大气压强
同步练习
一.选择题(共12小题)
1.下列事例中,利用大气压作用的是( )
A.“玉兔号”在月球上留下“足迹”
B.菜刀磨得锋利
C.用吸管吸饮料
D.潜水时穿潜水服
2.下列实验中,与大气压强有关的是( )
①马德堡半球实验;②托里拆利实验;
③用一纸片盖住装满水的杯口,迅速倒置后纸片不下落;
④在装满水的矿泉水瓶的不同高度处扎两个孔,从两孔流出的水喷射距离不同
A.只有①④
B.只有②③
C.只有①②③
D.只有①③④
3.下列说法正确的是( )
A.牛顿第一定律是由实验直接得出的
B.马德堡半球实验证明了两个铜半球之间的摩擦力很大
C.在常温常压下做托里拆利实验,可以测得玻璃管内水银面的高度差为760cm
D.在太空中的宇宙飞船上不能做液体压强实验
4.在武汉抗疫期间,医院采用负压救护车接送新冠患者时。“负压”说的是救护车的医疗舱内的气压比车外的大气压( )
A.大
B.小
C.一样大
D.无法确定
5.如图所示“擦窗机器人”的质量为2kg,“机器人“通过真空泵将其“腹部”吸盘内的空气向外抽出,进而牢牢地吸在竖直玻璃上。当吸盘与玻璃的总接触面积为2×10-2m2、吸盘在此面积上对玻璃的压强为1.5×104Pa时,以下结论正确的是(g取10N/kg)( )
A.吸盘内的气压等于外面大气压
B.吸盘对玻璃的压力为20N
C.玻璃对吸盘的弹力为300N
D.若真空泵继续向外抽气,则擦窗机器人受到的摩擦力将持续变大
6.云南鲁甸县发生6.5级地震,震后党和政府及时组织人员进行了科学施救,在采取的救护措施和用到的器材中,包含了很多物理知识,下列说法正确的是( )
A.救援人员用一种大剪刀将钢筋剪断,刀口很锋利,它可减小对钢筋的压强
B.护士用针筒抽取药液时,药液因受到针筒的吸引力作用而进入针筒
C.救援车匀速吊起废墟物体,废墟物体受到的力是平衡力
D.医生用B超检查伤员内脏是否受到损伤,是利用了次声波
7.实验课上,老师用如图所示的装置测量大气压的值。在长约1米、一端封闭的玻璃管里灌满水银,用手指将管口堵住,然后倒插在水银槽中,放开手指,管内水银面下降到一定高度时就不再下降。这个实验叫做托里拆利实验,对于此实验以下说法中正确的是( )
A.管中水银面静止时,玻璃管内水银面上方气压等于管外大气压
B.玻璃管口始终不离开水银面,如果将玻璃管竖直向上提一点,管内外水银高度差会变大
C.将玻璃管稍微倾斜,管内外水银面高度差不变
D.如果在管顶开一个小孔,水银柱将会在大气压的作用下向上喷出来
8.小明一家准备在假期外出旅游,他担心家里盆景中的水会因蒸发而干掉。于是用了一个塑料瓶装满水倒放在盆景中,瓶口刚刚被水浸没,如图所示,他这样做能使( )
A.瓶口处水受到的压强逐渐减小
B.瓶内上方空气的压强不变
C.盆景中的水位保持一定的高度
D.盆景中水位逐渐升高
9.三个同学在同一教室里做托里拆利实验,读出管内水银柱长分别为75.0cm、75.5cm、76.0cm。已知其中一个同学的玻璃管没有放竖直,而且是沿管的方向测量长度的,而另一位同学做实验时管内混进了空气,只有一个同学的测量方法是正确的。那么,其中用正确方法测得的值是( )
A.75.0
cm
B.75.5
cm
C.76.0
cm
D.无法确定
10.如图,证明大气存在的覆杯实验中,装满水的杯子盖上纸片,倒置后纸片不会掉下来。下列实验能反驳“纸片不会掉下来是因为被水粘住”的是( )
A.甲,换用不同种类的纸片做实验,纸片都不掉落
B.乙,实验中将杯口朝向不同方向,纸片均不掉落
C.丙,将一张湿纸覆盖在空杯子的杯口,倒转杯子纸片不会掉落
D.丁,在密闭的钟罩内做覆杯实验,抽出钟罩内空气的过程中纸片掉落
11.塑料吸盘是家庭常用的小工具,小明做了如图的实验(甲图吸盘吸在竖直墙壁上挂重物,乙图两个吸盘对吸后挂重物),在实验中吸盘都保持静止,但所挂钩码已是吸盘所能提起的最大重物,你认为正确的是( )
A.甲图中如果墙面绝对光滑,吸盘仍能吸在墙面上
B.甲图中大气对吸盘的压力等于钩码的重力
C.利用乙图的实验可以粗略测量大气压强的值
D.该实验说明分子间有引力
12.在托里拆利实验和自制气压计的相关知识中,下列说法错误的是( )
A.当两者都拿到山顶时,托里拆利实验的玻璃管内水银液面下降,而自制气压计玻璃管内液面上升
B.自制气压计使用时,受温度的影响较大
C.自制气压计时要先向瓶内吹气,是为了使瓶内气压大于外界大气压
D.托里拆利实验玻璃管内如果有少量空气,气压测量值会偏大
二.填空题(共8小题)
13.
实验有力地证明了大气压强的存在;
实验首先测出了大气压的值。为了方便盲人行走,在马路两旁的人行道上铺设了有凸棱的盲道,李刚在盲道上行走,感觉到脚有些不舒服。从物理学角度分析,这是因为:走在盲道上,脚与地面的
减小了,从而增大了
。
14.我们生活中常用的吸盘式挂衣钩能紧紧吸在墙壁上,是由于受到
作用;当茶壶中的水静止时,壶身和壶嘴内水面保持
.
15.护士给病人输液时,药水瓶上插着两根管,一根给病人输液,另一根通过瓶盖扎进瓶内药水中,如图所示。这根“闲置”管是为了
(填“利用”或“不利用”)大气压强。由于针头较细,为确保药液的流速,需要将药水袋提升到相对针管一般不低于1.3m的高度,由此推算针管处受到的液体压强为
Pa.(ρ药=ρ水)
16.如图是用托里拆利实验测量大气压值实验图,管上方真空,此时的大气压强等
于
mm高水银柱产生的压强。如果玻璃管的长度只有50cm,实验会发现在管的上方不会出现真空。此时若在管的顶部开一小孔,管内的水银
(选填“会”或“不会”)喷出。当实验测量时,恰好有一阵急风从水银槽液面上方水平吹过,此时玻璃管内的水银柱高度将
(选填“变大”、“变小”或“不变”)。
17.如图所示测定大气压值的实验是
实验。1标准大气压等于
Pa;1个标准大气压能支持
m的水银柱,实验中如果长试管顶端不慎破裂,管内的水银将
;如果长试管不慎滑入少量气体,管内的水银将
。
18.如图所示为物理兴趣小组制作的创意新品“天气预报瓶”,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,当天气由晴天转为阴雨时,A管液面明显上升。由此可以判断,晴天时大气压
(选填“大于”或“小于”)阴雨时的大气压。
19.小玮想估测大气压的大小,她设计如甲图所示的实验方案:如果实验中小玮所用的弹簧测力计的量程是0~10N,吸盘与玻璃板的接触面积是10cm2,她
(选填“能”或“不能”)测出大气压的大小(设大气压约为1.0×105Pa)。如图乙所示的图片中,请仔细观察,
图是自制气压计(选填“左”、“中”或“右”)。
20.物理兴趣小组的同学利用周末开展一次登山活动,他们想利用随身携带的注射器、弹簧测力计、细线、刻度尺等相关用品测量山顶的大气压。测量方案如下:
A.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;
B.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;
C.读出注射器针筒上有刻度部分的容积V;
D.用刻度尺测出注射器针筒上有刻度部分的长度L。
测量中,当活塞相对于针筒开始滑动时,以地面为参照物,活塞处于
状态;若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”、“不变”或“偏小”)。用测量步骤中的V、L和F表示大气压的值,则p=
。
三.实验探究题(共1小题)
21.林红同学做“测量大气压值”的实验,装置如图所示。
(1)为使实验误差更小,林红不宜采用图
(选填“甲”或“乙”)装置方式来估测大气压强。
(2)林红采用正确的装置方式进行测量,实验步骤如下:
①.把注射器的活塞推至注射器筒的底端,然后用橡皮帽封住注射器的小孔;
②.用细尼龙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,当注射器的活塞开始滑动时记下弹簧测力计的示数F;
③.读出注射器的容积V;
④.用刻度尺测出注射器的长度L。
(3)实验分析与数据处理:
a.实验步骤①的目的是
;
b.指出实验中的错误步骤:
(填数字序号),并进行纠正:
;
c.用测得的物理量表示大气压强的表达式p=
。
(4)实验时,可先在活塞周围涂抹润滑油,然后将其插入针筒中,这样做有两个好处;一是减小
;二是活塞的密封性好。
(5)实验室有A、B两个注射器,活塞的横截面积分别为0.5cm2和2cm2,若弹簧测力计量程为10N,实验时应选用A注射器,不选用B注射器的理由是
。
四.计算题(共3小题)
22.2020年“新冠”席卷全球。使人民生命健康受到严重威胁。在治疗“新冠”病人时。氧气瓶必不可少。请根据所学知识计算
(1)常规氧气瓶的压强上限为15Mpa.这相当于多少个标准大气压?(1标准大气压取105pa)
(2)一容积10升的氧气瓶中的氧气密度为6kg/m3这些氧气有多重?(g取10N/kg)
23.塑料挂钩一侧的表面积是30cm2,如图所示,若把挂衣钩紧贴在光滑的天花板上,在l标准大气压下,这个挂衣钩下端最多能挂重约多少牛的物体?
24.如图,高压锅是家庭厨房中常见的炊具,利用它可将食物加热到100℃以上,它省时高效,深受消费者欢迎。
(1)小明测得家中高压锅出气孔的横截面积S为12mm2,压在出气孔上的安全阀的质量为72g,g取10N/kg,计算安全阀自重对出气孔处气体所产生的压强。
(2)当高压锅内气压增大到某一值时,锅内气体就能自动顶开安全阀放气。在外界为标准大气压的环境下,该高压锅内的气体能达到的最大压强是多少?对照图所示水的沸点与气压的关系图线,利用这种高压锅烧煮食物时可以到达的最高温度大约是多少?(大气压值取1.0×105Pa)
参考答案
1-5:CCDBC
6-10:CCCBD
11-12:CD
马德堡半球;托里拆利;受力面积;压强
大气压;相平
利用;1.3×104
760;不会;变小
托里拆利;1.013×105;0.76;全部落回水银槽里;减少
大于
不能;右
静止;偏小;
(1)乙;(3)a.排掉注射器中的空气;b.④;应量出注射器有刻度部分的长度L′;;(4)摩擦;(5)A;作用在B注射器上的大气压力的大小超过了测力计的量程。
22、(1)1标准大气压=1×105Pa,则15Mpa与标准大气压的比值:
因此常规氧气瓶的压强上限为15Mpa.这相当于150个标准大气压。
(2)氧气的体积与氧气瓶的容积相等,则氧气的体积V=10L=0.01m3,氧气的密度ρ=6kg/m3。
由ρ=m/v和G=mg可得:G=ρVg,
所以这些氧气的重力:G=ρVg=6kg/m3×0.01m3×10N/kg=0.6N
23、解:1标准大气压约为p=1×105Pa,S=30cm2=3×10-3m2,
由公式p=F/S得,
F=pS=1×105Pa×3×10-3m2=300N,
当挂衣钩静止时,大气对皮挂衣钩的压力和物体对挂衣钩的压力是一对平衡力,
故最多能挂物体的重力为300N。
答:在l标准大气压下,这个挂衣钩下端最多能挂重约300牛的物体
24、:(1)限压阀的重力:G=mg=0.072kg×10N/kg=0.72N,
气孔的面积:S=12mm2=1.2×10-5m2
限压阀对气孔处气体产生的压强:
(2)由题意知:锅内气压等于一标准大气压与限压阀对气体压强之和,则锅内气压是1.0×105Pa+6×104Pa=1.6×105Pa;
对照图象可知,当气压为1.6×105Pa时,所对应的温度大约是115℃。