华师大版科学八年级上册 2.3大气压强 综合训练(含解析)

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名称 华师大版科学八年级上册 2.3大气压强 综合训练(含解析)
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资源类型 教案
版本资源 华东师大版
科目 科学
更新时间 2019-03-04 09:00:18

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2.3大气压强
1. 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7.7×10-5m2 , g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
2. 一根试管竖直放置,5cm长水银柱封住一部分气体,那么气体的压强为(? )
/
A.?81cm水银柱????????????????????/B.?71cm水银柱????????????????????/C.?76cm水银柱????????????????????/D.?86cm水银柱
3. 某同学做托里拆利实验,由于玻璃管中混入了少量空气,使玻璃管中水银柱的高度略低于正常值,如果他把玻璃管向上提(管口不离开槽内的水银面),产生的结果是( ????)
/
A.?管内水银柱高度增大???????????????????????????????????????????/B.?管内水银柱高度不变 C.?管内水银柱高度减小???????????????????????????????????????????/D.?以上几种情况都有可能
4. 小柯设计了一个“不用绳子扎口的气球”,如图所示,先将气球放入玻璃瓶中,再将球口紧套在玻璃瓶口,从抽气口抽气,观察到气球变大;停止抽气后,马上用橡皮套封住抽气口,此时气球不用绳子扎,也能保持膨胀状态。假设抽气前后气球内的气压分别是P1、P2 , 瓶内的气压分别是P3、P4 , 则下列关系正确的是(?? ) /
A.?P15. 做托里拆利实验时,对实验结果有影响的是(?? )
A.?玻璃管的粗细,越粗,测得的结果越小 B.?玻璃管的长短,越长,测得的结果越大 C.?稍倾斜,倾斜时不准确,只有竖直时才准确 D.?在山上和山下做,在山上测得的值小,在山下测得的值大
6. 如图为玻璃厂搬运平板玻璃时使用的真空吸盘起重机的示意图,起重机上有若干个相同的真空吸盘,下列关于真空吸盘起重机的说法,不正确的是(  ) /
A.?吸盘起重机在使用时必须排尽吸盘内的空气 B.?当玻璃板静止在空中时,其所受重力等于吸盘对它的压力 C.?若要吊起更重的玻璃板,则应增加吸盘个数 D.?吸盘起重机不可以搬运表面粗糙的木板
7. 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.?实验中玻璃管内水银面的上方有少量空气???????????/B.?是大气压支持玻璃管内这段水银柱不会落下 C.?大气压的数值等于这段水银柱产生的压强???????????/D.?玻璃管倾斜不影响实验测量结果
8. 用如图所示的装置抽水,当活塞上升到S管口后继续上升,则发现的现象有(???? )
/
A.?水从S管口流出???????????????????????????????????????????????????/
B.?管内水随活塞继续上升?? C.?管内水面开始下落??????????????????????????????????????????????/
D.?水不能从S管口流出,水保持在管口附近不动,既不上升也不下降
9. 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);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.?探究的假设:大气对各个方向都有压强 C.?探究的目的:研究水的重力与大气压力的关系????/
D.?探究的结论:大气向各个方向的压强相等
10. 如图所示,两端都开口的直玻璃管和直角弯管插入瓶塞中,直玻璃管的一端套有一个小气球。当通过直角弯管抽出瓶内的空气时,小气球发生的变化是??? (? ) /
A.?不会发生变化?????????????????????????????/B.?将鼓起??????????????????????????/C.?将变瘪???????????????????????????/D.?无法确定
11. 小明利用玻璃瓶、细管和带颜色的水自制了一个气压计和一个温度计(如图甲和乙所示)。下列说法错误的是(  )
/
A.?拿着甲图中的自制气压计上高山过程中,细管中的水柱会下降??????????/
B.?如用一个细玻璃管在甲图细管口上方水平吹气,管中水柱会上升 C.?把乙图中自制温度计放入冷水中,细管中的水柱会下降??????????/
D.?用力捏乙图中自制温度计的小瓶,细管中的水柱会上升
12. 在验证大气压存在的覆杯实验中,小柯认为:“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”.下列能帮助小柯改变这种想法的实猃是(? ) /
A.?如图甲,换用不同种类的纸片做覆杯实验,紙片都不掉落 B.?如图乙,覆杯实验中将杯口朝向不同方向,纸片均不掉落 C.?如图丙,将一张湿纸覆盖在空杯子的杯口,倒转杯子纸片不掉落 D.?如图丁,在密闭钟罩内做覆杯实验,抽出钟罩内空气的过程中纸片掉落
13. 有关压强知识的应用,下列说法正确的是(  )
A.?飞机的机翼能获得升力,是应用了流体中流速越大的地方压强越大的原理 B.?人用吸管吸食饮料是靠液体压强把饮料“压”进了嘴里 C.?大型的载重汽车装有许多车轮是为了减小车对路面的压强 D.?潜水员在水中下潜时穿潜水服,是因为液体压强随液体深度的增加而减小
14. 如图所示的实验现象,不能说明大气压强存在的是(?? ) A.?手移开后塑料片不落下 / B.?小试管上升 /?? C.?去壳熟鸡蛋进入瓶内 / D.?杯口的纸片不下落 /
15. 小乐利用图甲所示装置测定空气中氧气的含量,其中燃烧匙内的白磷用电加热装置点燃,瓶内气压用气体压强传感器测定,其变化如图乙所示。则下列分析合理的是(?? )
/
A.?t1时刻后的一段时间内瓶内气压显著增加,其原因是白磷燃烧产生大量白雾??????????/
B.?从瓶内气压达到最高点直至t2时刻,瓶内温度始终保持不变 C.?通过t2时刻瓶内的气压值,可以计算得出氧气约占空气质量的1/5??????????/
D.?t3时刻后的一段时间内瓶内气压又显著增加,其原因是气体的体积减小
16. 央视“大风车”栏目常介绍科普知识,其中介绍了“天气预报瓶”的创意新品(如图所示), / A为玻璃管与大气相通,B为密闭的玻璃球,A与B下部连通,内装有红墨水.小科仿制了一个,发现比较灵验,在冬天时,当A管液面明显上升时,往往转为阴雨天气。这是因为此时的大气压________(选填“增大”、“减小”或“不变”)。小明家住33楼,他将此装置带回家中,在电梯上升过程中,最有可能出现的现象是玻璃球内的液面将________(选填“上升”、“下降”或“不变”)
17. 学校课外兴趣小组想制作一个能产生持续喷泉的实验装置,他们设计的实验装置示意图如图所示,要在瓶内产生高度恒为h的喷泉,那么甲乙两个容器水面的高度差H与喷泉高度h的关系必须满足________,瓶内液面上的压强p必须________。
/
18. 1654年,马德堡市长和他的助手做了著名的“马德堡半球实验”,证明了大气压的存在. (1)实验中,他们把两个铜半球壳灌满水后合在一起,再把水全部抽出,此时球内接近________?,周围的________?把两个铜半球紧紧地压在一起. (2)如图,某校同学用底面积为500cm2的平底压力锅代替铜半球模拟上述实验,在山底比在山顶拉开锅的最小拉力要________?(山底与山顶气温相同),在山底,当锅两边受到的拉力均为4000N时,锅恰好被拉开,此时锅内空气的压强约为 ________?Pa(大气压取105Pa). /
19. 如图所示是小华做“估测大气压的值”的实验示意图。
/
(1)请将下列实验步骤补充完整: ①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。②用细尼龙绳拴住注射器活塞的颈部,使绳的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,当即等于大气对活塞的压力F。 ③用刻度尺测出注射器的全部刻度线的长度,记为L,读出注射器的容积V,则活塞的面积S=________。 ④最后计算出此时大气压的数值p= ________?(写出表达式)。
(2)实验过程中小华正确使用了测量仪器且读数正确,但他发现测量的结果总是偏小,其主要原因是________?.
20. 晓宇设计了用吸盘测量大气压值得实验,请帮助晓宇做好以下工作 /
(1)请补充完整该实验相关步骤: ①如图所示,将蘸水的塑料吸盘压在光滑的水平板上,挤出里面的空气; ②用小桶通过细绳与吸盘挂钩相连接,向小桶中缓慢注入细沙,直到恰好脱离板面; ③用天平测出细沙和小桶的质量M; ④用刻度尺________? ; ⑤大气压强表达式为: p= .
(2)本实验存在误差的原因是(写出两个) ① ________? ;② ________? .
(3)晓宇和同学决定对这个实验进行改进,找来约12m长的透明细软橡胶管、水盆、足够长的卷尺、细绳、铁夹及足量的水,用这些器材测出了当天的大气压值,请你简述实验过程及所需测量的物理量丙写出大气压强的表达式.
21. 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:
/
如图1,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30N;
(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2,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.
(3)计算得到大气压强的数值为________Pa;
(4)同学们发现实验误差较大,请分析,该实验过程中导致误差的原因(请写出一条即可)________。
22. 小虎同学利用注射器(容积为V)、弹簧测力计和刻度尺估测大气压的值。
(1)实验时,首先把注射器的活塞推至注射器筒的底端,用橡皮帽封住注射器的小孔这样做的目的是________;
(2)如图所示,水平向右慢慢拉动注射器筒,当注射器的活塞开始滑动时,记下弹簧测力计的示数F,用刻度尺测出注射器的全部刻度的长L,则大气压的值可表示为p=________;
/
(3)若实验中测得的大气压值都偏小,这是因为________;
(4)实验室有甲乙丙三个注射器,活塞的横截面积分别为0.8cm2、1.2cm2和2cm2 , 若弹簧测力计量程为10N,实验时应选用________(选填“甲”、“乙”、“丙”)注射器合适。
23. 小明同学利用注射器、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好开始动时,记下弹簧测力计的示数为8.2N。 如图所示,用刻度尺测出注射器的全部刻度的长度为________mm,计算得到活塞的横截面积________cm2。 //
(3)计算得到大气压强的数值为________Pa。
24. 已知1标准大气压的值约为1×105Pa,小明同学想通过实验探究大气压究竟有多大?他设计的实验方案是:将蘸水的塑料挂钩的吸盘按在光滑水平桌面上,挤出里面的空气,用弹簧测力计钩着挂钩缓慢往上拉,直到吸盘脱离桌面,记录刚刚脱离桌面时弹簧测力计的计数,这就是大气对吸盘的压力.再设法量出吸盘与桌面的接触面积,然后算出大气压,如图所示.他选择的实验器材是:量程为5N的弹簧测力计,底面积为5cm2的吸盘。 /
(1)这种通过测量拉力和接触面积来计算大气压强的方法是否可行?
(2)如果上述实验方案可行,小明同学选择的器材能否测出大气压的值?请进行分析和评估.
25. 如图1是小科同学利用一端封闭的玻璃管探究气体的体积与压强关系的实验装置图.实验时,用水银在管内封入一定质量的气体,将管倒插在水银槽中,使管内外水银面相平,此时管内空气柱的长度为4cm.每向上提起玻璃管时,管内水银面升高、空气柱增长,并作相应测量.如表是该同学在实验过程中记录的部分数据.(在实验过程中温度保持不变,外界压强始终为p=76cmHg,玻璃管横截面积为2cm2)
/
实验次数
1
2
3
4
空气柱长度h'/cm
4
16/3
8
16
空气的体积V/cm3
8
32/3
16
32
管内外液面差h/cm
0
19
38
(1)第4次遗漏的数据为________.
(2)通过上面实验数据分析总结出结论,解决下列问题:如图2,一上端开口、下端封闭的细长玻璃管竖直放置.玻璃管的下部封有长l1=25.0cm的空气柱,中间有一段长l2=25.0cm的水银柱,上部空气柱的长度l3=40.0cm.已知大气压强为p0=75.0cmHg.现将一活塞(图中未画出)从玻璃管开口处缓慢往下推,使管下部空气柱长度变为l1′=20.0cm.假设活塞下推过程中没有漏气且气体温度保持不变,则活塞下推的距离为________?cm.
26. 有些家用玻璃茶几的桌架是用四个塑料吸盘吸附在桌面上的(如图)。如果每个吸盘的直径是 4cm,计算一下桌架质量不 超过 ________kg 时,抬起桌面就能把桌架带起。实际上,所能 带起的桌架质量总小于上述计算值,请分析原因________。(已 知大气压强为 1.01×105Pa,g 取 10N/kg。) /
27. 阅读材料:材料一:两千多年前,亚里士多德认为空气没有“重量”,真空是不存在的。 材料二:至少从1614年开始,伽利略却认为空气是有重量的。他的同事兼学生托里拆利在1643年做了如图实验:把一端封闭的长玻璃管装满水银倒置在一个敞口的水银槽里,水银从玻璃管顶部下降了一段距离后,液面不再下降,高度总保持距槽中水银面30英寸(76厘米)左右。1646年帕斯卡重复了这一实验。 / 材料三:在17世纪中叶,对该实验的两个关键问题的回答都有代表性的支持者和反对者(如下表): /
(1)一些反对者认为,由于管内水银产生了蒸汽,使水银减少,水银液面下降。为了反驳这一观点,帕斯卡同时拿出酒和水,询问反对者:用酒和水做托里拆利实验,酒柱与水柱哪个液面下降得更多?反对者们认为酒的液面下降得更多,原因是________。但是实验现象却是水柱液面下降得更多。
(2)另一些反对者认为,由于管内遗留了少量空气,オ使水银液面下降。帕斯卡利用1米左右长、不同直径的玻璃管进行托里拆利实验,如果观察到的实验现象是________,就可以反驳反对者们的观点。
(3)下列关于科学本质及科学发现过程的描述,正确的有(??? )
A.?公元1646年前,所有人都赞同亚里士多德提出“真空不存在”的观点??????????/
B.?科学实验中要努力得到和前人一样的实验结论 C.?科学发现是一个不断完善、不断修正的过程??????????
D.?实验是科学研究的重要方法
28. 小刚做了如下实验:
/
(1)向容积为50ml的注射器内注入少量酒精,并在注射器小孔内放一小段牙签,用橡皮帽堵住小孔使注射器内封闭一段气体,如图a.推动活塞压缩这段气体,拔掉橡皮帽,看到牙签飞出,同时注射器内出现大量“白气”,如图b.“白气”是酒精蒸气________形成的,这说明此过程中气体的内能________(选填“增大”、“减小”或“不变”).牙签飞出这一过程的能量转化情况与四冲程汽油机________冲程相同.
(2)小刚觉得牙签飞出是因为气体被压缩后压强增大了,由此他猜想气体压强的大小可能与气体的体积有关;他又想起自行车轮胎在夏季烈日暴晒下会爆胎,他猜想气体压强的大小可能还与________有关.在老师的帮助下,他用图乙的实验装置去探究“一定质量的气体,压强与体积的关系”,实验中保持环境温度不变且注射器管壁导热性能良好,缓慢推动活塞到某一位置,从注射器的刻度上读出体积值,待压强传感器示数稳定后读出压强值.继续缓慢推动活塞,得到多组实验数据如下表:
实验序号
1
2
3
4
5
气体的体积V(ml)
50
40
34
30
26
气体的压强P(105 Pa)
1.01
1.26
1.49
1.68
1.94
压强与体积的乘积PV
(105 Pa?ml)
50.5
50.4
50.66
50.4
50.44
①实验中缓慢推动注射器活塞,主要目的是________;
②分析表中实验数据,可以初步得出的结论是________.
29. 在自主学习探究过程中,某同学利用带拉环的吸盘、固定在竖直墙上的平面镜、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)上叙的实验步骤中,哪一步是多余的________.
(2)将吸盘沾水湿润的目的是________.
(3)根据该同学的实验数据,计算得到的大气压的值等于________帕.
(4)在实验时,如果拿一个吹风机对着吸盘自上而下吹冷风,如图乙,则你预计恰好脱落的弹簧称示数可能会________95N(选填“大于”、“小于”或“等于”
30. 学习了大气压的知识以后,小亮对大气压强通常有1.0×105Pa这么大存在疑问,想亲自证实一下。小亮买来一个塑料挂钩,把它的吸盘贴在玻璃餐桌的下表面,如图,测出塑料吸盘与玻璃的接触面积为10cm2;又找来一个轻塑料桶(质量可忽略不计),桶中装8L水。
/
(1)桶中水的质量是多少?
(2)经过计算,小亮认为把塑料桶挂到挂钩上不会把吸盘拉掉。请你写出计算过程和判断依据。(g取l0N/kg)
(3)当小亮把水桶挂到挂钩上时,吸盘却被拉掉了,是大气压没有那么大还是其他原因?请发表你的看法。

答案解析部分
一、单选题
1.【答案】C
【解析】【分析】当注射器中的活塞开始向左滑动时,此时摩擦力与所受的大气压力方向相同;当注射器中的活塞开始向右滑动时,此时摩擦力与所受的大气压力方向相反。利用注射器测量大气压时,用到的公式是 ??=
??
??
,所以要分别得出大气压力F和活塞的横截面积S。利用二力平衡可得出大气压力,并知道活塞的面积S,便可求出大气压的值了。
【解答】解:当注射器中的活塞开始向左滑动时,G1=(0.88+0.1)kg×10N/kg=9.8N,对活塞受力分析:f+F=G1=9.8N;
当注射器中的活塞开始向右滑动时,G2=(0.46+0.1)kg×10N/kg=5.6N,对活塞受力分析:F-f=G2=5.6N;
两式联立解得:F=7.7N;
所以 p=
??
??
=
7.7??
7.7×
10
?5
??
2
=1.0×
10
5
????
故答案为:C
2.【答案】A
【解析】【分析】1标准大气压=76cmHg,被封闭的气体的压强为大气压强与水银柱产生的压强之和.
【解答】初始状态时管内的气体的压强为大气压强与水银柱产生的压强的和,即为:
p1=p0+ph=76cmHg+5cmHg=81cmHg。
故答案为:A
3.【答案】A
【解析】【分析】托里拆利实验时,玻璃管中的水银柱是有大气压托起的,这段水银柱产生的压强就等于大气压。玻璃管上方是真空段,如果存在空气会影响测量的准确度。
【解答】根据连通器原理相等液面处的压强相等,所以与玻璃管外的等液面处有压强相等。当玻璃管中混入少量空气后,可得到关系式,P0=P水银+P内 , P0是外界大气压,P水银是玻璃管内水银柱产生的压强,P内是混入空气产生的气压。由于玻璃管向上提,上方空气质量不变体积增大,所以气压P内减小,由关系式P0=P水银+P内 , 由于P0不变,P内减小要使等式成立,P水银增大,所以管内水银柱高度增大,A选项正确。
故答案为:A
4.【答案】B
【解析】【分析】气球内气体与大气相通所以气球内的气压始终与大气压相同,瓶内抽气气压减小当气球内的气压大于瓶内气压时气球膨胀,气压差越大气球越大。抽气后P4气压小于P3 【解答】A、P15.【答案】D
【解析】【分析】(1)托里拆利实验能测出大气压的值,是利用管内水银柱产生的压强等于大气压强,即p大气=p水银=ρ水银gh.管内水银柱产生的压强仅与管内水银柱的竖直高有关,而与玻璃管的粗细、是否倾斜、插入水银槽的深度无关.(2)大气压随着高度的增加而减小. 【解答】解:(1)若外界大气压一定,能支持的水银柱高不变,水银柱产生的压强与玻璃管的粗细、长短、是否倾斜、插入水银槽的深度等无关,故A、B、C都错.(2)外界大气压变化,大气压能支持的水银柱高变化,因为大气压随着高度的增加而减小,所以,在山上和山下做,在山上测得的值小,在山下测得的值大,故D正确; 故选D.
6.【答案】B
【解析】【解答】解:A、吸盘起重机在使用时必须排尽吸盘内的空气,是的外面大气压大于内部气压,故A正确; B、当玻璃板静止在空中时,其所受重力等于吸盘对它的摩擦力,故B错误; C、要吊起的玻璃越重,摩擦力应越大,吸盘的数目要增加,故C正确; D、玻璃表面粗糙时吸盘内的空气难以排干净,吸盘就不会牢固,容易脱落,故D正确. 故选B. 【分析】(1)大气压是由于空气具有质量和流动性而产生的; (2)当玻璃板静止在空中时,其所受重力等于吸盘对它的摩擦力; (3)要吊起的玻璃越重,摩擦力应越大,吸盘的数目要增加; (4)玻璃表面粗糙时吸盘内的空气难以排干净,吸盘就不会牢固.
7.【答案】A
【解析】【解答】解:A、实验中玻璃管内水银面的上方是真空,故A错误; B、玻璃管内水银柱不会落下是靠大气压支持,故B正确; C、玻璃管内水银柱不会落下是靠大气压支持,大气压的数值等于这段水银柱产生的压强,故C正确; D、实验时,玻璃管如果倾斜会使长度增加,但高度不变,不影响实验测量结果,故D正确. 故选A 【分析】①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. ②玻璃管粗细、是否倾斜、是否弯曲及及水银槽内水银的多少不会影响大气压的测量值.
8.【答案】C
【解析】【分析】如图装置的抽水原理是:当活塞向上运动时,内部空间增大,气压减小,外界大气压大于内部气压,将水压入抽水装置,水会从S管流出。
【解答】如图装置的抽水原理是:当活塞向上运动时,内部空间增大,气压减小,外界大气压大于内部气压,将水压入抽水装置,水会从S管流出。当活塞上升到S管口后继续上升,空气从S进入内部气压增大,管内水面开始下落。C选项正确。 故选C
9.【答案】B
【解析】【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;因此只有选项B符合要求; 故选B 【分析】理解大气压的特点。
10.【答案】B
【解析】
【分析】根据瓶内气压变化分析作答。
【解答】当通过直角弯管抽出瓶内的空气时,瓶内气压表小,气球内气压大于瓶内气压,故气球鼓起变大。
故答案选:B
11.【答案】A
【解析】【分析】题图中的自制气压计和温度计都是根据瓶内外气压差异制成的。距离地面越高,气体压强越小。
【解答】A.大气压随高度的增加而减小,所以在上楼过程中高度增大,气压减小,里面的气压大于外面,所以水柱将会上升。A符合题意。 B.当在甲图细管口上方水平吹气时,空气流动速度加快,气压降低,里面的气压大于外面,所以水柱将会上升。B不符合题意。 C.把乙图中自制温度计放入冷水中时,瓶内的水温度会降低,温度计的示数会减小,所以水柱将会下降。C不符合题意。 D.用力捏乙图中自制温度计的小瓶时,瓶子的容积变小,水会沿着细管上升。D不符合题意。 故答案为A.
12.【答案】D
【解析】【分析】大气在各个方向上都会产生压强,硬纸片在大气压力作用下不会掉下来;大气压的特点与液体压强类似,内部朝各个方向都有压强,故不管杯口朝哪个方向,纸片都不会掉下.
比较空气被抽出前后纸片所受气压的变化,结合现象可做出分析.将杯子倒置后纸片不会掉下来是课本上证明大气压存在的一个小实验,本题在这个小实验的基础上,通过进一步的改进,来解除同学们学习中的困惑,值得我们关注.
【解答】解:
A、图甲中,换用不同种类的纸片做覆杯实验,紙片都不掉落,都可以证明大气压的存在,不能反驳小柯的想法,不合题意;
B、图乙中,覆杯实验中将杯口朝向不同方向,纸片均不掉落,可证明大气向各个方向都有压强,不能反驳小柯的想法,不合题意;
C、图丙中,将一张湿纸覆盖在空杯子的杯口,倒转杯子纸片不掉落,可证明大气存在向上的压强,不能反驳小柯的想法,不合题意;
D、图丁中,在密闭钟罩内做覆杯实验,抽出钟罩内空气的过程中纸片掉落,说明没有空气时,没有了气压,也就无法托住水和纸片,这说明实验中纸片不掉落是因为受到大气压的作用,而不是纸片被杯口的水粘住了,可反驳小柯的想法,符合题意.
故选D.
13.【答案】C
【解析】【解答】解:A、机的机翼能获得向上的升力,是应用了流速越大流体的压强越小的原理,故A错误;
B、用吸管吸饮料时,是先把吸管内的空气吸走,管内气压减小,在外界大气压的作用下,饮料被压进吸管里,利用大气压,故B错误;
C、大型的载重汽车装有许多车轮是为了增大受力面积,减小车对路面的压强,故C正确;
D、液体压强随深度的增加而增大,所以潜水员在水中下潜时要穿潜水服,故D错误.
故选C.
【分析】A、流体在流速大的地方压强小、在流速小的地方压强大,这是使飞机获得升力的原因;
B、吸管吸饮料时,是先把吸管内的空气吸走,在外界大气压的作用下,饮料被压进吸管里;
C、在压力一定时,增大受力面积可以减小压强;
D、液体压强随深度的增加而增大,据此做出解答.
14.【答案】A
【解析】【分析】大气压强存在的证明实验:马德堡半球实验、瓶吞鸡蛋实验、覆杯实验等.解答本题的关键要弄清楚大气压强和液体压强的联系和区别.
【解答】A、手移开后塑料片不下落,证明了液体压强的存在,与大气压无关,故A符合题意; B、随着水的流出,小试管上升,是由于大气压作用的结果,与大气压有关,故B不符合题意; C、去壳熟鸡蛋进入瓶内,是大气压作用的结果,故C不符合题意; D、杯口的纸片不下落,是大气压作用的结果,故D不符合题意. 故答案为A.
15.【答案】D
【解析】【分析】空气中有多种气体,如氮气、氧气、二氧化碳等等,白磷燃烧消耗了瓶中的氧气,使瓶内大气压强增大。
【解答】A.由题图可知,t1时刻后的一段时间内瓶内气压显著增加,其原因是白磷燃烧产生大量的热,造成气体体积膨胀引起的。A不符合题意。 B.由题图可知,从瓶内气压达到最高点直至t2时刻,瓶内温度由低到高,然后慢慢降低至室温。B不符合题意。 C.通过t2时刻瓶内的气压值,可以计算得出氧气约占空气体积的100?80=20,而不是质量。C不符合题意。 D.t3时刻后的一段时间内瓶内气压又显著增加,其原因是液体进入瓶内后,瓶内气体体积减小,导致气压显著增大,气压增大的本质是气体体积减小,而不是液体进入瓶内。D符合题意。 故答案为D.
二、填空题
16.【答案】减小;下降
【解析】【分析】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; 【解答】(1)A液面上升说明,B中的气压高于外界的气压,说明外界的大气压降低; (2)小明家住在21层楼,在电梯上升的过程中,由于大气压随着高度的增加而减小,所以外界的气压越来越小,瓶内的气压大于瓶外的气压,所以在瓶内起因的作用下,使得玻璃球内液面下降
17.【答案】H>h;p=ρgh或p>ρgh
【解析】【分析】根据题目意思水从甲烧杯进入圆底烧瓶,再由圆底烧瓶进入乙烧杯,要产生持续的喷泉必须使甲中液面的压强大于烧瓶中的压强,烧瓶中的压强大于乙烧杯中的压强。【解答】 第一空:按题意可列出两个式子:
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0
>
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+????(?+??) ,
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+????(??+??)>
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0
,两式相加,就得出H>h。式子中的
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指得是烧瓶内液面上方空气的压强,这里的压强可以等于0,也可以大于0。 第二空:由于喷泉喷出液面后,还可以上升h,我们可以把它看成一个管子内的水能上升h,则管子内的水柱在液面处的压强大小与液面上方的空气压强有关:如果烧瓶内液面上方空气的压强为0,则p=ρgh,如果烧瓶内液面上方空气的压强大于0,则p>ρgh。
18.【答案】真空;大气压;大;2×104
【解析】【解答】(1)实验中,他们把两个铜半球壳灌满水后合在一起,再把水全部抽出,此时球内接近真空,球内没有空气压强,而外面的大气压就将两个半球紧紧地压在一起.通过上述实验不仅证明大气压的存在而且证明大气压是很大的. (2)因为气压随高度的增加而减小,在山底比在山顶的气压大,所以在山底比在山顶拉开锅的最小拉力要大; 以左侧锅底为研究对象,受到向左的拉力,向左的内部空气压力,向右的大气压力, S=500cm2=0.05m2 , 向右的大气压力,F′=p0S=105Pa×0.05m2=5000N 则锅内空气的压力F=F′﹣4000N=5000N﹣4000N=1000N, 此时锅内空气的压强p=
??
??
=
1000??
0.05
??
2
=2×104Pa. 故答案为:真空;大气压;大;2×104 . 【分析】(1)根据“马德堡半球实验”原理分析; (2)气压随高度的增加而减小,已知受到的拉力和底面积,再利用压强公式求得此时锅内空气的压强.
三、实验探究题
19.【答案】(1)
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??

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??
(2)注射器内的空气未排尽
【解析】【分析】(1)注射器是一个圆柱体形状,应量出其刻度部分的长度,再读出空积V , 得出活塞的面积??=
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,将测量结果代入压强公式得:??=
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=
????
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;(2)实验中,小华正确使用了测量仪器,且读数正确,但她发现测量结果总是比真实值偏小。其主要原因是:注射器内的空气不能完全排尽,造成所测量的拉力值偏小,所以大气压值偏小。 【解答】(1)观察并记录注射器筒上所标明的容积V,用刻度尺测出注射器全部刻度长度,记为L.则活塞的面积??=
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??
,根据压强公式可以解得??=
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=
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??
??
=
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;(2)从表达式中可以看出,V、l的测量结果不变,由于无法排尽筒内的空气,所以拉力F的值偏小,则测量结果总是偏小.
20.【答案】(1)?测量塑料吸盘的半径r (2)吸盘内有空气;测量塑料吸盘的半径r有误差 (3)①将橡胶管注满水,用两个铁夹夹紧橡胶管的两端,一端浸没于装有水的水盆中,另一端用细绳提至10m以上高处; ②松开橡皮管底部的铁夹,待橡皮管内水面下降至静止时,用卷尺测出水盆内水面至水柱上表面的竖直高度,计为h; ③表达式:p=ρ水gh.
【解析】【分析】(1)把塑料吸盘按压在光滑水平的玻璃板上,挤出塑料吸盘内的空气,则吸盘在外界大气压的作用下被紧压在玻璃板上.而装有适量细砂的小桶挂在吸盘的塑料挂钩上,小桶对吸盘有个向下的拉力,在不计塑料挂钩的质量的情况下,要使吸盘脱离玻璃板,小桶对吸盘的拉力应等于大气压对吸盘的压力. (2)吸盘内有空气;吸盘及挂钩、细绳的重量;测量吸盘的直径误差较大; (3)根据p=ρgh设计实验,注意大气压能支持10m高的水柱. 【解答】解:(1)④用刻度尺测量塑料吸盘的半径r,利用S=πr2求得测量塑料吸盘的半径r;则F=G=mg.p=
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=
??
??
=
????
??
??
2
; ⑤吸盘脱离玻璃板时,小桶对吸盘的拉力(即桶和细砂的重力)等于大气压对吸盘的压力, (2)吸盘内有空气;吸盘及挂钩、细绳的重量;测量吸盘的直径误差较大;测量了吸盘的外径;吸盘受到大气压强的面积不同;桶和注入细沙的重量大于吸盘所受大气压力;吸盘脱离水平板后还有少许细沙注入等原因;
21.【答案】(1)排尽注射器内的空气 (2)6.00 (3)9×104 (4)橡皮帽密封不好
【解析】【解答】(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.(2)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;
故活塞的横截面积为 /;(3)可计算出大气压强的值为: /;(4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。
【分析】解决本题的关键是在弄清测量大气压强实的验原理。
22.【答案】(1)排尽筒内的空气,密封注射器 (2)
????
??
(3)注射器内空气没有排干净或橡皮帽漏气 (4)甲
【解析】【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)明确实验的原理,才能完成实验步骤的补充.当注射器中的活塞开始滑动时,此时弹簧测力计的示数与所受的大气压力相等;因活塞为圆柱体,所以活塞的横截面积可以通过公式 ??=
??
??
来求出,知道注射器的容积,还需要用刻度尺量出其刻度部分的长度;利用压强的公式,代入测量的数据可得出表达式;(3)如果注射器内的气体没有排干净或橡皮帽漏气,会使得测量值变小;(4)根据拉动甲、乙两个注射器的活塞的横截面积,分别计算出标准大气压所需要的拉力即可选择.利用注射器测量大气压时,用到的公式是 p=
??
??
所以要分别测大气压力F和活塞的横截面积S.利用二力平衡可通过弹簧测力计测出大气压力,利用几何知识可得出活塞的面积S,便可求出大气压的值了.
【解答】解:(1)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,使注射器密封.(2)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,因此需要记录此时的示数;注射器是一个圆柱体形状,因此,应量出其刻度部分的长度,再读出空积V,得出活塞的面积 ??=
??
??
将测量结果代入压强公式得: ??=
??
??
=
??
??
??
=
????
??
.(3)若实验中测得的大气压值都偏小,原因可能是注射器内空气没有排干净或橡皮帽漏气.(4)因甲、乙、丙三个注射器,活塞的横截面积分别为0.8cm2、1.2cm2、2cm2 , ①当大气压约为105Pa,当面积为0.8cm2 , 即0.00008m2时,由 p=
??
??
,可得F=PS=105Pa×0.00008m2=8N;②当大气压约为105Pa,当面积为1.2cm2 , 即0.00012m2时,由 p=
??
??
,可得F=PS=105Pa×0.00012m2=12N,③当大气压约为105Pa,当面积为2cm2 , 即0.0002m2时,由 p=
??
??
,可得F=PS=105Pa×0.0002m2=20N,因为已知弹簧测力计量程为10N,乙丙超过了测力计的量程,所以实验时应选用甲注射器.
故答案为:(1)排尽筒内的空气,密封注射器;(2)
????
??
.(3)注射器内空气没有排干净或橡皮帽漏气;(4)甲.
23.【答案】(1)排尽空气 (2)60;0.75 (3)109000
【解析】【分析】(1)利用注射器测量大气压强的值时须将注射器内的空气全部排出;(2)根据注射器上标注的体积测量注射器的横截面积时,用刻度尺测量出注射器上有刻度部分的长度,再用体积除以长度即得注射器的横截面积;(3)利用公式P=F/S得出大气压强的值。【解答】(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空气。 (2)用刻度尺测注射器长度计算横截面积时,只需测出注射器有刻度的部分长度,所以用刻度尺测出注射器的全部刻度的长度为60mm,计算得到活塞的横截面积0.75cm2。 (3)根据公式P=F/S,P=8.2N/(0.75×10-4m2)=109000Pa,所以 计算得到大气压强的数值为109000Pa。 故答案为:(1)排尽空气;(2)60;0.75;(3)109000
24.【答案】(1)可行 (2)不能;超过了弹簧测力计的测量范围
【解析】【解答】(1)可行;实验依据了公式 /.当吸盘恰好脱离桌面时,对吸盘的拉力与大气对吸盘的压力正好是一对平衡力,这样F就可以求出了.而S则可以通过量取接触面的直径来求出面积,所以说,这种设计是完全可行的;(2)不能;计算可知:5cm2的吸盘上受到的大气压力约为F=PS=1×105Pa×5×10﹣4m2=50N,远超过了弹簧测力计0~5N的测量范围,所以该器材无法顺利测出大气压的值。 【分析】利用此种方法测大气压强,所依据的原理是 /,只要我们想办法求出大气对吸盘的压力,再量出吸盘与桌面的接触面积,就可以求出大气压强的大小.但具体操作时,根据实际选择合适的器材和方法才能让理论变为现实。
25.【答案】(1)57 (2)15.0
【解析】【分析】(1)一定质量的气体,温度不变时,体积越大,压强越小;(2)设活塞下推距离为△l,分别求解出上、下两端封闭气体下推前的压强和长度,在表示出下推后的压强和长度,对两端封闭气体分别运用玻意耳定律列式后联立求解即可.
【解答】解:(1)第四次实验中,气体压强每减少一次,管内外的液面差会增加19cm;所以第四次遗漏的数据为:38cm+19cm=57cm;(2)以cmHg为压强单位,在活塞下推前,玻璃管下部空气柱的压强为:
P1=P0+l2 …①
设活塞下推后,下部空气的压强为P1′,由玻意耳定律得:
P1l1=P1′l1′…②
如图,设活塞下推距离为△l,则此时玻璃管上部的空气柱的长度为:
l3′=l3+(l1﹣l1′)﹣△l …③
设此时玻璃管上部空气柱的压强为P3′,则
P3′=p1′﹣l2? …④
由波意耳定律,得:
P0l3=P3′l3′…⑤
由①②③④⑤式代入数据解得:
△l=15.0cm;
故答案为:(1)57;(2)15.0.
26.【答案】50.7;实际上吸盘中的空气不可能完全被排出
【解析】【分析】(1)根据压强公式P=
??
??
,可知已知大气压强P和受力面积S时可计算得到力F=PS。可以先根据吸盘的直径计算出吸盘的面积,再由大气压强和4个吸盘的面积计算得到大气对4个吸盘的压力。这个压力即是能提起桌架的总重力。(2)由于吸盘内不能成真空,会留有少量气体所以气压差较小,实际产生的力要小于真空时的压力。 【解答】由分析可知,F=PS=1.01×105Pa×3.14×22×4×10-4m2≈507牛,m=G/g=(507/10)kg=50.7kg。由于吸盘内不能成真空,会留有少量气体所以气压差较小,实际产生的力要小于真空时的压力。故填实际上吸盘中的空气不可能完全被排出。 故答案为:50.7kg;实际上吸盘中的空气不可能完全被排出
27.【答案】(1)酒易挥发,相同时间里酒挥发的更多 (2)各玻璃管中水银柱的高度相等 (3)C,D
【解析】【分析】大气对浸在它里面的物体产生的压强叫 大气压强,简称 大气压或 气压。 1654年格里克在德国马德堡作了著名的马德堡半球实验,有力地证明了大气压强的存在。【解答】(1)反对者认为是水银的蒸发导致液面下降;既然认为酒精的液面下降更多,是因为酒精挥发更快;故答案为:酒易挥发,相同时间里酒挥发的更多;反驳者的观点是管内的空气导致的,所以可以反驳者的现象就是下降的高度相同;故答案为:各玻璃管中水银柱的高度相等;A、亚里士多德的观点是有人反驳的,不然就不会有后续的观点出现了;故A错误; B、 科学实验是为了验证和提出实验结论,而不是要得到与前人一样的结论;故B错误; C、 任何科学的发现都需要不断的完善和修正的,这样才能不断的接近现象的本质;故C正确; D、 对于科学来说,很多问题都是依靠实验来验证和发现的;故D正确; 故答案为:CD; 故答案为:(1)酒易挥发,相同时间里酒挥发的更多;(2)各玻璃管中水银柱的高度相等;(3)CD。
28.【答案】(1)液化;减小;做功 (2)温度;使注射器内的气体温度保持不变;一定质量的气体,在温度一定时,压强与体积成反比
【解析】【分析】(1)酒精蒸气遇冷液化成“白气”,汽油机的四个冲程中,做功冲程将内能转化为机械能,压缩冲程将机械能转化为内能;(2)根据自行车轮胎在夏季烈日暴晒下会爆胎,猜想影响气体压强的大小的因素;①缓慢的推拉活塞,可以使气体的温度保持与外界的温度保持一致,从而可以保持封闭气体的温度不变;②根据表中气体的体积和压强的实验数据可得出结论.
【解答】解:(1)由图甲可知,注射器内出现大量“白气”,“白气”是酒精蒸气遇冷液化形成的;
试管内的酒精加热一定程度时,酒精蒸气会对塞子做功,将酒精蒸气的内能会转化为塞子的机械能,内能减小,温度降低;此过程与汽油机的做功冲程类似,在做功冲程中也是燃气的内能转化为活塞的机械能;(2)自行车轮胎在夏季烈日暴晒下会爆胎,爆破的原因也是内部压强变大造成的,即是由于温度升高导致的,所以气体压强的大小还与温度有关.①气体的实验规律的使用的条件是一定质量的气体,研究温度不变时,一定质量的气体压强与体积的关系时气体的温度一定不能变化.因此实验中缓慢推动注射器活塞,主要目的是使注射器内的气体温度保持不变;②分析表中实验数据,可以初步得出的结论:一定质量的气体,在温度一定时,压强与体积成反比.
故答案为:(1)液化;减小;做功;(2)温度;①使注射器内的气体温度保持不变;②一定质量的气体,在温度一定时,压强与体积成反比.
四、解答题
29.【答案】(1)② (2)防止气体进入吸盘 (3)95000 (4)小于
【解析】【分析】(1)根据实验的目的和p=
??
??
分析解答;(2)为了使测得的结果准确,要采取必要的措施防止吸盘漏气;(3)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;(4)根据流体压强和流速的关系分析解答:流体的压强跟流速有关,流速越大,压强越小.
【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)将吸盘沾水的目的是防止漏气;(3)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=
??
??
=
95??
10×
10
?4
??
2
=9.5×104Pa;(4)由图可知,若将高压气泵的出风口如图乙那样对着吸盘自上而下吹风,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.
故答案为:(1)②;(2)防止漏气;(3)95000;(4)小于.
30.【答案】(1)∵ ??=
??
??

∴水的质量:m=ρV=1×103kg/m3×8.0×10-3m3=8.0kg.
答:塑料桶中的水的质量是8.0kg. (2)水的重力:G=mg=8.0kg×10N/kg=80N,吸盘面积:S=1.0×10-3m2 ,
∵ p=
??
??

∴吸盘受到的大气压力:F=PS=1.0×105Pa×1.0×10-3m2=100N.因为100N>80N,所以吸盘不会被拉掉。
答:因为G=80N<F=100N,水的重力小于大气对挂钩的压力,所以装水塑料桶挂到挂钩上不会把吸盘拉掉. (3)不是大气压没有那么大.可能是吸盘内没有完全压成真空或吸盘与玻璃接触面粗糙,有漏气现象,导致吸盘受到了吸盘内气体向下的压力,而使吸盘掉下.
【解析】【分析】(1)已知水的体积,根据公式m=ρV可求水的质量,根据重力公式进一步求出水的重力.(2)已知塑料吸盘与玻璃的接触面积,则可由F=PS求得大气对塑料吸盘的压力,比较水的重力和大气对塑料吸盘的压力大小,可判断会不会掉下来,(3)在计算中我们没考虑内部空气的压力,若在实际操作中内部混有空气会使吸盘受到内部空气向下的压力而使吸盘下落.本题考查重力、大气压力的计算,关键考查物理知识在生活中的应用,还要注意在实际操作中要考虑可能出现的因素,与计算的理想情况要注意区分.
【解答】(3)不是大气压没有那么大.可能是吸盘内没有完全压成真空或吸盘与玻璃接触面粗糙,有漏气现象,导致吸盘受到了吸盘内气体向下的压力,而使吸盘掉下.