减小,小于外界大气压,水在大气压的作用下被压入吸管,从而进入口中;
(2)杯子的形状是上宽下窄,如果每次吸入水的质量相同,则杯内水的深度减小量一次比一次多,则由p=ρgh可知,杯底所受水的压强减小量Δp逐渐变大。
故答案为:大气压;变大。
35.在科学课中,老师和同学们一起做“瓶吞鸡蛋”的有趣实验:将点燃的酒精棉球放入瓶内,然后迅速将去壳的熟鸡蛋密封在比它略小的玻璃瓶口上方(如图甲),待棉球熄灭并冷却,看到鸡蛋被吞入瓶内。请回答下列问题:
(1)图甲实验中,酒精棉球熄灭并冷却后,瓶内气压 减小 (填“增大”、“减小”或“不变”),大气压将鸡蛋压入瓶内。
(2)小科设计了图乙所示的实验,将注射器通过橡皮管连接有孔的瓶底部,若也要看到鸡蛋入瓶的现象,他可以进行的操作是:将注射器活塞 向下拉 (填“向下拉”或“往上推”)。
【分析】(1)从酒精的燃烧,造成瓶内的变化入手分析,结合大气压的知识即可知道鸡蛋进入瓶子的原因;
(2)根据甲实验分析操作注射器的方法。
【解答】解:(1)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入瓶中;
(2)由乙实验可知,要使鸡蛋进入瓶内,需要减小瓶内的气压,由此可知应将注射器活塞向下拉,抽出部分气体,使瓶内气压减小。
故答案为:(1)减小;(2)向下拉。
三.实验探究题(共15小题)
36.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10
厘米2;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95N;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 ② (填序号)。
(2)根据该同学的实验数据,计算得到的大气压的值等于 9.5×104 Pa。
(3)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,则你预计的弹簧秤示数可能会 小于 (“大于”“小于”“等于”)95N。
(4)通过该方法测出的大气压值会偏小,可能的原因是 AC (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。
【分析】(1)根据实验的目的和p=分析解答;
(2)根据题意可知,大气对吸盘的压力等于弹簧秤示数平均值,又知吸盘平面面积,利用p=计算实验时的大气压值;
(3)可以从影响皮碗在墙面上的吸附能力的因素去猜想。如皮碗的大小、皮碗内的真空程度、皮碗与墙面的密合程度等方面进行猜想。
(4)如果注射器内存在一定量的气体,气体对注射器活塞有压力,使弹簧对活塞的拉力小于大气压力,从而使测量值偏小。
【解答】解:(1)根据压强公式p=可知,测量大气压强的大小,需要通过实验得出大气对吸盘的压力和吸盘平面面积,没有必要用弹簧秤测出吸盘自身的重力,因此步骤②是多余的;
(2)根据题意可知,大气对吸盘的压力F=F示=95N,
若不考虑实验过程中的其他影响因素,实验时的大气压值:
p===9.5×104Pa;
(3)由图可知,如果拿一个吹风机对着吸盘自上而下吹风,如图乙,根据流体压强和流速的关系可知,吸盘外侧空气流速增大,压强变小,大气对吸盘的压力减小,所以,弹簧秤拉动吸盘至恰好脱落时的示数一般会小于95N。
(4)气密性不好或吸盘内有空气未排尽都会使测出的大气压力F的数值偏小,根据p=知大气压值会偏小。
故答案为:(1)②;(2)9.5×104;(3)小于;(4)AC。
37.如图所示为我国台湾岛的剖面示意图,图中山脉为台湾山脉。请根据图示回答问题:
(1)乙、丙两地年降水是 乙 地更多,原因是 乙地处于迎风坡 。
(2)在山顶不易煮熟食物,是由于 山顶海拔高,气压低,水的沸点较低 。
【分析】影响气候的因素有纬度因素、地形因素和海陆位置等。地形雨是湿润气流受到山地的阻挡,被迫“爬升”,在迎风坡形成地形雨,地形雨多发生在山地迎风坡。据图中信息解答。
【解答】解:(1)读图可得,乙、丙两地年降水是乙地更多,乙地处于迎风坡。
(2)在山顶不易煮熟食物,是由于山顶海拔高,气压低,水的沸点较低,山顶地区适宜用高压锅。
故答案为:(1)乙;乙地处于迎风坡;
(2)山顶海拔高,气压低,水的沸点较低。
38.如图是利用注射器来估测大气压的值。
(1)实验过程中让弹簧测力计和注射器保持在水平方向,可以消除活塞的 重力 对实验的影响,从而提高实验的精确程度。当活塞相对于针筒开始滑动时,可以近似看成研究对象在水平方向所受拉力F与所受的大气压力是一对 平衡力 (填“平衡力”或“相互作用力”)。
(2)研究对象受大气压力的受力面积等于注射器的截面积。读出注射器的容积V,再用刻度尺测出有刻度部分的长度L,计算大气压值,其表达式为p= 。
(3)实验中,如果正确使用了测量仪器,且读数正确,但发现测量结果总是偏小,其原因可能是 注射器中的空气无法排尽 (写出一点即可)。
【分析】(1)当弹簧测力计和注射器筒不在水平方向时,活塞的重力会影响测得的拉力,从而影响测得的大气压;当注射器中的活塞开始滑动时,二力平衡可通过弹簧测力计测出大气压力,此时弹簧测力计的示数与所受的大气压力相等;
(2)利用压强公式p=,确定压强表达式;
(3)注射器筒内空气没有排尽会导致测量值小于真实值。
【解答】解:(1)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。当注射器中的活塞开始滑动时,弹簧测力计的拉力与大气的压力刚好平衡,利用二力平衡原理来测出大气对活塞的压力;
(2)注射器全部刻度部分的长度L、体积V,得出活塞的面积S=,将测量结果代入压强公式得:p===;
(3)从表达式中可以看出,V、L的测量结果不变,当注射器漏气或注射器内存有少量气体时拉力F的值会减小,所以所测大气压值会偏小。
故答案为:(1)重力;平衡力;(2);(3)注射器中的空气无法排尽。
39.如图(a)所示,将一根弯管中注满水、并将端B(入水口)放入水箱中,当另一端A(出水口)处于某高度时,水会自动从A流出,这种现象叫做虹吸现象。为了研究形成虹吸现象的条件,某小组同学多次改变A、B以及水面的高度,实验现象如图(b)(c)(d)和(e)所示。
①小王发现图(d)或(e)没有发生虹吸现象,得出结论:弯管中注满水,当A高于B时,不会发生虹吸现象。小张依据图 a 的现象认为小王的结论有误。
②小张分析比较图(a)(b)或(c)中A所处的高度,得到发生虹吸现象的条件是:弯管中注满水, A处水面低于容器中水面 。
③他们进一步分析得出,只有图 c 可以通过虹吸将水箱中的水全部排完。
【分析】(1)根据虹吸现象原理来解释;
(2)(3)只有当水面超过弯管高度时才会产生液面高度差,水就会流出。
【解答】解:(1)根据虹吸现象原理可知:虹吸现象利用液面高度差的作用力吸抽液体,只有当水面超过弯管高度时才会产生液面高度差,水就会流出,所以其盛水的最高水位取决于杯中弯管的高度,故小张依据图a的现象认为小王的结论有误;
(2)小张分析比较图(a)(b)或(c)中A所处的高度,得到发生虹吸现象的条件是:弯管中注满水,A处水面(弯管出水口)低于容器中水面;
(3)依据虹吸现象只有c弯管高度低于容器底部,故只有图c可以通过虹吸将水箱中的水全部排完。
故答案为:(1)a;(2)A处水面低于容器中水面;(3)c。
40.为测量大气压强的数值。
(1)小海同学进行了如图1的实验,将塑料挂钩吸盘按压在光滑水平玻璃下面,挤出塑料吸盘内的空气,测出吸盘压在玻璃上的面积为S;将装适量细沙的小桶轻轻挂在吸盘下面的塑料挂钩上,用小勺轻轻向桶内加细沙,直到塑料吸盘刚好脱落玻璃板,测出此时塑料挂钩、小桶和沙的总重力为G。
①即将脱离玻璃板时,空气对塑料吸盘的压力大小是 G ,所测大气压强的数值是 。
②方法所测大气压强数值往往比实际值小一些,你认为产生这一误差的原因可能是(一条即可): 吸盘的空气没有完全挤出 。
(2)小外的科学实验小组在艺选课时间利用注射器、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 。
②图2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,当注射器中的活塞刚被拉动时,记下弹簧测力计的示数为29.9N。
③图3所示,用刻度尺测出注射器全部刻度的长度为 6.00 cm,计算出活塞的横截面积。
④算得到大气压强的数值为 0.9×105 Pa。
【分析】(1)小海实验的原理是:塑料挂钩吸盘按压在光滑水平玻璃下面,挤出塑料吸盘内的空气,当塑料吸盘刚好脱落玻璃板时小桶给挂钩向下的拉力恰好等于大气压对吸盘产生的压力F,再用它除以吸盘与玻璃面的接触面积S,就可以求出大气压的大小。
(2)科学实验小组的实验原理是:先排出注射器内的空气,这样在往外拉活塞时,由于外界大气压的作用,要拉动活塞需要很大的力,这个力的大小为F=P大气S,故测出活塞横截面积S和拉动时的拉力F,就可根据P大气=求出大气压强的值。
【解答】解:(1)①当吸盘即将脱离玻璃板时,空气对塑料吸盘的向上的压力大小就等于所挂物体的总重力G,大气压的值也可通过公式表示为 p==;
②吸盘的空气没有完全挤出;或吸盘漏气;或有外部空气进入吸盘;或吸盘与玻璃板之间有杂质。
(2)①将活塞推至底部并用橡皮帽堵住小孔,这样做的目的是为了排尽注射器内的空气。
③从图中可以看出,注射器可容纳的药水容积为20ml=20cm3,这20cm3的刻度长度由刻度尺可看出为6.00cm,
④故活塞的横截面积为S==≈3.33cm2=3.33×10﹣4m2。
可计算出大气压强的值为:P大气==≈0.9×105Pa。
故答案为:(1)①G;;②吸盘的空气没有完全挤出;(2)①排尽注射器内的空气;③6.00;④0.9×105。
41.某科学实验小组利用注射器、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 排尽注射器内的空气 。
②如图1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,当注射器中的活塞刚被拉动时,记下弹簧测力计的示数为40N。
③如图2所示,用刻度尺测出注射器全部刻度的长度为 6.00 cm,计算出活塞的横截面积。
④计算得到大气压强的数值为 1.2×105 Pa。
⑤分析该数据存在误差的原因 ①空气没有排尽;②橡皮帽密封不好 。
【分析】本实验的原理是:先排出注射器内的空气,这样在往外拉活塞时,由于外界大气压的作用,要拉动活塞需要很大的力,这个力的大小为F=p大气S,故测出活塞横截面积S和拉动时的拉力F,就可根据p大气=求出大气压强的值。
【解答】解:(1)将活塞推至底部并用橡皮帽堵住小孔,这样做的目的是为了排尽注射器内的空气。
(3)从图中可以看出,注射器可容纳的药水容积为20mL=20cm3,这20cm3的刻度长度由刻度尺可看出为6.00cm,
(4)活塞的横截面积为S==cm2=cm2;大气压强的值为:p大气===1.2×105Pa;
(5)从实验结果看,测量结果小于一标准大气压,造成误差的主要原因是由于注射器内的空气没有排尽、或橡皮帽密封不好、拉力和长度读数不准确等;拉动活塞时活塞和筒壁间有摩擦这会造成最终测量的结果偏大。
故答案为:(1)排尽注射器内的空气;(3)6.00;(4)1.2×105;(5)①空气没有排尽;②橡皮帽密封不好。
42.某兴趣小组用如图甲所示的三种注射器(5mL、10mL、20mL)、弹簧测力计一只(量程为5N)、刻度尺、橡皮帽,设计了一个估测大气压强的小实验,主要步骤如下:
第1步骤: 把注射器的活塞推至注射器筒的底端,排出注射器内的空气 ,然后用一个橡皮帽封住注射器的小孔;
第2步骤:如图乙所示,用细尼龙绳拴住注射器活塞的颈部,使绳的另一端与固定在墙上的弹簧测力计的挂钩相连,然后水平向右慢慢地拉动注射器筒,当注射器中的活塞刚开始移动时,记下弹簧测力计的示数F;
第3步骤:用刻度尺测出注射器全部刻度的长度,为15厘米;
第4步骤:记录相关数据,计算大气压的大小。
(1)将实验第1步骤补充完整: 把注射器的活塞推至注射器筒的底端,排出注射器内的空气 。
(2)实验中,小明发现换用20mL的注射器无法完成实验,分析可能的原因是 换用20mL的注射器,横截面积大,需要的拉力大,会超过弹簧测力计的量程 。
(3)小红同学认为该实验中注射器活塞和筒壁间存在摩擦,还要增加测量摩擦力的大小的实验步骤,请写出该操作步骤 取下封住注射器小孔的橡皮帽,再次水平向右慢慢匀速拉动注射器筒,记下弹簧测力计的示数 。
【分析】(1)实验中要排出注射器内的空气,这样在拉动活塞时,注射器内部会接近于真空,这样才能测出大气的压力;
(2)根据p=计算外界大气对活塞的压力,与弹簧测力计的量程比较分析;
(3)如果活塞与注射器内壁间存在摩擦力,注射器在拉力F作用下平衡时,拉力F大于大气对活塞的压力,从而影响测量结果。
【解答】解:(1)为减小注射器内空气的影响,使用前应先把注射器的活塞推至注射器筒的底端,排出注射器内的空气,然后用一个橡皮帽封住注射器的小孔,使注射器密封;
(2)换用20mL的注射器进行实验,由p=得,外界大气对注射器活塞的压力分别为:F=pS=p×=1.01×105Pa×≈13.3N>5N;
由此可知容积大的注射器,横截面积大,需要的拉力大,会超过弹簧测力计的量程;
(3)如果活塞与注射器内壁间存在摩擦力,注射器在拉力F作用下平衡时,拉力F大于大气对活塞的压力,从而使测量值偏大。所以添加了“取下封住注射器小孔的橡皮帽,再次水平向右慢慢匀速拉动注射器筒,记下弹簧测力计的示数”这一实验步骤,是为了减小摩擦力对实验结果的影响。
故答案为:(1)把注射器的活塞推至注射器筒的底端,排出注射器内的空气;
(2)换用20mL的注射器,横截面积大,需要的拉力大,会超过弹簧测力计的量程;
(3)取下封住注射器小孔的橡皮帽,再次水平向右慢慢匀速拉动注射器筒,记下弹簧测力计的示数。
43.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0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)现将绑有橡皮膜的容器浸没在水中,轻压橡皮膜,这一操作的目的是 检查装置的气密性 。
(2)小明将该气压计带着去爬北高峰,到山顶时吸管的B端会指向 M点下方 。(填“M点上方”“M点”“M点下方”)
【分析】(1)大气压随高度的增加而减小。
(2)本简易气压计从山脚到山顶时,高度增加,大气压减小,橡皮膜向外凸出,指针OB顺时针转动。
【解答】解:(1)现将绑有橡皮膜的容器浸没在水中,轻压橡皮膜,这一操作的目的是检查装置的气密性。
(2)小明将该气压计带着去爬北高峰,高度增加,大气压减小,橡皮膜向外凸出,指针OB顺时针转动;到山顶时吸管的B端会指向M点下方。
故答案为:(1)检查装置的气密性;(2)M点下方。
44.校园项目化比赛中,小明设计了如图甲所示用弹簧测力计显示大气压强大小变化的装置。产品制作过程如下:
①将装置置于一个标准大气压下,打开止水夹,往装置中注入一定量的水,如图乙所示,对装置进行气密性检查。
②使止水夹处于打开状态,弹簧测力计上端固定且高度不变,下端用细线连接重力为5牛的金属块,并使金属块始终部分浸入水中,待水面静止后,用止水夹将左侧容器密封,此时测力计的示数如图丙所示标为一个标准大气压。
(1)写出①中气密性检查的步骤 在右侧部分继续添加适量的水,使得外侧液面高于内部,观察能够长时间保持液面高度差,如果能保持高度差,则不漏气 。
(2)计算②金属块排开水的体积 3×10﹣4m3 。
(3)当外界气压大于一个标准大气压时,弹簧测力计的读数将变 大 。
【分析】(1)根据密封时内部压强不变,使得液面高度不变分析;
(2)根据称重法计算浮力,结合阿基米德原理计算金属块排开水的体积;
(3)根据大气压的变化,结合液面高度变化分析。
【解答】解:(1)将装置置于一个标准大气压下,打开止水夹,往装置中注入一定量的水,如图乙所示,夹上止水夹,在右侧部分继续添加适量的水,使得外侧液面高于内部,观察能够长时间保持液面高度差,如果能保持高度差,则不漏气;
(2)G=5N,图中弹簧测力计的拉力F=2N;
根据称重法测量浮力知,F浮=G﹣F=5N﹣2N=3N;
由阿基米德原理F浮=ρ水gV排可得金属块排开水的体积:
V排===3×10﹣4m3;
(3)容器内外气压原来均为一个标准大气压,容器内外的水面相平,当外界气压大于一个标准大气压时,由液体内部同一深度压强相等知,容器外的部分水会被压进容器内,导致容器外的液面下降,金属块浸入水中的体积变小,由F浮=ρ液V排g知,金属块受到的浮力F浮减小,金属块重力G不变,金属块静止时,由G=F浮+F拉知,弹簧测力计的拉力要变大即弹簧测力计的读数变大。
故答案为:(1)夹上止水夹,在右侧部分继续添加适量的水,使得外侧液面高于内部,观察能够长时间保持液面高度差,如果能保持高度差,则不漏气;
(2)3×10﹣4m3;(3)大。
45.利用如图所示的注射器、弹簧测力计和刻度尺可以粗略测出大气压的值。
(1)实验的原理是二力平衡和 p= 。
(2)把注射器的活塞推到注射器筒的底端,这样做的目的是 排尽筒内空气 ,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筒,当注射器的活塞 刚被拉动 时,记下弹簧测力计的示数如图所示。
(3)则当地大气压的值为 1.024×105Pa 。
(4)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 活塞与注射器内壁间有摩擦力 。
【分析】(1)实验中要排出注射器内的空气,这样在拉动活塞时,注射器内部会接近于真空,这样才能测出大气的压力;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,弹簧测力计的示数即为大气压力;
(2)因活塞为圆柱体,所以活塞的横截面积可以通过公式S=来求出,需要用刻度尺量出其刻度部分的长度;根据p=求得大气压强;
(3)注射器内的空气没有排尽和拉动活塞时活塞和筒壁间有摩擦都会影响拉力的大小,并结合压强的计算公式分析出测量值与真实值之间的差异。
【解答】解:(1)实验的原理是二力平衡和p=;
(2)实验时,把活塞推至注射器筒底端是为了排出注射器中的空气;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,拉力等于大气压力,弹簧测力计的示数F=6.4N即为大气压力;
(3)因活塞为圆柱体,知道注射器的容积,而活塞的横截面积可以通过公式S=来求出,所以需要用刻度尺量出针筒全部刻度部分的长度L=4cm;
大气压的值p==1.024×105Pa。
(4)如果活塞与注射器内壁间的摩擦较大时,需要的拉力会更大,因此测得的结果将偏大。
故答案为:(1)p=;(2)排尽筒内空气;刚被拉动;(3)1.024×105Pa;(4)活塞与注射器内壁间有摩擦力。
46.不同飞机,机震的形状一般不同,机翼的形状是否会影响飞机的升力(机翼上下表面压力差)呢?小应为此进行如下探究:用硬纸板制作成宽度和长度相同、厚度不同的机翼模型。用竖直滑的杆穿过机翼模型,将模型挂在弹簧秤上。用可调速的风扇,距机翼模型相同距离,以不同的风速正对着模型吹风,分别读出弹簧测力计的示数,并进行多次实验,整理相关的数据如表。
实验组别 机翼长度 机翼宽度 机翼厚度 不同速时弹簧秤的示数(N)
0m/s 1m/s 3m/s 6m/s 12m/s
1 20厘米 10厘米 2厘米 9.5 8.5 7.1 5.1 2.9
2 20厘米 10厘米 4厘米 10.0 8.6 6.3 3.1 0
3 20厘米 10厘米 6厘米 11.0 9.1 6.1 2.5 0
(1)用电风扇正对着机奖模型吹风,弹簧秤的示数会变小,其原因是 当用电风扇对着模型吹风时,由于模型上方凸起,下方平直,所以上表面空气流速快、压强小,下面表空气流速慢,压强大,形成一个向上的压力差,从而使台秤的示数比没有风吹时小 。
(2)第3组实验中,当风速为6m/s时机翼模型受到的升力为 8.5 N。
(3)根据表格数据,分析机翼模型的升力和机翼厚度之间的关系: 在机翼长度和宽度都相同时,机翼厚度越大,产生的升力越大 。
【分析】(1)根据流体压强与流速的关系,可对机翼模型的上面表面空气流速情况、压强大小进行分析;
(2)根据弹簧秤的两