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大气压强练习题
一.选择题(共9小题)
1.为了体验大气压强的存在,张老师在易拉罐中注入少量水并加热至罐口出现白雾,将罐口堵住并冷却,让同学们观察下列关于这一实验的说法错误的是( )
A.冷却后易拉罐将会变瘪,说明大气存在压强
B.注入的水量少,有利于节约燃料,缩短加热时间
C.注入水加热的目的是让水蒸发吸热,使易拉罐更好的冷却
D.易拉罐将会变瘪的原因是罐内气体压强减小,小于罐外大气压强
2.下列生活现象与大气压强无关的是( )
A.用注射器进行肌肉注射 B.给钢笔吸取墨水
C.茶壶上留一个小孔 D.将吸盘挂衣钩贴在墙上
3.大气压强,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,下面说法正确的是( )
A.玻璃管内水银面的上方有少量空气会使实验测量值偏大
B.将该装置从山底拿到山顶做实验,水银柱会变低
C.标准大气压大约可抬起760cm高的水银柱 D.玻璃管倾斜会使得水银柱变高
4.在用水银做测定大气压强的实验时,下面几种情况中说法正确的是( )
A.换用更粗的玻璃管,水银柱高度将不等于760毫米
B.若玻璃管内混入少量空气,测量值将小于真实值
C.无论怎样倾斜玻璃管,水银都不能充满整个玻璃管
D.往上提玻璃管,下端管口不离开水银面,水银柱的高度降低
5.“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,当A管液面明显上开时,往往转为阴雨天气,下列说法正确的是( )
A.A管越粗,越容易看出天气的气压变化
B.A管和B管液面相平时,瓶内气压等于外界大气压
C.A管液面上升时,显示大气压变大
D.B球内装有较多红墨水,会增大瓶内温度变化造成的于扰
6.在A地,用1m长的玻璃管做托里拆利实验测量大气压强值,实验如图所示,下面说法正确的是( )
A.A地当时的大气压强等于760mm高水银柱所产生的压强
B.若将图中的玻璃管向右侧倾斜30°,玻璃管中水银柱长度不会改变
C.若换0.5m长且口径更宽的玻璃管在A地再做此实验,水银会充满玻璃管而不会下落
D.把整个装置搬到B地时,管里的水银柱变短了,说明B地大气压高于A地当时的大气压强
7.如图所示是托里拆利实验装置示意图,下列说法中正确的是( )
A.换用较粗的玻璃管来做实验,管内外水银面的高度差将小于760mm
B.往水银槽中加些水银,管内外水银面的高度差将小于760mm
C.若玻璃管内顶端有部分空气,管内外水银面的高度差将小于760mm
D.将实验装置移到高山顶,管内外水银面的高度差将大于760mm
8.如图所示,把一根两端开口的细玻璃管,通过橡皮塞插入装有红色水的玻璃瓶中,从管口向瓶内吹入少量气体后,瓶内的水沿玻璃管上升的高度为h。把这个自制气压计从1楼带到5楼的过程中(对瓶子采取了保温措施),观察到管内水柱的高度发生了变化,如下表所示,根据实验现象下列判断错误的是( )
楼层 1 2 3 4 5
管内与瓶内水面的高度差c/m 5 5.3 5.7 6 6.3
A.水柱高度h越大,瓶内外的气体压强差越大
B.水柱高度h增大,说明大气压降低了
C.往瓶内吹气后,瓶内气压小于瓶外大气压
D.上楼的过程中,给瓶子保温是为了避免温度对测量结果的影响
9.如图所示,当将活塞式抽水机的C杆向下压时,A、B阀门的状态应是( )
A.A、B阀门均打开 B.A、B阀门均闭合
C.A阀门打开,B阀门闭合 D.A阀门闭合,B阀门打开
二.实验探究题(共1小题)
10.小徐同学利用注射器(容积为V)、弹簧测力计和刻度尺估测大气压的值。
(1)写出测量大气压值的步骤和需要测量的量
(2)用步骤中的量,写出估测大气压值的表达式
三.计算题(共5小题)
11.小滨同学利用注射器、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。
(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被拉动时,记下弹簧测力计的示数为6.8N。
(3)用刻度尺测出注射器全部刻度的长度为6.0cm。
(4)计算得到大气压强的数值为 Pa。
(5)小滨了解到班内同学们的测量结果与标准大气压值存在差异,有的偏大,有的偏小,请分析该实验过程中导致数值偏小的可能原因是 。(写一个原因)
12.高压锅是生活中一种密闭的加热容器。锅盖中央有一个出气孔,孔上盖有限压阀,当锅内气压达到限定值时,限压阀被锅内气体顶起放出部分气体,实现对锅内气体的控制。如图所示,某型号高压锅出气孔面积为8×10﹣6m2,用此高压锅煮饭时,要使锅内的气压达到2个标准大气压,请你计算该高压锅应配的限压阀质量为多少千克?(已知外界气压为1个标准大气压,1个标准大气压取105Pa,g取10N/kg)
13.在测定大气压的实验中,小明设计并进行了如下的实验(如图所示)。将蘸水的塑料
挂钩吸盘按压在光滑水平的玻璃板上,挤出塑料吸盘内的空气,测出吸盘与玻璃板接触面的直径为3.6cm。将小桶轻轻地挂在吸盘的塑料挂钩上,用小勺轻轻地向小桶内加沙,直到塑料吸盘刚好脱离玻璃板,这时测得吸盘、桶和沙的总质量10.2kg。请你通过计算,说明测算出的大气压的值是多少?
14.龙卷风发生时,许多房屋被摧毁,屋外的气压急剧降到0.9×105Pa,当时门窗紧闭,可以近似地认为室内的气压是标准大气压,取作1×105Pa,若室内屋顶的面积为100m2。
(1)屋内外的大气压强差是多少?(2)若室内屋顶的面积为100m2,求屋内外的大气压力差是多少?
15.用如图所示装置粗略测量大气压的值、把吸盘用力压在玻璃上排出吸盘内的空气,吸盘压在玻璃上的面积为6×10﹣4m2,轻轻向挂在吸盘下的小桶内加沙子、吸盘刚好脱落时,测出吸盘、小桶和沙子的总质量为5.4kg.(g=10N/kg)
(1)根据实验所得数据计算大气对吸盘的压力为 N。
(2)根据已知数据推算出大气压的值(写出计算过程)
四.解答题(共3小题)
16.在做托里拆利实验时,若将玻璃管如图所示竖直放置,玻璃管内水银面的上方是 。当大气压为1标准大气压时,玻璃管内外水银面的高度差h为 m。
当换用更细的玻璃管进行此实验时,玻璃管内外水银面的高度差将 。
17.利用带拉环的吸盘、固定在墙上的平面镜、刻度尺和弹簧秤,小周设计了测量大气压强大小的实验,主要步骤如下:①刻度尺测量并计算出吸盘平面面积为10cm2.②用弹簧秤测出吸盘自身的重力0.5N.③将吸盘用水湿润,将吸盘压在平面镜上,排尽吸盘内的空气。④如图所示,用弹簧秤水平拉动吸盘,直至恰好脱落,此时弹簧秤读数为95N.请回答:
(1)以上步骤中第 步是多余的。
(2)为什么选平面镜做实验? 。
(3)请计算:实验时的大气压值为 帕。
如图“估测大气压的值”这一实验应用的原理是 ,在测量F这一物理量时,把注射器活塞推至底端是为了 ,在测量S这一物理量时,首先要读出注射器的容积V,再用刻度尺测出 的长度L,即可求出受力面积S= ,这里的S是指图中 (A或B)的面积。
19.高压锅有很好的密封性,基本上不会漏气。锅盖中间有一个排气孔,上面套有类似阀门的限压阀,将排气孔堵住。当加热高压锅,锅内气体压强增加到一定程度时,气体就能把限压阀顶起来,部分蒸汽即从排气孔排除锅外。已知某高压锅的限压阀的质量是0.1kg,排气孔横截面积约为1.0×10﹣5m2,大气压强为1.0×105pa。试求:(1)锅内气体的压强最大可达多少?
(2)若压强每增加3.5×103pa,水的沸点相应增加1℃,则这只高压锅内能达到的最高温度是多少?
(3)若锅盖上再增加一个相同大小的排气孔和限压阀,则这只高压锅内能达到的最高温度如何变化?
20.家庭常用的高压锅(图甲)与普通锅主要不同之处在于它的密封性好。图乙是高压锅的结构示意图。它的盖子是有三个小孔,带有活塞的气孔1使锅内与外界连通,此时锅内气压与外界大气压相等(外界大气压为1.0×105pa).当锅内温度升高至100℃时,锅内气体会把气孔1的活塞顶起,这时锅被密封。锅内温度继续升高,气体压强增大,当压强增至最大值时,气体就会冲开气孔2上的限压阀。气孔3正常情况下无作用,图乙中未画出。设锅内气压每增加3.6×103pa,水的沸点相应增加1℃.锅内水的初始温度为20℃.限压力阀被冲开前,锅内水在升温阶段单位时间内升高的温度相同。
(1)锅内温度升高到110℃时,锅内的气压是多大?
(2)此高压锅限压阀的质量为70g,气孔2的面积为7mm2,则锅内的最高温度可达多少?
(3)若“压强每增加3.6×103pa,水的沸点相应增加1℃”这一条件以及限压阀的质量和气孔2的面积未知,请用一只手表及题中的其他条件,估测出锅内的最高温度。(说明:写出锅内最高温度的表达式,并指出表达式中各测量量的含义。)
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参考答案与试题解析
一.选择题(共9小题)
1.【解答】解:A、将易拉罐中灌些热水,水汽化生成水蒸气,冷却后水蒸气液化,易拉罐内的气体压强减小,大气压将易拉罐压瘪;易拉罐被压瘪可以说明大气压的存在,故A正确;B、注入的水量少,有利于节约燃料,缩短加热时间,故B正确;C、注入水加热的目的水汽化成水蒸气,排除空气,冷却水蒸气液化成水,罐内气体压强,小于罐外大气压强,故C错误;D、易拉罐将会变瘪的原因是罐内水蒸气液化气体压强减小,小于罐外大气压强,故D正确。
故选:C。
2.【解答】解:A、注射器针筒吸药液时,注射器中的体积增大,使管内的气压减小,药液在大气压的作用下,上升到注射器中,故利用了大气压的作用,符合题意;
B、钢笔吸墨水时,需先把胶头中的空气挤出,在外界大气压的作用下,墨水就被压进滴管中,利用了大气压强,不符合题意;C、茶壶盖上开小孔是为了倒水的方便,若不加小孔的话,倒水时,随着水的流出,水上方的气体压强逐渐减小,在大气压的作用下,水不易倒出,不符合题意;D、把吸盘紧压在光滑的玻璃上,把吸盘内的空气排出,大气压就把吸盘紧压在了玻璃上,利用了大气压,不符合题意。
故选:A。
3.【解答】解:A、实验中玻璃管内水银面的上方是真空,若水银面的上方有少量空气测量结果偏小,故A错误;B、大气压随高度的增加而降低,故将该装置从山底拿到山顶做实验,水银柱会变低,故B正确;C、标准大气压大约可抬起76cm高的水银柱,故C错误;D、玻璃管倾斜会使得水银柱长度变长,高度不变,故D错误。
故选:B。
4.【解答】解:A、若换用更粗的玻璃管,不能改变大气压的大小,不能使管内外高度差变化,水银柱高度仍等于760毫米,故A错误,B、若玻璃管内混入少量空气,测量值将小于真实值,故B正确;C、当管倾斜到一定程度时,水银会逐步进入管中,将真空部分充满,故C错误;D、管在水银槽内轻轻上提,只要管口不离开水银面,管内水银面也会随之略微下降,而高度不变,故D错误。
故选:B。
5.【解答】解:A、A管越粗,示数变化越不明显,越不容易看出天气的气压变化,故A错误;
B、A管和B球液面相平时,两液面受到气体的压强相等,说明瓶内气压等于外界大气压,故B正确;
B、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、B球容积较大,红墨水越多,由于热胀冷缩引起的体积变化不明显,从而减小瓶内温度变化造成的干扰,故D错误。
故选:B。
6.【解答】解:
A、读图可知,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,故A错误;B、若将玻璃管向右侧倾斜30°,但不能改变大气压的大小,又不能改变水银柱的压强,故管内外水银面的高度差将不变,但玻璃管中水银柱长度会变大,故B错误。C、由于大气压不变,若换0.5m长且口径更宽的玻璃管在A地再做此实验,刚管内水银柱压强小于管外大气压的值(大气压可以支持750mm水银柱),所以水银会充满玻璃管而不会下落,故C正确;
D、把整个装置搬到B地时,管里的水银柱变短了,说明B地大气压小于750mm高水银柱产生的压强,所以B地大气压小于A地当时的大气压强,故D错误。
故选:C。
7.【解答】解:AB、在做托里拆利实验时,只要外界大气压不变,管内外水银面的高度差就不变,改变玻璃管的粗细、少许改变管的倾斜程度、将玻璃管轻轻上提一点、往水银槽中加些水银,这些都不会影响到管内外水银面的高度差,故AB错误;C、若玻璃管内顶端有部分空气,少量的空气产生的压强+水银柱产生的压强=外界大气压,所以结果会偏小,故C正确;D、将实验装置从山下移到高山顶,大气压减小,管内外水银面的高度差将小于760mm,故D 错误。
故选:C。
8.【解答】解:A、水柱高度h越大,瓶内外的气体压强差越大,故A正确;B、由于高度增加,大气压减小,故B正确;C、从管口向瓶内吹入少量气体后,瓶内气压大于瓶外大气压,则竖直玻璃管中的水位将上升,故C错误;D、由于热胀冷缩会引起玻璃管中水柱的变化影响实验结果,所以在拿着它上下楼时,应保持瓶中的水的温度不变,故D正确;
故选:C。
9.【解答】解:读图可知,当将活塞式抽水机的C杆向上时,活塞向下压,阀门B在水的重力的作用下关闭,阀门A被水重开,水进入活塞的上方;当将活塞式抽水机的C杆向下压时,活塞上提,打开的阀门是B,在外界大气压在作用下,水进入圆筒中;而活塞A关闭,活塞上面的水被提到出水管口。
故选:D。
二.实验探究题(共1小题)
10.【解答】答:(1)①将活塞推至底部并用橡皮帽堵住小孔,这样做的目的是为了排尽注射器内的空气;
②活塞刚被拉动时,由二力平衡的条件可知:此时大气压强产生的压力和弹簧测力计的示数相等,拉力为F;③由图可知:注射器的全部刻度的长度为L;注射器的体积为V,活塞的横截面积为:S=,
④大气压强的数值为:p==。需要测量的物理量为:拉力F及注射器的全部刻度的长度L。
(2)大气压强的数值为:p==。
三.计算题(共5小题)
11.【解答】解:(4)从图中可以看出,注射器容积为V=4.5cm3,用刻度尺测出注射器全部刻度的长度为L=6.0cm,则活塞的横截面积为S=;可计算出大气压强的值为:P大气==≈0.91×105Pa。(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。
故本题答案为:(4)0.91×105;(5)空气没有排尽。
12.【解答】解:设出气口的面积为S,外界大气压为P0,锅内气压为P,限压阀质量为m,
依题意,并根据p=可得:pS=p0S+mg,
则m===0.08kg。
答:该高压锅应配的限压阀质量为0.8kg。
13.【解答】解:根据二力平衡的知识,大气压力F等于小桶和沙的重力G,即F=G=mg;
吸盘的面积为S,吸盘脱离玻璃板时,小桶对吸盘的拉力(桶和细砂的重力)等于大气压对吸盘的压力,即p大气====≈1.003×105Pa。
答:算出的大气压的值为1.003×105Pa。
14.【解答】解:
(1)屋内外的大气压强差:△p=p内﹣p外=1.0×105Pa﹣0.9×105Pa=1×104Pa;
(2)屋内外的大气压力差:△F=△pS=1×104Pa×100m2=1×106N。
答:(1)屋内外的大气压强差是1×104Pa;
(2)屋内外的大气压力差是1×106N。
15.【解答】解:(1)大气对吸盘的压力 F=G=mg=5.4kg×10N/kg=54N;
(2)大气压的测量值 p===9×104Pa;
故答案为:(1)54;(2)大气压的值为9×104Pa。
四.解答题(共3小题)
16.【解答】解:管内水银柱的上方为真空,一标准大气压大约为1.013×105Pa;
根据p0=ρ水银gh得,h===0.76m。
所用玻璃管的粗细与测量结果无关;因此当换用更细的玻璃管进行此实验时,玻璃管内外水银面的高度差将不变;
故答案为:真空;0.76;不变。
17.【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)因为平面镜比较光滑,将吸盘用水湿润,将吸盘压在平面镜上,排尽吸盘内的空气
(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===9.5×104Pa;
故答案为:(1)②;(2)因为平面镜比较光滑,将吸盘用水湿润,将吸盘压在平面镜上,排尽吸盘内的空气;(3)9.5×104。
18.【解答】解:(1)本实验是先排出注射器内的空气,再向外拉活塞,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。所以原理是:拉动活塞需要的力与大气压作用在活塞上的力大小相等,然后根据p大气=求出大气压强的值;
(2)把注射器的活塞推向注射器筒的底端,目的是排尽筒内的空气;
(3)用刻度尺测出注射器有刻度部分的长度记为L,读出注射器的容积,则活塞的横截面积S=.这里的面积S是指图中B的面积。
故答案为:(1)拉动活塞需要的力与大气压作用在活塞上的力大小相等,然后根据p大气=求出大气压强的值;(2)排尽筒内的空气;(3)注射器有刻度部分; ;B。
19.【解答】解:(1)锅内最大压强为:P=P0+=1×105Pa+=2.0×105Pa。
(2)锅内压强增加了:△P=P﹣P0=2.0×105Pa﹣1×105Pa=1.0×105Pa,
水的沸点增高:△t==28.6℃,锅内温度最高可达:t=100℃+28.6℃=128.6℃。
(3)锅盖上再增加一个相同大小的排气孔和限压阀,对原来的限压阀无影响,故锅内气压不变,温度不变;
20.【解答】解:(1)外界大气压p0=1.0×105Pa,沸点为100℃,△t=t2﹣t1=110℃﹣100℃=10℃,
p锅内=p0+△p=1.0×105Pa+10℃×3.6×103Pa/℃=1.36×105Pa。
(2)限压阀质量m=70g=0.07kg 气孔2面积S=7mm2=7×10﹣6m2,
设锅内最高气压为p锅内′, 以限压阀为研究对象,则mg+p0S=p锅内′S,
p锅内′=p0+=1.0×105Pa+=2.0×105Pa。
锅内最高温度
T=+100℃=+100℃≈127.8℃。
(3)锅内最高温度T=×t+100℃=×80℃+100℃,
:从开始加热至气孔1中活塞被顶起的时间。
:从活塞被顶起至限压阀被顶起的时间。
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日期:2019/10/18 22:39:23;用户:正道→_→直行;邮箱:qiaosi47@xyh.com;学号:24103787
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