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【筑基中考·精准攻坚】2026年中考科学一轮复习专训
第 8 讲 压力和压强
第 3 节 大气的压强 流体压强与流速的关系
1.(2025 广西)大气压强与我们的生活息息相关,能证实大气压强存在的实例是( )
A.用吸管吸水 B.用筷子夹菜
C.用细线切豆腐 D.用削笔刀削铅笔
【答案】A
【分析】A.用吸管吸水是大气压的作用;
B.用筷子夹菜是杠杆原理;
C.用细线切豆腐是减小受力面积,增大压强;
D.用削笔刀削铅笔是减小受力面积,增大压强;
【解答】解:A.用吸管吸水是大气压的作用,故A符合题意;
B.用筷子夹菜是杠杆原理,故B不符合题意;
C.用细线切豆腐是减小受力面积,增大压强,故C不符合题意;
D.用削笔刀削铅笔是减小受力面积,增大压强,故D不符合题意;
故选:A。
2.(2024 乐山)乐山某初中学校开展以“苍穹”为主题的飞机模型制作大赛,要让飞机获得升力,机翼横截面的形状应设计成( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【分析】流体在流速大的地方压强较小,在流速小的地方压强较大。
【解答】解:飞机获得升力靠飞机机翼上凸下平的形状,使得机翼上面流速大,压强小,下方流速慢,压强大,从而产生一个向上的压力差,使得飞机飞起来,故应选择B选项中的形状。
故选:B。
3.(2024 长沙)在一端封闭的塑料管中灌满水,用纸片盖住管口后倒过来,如图所示。纸片和塑料管里的水不会掉下来,是因为( )
A.水受到的重力 B.空气对水的浮力
C.塑料管对纸片的弹力 D.大气压力
【答案】D
【分析】大气压强:大气对浸在它里面的物体具有力的作用。
【解答】解:在一端封闭的塑料管中灌满水,用纸片盖住管口后倒过来,水不会掉下来是因为受到大气压力的作用。
故选:D。
4.为了让厨房、卫生间里的脏水通过下水管道快速流到阴沟,同时又不让臭味沿管道上返,某项目化学习小组设计了如下4个方案,其中能达成目标的最佳方案是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【分析】连通器内的液体不流动时,各管中的液面总是相平的。
【解答】解:“厨房、卫生间里的脏水,通过下水管流到阴沟,我们却闻不到沟里的臭味”。
AB.脏水可以直接从管道流走,但管道中没有留存,不能堵住臭味,故AB不符合题意;
C.脏水高于下水管道,可以从管道流走,脏水流走后,在管道弯处能够存有一定量的水,能够堵住臭味,故C符合题意;
D.下水管道太高,水不能从管道流入阴沟,故D不符合题。
故选:C。
5.小科利用饮料瓶完成了如图所示的实验,可以证明大气压存在的是( )
A.覆杯实验中水不流出
B.水从侧孔喷出
C.用手弹开纸片
D.将瓶按入水中感到费力
【答案】A
【分析】逐一分析各选项中现象产生的原因,找出符合题意的答案。
【解答】解:A、纸片能托住水不流出,是因为大气压给纸片一个向上的作用力,因此该实验能证明大气压的存在,故A正确;
B、水从侧孔喷出,水的深度越深,水喷得越远,说明同种液体内部压强随着液体深度的增加而增大,与大气压无关,故B错误;
C、用手弹开纸片,钢球掉入瓶中,钢球没有随纸片一起运动,说明钢球具有惯性,同时钢球掉入瓶中,是因为钢球受到重力作用,与大气压无关,故C错误;
D、将瓶按入水中感到费力,是因为瓶子排开水的体积增大,受到的浮力增大,瓶子给手向上的作用力增大,与大气压无关,故D错误。
故选:A。
6.如图,“海姆立克急救法”指患者被异物卡住气管时,用双手冲击患者的上腹部,促使胸腔和肺内气压增大,排出异物。下列能正确表示异物排出时膈的升降和肺内压p内、外界气压p外大小关系的是( )
A.p内<p外 B.p内>p外 C.p内<p外 D.p内>p外
【答案】D
【分析】一定质量的气体,体积越小,压强越大。
【解答】解:
当急救者从背后环抱患者,用力向患者上腹部施压时,腹部的体积变小,内部气体的质量不变,内部压强变大,外部大气压不变,即p内>p外,从而把异物压出体外,故D正确。
故选:D。
7.(2024 成都)如图,可以用吸管“吸”取杯中的饮料,下列现象中,“吸”的物理原理与其相同的是( )
A.公路旁用隔音墙“吸”收部分噪声
B.大树通过根从土壤中“吸”取养分
C.化学实验中用胶头滴管“吸”取药液
D.用丝绸摩擦过的玻璃棒“吸”引纸屑
【答案】C
【分析】由于大气有重力且具有流动性,故大气会对地球表面的物体产生压强;大气压在生活中有很广泛的应用,如:吸饮料、钢笔吸墨水、吸盘式挂钩等等;
(1)隔音墙利用声音的反射吸声的;
(2)植物利用分子的运动吸收养分的;
(3)用胶头滴管“吸”取药液利用大气压;
(4)由于摩擦而使物体带电叫摩擦起电,带电体具有吸引轻小物体的性质。
【解答】解:用吸管“吸”取杯中的饮料,是利用大气压作用吸饮料的;
A.公路旁用隔音墙“吸”收部分噪声,主要利用声音的反射使得声音进入小孔不能反射出来吸声的,故A错误;
B.大树通过根从土壤中“吸”取养分,利用了扩散现象,即分子的运动来吸收养分,故B错误;
C.化学实验中用胶头滴管“吸”取药液,先挤出空气使得内部压强减小,在大气压的作用下吸取药液的,故C正确;
D.用丝绸摩擦过的玻璃棒“吸”引纸屑,是由于摩擦起电后带静电,会吸引轻小物体,与大气压无关,故D错误。
故选:C。
8.如图甲所示,小金用力拧玻璃瓶瓶盖,可是怎么也拧不动;如图乙所示用勺子在玻璃瓶瓶盖边缘撬了几下后,用手一拧瓶盖就打开了。这主要是因为用勺子撬瓶盖可以( )
A.减小瓶内外气体的压力差
B.增大瓶盖与瓶口的接触面积
C.降低瓶盖上方的外部气压
D.增大瓶盖与瓶口的摩擦阻力
【答案】A
【分析】如图所示的瓶子是真空包装,瓶子内部是真空的,所以瓶盖是被外界的大气压给压在了瓶口,据此分析解答即可。
【解答】解:如图所示的瓶子是真空包装,瓶盖在外界大气压的作用下很难打开,当用勺子在瓶盖边缘撬了几下后,大气进入瓶子内部,这时瓶内外气体的压力差很小,使得摩擦力减小,所以用手一拧瓶盖就打开了。
故选:A。
9.(2013 黄冈)学习了“流体压强与流速的关系”后,为了解决“H”形地下通道中过道的通风问题,同学们设计了如下几种方案。如图所示,黑色部分为墙面凸出部分,“”为安装在过道顶的换气扇,其中既有效又节能的是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【分析】本题主要考查流体压强与流速的关系:流速越大,压强越小;流速越小,压强越大。
【解答】解:要想让风经过过道,过道左右两端的气压应该不同,所以过道左右两端的通风道中的空气流动速度不同。
如A图,过道左右两端的通风道相同,所以过道左右两端的通风道中的空气流动速度相同,不合理。
如图B,过道左右两端的通风道相同,所以过道左右两端的通风道中的空气流动速度相同,不合理。
如图C,过道右端的通风道有凸起,所以相同时间风经过过道右端的通风道时的路程长,则风速较快,所以过道右端的气压小于左端的气压,所以空气会从过道的左端流向右端,过道中有风通过。此方案不需要消耗其他能量,既有效又节能。此方案合理。
如图D,过道中有电动机,电动机工作时过道中空气流动速度加快,气压减小,空气会从过道口流进来而通风,但需要消耗电能,故此方案虽有效但不节能,不合理。
故选:C。
10.(2025 兰州模拟)生活处处有物理,小已同学在家中做了一个小实验,可以不弄湿手取出水中的硬币。具体操作如图所示,下列说法错误的是( )
A.甲图中,观察到水下的硬币比实际位置更浅
B.乙图中,沉在水底的硬币不受浮力
C.丙图中,蜡烛燃烧时,杯中的氧气含量减少
D.丁图中,杯子里气压减小,盘中水在大气压的作用下进入杯中
【答案】B
【分析】(1)光的折射现象中,看到的是物体的虚像,虚像的位置比实际的位置偏高;
(2)浮力是液体或气体对浸在其中的物体产生的向上托的力,其实质是物体在液体或气体中上、下表面受到的压力差,其方向总是竖直向上的;
(3)蜡烛燃烧时消耗氧气;
(4)通过杯子内外压强的大小进行分析。
【解答】解:A、硬币在水中时,我们看到的是硬币的虚像,虚像的位置比实际位置偏高,故看到水下的硬币的像比实际位置浅,故A正确;
B、沉在水底的硬币,会受到水对它上、下表面的压力差,所以硬币受到浮力的作用,故B错误;
C、蜡烛燃烧时消耗氧气,杯中的氧气含量减少,故C正确;
D、氧气耗尽时,杯子内压强变小,故盘子内的水在大气压的作用下进入杯中,故D正确。
故选:B。
11.(2015秋 拱墅区校级期末)如图所示的实验中吸盘(本身重力不计)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.要使甲图的实验易做成功,墙面必须粗糙
C.利用甲、乙两图的实验都可以粗略测量大气压的值
D.乙图中下面的吸盘和钩码看作整体分析,其受到大气压力与钩码的总重力平衡
【答案】D
【分析】根据p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】解:
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、该实验所选的墙壁尽可能光滑平整,这样吸盘的气密性较好,排出吸盘内的空气时,能避免漏气,故B错误;
CD、将乙图中下面的吸盘和钩码看作整体分析,其受到大气压力与钩码的总重力是一对平衡力,则大气对下面吸盘的压力等于钩码的总重力,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,乙图能求出大气对吸盘的压力,故乙图可以粗测大气压的值,故C错误、D正确。
故选:D。
12.(2023 成都模拟)从史前时期,人类就已经开始对天气进行预测,从而相应地安排工作与生活。小婷想研究如图所示的“天气预报瓶”的工作原理,A为玻璃管,与大气相通,B为密闭的玻璃球,A与B下部相通,内装有红墨水。下列说法正确的是( )
A.晴天气压比阴雨天的高,阴雨天A管液面会下降
B.A管管口空气流速较大时,A管中液面会上升
C.A管中液面上升时,说明外界大气压增大
D.B球内装有较多红墨水,会增大瓶内温度变化造成的干扰
【答案】B
【分析】(1)根据装置的结构和特点,结合大气压的大小受天气的变化影响的关系来判断,一般来说,阴天下雨的天气大气压比正常低;
(2)气压变化由内外高度差反应,与容器粗细无关;
(3)流体的压强的大小与流速有关,流速越大的位置压强越小。
【解答】解:
A、晴天大气压比阴雨天高,即阴雨天时瓶外的大气压小于晴天时瓶外的大气压,根据p内=p外+ρgh可知,阴雨天A管液面逐渐升高,故A错误;
B、A管管口空气流速较大时,A管管口的压强变小,在内部气压的作用下,A管中液面会上升,故B正确;
C、A管液面上升时,说明内部气体压强大于外界大气压,即外界大气压减小,故C错误;
D、该装置是利用大气压来工作的,B球内若装有较多红墨水,会使瓶内气体体积变化不明显,故D错误。
故选:B。
13.(2022 定海区校级模拟)为了测定风速的大小,小明设计了四种装置,其中探头、金属杆和滑动变阻器的滑片P相连,可上下移动。现要求:当风吹过探头时,滑动变阻器的滑片P向下移动,且风速增大时电压表的示数增大。其中符合要求的是( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【分析】(1)流体压强和流速的关系:流速越快的地方压强越小。
(2)闭合开关,两电阻串联接入电路,根据滑动变阻器接入电路的电阻变化和串联分压原理分析电压表示数的变化。
【解答】解:A、闭合开关两电阻串联接入电路,电压表测滑动变阻器两端的电压,当风速增大时,探头上方空气流速小,压强大,下方空气流速大,压强小,空气对探头向下压力差增大,弹簧被压缩,滑片下移,滑动变阻器浸入电路的电阻变大,根据串联分压原理可知电压表的示数变大,故A正确;
B、闭合开关两电阻串联接入电路,电压表测定值电阻两端的电压,当风速增大时,探头上方空气流速小,压强大,下方空气流速大,压强小,空气对探头向下压力差增大,弹簧被压缩,滑片下移,即滑动变阻器接入电路的阻值变大,根据串联电路分压的特点可知,滑动变阻器两端电压变大,则定值电阻两端电压减小,即电压表示数变小,故B错误;
CD、当风速增大时,探头下方空气流速小,压强大,上方空气流速大,压强小,空气对探头向下压力差增大弹簧被拉伸,滑片上移,与题目要求不符,故CD错误。
故选:A。
14.(2024 兰州)小敏利用如图甲所示的高脚玻璃杯做实验,下列说法中不正确的是( )
A.纸片被击打后迅速飞出,鸡蛋却落入杯中,这是因为鸡蛋具有惯性
B.轻敲杯口,听到声音的同时看到水面出现波纹,说明声音是由物体振动产生的
C.改变杯内水量,敲击杯子发声时的音调改变,这是由于杯壁的振幅改变引起的
D.用装满水的玻璃杯做如图乙所示的“覆杯实验”,可以证明大气压强的存在
【答案】C
【分析】(1)任何物体都有保持原来运动状态不变的性质叫惯性;
(2)声音是由物体振动产生的;
(3)声音的音调由频率决定;
(4)覆杯实验中杯口的纸片和杯中水不掉下来,是因为纸片受到水对它向上的大气压的作用,说明大气压的存在。
【解答】解:A、纸片被迅速击打出去后,板上的鸡蛋不随纸板一起飞出的原因是鸡蛋具有惯性,要保持原来的静止状态,用力迅速击打硬纸板,硬纸板飞出去,鸡蛋由于惯性没有一起飞出,在重力的作用下落入杯中,故A正确;
B、轻敲杯口,听到声音的同时看到水面出现波纹,由此可说明声音是由物体振动产生的,故B正确;
C、改变杯内水量,杯子振动的频率变化,音调改变,故C错误;
D、覆杯实验中杯口的纸片和杯中水不掉下来,是因为纸片受到空气对它向上的压强大于水对它向下的压强,从而说明大气压的存在,故D正确。
故选:C。
15.(2025 山东)小华观察发现:同一河流,狭窄处比宽阔处水流更快。受此启发,他结合所学物理知识,设计了四种装置吸取液体肥,用于学校劳动基地水肥一体化灌溉,各装置剖面如图所示。在左端管口横截面积和水流流速相同的情况下,下列设计中吸肥最快的是( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【分析】流体流速越大的位置,压强越小;流体的流速越小的位置,压强越大,据此分析即可解答。
【解答】解:由题意可知,本设计利用的是流体压强与流速的关系,为了将肥吸上来,需要增大竖管上方的流速,竖管上方的水流速越大,压强越小,越容易将肥吸上来,所以竖管上方的横管的横截面积应小于左端管口的横截面积,而且是越小越好,所以A的设计最优。
故选:A。
16.小科做了如图所示的四个实验。下列有关说法中正确的是( )
A.甲中,水面上方的大气压小于标准大气压,继续给水加热,水的温度将升高
B.乙中,管中的水使管底部橡皮膜向下凸出,可证明大气压强的存在
C.丙中,马德堡半球实验是历史上最早测出标准大气压值的实验
D.丁中,用力吹气,瓶中的水从竖直的玻璃管内上升,再从管口向左喷出
【答案】D
【分析】(1)液体沸腾特点:吸热,温度保持不变。
(2)液体对容器底部存在压强。
(3)马德堡半球实验证明了大气压的存在,托里拆利实验首先测出了大气压的值。
(4)流体压强大小与流速有关,流速越大的地方压强越小。
【解答】解:A、水面上方的大气压小于标准大气压,继续给水加热,水的温度保持不变,故A错误;
B、管中的水使管底部橡皮膜向下凸出,说明液体对容器底部存在压强,故B错误;
C、马德堡半球实验,验证了大气压的存在,并没有测出标准大气压值,故C错误;
D.用力吹气时,直管上方的空气流速大,压强小,直管中的水在瓶内压强的作用下从竖管中涌出,但由于水平方向的气流作用,涌出的水会水平向前喷出,故D正确。
故选:D。
17.(2025 广元)“问天”学习小组对物理课本上的插图进行讨论,下列说法正确的是( )
A.甲:把玻璃管倾斜,管内外水银面竖直高度差变大
B.乙:抽水机工作时,提起活塞,阀门B因外界大气压大于活塞下方气压而打开
C.丙:向两纸中间吹气,纸会靠拢,原因是空气流速大的地方压强大
D.丁:人坐A船,用力推B船,能够把B船推开,而A船不动
【答案】B
【分析】(1)把玻璃管倾斜,则水银柱的长度变长,玻璃管内外水银面的高度差不变,这个高度是由当时的大气压的大小和水银的密度所共同决定的,与玻璃管的粗细、形状、长度无关;
(2)活塞式抽水机是利用大气压来工作的;
(3)流体压强与流速的关系:流速越大,压强越小;流速越小,压强越大;
(4)物体间力的作用是相互的。
【解答】解:A、若把水银槽中的玻璃管倾斜,则水银柱的长度变长,因外界大气压不变,则玻璃管内外水银面的高度差不变,故A错误;
B、活塞式抽水机正在工作,提起活塞,当活塞向上移动时,活塞下方的空气体积增大,气压减小,阀门B上方圆筒内气压小于外界大气压,水在大气压的作用下冲开B阀门,流入圆筒,故B正确;
C、向两纸中间吹气,纸会靠拢,其原因是空气流速大的地方压强小,故C错误;
D、人坐A船,用力推B船,因为物体间力的作用是相互的,所以A船和B船均要向后退,故D错误。故选:B。
18.(2025 日照)小明把盛水的容器放在桌面上,将A管插入水中,再把B管的管口贴靠在A管的上端。用吹风机低速挡从B管的另一端向管中吹气,可以看到A管中水面上升到如图所示位置并保持静止。下列说法正确的是( )
A.容器中水面上方大气压等于A管上端管口处气压
B.A管底部内、外同一深度处水的压强相等
C.容器对桌面的压强比吹气前大
D.换用吹风机高速挡吹气,水可从A管的上端喷出
【答案】D
【分析】流体的压强跟流速有关,流速越快的地方压强越小。
【解答】解:A、向A管上方吹起时,空气流速加快,压强变小,容器中水面上方大气压大于A管上端管口处气压,故A错误;
B、因为A管内外的气压大小不同,所以A管底部内、外同一深度处水的压强不相等,故B错误;
C、吹风后,A管上方气压减小,在上下压强差的作用下,容器对桌面的压力变小,受力面积不变,所以容器对桌面的压强比吹气前小,故C错误;
D、换用吹风机高速挡吹气,气体流速增大,A管内外的压强差变大,支持的水柱高度变大,水可从A管的上端喷出,故D正确。
故选:D。
19.利用大气压原理解释现象时,有同学经分析后概括出如图所示的思维模型。
(1)思维模型中的“?”处应填 密闭 (选填“开放”或“密闭”)。
(2)根据思维模型,马德堡半球实验是通过 减小质量 的方式减小球内气压。
【答案】(1)密闭;(2)减小质量。
【分析】(1)探究气体压强的变化时,应密闭气体;
(2)一定体积的气体的质量减小,压强减小。
【解答】解:(1)探究气体压强的变化时,构建的空间必须是密闭的,不然外面气体与内部进行流通,所以需要选一个密闭的空间;
(2)马德堡半球实验:气体的体积一定,质量减小,球内压强减小。
故答案为:(1)密闭;(2)减小质量。
20.如图甲所示,用两只金属盆可模拟马德堡半球实验。
(1)马德堡半球实验证明了 大气压 的存在。
(2)实验过程中,先将两只金属盆用凡士林粘合,然后抽气,再向两边拉。如图乙为单只金属盆示意图。已知大气压作用于每只金属盆的有效面积S均为0.03米2,测得此时大气压强ρ0为1×105帕,则实验时每只金属盆所受外界大气压力F的大小均为 3000 牛。
(3)经测定,最后拉开金属盆时两边用的力均小于F,其原因可能是 盆内混有空气 。
【答案】(1)大气压;(2)3000;(3)盆内混有空气。
【分析】(1)马德堡半球实验证实了大气压的存在;
(2)根据压强公式P计算出每只金属盆所受外界大气压力F的大小;
(3)混入空气后,盆会受盆内气压的影响。
【解答】解:(1)历史上著名的马德堡半球实验证明了大气压的存在;
(2)每只金属盆所受外界大气压力F的大小:F=PS=1×105Pa×0.03m2=3000N;
(3)混入空气后,盆内气压对盆有压力,最后拉开金属盆时两边用的力均小于F。
故答案为:(1)大气压;(2)3000;(3)盆内混有空气。
21.在生活中,我们有时因为生病而需要打针输液。图为输液示意图,玻璃药瓶瓶口插有两根管子,其中C管的作用是利用 大气压 使药液从A瓶中顺利流出。若要提高输液速度,除了调整调节器外,还有一个简便的方法就是 降低手的高度 。在整个输液过程中,随着药液不断滴下,玻璃药瓶连同瓶中的药液共同的重心将 C (填字母)。
A.一直下降
B.一直上升
C.先下降后上升
D.先上升后下降
【答案】大气压;降低手的高度;C。
【分析】(1)根据大气压的作用以及液体压强随深度(这里是高度)的增加而增大,可调整压强的大小;
(2)在液体不断滴下的过程中,玻璃瓶连同瓶中的液体共同的重心先降后升。
【解答】解:因为输液时,如果没有C管,外部压强大于瓶内压强时,液体就无法输入到人体中,所以C管是利用大气压使药液从A管顺利流出的;
为了增大输液速度,可以提高药瓶的高度,即增大液体对人体的压强,也可以降低手的高度。
在液体不断滴下的过程中,玻璃瓶连同瓶中的液体共同的重心在玻璃瓶内,先随着液体一滴滴从玻璃瓶中滴下,重心下降,当液体滴完后,重心又上升,故重心先下降后上升。
故答案为:大气压;降低手的高度;C。
22.(2025 凉山州)如图所示,该实验是托里拆利第一次测出大气压强值的实验,水银对玻璃管中A点的压强 小于 (选填“大于”“小于”或“等于”)水银槽上方的大气压强。利用图中数据可计算出该地的大气压强为 99960 Pa。(ρ水银=13.6×103kg/m3)
【答案】小于;99960。
【分析】(1)在托里拆利实验中,玻璃管内外液面的高度差反映了大气压的大小;大气压的大小与高度有关;
(2)根据p大气=ρ水银gh水银来解答。
【解答】解: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,图中A点小于水银柱的总高度750mm,故水银对玻璃管中A点的压强小于水银槽上方的大气压强(大气压);
该地的大气压强为p大气=ρ水银gh水银=13.6×103kg/m3×9.8N/kg×750mm=99960Pa。
故答案为:小于;99960。
23.覆杯实验是科学中的经典实验。小乐在薄壁玻璃杯内盛满水,杯口盖上一张硬纸片(不留空气,然后托住硬纸片,将玻璃杯倒置,水不流出,硬纸片也不掉下,如图甲所示。
(1)小乐在实验时将玻璃杯逆时针旋转90°至如图乙所示状态,其目的是证明 大气向各个方向都有压强 。
(2)当玻璃杯处于如图甲所示状态时,玻璃杯中水的高度为15cm,杯口圆面积为100cm2,若实验时大气压强为1×105Pa,不计硬纸片质量,则硬纸片与水和杯接触的100cm2部分,受到向下的压力为 1×103 N:得出上述数据的理由是 硬纸片受到向下的压力和向上的压力平衡 。
【答案】(1)大气向各个方向都有压强;(2)1×103;硬纸片受到向下的压力和向上的压力平衡。
【分析】(1)大气向各个方向都有压强;
(2)根据F=pS求出大气对纸片向上的压力,不计硬纸片质量(重力),因硬纸片处于静止状态,则硬纸片受到向下的压力和向上的压力平衡,据此可求出硬纸片受到向下的压力。
【解答】解:(1)小乐在实验时将玻璃杯逆时针旋转90°至如图乙所示状态,纸片没有落下,说明纸片受到力的作用,说明大气向各个方向都有压强;
(2)大气对纸片向上的压力为:F向上=p大气S圆=1×105Pa×100×10﹣4m2=1×103N;
不计硬纸片质量(重力),因硬纸片处于静止状态,则硬纸片受到向下的压力和向上的压力平衡,
所以,硬纸片受到向下的压力(包括水对纸片的压力以及上方杯底对水的压力):F向下=F向上=1×103N。
故答案为:(1)大气向各个方向都有压强;(2)1×103;硬纸片受到向下的压力和向上的压力平衡。
24.为了探究“气体压强与流速的关系”,小科设计了如图所示的实验装置。其中两端开口的U形管中有适量的水,U形管的左端通过橡皮管与玻璃管侧壁管口相连通。
(1)小科用电吹风机从左侧管口吹风,则U形管 左 (选填“左”或“右”)侧液面将升高。说明气体的流速越大,压强越 小 。
(2)灰鹅在飞行途中突遇强风,会将身体翻转180°用脚朝上但头保持不变的怪异姿势进行飞行,如图所示,其目的是迅速 降低 (选填“升高”或“降低”)飞行高度,躲避危险。
【答案】(1)左;小;(2)降低
【分析】流体压强与流速的关系:流速越大的位置,压强越小。
【解答】解:小科用电吹风机从左侧管口吹风,使得U形管左端气体流速变快,压强减小,则U形管左侧液面将升高;
灰鹅在飞行途中突遇强风,会将身体翻转180°,脚朝上但头保持不变的怪异姿势进行飞行,如图乙所示,使得上方空气流速小于下方,则上方的压强大于下方的压强,使灰鹅降低飞行高度。
故答案为:(1)左;小;(2)降低。
25.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,如果观察到橡皮膜边缘 有 气泡冒出(选填“无”或“有”),则气密性不好。
(2)小明将该气压计从山脚带到山顶,则发现吸管B端的指向 P (填“M”、“N”或“P”)。
【答案】(1)有;(2)P。
【分析】(1)检查容器的气密性,放在水中观察是否有气泡冒出是最常用的方法;
(2)橡皮膜封住容器,如果橡皮膜是平的说明内外压强相等;如果橡皮膜凹陷说明外部压强大;如果橡皮膜向外凸说明内部压强大,吸管是一个杠杆,橡皮膜的凹陷带动吸管杠杆的转动。
【解答】解:(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)小明将该气压计从山脚带到山顶,山顶气压小于山脚气压,橡皮膜凸起,发现吸管B端的指向P处。
故答案为:(1)有;(2)P。
26.以下为某校学生进行“自制温度计”项目化学习的部分片段。
(1)如图所示的自制温度计利用了液体(气体) 热胀冷缩 的原理,实现玻璃管内的液面随环境温度的变化而发生相应的变化。
(2)制作如图所示的简易温度计:
①选择合适的器材:实验室有粗细两种玻璃管,应选择哪种更合适并说明理由 玻璃管越细时,液柱升高的距离越大,精确度就越高 。
②制作过程:瓶内装入一定量的水,把细玻璃管插入橡胶塞中,并标上刻度。
(3)一器多用:该温度计也可作为简易气压计使用,当外界气压发生改变时,自制温度计内的玻璃管液面也会发生变化,当外界气压减小时,玻璃管内的液面 上升 (选填“上升”“下降”或“不变”)。
【答案】热胀冷缩;玻璃管越细时,液柱升高的距离越大,精确度就越高;上升。
【分析】(1)温度计是根据液体热胀冷缩的原理制成的;
(2)①升高相同的温度时,液柱的高度变化越大,温度计的精确度越高。根据V=Sh可知,当液体膨胀的体积越大,且玻璃管越细时,液柱升高的距离越大,精确度就越高,据此分析判断;
(3)简易气压计的原理是内部压强等于大气压与液柱产生的压强之和。
【解答】解:(1)该自制温度计利用了液体(气体)热胀冷缩的原理;
(2)①选择细玻璃管,理由:玻璃管越细时,液柱升高的距离越大,精确度就越高;
(3)如图是简易的气压计,内部压强等于大气压与液柱产生的压强之和,当外界气压减小时,玻璃管内液柱的压强会增大,液面会上升。
故答案为:热胀冷缩;玻璃管越细时,液柱升高的距离越大,精确度就越高;上升。
27.使用按压式手动取水器能便捷取用桶装水(如图甲),通过不断按压气囊,就可连续不断出水,取水器内部结构如乙图所示,其中A、B是只能朝一个方向打开的阀门,当按压气囊时,A阀门关闭,B阀门打开。
(1)请写出气囊弹回时,A阀门处于 打开 状态(选填“打开”或“关闭”)。
(2)在使用过程中发现,松开气囊,不能立刻停止出水。某同学认为只需在取水器上增加一个开口并塞上塞子,需要停止出水时,取下塞子即可。为实现上述功能,请在图丙①、②两处位置中选择合适的开口位置并说明理由: ②,拔出塞子,使桶内压强迅速减小到与大气压相等 。
【答案】(1)打开;(2)②,拔出塞子,使桶内压强迅速减小到与大气压相等。
【分析】(1)气囊弹回时,桶内气体压强不变,外界气体进入气囊;
(2)当桶内气压与大气压相同时,水在重力作用下停止流动。
【解答】解:(1)气囊弹回时,桶内气体压强不变,外界气体进入气囊,B阀门关闭,上端A阀门打开,外界空气进入气囊。
(2)在使用过程中发现,松开气囊,不能立刻停止出水。某同学认为只需在取水器上增加一个开口并塞上塞子,需要停止出水时,取下塞子使得桶内压强迅速减小为与大气压相等,因而设置在②处即可。
故答案为:(1)打开;(2)②,拔出塞子,使桶内压强迅速减小到与大气压相等。
28.如图是鱼缸中电动增氧泵的原理图。将增氧泵浸没在水中,打开电动机后,电动机驱动叶轮转动,缸底的水从进水口被吸入后,经叶轮加速,水流快速流过喷水管。空气通过进气管进入水中,最终携带氧气的水流从喷水管流出。
(1)电动机工作时带动叶轮转动,使水高速喷出,将电能转化为水的 动能 。
(2)在叶轮推动下,喷水管中的水高速流过,此时进气管下部的气压 变小 (填变大、变小或不变)。
(3)下列是小金总结的缸底的水被吸入泵内的原因,请对其过程排序 ③②① 。
①外界大气压把水压入进水口
②外界大气压强大于泵壳内压强
③叶轮转动把泵壳内的水甩出,在泵壳内形成了低压区
【答案】(1)动能;(2)小于;(3)③②①。
【分析】(1)判断是哪种能量转化成了另一种能量的方法是:减少的能量转化为增多的能量;
(2)流体流速越大的地方压强越小,流速越小的地方压强越大;
(3)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。
【解答】解:(1)电动机工作时带动叶轮转动,使水高速喷出,此过程中消耗了电能,获得了动能,将电能转化为水的动能。
(2)在叶轮推动下,喷水管中的水高速流过,此时进气管下部气体的流速快,压强小,小于进气口的气压,于是空气通过进气管融入水中。
(3)缸底的水被吸入泵内的原因是,叶轮转动把泵壳内的水甩出,在泵壳内形成了低压区,外界大气压强大于泵壳内压强,外界大气压把水压入进水口。故其顺序应为③②①。
故答案为:(1)动能;(2)小于;(3)③②①。
29.图甲是家用的一款爱仕达炒锅,与其他不同的是锅盖周边有一圈橡胶圈,顶部有一蒸汽阀门(如图丙),蒸汽阀门可上下活动,向上向下时橡胶都可与内外玻璃紧密贴合。
(1)这款炒锅的好处之一,蒸制、炖汤容易熟,可充当“高压锅”的作用。这是由于密封效果好,蒸炖时蒸气不易出来,使得锅内气压增大,沸点 升高 (填“降低”或“升高”)。
(2)如丙图把锅盖放在光滑的瓷砖表面,向下关闭阀门,锅盖内外压强差约为3000Pa左右,较难竖直向上拿起来。已知锅盖的重力8N,直径32cm,横截面积约为800cm2,请计算要提起锅盖大约需多大的力? 248N 。(结果取整数)
(3)为能轻松拿起锅盖,下列几种方法可行的是 ABCD 。
A.将蒸汽阀门往上拉一下,让空气进入后再提起
B.将锅盖水平移动,使锅的边缘露出瓷砖边缘后再提起
C.用一薄片,将橡胶圈的一侧先翘起后再提起
D.两个人一起竖直向上用力提起
【答案】(1)升高;(2)248N;(3)ABCD。
【分析】(1)液体的沸点与气压有关,气压越高,沸点越大。
(2)根据压强公式进行计算。
(3)结合大气压和锅盖的受力情况进行分析。
【解答】解:(1)蒸炖时蒸气不易出来,使得锅内气压增大,沸点升高。
(2)锅内外的压力差为:ΔF=ΔpS=3000Pa×800×10﹣4m2=240N;
提起锅盖大约需要的力为:F=△F+G=240N+8N=248N。
(3)A.将蒸汽阀门往上拉一下,让空气进入后再提起,内外大气压平衡,故A可行;
B.将锅盖水平移动,使锅的边缘露出瓷砖边缘后再提起,让外面的大气压从边缘进去,内外大气压平衡,故B可行;
C.用一薄片,将橡胶圈的一侧先翘起后再提起,让外面的大气压从边缘进去,内外大气压平衡,故C可行;
D.两个人一起竖直向上用力提起,增大合力,故D可行。
故选:ABCD。
故答案为:(1)升高;(2)248N;(3)ABCD。
30.请用所学的科学知识解决下列问题:
(1)如甲图所示,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 B ;
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
(2)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图 乙 (选填“乙”或“丙”)的原理;
(3)天宫课堂上,西藏分会场的同学提问: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:在失重条件下,水 不能 (选填“能”或“不能”)进行对流,所以 不容易 (选填“容易”或“不容易”)烧开。
【答案】(1)B;(2)乙;(3)不能;不容易。
【分析】(1)流体流速大的位置压强小;
(2)液体的沸点与气压有关,气压越高,沸点越高;
(3)液体的对流与重力有关,失重条件下,水不能对流。
【解答】解:(1)用力水平吹气,上面的纸杯的上方空气流动速度大,压强变小,下方的空气不流动压强不变,所以纸杯下面的压强大于上面的压强,从而产生向上的压力差,所以纸杯可能向上跳起。
故选:B。
(2)高压锅内的气体压强大于外界大气压,水的沸点升高,从而使食物容易煮熟,利用了气压越大,液体的沸点越高;实验乙中,在烧瓶中充气,瓶内气压升高,水的沸点升高,实验丙中,在烧瓶中抽气,瓶内气压减小,水的沸点降低,故高压锅运用了实验乙的原理。
(3)液体的对流与重力有关,失重条件下,水不能对流,热传递进行的较慢,故不容易烧开水。
故答案为:(1)B;(2)乙;(3)不能;不容易。
31.歼﹣16战斗机,是我国自主研制第四代战斗机,被称为我国第一王牌战机。小王发现机翼的形状都有明显的弧形,于是,他进行了如下探究:用硬纸板制作机翼模型,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,获得以下数据。
实验组别 机翼长度 机翼宽度 机翼厚度 不同风速时弹簧秤的示数(N)
0m/s 1m/s 3m/s 6m/s 12m/s
1 20cm 10cm 2cm 9.5 8.5 7.1 5.1 2.9
2 20cm 10cm 4cm 10.0 8.6 6.3 3.1 0
3 20cm 10cm 6cm 11.0 9.1 6.1 2.5 0
(1)依据以上的探究过程,飞机升力与飞机机翼的关系,小王提出的问题是什么? 探究飞机升力与飞机机翼长度,宽度和厚度之间的关系 。
(2)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 。
(3)第2组实验中,当风速为6m/s时机翼模型受到的升 6.9 N。
(4)根据表格数据,分析机翼模型的升力和机翼的关系: 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 。
【答案】(1)探究飞机升力与飞机机翼长度,宽度和厚度之间的关系;(2)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;(3)6.9;(4)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)根据实验进行分析;
(2)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;
(3)根据弹簧秤的两次示数之差求出升力;
(4)分别求出速度为0m/s和1m/s时的升力,据此得出升力与机翼厚度的关系。
【解答】解:(1)由题意得,本实验探究飞机升力与飞机机翼长度,宽度和厚度之间的关系;
(2)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;
(3)第2组实验中,当风速为0m/s时机翼模型受到的升力为0,此时弹簧秤示数为10.0N,为当风速为6m/s时弹簧秤示数为3.1N,则机翼模型受到的升力为10.0N﹣3.1N=6.9N;
(4)三次实验中,速度为1m/s时的升力分别为:1N、10.0N﹣8.6N=1.4N、11.0N﹣9.1N=1.9N,三次实验中机翼长度和宽度都相同,机翼的厚度不同,机翼的厚度越大,产生的升力越大,故结论为: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。
故答案为:(1)探究飞机升力与飞机机翼长度,宽度和厚度之间的关系;(2)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;(3)6.9;(4)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。
32.小科发现吹气球时所用的力大小是在变的,于是通过查阅资料得知某型号气球弹力产生的压强p与半径R的关系如图甲所示。为此小科用二只相同的该型号气球A、B按如图乙所示的装置进行探究:
【实验步骤】
①闭合阀门3,打开阀门1、2,向A气球中充气,使其半径为15cm,闭合阀门2。
②打开阀门3,向B气球中充气,使其半径为10cm,闭合阀门1。
③打开阀门2,观察并记录实验现象。
【实验分析】
(1)根据图甲描述该气球弹力产生的压强与半径的关系: 气球弹力产生的压强随半径的增大先急剧增大后急剧减小,然后缓慢减小 。
(2)完成步骤①和步骤②后,A、B气球弹力产生的压强大小关系为pA < pB。
(3)推测步骤③中两气球大小如何变化并说明理由: A气球的体积会变大,B气球的体积会变小;理由是B气球弹力产生的压强大于A气球弹力产生的压强 。
【答案】(1)气球弹力产生的压强随半径的增大先急剧增大后急剧减小,然后缓慢减小;(2)<;(3)A气球的体积会变大,B气球的体积会变小;理由是B气球弹力产生的压强大于A气球弹力产生的压强。
【分析】(1)根据图甲数据得出该气球弹力产生的压强与半径的关系;
(2)完成步骤①和步骤②后,A、B气球的半径分别为15cm、10cm,由图甲可知A、B气球弹力产生的压强大小关系;
(3)根据A、B气球弹力产生的压强大小关系可知两气球大小如何变化。
【解答】解:(1)根据图甲数据可知,当气球半径小于5.0cm时,气球弹力产生的压强随半径的增大急剧增大;当气球半径大于5.0cm时,气球弹力产生的压强随半径的增大先急剧减小,后缓慢减小;即球弹力产生的压强与半径的关系:气球弹力产生的压强随半径的增大先急剧增大后急剧减小,然后缓慢减小;
(2)完成步骤①和步骤②后,A、B气球的半径分别为15cm、10cm,由图甲可知A、B气球弹力产生的压强大小关系:pA<pB;
(3)由于B气球弹力产生的压强大于A气球弹力产生的压强,所以打开阀门2,A气球的体积会变大,B气球的体积会变小。
故答案为:(1)气球弹力产生的压强随半径的增大先急剧增大后急剧减小,然后缓慢减小;(2)<;(3)A气球的体积会变大,B气球的体积会变小;理由是B气球弹力产生的压强大于A气球弹力产生的压强。
33.为了探究一定质量的气体压强与气体体积的关系,小明用如图所示的装置进行如下实验:
①取一个U形玻璃容器,往容器中注入一定量清水,待A、B管内液面相平时用密封盖将A管上方一定质量的空气密封。
②将A管上方的空气进行4等分,标记对应刻度线“0、1、2、3”,如图所示。
③往B管中注入清水,待A管中液面分别上升至刻度线“1、2和3”时,分别测量并记录B管与A管内液面的高度差为Δh1、Δh2和Δh3。
(1)本实验通过比较 A、B两管内液面的高度差 反映A管上方气体压强的大小。
(2)本实验除了温度计之外,还需要用到的测量仪器是 刻度尺 。
(3)小明通过实验得出结论:一定质量的气体,体积越小,压强越大。他获得的证据是: Δh1<Δh2<Δh3 。
(4)为了使液面的高度差更明显,小明和小白分别提出了两种改进建议:
小明建议:选择更细的B管。小白建议:用密度更小的液体替换清水。
请判断谁的建议合理并说明理由: 小白的建议合理;由p=ρgh可知,当压强一定时,液体密度越小,液体的深度越大 。
【答案】(1)A、B两管内液面的高度差;(2)刻度尺;(3)Δh1<Δh2<Δh3;(4)小白的建议合理;由p=ρgh可知,当压强一定时,液体密度越小,液体的深度越大。
【分析】(1)本实验中,通过比较A、B两管内液面的高度差来反映A管上方气压大小;
(2)本实验中,需要用刻度尺测量A、B两管中液面的高度差,据此分析;
(3)一定质量的气体,体积越小,压强越大;即Δh1<Δh2<Δh3;
(4)由液体压强公式p=ρgh可知,液体压强大小与液体密度及液体深度有关,据此分析。
【解答】解:(1)本实验中,A管上方封闭气体增大的压强越大,A.B.两管液面的高度差越大,因此通过比较A、B两管内液面的高度差来反映A管上方气压大小;
(2)本实验中,需要测量A、B两管中液面的高度差,因此还需要用到的测量仪器是刻度尺;
(3)通过本实验可以发现:Δh1<Δh2<Δh3,说明一定质量的气体,体积越小,压强越大;即证据就足:Δh1<Δh2<Δh3;
(4)由液体压强公式p=ρgh可知,液体压强大小与液体密度及液体深度有关,当压强一定时,减小液体的密度,可以增大液体的深度,使液面高度差越明显,故小自的建议合理,理由是:由p=ρgh可知,当压强一定时,液体密度越小,液体的深度越大。
故答案为:(1)A、B两管内液面的高度差;(2)刻度尺;(3)Δh1<Δh2<Δh3;(4)小白的建议合理;由p=ρgh可知,当压强一定时,液体密度越小,液体的深度越大。
34.某校科学兴趣小组利用如图所示的装置研究气体压强和流速的关系。在三根相同的水平玻璃管的左侧各放入一个相同的乒乓球,用吹风机在右侧最上方的管口处向下吹风。同学们仔细观察,发现了以下现象:①三个乒乓球均向右侧运动;②越上方的乒乓球运动得越快(最先从右侧掉落)。对实验现象进行解释和分析是探究实践的重要能力,请基于现象进行合理解释。
【答案】用吹风机在右侧最上方的管口处向下吹气时,上面玻璃管右侧的空气流速最大,下面玻璃管右侧的空气流速最小,三个玻璃管左侧的空气流速不变,压强不变,产生向右的压强差,且压强差由上至下依次减小,三个乒乓球在压强差的作用下会向右侧运动,且越上方的乒乓球运动得越快。
【分析】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。据此分析即可解答。
【解答】答:用吹风机在右侧最上方的管口处向下吹气时,上面玻璃管右侧的空气流速最大,下面玻璃管右侧的空气流速最小,三个玻璃管左侧的空气流速不变,压强不变,产生向右的压强差,且压强差由上至下依次减小,三个乒乓球在压强差的作用下会向右侧运动,且越上方的乒乓球运动得越快。
35.将酒精棉点燃放入瓶中,再将去壳的熟鸡蛋堵住瓶口,会看到瓶子把鸡蛋“吞”进去的现象,如图1所示。小徐对此现象进行的解释是:瓶中空气受热后逸出,且部分被消耗,变得稀薄,对鸡蛋的托力变小,所以鸡蛋在重力作用下进入瓶中。小金认为,上述解释有误,于是进行了如图2所示的实验,将酒精棉花点燃后放入瓶中,手拿着瓶子使瓶口向下,再将去皮的熟鸡蛋堵住瓶口,鸡蛋也能被“吞入”瓶中。小徐思考后重复图2实验,发现成功率较低。通过比较图1和图2瓶子摆放的位置,她将实验进行微调,大大提高了实验成功率,请结合以上实验回答下列问题:
(1)谈谈小金设计图2实验的目的。
(2)解释图2实验(下划线部分)现象出现的原因。
(3)小徐提高成功率的改进做法。
【答案】(1)避免鸡蛋重力的影响;(2)因为瓶外大气压强大于瓶内气压(瓶外大气压力大于瓶内大气压力和鸡蛋的重力),所以我们能看到瓶吞鸡蛋的现象;(3)改进做法:将瓶子水平放置
【分析】(1)小金手拿着瓶子使瓶口向下进行了如图2所示的实验,是为了排除鸡蛋重力的影响。
(2)瓶子水平放置也可以排除鸡蛋重力的影响。根据实验现象得出大气压强存在的结论。
【解答】答:根据图1做实验会受鸡蛋重力的影响,改成图2所示的方法就可以避免鸡蛋重力的影响;
因为瓶外大气压强大于瓶内气压(瓶外大气压力大于瓶内大气压力和鸡蛋的重力),所以我们能看到瓶吞鸡蛋的现象;
为避免鸡蛋重力的影响,也可以将瓶子水平放置。
故答案为:(1)避免鸡蛋重力的影响;(2)因为瓶外大气压强大于瓶内气压(瓶外大气压力大于瓶内大气压力和鸡蛋的重力),所以我们能看到瓶吞鸡蛋的现象;(3)改进做法:将瓶子水平放置。
36.山山在家中倒牛奶时发现了一个有趣的现象。开口在下倒牛奶,一开始可以顺畅倒出,如图甲所示。一段时间后牛奶却倒出不顺畅,时远时近,导致液体飞溅,如图乙所示。而开口在上倒牛奶,牛奶可以一直顺畅的倒出,如图丙所示。请利用相关知识对上述现象进行解释。
【答案】甲图中瓶口较低,大量液体将瓶口封住,当有液体流出时,瓶内气体压强减小,大气压大于瓶内气体压强与液体压强总和时,停止流动,在倾倒液体的过程中有气泡从瓶口进入到瓶底,此时瓶内压强突然大于大气压,然后有液体快速喷出,易溅到杯子外面,如此反复;而图丙瓶中的液体没有完全封住瓶口,气体可以进入,瓶中液体能够平稳的倒出。
【分析】当瓶内压强大于大气压时液体会流下;甲图中瓶口较低,大量液体将瓶口封住,当有液体流出时,瓶内气体压强减小,大气压大于瓶内气体压强与液体压强总和时,停止流动,在倾倒液体的过程中有气泡从瓶口进入到瓶底,然后有液体倒出,如此反复;而图丙瓶中的液体没有完全封住瓶口,气体可以进入,瓶中液体能够平稳的倒出。
【解答】答:甲图中瓶口较低,大量液体将瓶口封住,当有液体流出时,瓶内气体压强减小,大气压大于瓶内气体压强与液体压强总和时,停止流动,在倾倒液体的过程中有气泡从瓶口进入到瓶底,此时瓶内压强突然大于大气压,然后有液体快速喷出,易溅到杯子外面,如此反复;而图丙瓶中的液体没有完全封住瓶口,气体可以进入,瓶中液体能够平稳的倒出。
37.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,如图甲示意。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 弹簧测力计 。
(2)此注射器活塞横截面积是 0.75 cm2;根据实验数据计算出大气压强是 1.08×105 Pa,比真实值 偏大 (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 偏小 (选填“偏大”或“偏小”)。导致这种结果的原因是: 吸盘内有空气残留 。
(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 ①④ 。
【答案】(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。
【分析】(1)实验中要测出拉力的大小,因此要用到弹簧测力计;
(2)注射器的容积可通过图中读出,其单位为mL,注射器是圆柱体,利用公式V=SL的变形,可求其横截面积的大小;
根据二力平衡的条件,当活塞刚刚拉动时,弹簧测力计的拉力与大气对活塞的压力是一对平衡力;
再根据公式p,将测得的压力和面积代入公式即可算出压强的大小;
根据计算出结果可知道与真实值之间的关系;
(3)根据公式p,将测得的压力和面积代入公式即可算出压强的大小;
影响测量结果的因素有很多,我们应尽可能考虑周全,但不外乎测量时的误差和操作过程中吸盘与玻璃板能否紧密接触等几方面;
(4)从公式p分析,会使测量值小于真实值的可能是所测力F偏小或所测面积S偏大。
【解答】解:(1)根据公式p可知,需要测量力的大小,所以要用到弹簧测力计;
(2)注射器的容器V=4.5mL=4.5cm3,注射器全部刻度的长度:L=6cm;
根据V=SL可知,注射器活塞横截面积:S0.75cm2=7.5×10﹣5m2;
大气压强:p1.08×105Pa;
一个标准大气压的值是1.01×105Pa,所以所测的大气压值大于真实值;
(3)由吸盘的直径为D可知,吸盘的面积:S=πR2=π2;
大气压的值:p′;
由于吸盘内由空气残留,会导致所测的力F偏小,大气压的值偏小;
(4)①橡皮帽封住的注射器小孔中有残余气体,会导致所测的拉力偏小,则大气压值偏小,故①正确;
②活塞与注射器筒壁间有摩擦,会导致所测的拉力偏大,则大气压值偏大,故②不正确;
③弹簧测力计的示数没有读准,导致所测的拉力可能偏大也可能偏小,则大气压值可能偏大也可能偏小,故③不正确;
④活塞与注射器筒壁不完全密封,会有空气进入注射器筒内,导致所测的拉力偏小,则大气压值偏小,故④正确;
故选:①④。
故答案为:(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。
38.(2025 黑龙江)阅读下面短文,回答问题。
据报道,中国一年快递业务量突破1700亿件,连续11年稳居世界第一。物流装备制造业如何助力中国快递再上新台阶引发新思考。
图中是我国某公司设计制造的物流无人机,机身上有水平机翼,还有4对带动桨叶水平旋转的电动机,尾部有1个带动桨叶竖直旋转的电动机。当水平旋转桨叶转动时,静止在地面的无人机向上运动,升空后竖直旋转桨叶转动时,推动飞机向前运动。
(1)当水平桨叶转动时,对桨叶产生向上升力的施力物体是 空气 ,这个力改变了飞机的 运动状态 ,使飞机向上运动。
(2)飞机向前运动时水平机翼受到向上的升力。观察图中水平机翼的形状,并分析机翼受到向上的升力的原因。
【答案】(1)空气;运动状态;(2)流体流速越大的位置,产生的压强越小。水平机翼的形状是上凸下平,机翼上方空气流动速度较大,空气对机翼向下的压强较小;机翼下方空气流动速度较小,空气对机翼向上的压强较大,空气对机翼会产生向上的压强差和压力差,所以机翼受到向上的升力。
【分析】(1)当水平桨叶转动时,对桨叶产生向上升力的施力物体是空气;
力可以改变物体的运动状态;
(2)流体流速越大的位置,产生的压强越小。
【解答】解:(1)当水平桨叶转动时,对桨叶产生向上升力的施力物体是空气,这个力改变了飞机的运动状态,使飞机向上运动。
(2)飞机向前运动时水平机翼受到向上的升力。观察图中水平机翼的形状,机翼的上表面通常设计为弧形,而下表面较为平直。当飞机向前运动时,空气流经机翼,由于机翼上表面的弧形设计,空气在上表面的流速比下表面快。根据伯努利原理,流速越快的地方,压强越小、压力越小。因此,机翼上表面的压力低于下表面,产生了一个向上的压力差,即升力。这就是机翼受到向上升力的原因。
故答案为:(1)空气;运动状态;(2)流体流速越大的位置,产生的压强越小。水平机翼的形状是上凸下平,机翼上方空气流动速度较大,空气对机翼向下的压强较小;机翼下方空气流动速度较小,空气对机翼向上的压强较大,空气对机翼会产生向上的压强差和压力差,所以机翼受到向上的升力。
39.飞鸟在天空中自由翱翔,人类模拟飞鸟的翅膀制造了飞机的机翼,从而遨游天空。
(1)飞鸟展开翅膀滑翔飞行时获得向上的升力,其升力是由于飞鸟翅膀上表面附近的空气流速 大于 (选填“大于”“等于”或“小于”)翅膀下表面附近的空气流速而产生的。
(2)飞鸟飞行时产生的升力,可表示为F=kSv2,式中S为翅膀的面积,v为飞鸟的飞行速度,k为比例常量。鸟在空中水平滑翔时,双翅左右伸展不动,滑翔的速度取决于鸟的体重和翅膀的大小,则体重小翅膀大的鸟滑翔速度 小于 (选填“大于”“等于”或“小于”)体重大翅膀小的鸟滑翔速度。若一只质量为m0、翅膀面积为S0的飞鸟,其水平滑翔速度为v0,假设飞机飞行时获得的升力与飞鸟飞行时获得的升力满足同样的规律,且k值相同(k为未知量),则一架质量为m、起飞速度为v的飞机,其机翼设计面积S应为 。
【答案】(1)大于;(2)小于;。
【分析】(1)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,压强越小。
(2)根据飞机飞行时获得的升力与该飞鸟飞行时获得的升力满足同样的规律,且k值相同(k为未知量),分别写出飞机和飞鸟的有关k的表达式,让其相等,进行化简得出S的表达式即可。
【解答】解:(1)飞鸟翅膀上表面附近的空气流速大于下表面附近的空气流速,因而上表面气体的压强小于下表面气体的压强,翅膀上下方所受到的压力差形成向上的升力。
(2)由公式F=kSv2可得,v,体重小翅膀大的鸟滑翔速度小于体重大翅膀小的鸟滑翔速度,
飞鸟或飞机在空中飞行时,所受的升力等于本身的重力。
对于飞鸟有:m0g=kS0υ02,则k
对于飞机有:mg=kSυ2,则k
因为k值相同,
所以
化简得:S
故答案为:(1)大于;(2)小于;。
40.图1和图2是家中洗手液按压瓶盖的操作示意图。按压活塞向下压缩弹簧,储液筒里的液体从出液口流出(如图1);松手后弹簧恢复并推动活塞向上移动,液体“吸”入到储液筒(如图2),如此往复,液体不断流出。
(1)向下按压后松手时,液体从导液管通过进液阀门进入到储液筒,是因为瓶中气压 大于 储液筒中气压(选填“大于”、“小于”或“等于”)。
(2)如果宇航员在太空舱中按压这种瓶装洗手液瓶盖, 能 挤出洗手液(选填“能”或“不能”)。
(3)某科学兴趣小组通过改装注射器也能实现按压泵的工作效果。具体做法是在注射器的原开孔旁再增加一个孔(如图3所示),并在出水口和进水口的虚线框位置处各安装一个单向阀,单向阀只允许液体向一个方向流动。当受到反向的水压或气压时,阀门会自动关闭。图4是两个不同朝向的单向阀示意图,则在图3的出水口虚线框处应该加装 乙 种单向阀(选填图4中单向阀编号)。
【答案】(1)大于;(2)能;(3)乙。
【分析】(1)液体从导液管通过进液阀门进入到储液筒,是因为瓶中气压大于储液筒中气压;
(2)太空舱中也有空气,有气压;
(3)结合大气压分析单向阀允许液体向一个方向流动。
【解答】解:(1)向下按压后松手时,液体从导液管通过进液阀门进入到储液筒,是因为瓶中气压大于储液筒中气压,在气压差作用下,瓶中液体沿导液管上升。
(2)太空舱中内也有空气,如果宇航员在太空舱中按压这种洗手液瓶盖,同样可以通过按压增大瓶内气压,使瓶内气压大于舱内气压,同样可以挤出液体。
(3)向上拉注射器,注射器内大气压空间增大,液体大外界大气压的作用下,由进水口进入注射器内;向下压注射器,水从出水口射出。则在图3的出水口虚线框处应该加装乙种单向阀。
故答案为:(1)大于;(2)能;(3)乙。
41.(2024春 市北区期中)负压鱼缸
传统鱼缸深度最大不超过60cm,以人的手掌摸到缸底为宜。成年人站立可以勉强操作鱼缸,便决定了传统鱼缸与底座的总体高度为人的腋下高度,不超过1.2m﹣1.3m。
如果说传统鱼缸是“卧式”鱼缸,负压鱼缸(图甲)则是“立式”鱼缸,可以增加高度,换水、喂鱼相当方便,不受操作的限制,“负压”是低于一个标准大气压的气体压力状态。
负压鱼缸的结构采用独特设计,该设计使负压缸顶部保持低压状态,因此水就不会从底缸出口流出。一般负压鱼缸配有电子控制系统以及一台真空泵,如图乙所示,可以通过抽吸形成一定负压。负压鱼缸解决了传统正压鱼缸无法超越的基础性难题:即在操作限制的情况下,可以增加鱼缸的高度,方便观赏,解决了传统家居鱼缸(水族箱)能长不能高的难题。
(1)上述的新型鱼缸 不属于 (选填“属于”或者“不属于”)连通器,了解了负压鱼缸后,小明为家里的盆景制作了一个自动供水装置(见图丙)。用玻璃瓶灌满水后倒立在盆景盘里,瓶中的水 不会 (选填“会”或者“不会”)流出。接着用注射器吸走部分盆景盘里的水来模拟绿化吸水,当盘中的水位下降到使瓶口露出水面时,瓶中的水 会 (选填“会”或者“不会”)流出;
(2)“负压”原理在生活中非常普遍,下列例子中没有利用“负压”原理的是: C 。
A.我们呼吸时,肺部扩张状态时,新鲜的空气被压入肺内
B.正在工作的吸尘器
C.为了能更快喝到美味的老火靓汤,有些人喜欢用高压锅炖汤
D.医生抽血时,将导管一端的针头插入被检查者的静脉,另一端的针头插入真空采血管,血液便自动流入采血管
(3)热爱开动脑筋的小明想起了托里拆利实验,按照大气压强为105Pa计算,大气压强应该能支撑起约10m高的水柱,说明负压缸的顶部肯定有空气。请你根据图乙给出的条件,计算出负压缸顶部液面上方的气压为 9.02×104 Pa;水对底缸底部的压强为 2.94×103 Pa。
【答案】(1)不属于;不会;会;(2)C;(3)9.02×104;2.94×103。
【分析】(1)上端开口,底部连通的容器叫连通器;从大气压与瓶内压强的关系角度考虑水会不会流出;
(2)“负压”是低于一个标准大气压的气体压力状态,据此判断各选项中是否利用“负压”原理;
(3)根据图乙,负压缸顶部液面上方的气压与水柱的压强之和,等于外界大气压;水对底缸底部的压强可利用公式p=ρgh进行计算,其中深度为自由液面到容器底的深度。
【解答】解:(1)由题意可知,新型鱼缸的结构不符合上端开口,底部连通的特点,不属于连通器;
用玻璃瓶灌满水后倒立在盆景盘里,由于大气压的作用,瓶中的水不会流出;
当盘中的水位下降到使瓶口露出水面时,瓶中的水由于重力的作用会流出。
(2)A、我们呼吸时,肺部扩张状态时,肺内气压小于外界大气压,新鲜的空气被压入肺内,利用了“负压”原理,故A不合题意;
B、正在工作的吸尘器,其内部小于外界大气压,是“负压”状态,故B不合题意;
C、为了能更快喝到美味的老火靓汤,用高压锅炖汤,是利用了气压越大、液体的沸点越高的原理,故C符合题意;
D、医生抽血时,将导管一端的针头插入被检查者的静脉,另一端的针头插入真空采血管,血液便自动流入采血管利用了“负压”原理,故D不合题意。
故选:C。
(3)由图乙可知,负压缸顶部液面上方的气压与水柱的压强之和,等于外界大气压,
故负压缸顶部液面上方的气压为:p气=p0﹣ρ水gh1=105Pa﹣1.0×103kg/m3×9.8N/kg×1m=9.02×104Pa。
水缸底部到自由液面的距离为:h2=30cm=0.3m,
故水对底缸底部的压强为:p底=ρ水gh2=1.0×103kg/m3×9.8N/kg×0.3m=2.94×103Pa。
故答案为:(1)不属于;不会;会;(2)C;(3)9.02×104;2.94×103。
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【筑基中考·精准攻坚】2026年中考科学一轮复习专训
第 8 讲 压力和压强
第 3 节 大气的压强 流体压强与流速的关系
1.(2025 广西)大气压强与我们的生活息息相关,能证实大气压强存在的实例是( )
A.用吸管吸水 B.用筷子夹菜
C.用细线切豆腐 D.用削笔刀削铅笔
2.(2024 乐山)乐山某初中学校开展以“苍穹”为主题的飞机模型制作大赛,要让飞机获得升力,机翼横截面的形状应设计成( )
A. B. C. D.
3.(2024 长沙)在一端封闭的塑料管中灌满水,用纸片盖住管口后倒过来,如图所示。纸片和塑料管里的水不会掉下来,是因为( )
A.水受到的重力 B.空气对水的浮力
C.塑料管对纸片的弹力 D.大气压力
4.为了让厨房、卫生间里的脏水通过下水管道快速流到阴沟,同时又不让臭味沿管道上返,某项目化学习小组设计了如下4个方案,其中能达成目标的最佳方案是( )
A. B. C. D.
5.小科利用饮料瓶完成了如图所示的实验,可以证明大气压存在的是( )
A.覆杯实验中水不流出 B.水从侧孔喷出 C.用手弹开纸片 D.将瓶按入水中感到费力
6.如图,“海姆立克急救法”指患者被异物卡住气管时,用双手冲击患者的上腹部,促使胸腔和肺内气压增大,排出异物。下列能正确表示异物排出时膈的升降和肺内压p内、外界气压p外大小关系的是( )
A.p内<p外 B.p内>p外 C.p内<p外 D.p内>p外
7.(2024 成都)如图,可以用吸管“吸”取杯中的饮料,下列现象中,“吸”的物理原理与其相同的是( )
A.公路旁用隔音墙“吸”收部分噪声
B.大树通过根从土壤中“吸”取养分
C.化学实验中用胶头滴管“吸”取药液
D.用丝绸摩擦过的玻璃棒“吸”引纸屑
8.如图甲所示,小金用力拧玻璃瓶瓶盖,可是怎么也拧不动;如图乙所示用勺子在玻璃瓶瓶盖边缘撬了几下后,用手一拧瓶盖就打开了。这主要是因为用勺子撬瓶盖可以( )
A.减小瓶内外气体的压力差
B.增大瓶盖与瓶口的接触面积
C.降低瓶盖上方的外部气压
D.增大瓶盖与瓶口的摩擦阻力
9.学习了“流体压强与流速的关系”后,为了解决“H”形地下通道中过道的通风问题,同学们设计了如下几种方案。如图所示,黑色部分为墙面凸出部分,“”为安装在过道顶的换气扇,其中既有效又节能的是( )
A. B. C. D.
10.生活处处有物理,小已同学在家中做了一个小实验,可以不弄湿手取出水中的硬币。具体操作如图所示,下列说法错误的是( )
A.甲图中,观察到水下的硬币比实际位置更浅
B.乙图中,沉在水底的硬币不受浮力
C.丙图中,蜡烛燃烧时,杯中的氧气含量减少
D.丁图中,杯子里气压减小,盘中水在大气压的作用下进入杯中
11.如图所示的实验中吸盘(本身重力不计)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.要使甲图的实验易做成功,墙面必须粗糙
C.利用甲、乙两图的实验都可以粗略测量大气压的值
D.乙图中下面的吸盘和钩码看作整体分析,其受到大气压力与钩码的总重力平衡
12.从史前时期,人类就已经开始对天气进行预测,从而相应地安排工作与生活。小婷想研究如图所示的“天气预报瓶”的工作原理,A为玻璃管,与大气相通,B为密闭的玻璃球,A与B下部相通,内装有红墨水。下列说法正确的是( )
A.晴天气压比阴雨天的高,阴雨天A管液面会下降
B.A管管口空气流速较大时,A管中液面会上升
C.A管中液面上升时,说明外界大气压增大
D.B球内装有较多红墨水,会增大瓶内温度变化造成的干扰
13.为了测定风速的大小,小明设计了四种装置,其中探头、金属杆和滑动变阻器的滑片P相连,可上下移动。现要求:当风吹过探头时,滑动变阻器的滑片P向下移动,且风速增大时电压表的示数增大。其中符合要求的是( )
A. B. C. D.
14.(2024 兰州)小敏利用如图甲所示的高脚玻璃杯做实验,下列说法中不正确的是( )
A.纸片被击打后迅速飞出,鸡蛋却落入杯中,这是因为鸡蛋具有惯性
B.轻敲杯口,听到声音的同时看到水面出现波纹,说明声音是由物体振动产生的
C.改变杯内水量,敲击杯子发声时的音调改变,这是由于杯壁的振幅改变引
D.用装满水的玻璃杯做如图乙所示的“覆杯实验”,可以证明大气压强的存在
15.(2025 山东)小华观察发现:同一河流,狭窄处比宽阔处水流更快。受此启发,他结合所学物理知识,设计了四种装置吸取液体肥,用于学校劳动基地水肥一体化灌溉,各装置剖面如图所示。在左端管口横截面积和水流流速相同的情况下,下列设计中吸肥最快的是( )
A. B. C. D.
16.小科做了如图所示的四个实验。下列有关说法中正确的是( )
A.甲中,水面上方的大气压小于标准大气压,继续给水加热,水的温度将升高
B.乙中,管中的水使管底部橡皮膜向下凸出,可证明大气压强的存在
C.丙中,马德堡半球实验是历史上最早测出标准大气压值的实验
D.丁中,用力吹气,瓶中的水从竖直的玻璃管内上升,再从管口向左喷出
17.(2025 广元)“问天”学习小组对物理课本上的插图进行讨论,下列说法正确的是( )
A.甲:把玻璃管倾斜,管内外水银面竖直高度差变大
B.乙:抽水机工作时,提起活塞,阀门B因外界大气压大于活塞下方气压而打开
C.丙:向两纸中间吹气,纸会靠拢,原因是空气流速大的地方压强大
D.丁:人坐A船,用力推B船,能够把B船推开,而A船不动
18.(2025 日照)小明把盛水的容器放在桌面上,将A管插入水中,再把B管的管口贴靠在A管的上端。用吹风机低速挡从B管的另一端向管中吹气,可以看到A管中水面上升到如图所示位置并保持静止。下列说法正确的是( )
A.容器中水面上方大气压等于A管上端管口处气压
B.A管底部内、外同一深度处水的压强相等
C.容器对桌面的压强比吹气前大
D.换用吹风机高速挡吹气,水可从A管的上端喷出
19.利用大气压原理解释现象时,有同学经分析后概括出如图所示的思维模型。
(1)思维模型中的“?”处应填 (选填“开放”或“密闭”)。
(2)根据思维模型,马德堡半球实验是通过 的方式减小球内气压。
20.如图甲所示,用两只金属盆可模拟马德堡半球实验。
(1)马德堡半球实验证明了 的存在。
(2)实验过程中,先将两只金属盆用凡士林粘合,然后抽气,再向两边拉。如图乙为单只金属盆示意图。已知大气压作用于每只金属盆的有效面积S均为0.03米2,测得此时大气压强ρ0为1×105帕,则实验时每只金属盆所受外界大气压力F的大小均为 牛。
(3)经测定,最后拉开金属盆时两边用的力均小于F,其原因可能是 。
21.在生活中,我们有时因为生病而需要打针输液。图为输液示意图,玻璃药瓶瓶口插有两根管子,其中C管的作用是利用 使药液从A瓶中顺利流出。若要提高输液速度,除了调整调节器外,还有一个简便的方法就是 。在整个输液过程中,随着药液不断滴下,玻璃药瓶连同瓶中的药液共同的重心将 (填字母)。
A.一直下降 B.一直上升 C.先下降后上升 D.先上升后下降
(第21题图) (第22题图) (第23题图)
22.(2025 凉山州)如图所示,该实验是托里拆利第一次测出大气压强值的实验,水银对玻璃管中A点的压强 (选填“大于”“小于”或“等于”)水银槽上方的大气压强。利用图中数据可计算出该地的大气压强为 Pa。(ρ水银=13.6×103kg/m3)
23.覆杯实验是科学中的经典实验。小乐在薄壁玻璃杯内盛满水,杯口盖上一张硬纸片(不留空气,然后托住硬纸片,将玻璃杯倒置,水不流出,硬纸片也不掉下,如图甲所示。
(1)小乐在实验时将玻璃杯逆时针旋转90°至如图乙所示状态,其目的是证明 。
(2)当玻璃杯处于如图甲所示状态时,玻璃杯中水的高度为15cm,杯口圆面积为100cm2,若实验时大气压强为1×105Pa,不计硬纸片质量,则硬纸片与水和杯接触的100cm2部分,受到向下的压力为 N:得出上述数据的理由是 。
24.为了探究“气体压强与流速的关系”,小科设计了如图所示的实验装置。其中两端开口的U形管中有适量的水,U形管的左端通过橡皮管与玻璃管侧壁管口相连通。
(1)小科用电吹风机从左侧管口吹风,则U形管 (选填“左”或“右”)侧液面将升高。说明气体的流速越大,压强越 。
(2)灰鹅在飞行途中突遇强风,会将身体翻转180°用脚朝上但头保持不变的怪异姿势进行飞行,如图所示,其目的是迅速 (选填“升高”或“降低”)飞行高度,躲避危险。
25.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,如果观察到橡皮膜边缘
气泡冒出(选填“无”或“有”),则气密性不好。
(2)小明将该气压计从山脚带到山顶,则发现吸管B端的指向 (填“M”、“N”或“P”)。
26.以下为某校学生进行“自制温度计”项目化学习的部分片段。
(1)如图所示的自制温度计利用了液体(气体) 的原理,实现玻璃管内的液面随环境温度的变化而发生相应的变化。
(2)制作如图所示的简易温度计:
①选择合适的器材:实验室有粗细两种玻璃管,应选择哪种更合适并说明理由 。
②制作过程:瓶内装入一定量的水,把细玻璃管插入橡胶塞中,并标上刻度。
(3)一器多用:该温度计也可作为简易气压计使用,当外界气压发生改变时,自制温度计内的玻璃管液面也会发生变化,当外界气压减小时,玻璃管内的液面 (选填“上升”“下降”或“不变”)。
27.使用按压式手动取水器能便捷取用桶装水(如图甲),通过不断按压气囊,就可连续不断出水,取水器内部结构如乙图所示,其中A、B是只能朝一个方向打开的阀门,当按压气囊时,A阀门关闭,B阀门打开。
(1)请写出气囊弹回时,A阀门处于 状态(选填“打开”或“关闭”)。
(2)在使用过程中发现,松开气囊,不能立刻停止出水。某同学认为只需在取水器上增加一个开口并塞上塞子,需要停止出水时,取下塞子即可。为实现上述功能,请在图丙①、②两处位置中选择合适的开口位置并说明理由: 。
28.如图是鱼缸中电动增氧泵的原理图。将增氧泵浸没在水中,打开电动机后,电动机驱动叶轮转动,缸底的水从进水口被吸入后,经叶轮加速,水流快速流过喷水管。空气通过进气管进入水中,最终携带氧气的水流从喷水管流出。
(1)电动机工作时带动叶轮转动,使水高速喷出,将电能转化为水的 。
(2)在叶轮推动下,喷水管中的水高速流过,此时进气管下部的气压 (填变大、变小或不变)。
(3)下列是小金总结的缸底的水被吸入泵内的原因,请对其过程排序 。
①外界大气压把水压入进水口 ②外界大气压强大于泵壳内压强
③叶轮转动把泵壳内的水甩出,在泵壳内形成了低压区
29.图甲是家用的一款爱仕达炒锅,与其他不同的是锅盖周边有一圈橡胶圈,顶部有一蒸汽阀门(如图丙),蒸汽阀门可上下活动,向上向下时橡胶都可与内外玻璃紧密贴合。
(1)这款炒锅的好处之一,蒸制、炖汤容易熟,可充当“高压锅”的作用。这是由于密封效果好,蒸炖时蒸气不易出来,使得锅内气压增大,沸点 (填“降低”或“升高”)。
(2)如丙图把锅盖放在光滑的瓷砖表面,向下关闭阀门,锅盖内外压强差约为3000Pa左右,较难竖直向上拿起来。已知锅盖的重力8N,直径32cm,横截面积约为800cm2,请计算要提起锅盖大约需多大的力? 。(结果取整数)
(3)为能轻松拿起锅盖,下列几种方法可行的是 。
A.将蒸汽阀门往上拉一下,让空气进入后再提起
B.将锅盖水平移动,使锅的边缘露出瓷砖边缘后再提起
C.用一薄片,将橡胶圈的一侧先翘起后再提起
D.两个人一起竖直向上用力提起
30.请用所学的科学知识解决下列问题:
(1)如甲图所示,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
(2)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图 (选填“乙”或“丙”)的原理;
(3)天宫课堂上,西藏分会场的同学提问: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:在失重条件下,水 (选填“能”或“不能”)进行对流,所以 (选填“容易”或“不容易”)烧开。
31.歼﹣16战斗机,是我国自主研制第四代战斗机,被称为我国第一王牌战机。小王发现机翼的形状都有明显的弧形,于是,他进行了如下探究:用硬纸板制作机翼模型,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,获得以下数据。
实验 组别 机翼 长度 机翼 宽度 机翼 厚度 不同风速时弹簧秤的示数(N)
0m/s 1m/s 3m/s 6m/s 12m/s
1 20cm 10cm 2cm 9.5 8.5 7.1 5.1 2.9
2 20cm 10cm 4cm 10.0 8.6 6.3 3.1 0
3 20cm 10cm 6cm 11.0 9.1 6.1 2.5 0
(1)依据以上的探究过程,飞机升力与飞机机翼的关系,小王提出的问题是什么? 。
(2)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 。
(3)第2组实验中,当风速为6m/s时机翼模型受到的升 N。
(4)根据表格数据,分析机翼模型的升力和机翼的关系: 。
32.小科发现吹气球时所用的力大小是在变的,于是通过查阅资料得知某型号气球弹力产生的压强p与半径R的关系如图甲。为此小科用二只相同的该型号气球A、B按如图乙的装置进行探究:
【实验步骤】①闭合阀门3,打开阀门1、2,向A气球中充气,使其半径为15cm,闭合阀门2。
②打开阀门3,向B气球中充气,使其半径为10cm,闭合阀门1。
③打开阀门2,观察并记录实验现象。
【实验分析】
(1)根据图甲描述该气球弹力产生的压强与半径的关系: 。
(2)完成步骤①和步骤②后,A、B气球弹力产生的压强大小关系为pA pB。
(3)推测步骤③中两气球大小如何变化并说明理由: 。
33.为了探究一定质量的气体压强与气体体积的关系,小明用如图所示的装置进行如下实验:
①取一个U形玻璃容器,往容器中注入一定量清水,待A、B管内液面相平时用密封盖将A管上方一定质量的空气密封。
②将A管上方的空气进行4等分,标记对应刻度线“0、1、2、3”,如图所示。
③往B管中注入清水,待A管中液面分别上升至刻度线“1、2和3”时,分别测量并记录B管与A管内液面的高度差为Δh1、Δh2和Δh3。
(1)本实验通过比较 反映A管上方气体压强的大小。
(2)本实验除了温度计之外,还需要用到的测量仪器是 。
(3)小明通过实验得出结论:一定质量的气体,体积越小,压强越大。他获得的证据是: 。
(4)为了使液面的高度差更明显,小明和小白分别提出了两种改进建议:
小明建议:选择更细的B管。小白建议:用密度更小的液体替换清水。
请判断谁的建议合理并说明理由: 。
34.某校科学兴趣小组利用如图所示的装置研究气体压强和流速的关系。在三根相同的水平玻璃管的左侧各放入一个相同的乒乓球,用吹风机在右侧最上方的管口处向下吹风。同学们仔细观察,发现了以下现象:①三个乒乓球均向右侧运动;②越上方的乒乓球运动得越快(最先从右侧掉落)。对实验现象进行解释和分析是探究实践的重要能力,请基于现象进行合理解释。
35.将酒精棉点燃放入瓶中,再将去壳的熟鸡蛋堵住瓶口,会看到瓶子把鸡蛋“吞”进去的现象,如图1所示。小徐对此现象进行的解释是:瓶中空气受热后逸出,且部分被消耗,变得稀薄,对鸡蛋的托力变小,所以鸡蛋在重力作用下进入瓶中。小金认为,上述解释有误,于是进行了如图2所示的实验,将酒精棉花点燃后放入瓶中,手拿着瓶子使瓶口向下,再将去皮的熟鸡蛋堵住瓶口,鸡蛋也能被“吞入”瓶中。小徐思考后重复图2实验,发现成功率较低。通过比较图1和图2瓶子摆放的位置,她将实验进行微调,大大提高了实验成功率,请结合以上实验回答下列问题:
(1)谈谈小金设计图2实验的目的。
(2)解释图2实验(下划线部分)现象出现的原因。
(3)小徐提高成功率的改进做法。
36.山山在家中倒牛奶时发现了一个有趣的现象。开口在下倒牛奶,一开始可以顺畅倒出,如图甲所示。一段时间后牛奶却倒出不顺畅,时远时近,导致液体飞溅,如图乙所示。而开口在上倒牛奶,牛奶可以一直顺畅的倒出,如图丙所示。请利用相关知识对上述现象进行解释。
37.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,如图甲示意。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 。
38.(2025 黑龙江)阅读下面短文,回答问题。
据报道,中国一年快递业务量突破1700亿件,连续11年稳居世界第一。物流装备制造业如何助力中国快递再上新台阶引发新思考。
图中是我国某公司设计制造的物流无人机,机身上有水平机翼,还有4对带动桨叶水平旋转的电动机,尾部有1个带动桨叶竖直旋转的电动机。当水平旋转桨叶转动时,静止在地面的无人机向上运动,升空后竖直旋转桨叶转动时,推动飞机向前运动。
(1)当水平桨叶转动时,对桨叶产生向上升力的施力物体是 ,这个力改变了飞机的 ,使飞机向上运动。
(2)飞机向前运动时水平机翼受到向上的升力。观察图中水平机翼的形状,并分析机翼受到向上的升力的原因。
39.飞鸟在天空中自由翱翔,人类模拟飞鸟的翅膀制造了飞机的机翼,从而遨游天空。
(1)飞鸟展开翅膀滑翔飞行时获得向上的升力,其升力是由于飞鸟翅膀上表面附近的空气流速
(选填“大于”“等于”或“小于”)翅膀下表面附近的空气流速而产生的。
(2)飞鸟飞行时产生的升力,可表示为F=kSv2,式中S为翅膀的面积,v为飞鸟的飞行速度,k为比例常量。鸟在空中水平滑翔时,双翅左右伸展不动,滑翔的速度取决于鸟的体重和翅膀的大小,则体重小翅膀大的鸟滑翔速度 (选填“大于”“等于”或“小于”)体重大翅膀小的鸟滑翔速度。若一只质量为m0、翅膀面积为S0的飞鸟,其水平滑翔速度为v0,假设飞机飞行时获得的升力与飞鸟飞行时获得的升力满足同样的规律,且k值相同(k为未知量),则一架质量为m、起飞速度为v的飞机,其机翼设计面积S应为 。
40.图1和图2是家中洗手液按压瓶盖的操作示意图。按压活塞向下压缩弹簧,储液筒里的液体从出液口流出(如图1);松手后弹簧恢复并推动活塞向上移动,液体“吸”入到储液筒(如图2),如此往复,液体不断流出。
(1)向下按压后松手时,液体从导液管通过进液阀门进入到储液筒,是因为瓶中气压 储液筒中气压(选填“大于”、“小于”或“等于”)。
(2)如果宇航员在太空舱中按压这种瓶装洗手液瓶盖, 挤出洗手液(选填“能”或“不能”)。
(3)某科学兴趣小组通过改装注射器也能实现按压泵的工作效果。具体做法是在注射器的原开孔旁再增加一个孔(如图3所示),并在出水口和进水口的虚线框位置处各安装一个单向阀,单向阀只允许液体向一个方向流动。当受到反向的水压或气压时,阀门会自动关闭。图4是两个不同朝向的单向阀示意图,则在图3的出水口虚线框处应该加装 种单向阀(选填图4中单向阀编号)。
41.负压鱼缸
传统鱼缸深度最大不超过60cm,以人的手掌摸到缸底为宜。成年人站立可以勉强操作鱼缸,便决定了传统鱼缸与底座的总体高度为人的腋下高度,不超过1.2m﹣1.3m。
如果说传统鱼缸是“卧式”鱼缸,负压鱼缸(图甲)则是“立式”鱼缸,可以增加高度,换水、喂鱼相当方便,不受操作的限制,“负压”是低于一个标准大气压的气体压力状态。
负压鱼缸的结构采用独特设计,该设计使负压缸顶部保持低压状态,因此水就不会从底缸出口流出。一般负压鱼缸配有电子控制系统以及一台真空泵,如图乙所示,可以通过抽吸形成一定负压。负压鱼缸解决了传统正压鱼缸无法超越的基础性难题:即在操作限制的情况下,可以增加鱼缸的高度,方便观赏,解决了传统家居鱼缸(水族箱)能长不能高的难题。
(1)上述的新型鱼缸 (选填“属于”或者“不属于”)连通器,了解了负压鱼缸后,小明为家里的盆景制作了一个自动供水装置(见图丙)。用玻璃瓶灌满水后倒立在盆景盘里,瓶中的水 (选填“会”或者“不会”)流出。接着用注射器吸走部分盆景盘里的水来模拟绿化吸水,当盘中的水位下降到使瓶口露出水面时,瓶中的水 (选填“会”或者“不会”)流出;
(2)“负压”原理在生活中非常普遍,下列例子中没有利用“负压”原理的是: 。
A.我们呼吸时,肺部扩张状态时,新鲜的空气被压入肺内
B.正在工作的吸尘器
C.为了能更快喝到美味的老火靓汤,有些人喜欢用高压锅炖汤
D.医生抽血时,将导管一端的针头插入被检查者的静脉,另一端的针头插入真空采血管,血液便自动流入采血管
(3)热爱开动脑筋的小明想起了托里拆利实验,按照大气压强为105Pa计算,大气压强应该能支撑起约10m高的水柱,说明负压缸的顶部肯定有空气。请你根据图乙给出的条件,计算出负压缸顶部液面上方的气压为 Pa;水对底缸底部的压强为 Pa。
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