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9.3大气压强
学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________
一、单选题
1.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.乙图中大气压变小时,玻璃管内的液面会下降
C.把乙装置从高山脚下拿到高山顶上,玻璃管内外液面高度差一定变小
D.乙装置更能准确地测量出大气压的值
2.用易拉罐、水、橡皮泥、酒精灯按图示装置体验大气压的存在。下列说法中不正确的是( )
A.易拉罐被压瘪说明大气压的存在
B.易拉罐被压瘪也可说明力能使物体发生形变
C.用酒精代替水注入灌中也能完成实验
D.灌口不用橡皮泥堵住也能观察到罐被压瘪
3.不可以直接说明大气压强存在的事实是( )
A.带挂钩的塑料吸盘能吸附在光滑的玻璃上
B.钢笔从墨水瓶中吸取墨水
C.用塑料管吸取饮料瓶中的饮料
D.使用注射器注射药液
4.下列实验和现象不能说明大气压存在的是( )
A.马德堡半球实验
B.用塑料吸管能把饮料吸入口中
C.在深海中作业,潜水员要穿抗压潜水服
D.塑料吸盘压在光滑的墙上不会掉落
5.下列现象中,不能说明大气压存在的是( )
A.用塑料饮料管能从瓶中吸饮料
B.用塑料挂衣钩贴在光滑的墙上,就能用它挂衣服
C.轮船从船闸通过“三峡”大坝
D.护士在给病人打针前,把药液吸进注射器
6.如图所示,小明在玻璃杯内盛满水,杯口盖上一片硬纸片(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。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.探究的问题:大气压强任何时候都不会改变
C.探究的问题:研究水的重力与大气压力的关系
D.探究的问题:大气对各个方向都有压强
7.图甲是小明探究“水沸腾时温度变化特点”的实验装置图,图乙是根据实验数据绘制的水沸腾时“温度和时间关系”的图像,下列说法正确的是( )
A.烧杯口冒出的“白气”是汽化现象
B.由图像可知,水的沸点是100 ℃
C.第10min后,水继续吸热
D.实验时的气压等于标准大气压
8.小明在六盘水某学校实验室测得水的沸点是98℃,则该学校所在地大气压值( )
A.等于1个标准大气压
B.大于1个标准大气压
C.小于1个标准大气压
D.水的沸点与大气压无关
9.下列事件中,属于利用大气压的是( )
A.用吸管把饮料吸入嘴里
B.打针时,把药液注入肌肉里
C.瘪进去的乒乓球放入热水中烫一烫又能恢复原状
D.当壶中的水沸腾时,壶盖不断地跳动
10.如图所示为托里拆利实验的装置图,下列表述正确的是
A.将玻璃管稍微倾斜,管内外汞液面高度差将不变
B.将玻璃管稍微向上提起但没有离开液面,管内外汞液面高度差将变大
C.向槽中继续注入少量汞,管内外汞液面高度差将变小
D.换用更粗一些的等长玻璃管,管内外汞液面高度差将变小
11.在托里拆利测大气压的实验中,影响测量结果的是
A.将水银管竖直向上提起厘米,但管口仍在水银面下
B.搬到高山上去做实验
C.换用内径不均匀的玻璃管做实验
D.往水银槽中再倒入一些水银
12.小明用吸管喝盒装牛奶,喝到最后,他又用力吸了几下,奶盒就变成了如图所示模样,此时压扁包装盒的力的施力物体是( )
A.空气 B.地球 C.手 D.牛奶
二、填空题
13.小雅将两个完全相同的橡胶吸盘对接后用力挤压,排出里边的空气,用力很难将它们拉开,说明吸盘外部大气压强 (选填“大于”或“小于”)吸盘内部气压,小雅想要将两吸盘分开,请你为小雅提供一条可行的建议: 。
14. 活塞式抽水机的工作原理:使用时,若提起活塞,阀门A受到大气压的作用而关闭,低处的水受到 的作用推开阀门B进入圆筒(图甲);当压下活塞时,阀门B被水压下而关闭,水受阻不能向下流动,于是冲开阀门A进入圆筒的上部(图乙);再提起活塞时,活塞上面的水迫使阀门A关闭,水从出水管流出。与此同时,低处的水又在 的作用下推开阀门B而进入圆筒(图丙)。
15.当飞机降落时,乘务员要求旅客咀嚼食物,其目的是使耳中的 张开,使鼓膜内外的 保持平衡,从而防止对耳的损伤.
16.在一个标准大气压下 的温度是0℃,沸水的温度是 ℃。“高压锅”能更快煮熟食物是利用了“气压增大,沸点 ”的原理。青藏高原上,海拔升高时,气压会 (选填“升高”、 “降低”或“不变”)。
三、实验题
17.小华同学用有挂钩的塑料吸盘来“估测大气压的值”,他设计的实验方案是:将蘸水的吸盘按在平滑的玻璃板上,挤出里面的空气,按住玻璃板,用弹簧测力计钩着吸盘上的挂钩,缓慢往上拉,记录吸盘刚刚脱离玻璃板时弹簧测力计的读数,再测量出吸盘与玻璃板的接触面积,即可算出大气压的值,如图所示.实验室提供的器材是:量程为20N的弹簧测力计1只,底面积为2cm2的吸盘,平滑的玻璃板.
实验时,他发现当弹簧测力计拉至18N时,弹簧测力计正好离开玻璃板.
(1)那么,小华同学测得的大气压值为 .
(2)该实验只能粗略测出大气压的值,结果并不精确,请指出你所设计的方案中产生误差的主要原因有哪些?(写出2点即可)
① ;
② .
四、计算题
18.阿根廷工程师设计了一款新型家用电梯,该电梯外形是长圆筒,升降过程不使用线缆,而是靠气压驱动。需要上楼时,抽气泵启动,抽走顶部空气,此时底部与顶部就会形成气压差,底部空气推动电梯室往上升,需要下楼时,顶部充气,气压增大,使电梯往下降。底部高压区始终与外界联通,外界大气压为1×105Pa,电梯室质量为100kg,电梯室与圆筒壁之间的摩擦力为200N,底部和顶部面积均为0.9m2。(g=10N/kg)
(1)若质量为60kg的人乘电梯匀速上升,则顶部低压区的气压为多大?
(2)抽气机最多能把低压区的气压降到9.5×104Pa,则该电梯匀速下降时能装载的物体的最大质量是多少?
五、综合题
19.随着科技的进步,人们的生活也越来越智能化,如图所示是小明家新采购的擦窗机器人,可以代替人工完成对窗户的清洁工作,机器人的“腹部”有吸盘,当它的真空泵将吸盘内的空气向外抽出时,就能牢牢的吸在竖直的玻璃上。(g取10N/kg)求:
(1)真空泵将吸盘内的空气抽出,由于 的作用,擦窗机器人被“吸”在玻璃上。当他静止在竖直玻璃上时,受到的摩擦力方向是 ;
(2)若机器人吸盘与玻璃的接触面积为60cm2,吸盘对玻璃的压力为180N,求吸盘对玻璃的压强 。
《9.3大气压强》参考答案
题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
答案 A D D C C D C C A A
题号 11 12
答案 B A
1.A
【详解】A.甲图中水银柱产生的压强,就是大气压强,大气压变大时,玻璃管内的液面会上升,压强就越大,故A正确;
B.乙图中大气压变小时,由于瓶内气压大于外界大气压,玻璃管内的液面会上升,故B错误;
C.由于气压随高度的升高而减小,把乙装置从高山脚下拿到高山顶上,玻璃管内外液面高度差一定大,故C错误;
D.因为玻璃瓶内外气压不等,乙装置更能大概显示气压随高度变化的情况,不能准确地测量出大气压的值,故D错误。
故选A。
2.D
【详解】A.用橡皮泥堵住罐口,把酒精灯撤去,让易拉罐自然冷却,发现易拉罐被压瘪,这是由于大气压的作用,故A正确,不符合题意;
B.易拉罐被压瘪说明力可以使物体发生形变,故B正确,不符合题意;
C.用酒精代替水注入罐中,酒精容易蒸发变为酒精蒸气,撤去酒精灯,酒精蒸气遇冷液化为液体,罐内气压减小,大气压也能将易拉罐压瘪,故C正确,不符合题意;
D.罐口不用橡皮泥堵住,把酒精灯撤去,罐内的气体压强和外界的大气压相等,易拉罐不会被压瘪,故D错误,符合题意。
故选D。
3.D
【详解】A.带挂钩的塑料吸盘能吸附在光滑的玻璃上,是大气压把吸盘紧紧的压在玻璃上,能说明大气压强的存在,故A不符合题意;
B.钢笔从墨水瓶中吸取墨水时,挤出笔囊中部分空气,笔囊内气压减小,墨水在外界大气压的作用下,被压入笔囊中,故B不符合题意;
C.用塑料吸管吸取饮料瓶中的饮料时,饮料在大气压的作用下被压入口中,故C不符合题意;
D.医生用注射器把药液注入病人体内,是借助了手的推力,不能表明大气压的存在,故D符合题意。
故选D。
4.C
【详解】A.马德堡半球实验是用16匹马去拉两个扣在一起的抽去空气的铜半球,抽去空气的两个铜半球难以拉开,是因为铜半球内部是真空,在大气压的作用下,把两个铜半球紧紧的压在了一起,故A不符合题意;
B.用塑料吸管能把饮料吸入口中,因为吸走管中的空气,使管中成为真空,饮料是在大气压的作用下进入口中的,故B不符合题意;
C.因为液体的压强随深度的增加而增大,人在水中的深度逐渐增加时,水对人体的压强也越来越大,所以潜水员穿抗压潜水服;与大气压无关,故C符合题意;
D.塑料吸盘压在光滑的墙上不会掉落,是因为将吸盘压紧排净吸盘内的空气,使吸盘内成为真空,外界大气压将吸盘压在墙上,故D不符合题意。
故选C。
5.C
【详解】A.用吸管吸饮料时,先吸走了管中的空气,使管中形成近似真空,在大气压的作用下将汽水压入管中再进入人的口中,能说明大气压的存在,故A不符合题意;
B.用塑料挂衣钩贴在光滑的墙上,就能用它挂衣服,利用了大气压强把挂衣挂压在了墙上,能说明大气压的存在,故B不符合题意;
C.船闸是利用连通器的原理工作的,不能说明大气压的存在,故C符合题意;
D.当活塞抽出时,药液在大气压的作用下进入注射器,能说明大气压的存在,故D不符合题意。
故选C。
6.D
【详解】AC.覆杯实验是验证大气压存在的实验,没有测量工具,不能测量大气压的大小,也不能研究水的重力与大气压力的关系,故AC错误;
BD.将杯子倒置或倾斜,水都不流出,纸片也不掉下,说明在不同的方向上纸片受到大气压的作用,所以探究大气压向各个方向是否有压强;结论是大气压向各个方向有压强;没有具体的测量出大气压的大小,不能得到大气压强会不会发生改变,故D正确,B错误。
故选D。
7.C
【详解】A.烧杯口冒出的“白气”是水蒸气遇冷液化形成的,是液化现象,故A错误;
B.水沸腾过程中,温度保持沸点不变, 由图像可知,水温达到97℃时,温度不再升高,即水的沸点是97℃,故B错误;
C.第10min后,温度达到沸点,水继续吸热,温度不再升高,故C正确;
D..气压越高,沸点越高,一个标准气压下,水的沸点为100℃,水的沸点低于100℃,说明实验时的气压低于标准大气压,故D错误。
故选C。
【点睛】重点是水的沸腾特点的运用,即水沸腾时继续吸热,但温度不会再升高,且沸点与气压有关,沸点随气压的升高而升高,随气压的降低而降低.
8.C
【详解】水的沸点在一个标准大气压下是100℃,水的沸点随气压的升高而升高,由水的沸点是98℃,可知此地的大气压强应小于一个标准大气压。
故选C。
9.A
【详解】A.用力吸气,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,被压入口内,利用了大气压, 故A符合题意;
B.肌肉注射时,向前推活塞,注射器内压强增大,大于人的体内压强,所以将药液压入人体内,与大气压无关,故B不符合题意;
C.瘪了的乒乓球,放入热水中,球内的气体受热膨胀,球内气体压强增加,大于外界大气压,在球内气体压强的作用下使物体恢复原状,利用了物体的热胀冷缩,与大气压无关,故C不符合题意;
D.当壶中的水沸腾时,温度升高,内能增加,水蒸气对壶盖做功,把水蒸气的内能转化为壶盖的机械能,故D不符合题意。
故选A。
10.A
【分析】在托里拆利实验中,水银柱的高度是由外界大气压的大小决定的,在玻璃管顶端真空的情况下,管内外水银柱的高度差一般不会改变
【详解】在托里拆利实验中,由于玻璃管内外水银面高度差所产生的压强等于外界大气压,只要外界大气压不变,管内外水银面高度差就不变,与玻璃管的粗细、倾斜程度、槽中水银的多少无关,故A选项正确,BCD错误.
故选A
【点睛】在学习托里拆利实验时,对各种变化的情况是否会影响实验的结果,必须有一个明确的认识,这也是我们掌握这一实验的基本要求.
11.B
【分析】解题关键是要知道托里拆利实验测大气压的原理
【详解】托里拆利实验中水银柱的高度只取决于外界的实际大气压,与玻璃管的粗细、将玻璃管向上提一些、向水银槽中加水银均无关,故ACD错误,又由于大气压受高度的影响,,所以平地和高山上的气压不同,故B正确,故选B.
12.A
【详解】小明用力吸了几下,其实他吸的是牛奶盒和吸管内的部分空气,因此牛奶盒内空气减少,牛奶盒内大气压强也减小,此时外界大气压强大于牛奶盒内部大气压强,在这个压强差的作用下牛奶盒被压扁了,所以施力物体是空气。故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
13. 大于 在吸盘上扎一个小孔
【详解】[1]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小于大气压强,在内外压力差的作用下,很难拉开。
[2]若在吸盘上扎一个小孔,气体进入,吸盘内部气体压强会变大,吸盘内外气体压强差变小,压力差变小,可以轻松将两吸盘分开。
14. 大气压 大气压
【详解】[1]使用活塞式抽水机,若提起活塞,阀门A关闭,活塞下面的空气少,气压低,低处的水受到大气压的作用推开阀门B进入圆筒。
[2]再提起活塞时,活塞上面的水迫使阀门A关闭,水从水管流出,此时活塞下方的气体少,气压小,在大气压的作用下将低处的水推开阀门B而进入圆筒。
15. 咽鼓管 气压
【详解】在飞机起飞或降落时,乘务员要求旅客咀嚼食物,咀嚼可以使咽鼓管张开,因为咽鼓管连通咽部和鼓室,这样口腔内的气压即鼓室内的气压与鼓膜外即外耳道的气压保持平衡,保持鼓膜内外大气压的平衡,防止击穿鼓膜.
16. 冰水混合物 100 升高 降低
【详解】[1][2]摄氏温度规定:在一个标准大气压下,冰水混合物的温度是0℃,沸水的温度是100℃。
[3]液体的沸点与气压有关,气压越高,沸点越高,气压越低,沸点越低,高压锅就是利用“气压增大,沸点升高”的原理,更快煮熟食物的。
[4]大气压随高度的增加而减小;青藏高原上,海拔升高时,气压会降低。
17. 9×104 Pa 吸盘里面的空气没有完全挤掉 弹簧测力计没有垂直于玻璃板面拉
【详解】解答:(1)由题知,F拉=18N,S=2cm2=2×10-4m2,根据P,结合题意可知,F拉=p大气S,则小华同学测得的大气压值为:p大气=9×104Pa;
(2)本实验产生误差的原因有:吸盘内的空气无法排尽、吸盘本身有重力,弹簧测力计没有垂直于玻璃板面拉等.
点睛:(1)本题实验是利用大气压对吸盘的压力与拉力相等的关系求出大气压强的值.当挤出吸盘里的空气,吸盘就被大气压紧压在玻璃板上,故拉开吸盘时,所用的拉力等于大气压对吸盘的压力;(2)由于实验实际操作过程不可能达到理论分析中的理想化,故误差不可避免.本实验产生误差的原因有:吸盘内的空气无法排尽、吸盘本身有重力、吸盘的面积测量有误差等.
18.(1)9.8×104Pa;(2)370kg
【详解】(1)人和电梯的总重力
匀速上升时,受到重力、竖直向下的摩擦力、竖直向上的大气压力的差,
故压力差
压强差为
则顶部低压区的气压为
(2)抽气机最多能把低压区的气压降到9.5×104Pa,气压差为
此气压差能产生的压力差为
根据据重力、竖直向上的摩擦力、竖直向上的大气压力的差三个力平衡得:电梯匀速下降时能装载的物体的最大质量是
【点睛】重点是压强的计算,难点是理解无论上升还是下降时,都是三个力平衡,即重力、摩擦力、大气压力差三个力平衡,要特别注意,摩擦力是与运动方向相反的,所以两次的摩擦力的方向是不同的,这是个易错的地方。
19. 大气压 竖直向上
【详解】(1)[1]真空泵将吸盘内的空气抽出后,吸盘内的气压几乎为0,外面的大气压形成的压力差就会将吸盘紧紧的压在玻璃上。
[2]擦窗机器人静止在竖直的玻璃上时,受重力与摩擦力的作用,静止时它们是一对平衡力,重力方向竖直向下,则摩擦力的方向竖直向上。
(2)[3]根据压强公式可得,吸盘对玻璃的压强为
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