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10.3 气体的压强 高频易错题集
一.选择题(共10小题)
1.如图所示的实例中,与大气压无关的是( )
A.洗手池下的回水管 B.用注射器吸取药液
C. 吸盘挂物钩吸在墙上 D.覆杯实验
2.将少量热水倒入一空矿泉水瓶中(矿泉水瓶未变形),轻轻摇晃后将热水倒出,立即拧紧瓶盖,然后浇上冷水,可以看到矿泉水瓶变瘪。产生这一现象的主要原因是( )
A.矿泉水瓶热胀冷缩的结果
B.矿泉水瓶内热气将它吸进去了
C.在大气压的作用下,矿泉水瓶被压瘪
D.在所浇冷水的压力作用下,矿泉水瓶被压瘪
3.如图所示是托里拆利实验装置示意图,能使玻璃管内外水银面高度差发生变化的是( )
A.将玻璃管稍微倾斜一些
B.换用较粗的玻璃管来做实验
C.外界大气压发生变化
D.往水银槽内加些水银
4.三个同学在实验室里用同一托里拆利实验装置测大气压。他们的测量结果分别为760mm水银柱、752m水银柱、758mm水银柱。已知三个同学在测量过程中,有一位同学不慎让空气漏进了玻璃管内水银面的上方:一位同学在测量时玻璃管没有竖直而略有倾斜(刻度尺跟着倾斜):只有一位同学的操作完全正确,那么当时的大气压的值应为( )mm水银柱
A.760 B.758 C.752 D.756.67
5.对流层是大气层中与人们生活生产最密切的一层,人类就生活在对流层的底部,承受着大气对我们的压强﹣﹣大气压。下列有关叙述中错误的是( )
A.如果把手掌摊开,大气对手掌上表面的压力大约有1800N
B.对流层中大气压的大小与大气的密度有关,离地面越高的地方,大气压也越大
C.对流层的对流运动明显,主要的天气现象都出现在这一层中
D.大气压不仅随高度而发生变化,同时还受天气、季节等因素的影响
6.由于大气压会随天气的变化而变化,如图是某校STEM兴趣小组的同学根据这一知识设计制作的“天气预报瓶”,其中A为与大气相通的玻璃管,B为密闭的玻璃球,A与B下部连通,内装有红墨水。则下列说法正确的是( )
A.A管越粗,越容易看出天气的气压变化
B.A管液面上升时,显示大气压减小
C.A管和B球液面相平时,瓶内气压大于外界大气压
D.在相同天气状况下,在山脚和山顶,A液面位置相同
7.在冬天,剩有半瓶热水的暖水瓶经过一个夜晚后,第二天拔瓶口的软木塞时觉得很紧,且不易拔出,其主要原因是( )
A.软木塞受潮膨胀
B.瓶口因温度降低而收缩变小
C.瓶内气体因温度降低而压强减小,大气压把瓶塞压紧
D.瓶内气体温度降低而把瓶塞吸住
8.某同学为了研究自行车轮胎内气体压强的大小,用打气筒给轮胎连续均匀充气t1时间,打气完毕后关好气门芯,又观察了△t时间,他测得t1+△t时间内轮胎内气体压强大小随时间变化如图所示,则由此图线可推知( )
A.当轮胎内气压达2个标准大气压时,轮胎可能发生了爆炸
B.在t1+△t时刻,轮胎内部气体的压强等于2个标准大气压
C.在0﹣t1时间段内,轮胎在向外漏气
D.在t1+△t时刻后,轮胎还将继续漏气,直到内部压强为零
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
10.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
二.填空题(共5小题)
11.最早向人们证明大气压存在的著名实验是 ,意大利物理学家 最先准确测出了大气压强值。
12.做托里拆利实验过程中,玻璃管不离开槽内水银面,则:
(1)将玻璃管竖直上提1cm时,水银柱高度 ;
(2)将玻璃管倾斜一些,水银柱长度 ,水银柱高度 ;
(3)将玻璃管直径增大,水银柱高度 ;
(4)将实验从一楼搬到三楼,水银柱高度 。(填“不变”、“变大”或“变小”)
13.如图,老师在做托里拆利实验时(当地气压为标准大气压),试管的顶端混入了少量空气,则测得管内外水银柱的高度差 (选填“大于”,“等于”或“小于”)760mm。小明把自制的简易气压计从1楼拿到28楼,玻璃管中水柱的高度会 (选填“升高”“降低”或“不变”)。
14.如图所示,将装满CO2的集气瓶倒扣在水中,过一会后集气瓶的水面会上升。集气瓶内气体压强 瓶外气体压强(选填“大于”、“等于”、“小于”),而瓶外的气体压强 ,因此推测瓶内气体压强与倒扣前相比 (后两空选填“变大”、“不变”、“变小”)。
15.活塞式抽水机(如图所示)是利用 来工作的,在一个标准大气压下,最多可把水抽高约 m;图中,出水口和圆筒构成一个 。
三.解答题(共5小题)
16.小明在喝完盒装酸奶后,又用力吸了一下,发现奶盒变瘪了,请解释这个现象。
17.取一个瓶子,装入适量带色的水,再取一根两端开口的细或璃管,在它上面画上刻度,使玻璃管穿过橡皮塞插入水中。从管子上端吹入少量气体,使瓶内气体压强大于瓶外大气压,水沿玻璃管上升到瓶口以上(如图所示)。设瓶内气压为力灰有,瓶外气压为ps外,玻璃管内水柱压强为p,则有。拿着该装置从山下到山上,根据玻璃管内水柱高度的变化,从而反映瓶外大气压的变化,瓶内气压变化可不计。
操作过程中,手不要直接接触瓶体下半部,避免温度对其影响。
根据文中信息回答下列问题。
(1)该装置的名称叫自制 。大气压随高度增加而 (填“增大”“减小”或“不变”)。
(2)拿着该装置从山下到山上,请说出玻璃管中水柱高度如何变化,并加以解释。
18.(1)如图1所示,若用橡皮膜把一锥形瓶封口(膜水平),然后把锥形瓶放置于热水中后,瓶口的橡皮膜会向外凸起,如 图,由此可知:瓶内空气的质量 ,体积 ,此实验说明气体温度升高,瓶内空气的压强 (选填“增大““减小“或“不变”)。
(2)如图2所示,往装满CO2的软矿泉水瓶加水,迅速拧紧瓶盖,震荡后CO2溶于水中,生成碳酸,矿泉水瓶变瘪,瓶变瘪表明瓶内气体压强 瓶外气体压强(选填“大于”、“等于”、“小于”),而瓶外的气体压强 ,因此推测瓶内气体压强与反应前相比 (选填“增大”、“减小”、“不变”)
19.抽水机也叫水泵。如图中画出了活塞式抽水机和离心式抽水机的工作图。你能对照这两幅图说出它们的工作过程吗?
试题解析
一.选择题(共10小题)
1.如图所示的实例中,与大气压无关的是( )
A.洗手池下的回水管 B.用注射器吸取药液
C. 吸盘挂物钩吸在墙上 D.覆杯实验
解:
A、洗手池下的回水管成U形,水不流动时,U形管里的水相平,可以防止下水道里的气味散发出来,利用了连通器原理,故A符合题意;
B、注射器吸取药水时,将针口插入药时后,向外拔活塞,使管内的气体体积增大,气压减小,药水就被管外的大气压压进管内,故B不符合题意;
C、用吸盘挂钩挂物品,吸盘在大气压力的作用下吸在墙上,与大气压有关,故C不符合题意;
D、水杯倒置水没流出是因为大气压强对纸片有一个向上的支持力,从而托住水,使水不流出,与大气压有关,故D不符合题意。
故选:A。
2.将少量热水倒入一空矿泉水瓶中(矿泉水瓶未变形),轻轻摇晃后将热水倒出,立即拧紧瓶盖,然后浇上冷水,可以看到矿泉水瓶变瘪。产生这一现象的主要原因是( )
A.矿泉水瓶热胀冷缩的结果
B.矿泉水瓶内热气将它吸进去了
C.在大气压的作用下,矿泉水瓶被压瘪
D.在所浇冷水的压力作用下,矿泉水瓶被压瘪
解:
在瓶子注入热水并振荡后,瓶中气体受热膨胀跑出了一些,倒出热水的矿泉水瓶密封后,再浇上冷水,瓶内气体温度降低、气压减小,内部压强小于外界大气压强,在大气压的作用下,矿泉水瓶被压扁了,故ABD错误、C正确。
故选:C。
3.如图所示是托里拆利实验装置示意图,能使玻璃管内外水银面高度差发生变化的是( )
A.将玻璃管稍微倾斜一些
B.换用较粗的玻璃管来做实验
C.外界大气压发生变化
D.往水银槽内加些水银
解:
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、将玻璃管稍微倾斜一些、以及改变水银槽内水银面的高低都不能影响到管内外水银面的高度差;当外界大气压发生变化时,玻璃管中内外水银面的高度差才能发生变化,故C符合题意。
故选:C。
4.三个同学在实验室里用同一托里拆利实验装置测大气压。他们的测量结果分别为760mm水银柱、752m水银柱、758mm水银柱。已知三个同学在测量过程中,有一位同学不慎让空气漏进了玻璃管内水银面的上方:一位同学在测量时玻璃管没有竖直而略有倾斜(刻度尺跟着倾斜):只有一位同学的操作完全正确,那么当时的大气压的值应为( )mm水银柱
A.760 B.758 C.752 D.756.67
解:在做托里拆利实验时,若玻璃管中混入了空气,由p0=p测+p空可知,p测<p0,即测得的压强小于大气压强,所以测量结果偏小;若玻璃管没有放竖直,则测得压强的结果会比实际大气压偏大。因此甲同学的测量结果为760毫米汞柱为三个结果中最大,是没有竖直玻璃管,乙同学测得为752毫米汞柱为三个结果中最小,是让空气漏进了玻璃管内。丙同学的操作是正确的,读数为758毫米水银柱。
故选:B。
5.对流层是大气层中与人们生活生产最密切的一层,人类就生活在对流层的底部,承受着大气对我们的压强﹣﹣大气压。下列有关叙述中错误的是( )
A.如果把手掌摊开,大气对手掌上表面的压力大约有1800N
B.对流层中大气压的大小与大气的密度有关,离地面越高的地方,大气压也越大
C.对流层的对流运动明显,主要的天气现象都出现在这一层中
D.大气压不仅随高度而发生变化,同时还受天气、季节等因素的影响
解:
A、通常情况下,大气压强约1.0×105Pa,一只手掌的长18cm,宽10cm,面积约为180cm2,即0.018m2,故一只手掌的上表面受到的大气压力F=pS=1.0×105Pa×0.018m2=1800N,故A正确;
B、大气压的大小与大气的密度有关,离地面越高的地方,大气压也越小,故B错误;
C、对流层的对流明显,主要的天气现象都出现在这一层中,故C正确;
D、大气压不仅随高度而发生变化,同时还受天气、季节等因素的影响,故D正确。
故选:B。
6.由于大气压会随天气的变化而变化,如图是某校STEM兴趣小组的同学根据这一知识设计制作的“天气预报瓶”,其中A为与大气相通的玻璃管,B为密闭的玻璃球,A与B下部连通,内装有红墨水。则下列说法正确的是( )
A.A管越粗,越容易看出天气的气压变化
B.A管液面上升时,显示大气压减小
C.A管和B球液面相平时,瓶内气压大于外界大气压
D.在相同天气状况下,在山脚和山顶,A液面位置相同
解:
A、因该玻璃瓶中红墨水的体积一定,则玻璃管越细时,水柱的液面变化明显,所以越容易看出天气的气压变化,故A错误;
B、球内气压为p内,外界大气压为p外,玻璃管内水压为p水,由于存在平衡关系:p内=p外+p水,p内可视为不变,故A管液面上升时,p水变大,说明大气压减小,故B正确;
C、由于存在平衡关系:p内=p外+p水,A管和B球液面相平时,p水=0,说明瓶内气压等于外界大气压,故C错误;
D、由于存在平衡关系:p内=p外+p水,在相同天气状况下,在山脚时,外界大气压较大,故水柱较低,在山顶时,外界大气压较小,故水柱较高,即A液面位置不同,故D错误。
故选:B。
7.在冬天,剩有半瓶热水的暖水瓶经过一个夜晚后,第二天拔瓶口的软木塞时觉得很紧,且不易拔出,其主要原因是( )
A.软木塞受潮膨胀
B.瓶口因温度降低而收缩变小
C.瓶内气体因温度降低而压强减小,大气压把瓶塞压紧
D.瓶内气体温度降低而把瓶塞吸住
解:在冬天,装有半瓶热水的热水瓶的上方空间内大部分气体是水蒸气,经过一个夜晚后,由于水蒸气液化,即瓶内的空气变少,造成了瓶内气压小于外界大气压,即瓶塞在外界大气压的作用下被紧紧的压在瓶口。
故选:C。
8.某同学为了研究自行车轮胎内气体压强的大小,用打气筒给轮胎连续均匀充气t1时间,打气完毕后关好气门芯,又观察了△t时间,他测得t1+△t时间内轮胎内气体压强大小随时间变化如图所示,则由此图线可推知( )
A.当轮胎内气压达2个标准大气压时,轮胎可能发生了爆炸
B.在t1+△t时刻,轮胎内部气体的压强等于2个标准大气压
C.在0﹣t1时间段内,轮胎在向外漏气
D.在t1+△t时刻后,轮胎还将继续漏气,直到内部压强为零
解:
A、由图象可见,当轮胎内气压达2个标准大气压时,轮胎的气压逐渐减小,说明轮胎漏气,并不是爆炸,所以A错误;
B、由图象可见,在t1+△t时刻,轮胎内部气体的压强等于1个标准大气压,所以B错误;
C、在0﹣t1时间段内,内气压升高,为充气过程,因为充入轮胎的气体比轮胎在向外漏出的气体多,轮胎内的气压会变大,此过程轮胎也在向外漏气,所以C正确;
D、在t1+△t时刻,胎内的压强等于1个标准大气压,和外界大气压强相等,不能再继续漏气了,所以D错误。
故选:C。
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
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被水冲开,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。
10.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
解:
当活塞上升到管口后再继续上升,活塞将离开管口,活塞下水面将直接与大气接触,在大气压力作用下水面会下降。
故选:C。
二.填空题(共5小题)
11.最早向人们证明大气压存在的著名实验是 马德堡半球实验 ,意大利物理学家 托里拆利 最先准确测出了大气压强值。
解:
能说明大气压的存在实验有很多,历史上,在德国的马德堡市广场上做过一个著名的实验,将两铜制的半球合在一起,抽出里面的空气,用两支马队向相反方向拉,半球未被拉开,从而证实了大气压的存在,是大气压将两半球压在一起,这就是著名的马德堡半球实验;
意大利科学家托里拆利利用液体水银间接测出了大气压的数值,此实验运用了平衡法,即大气压大小等于水银柱产生的压强;通过计算水银柱的压强也就得出了大气压的数值。
故答案为:马德堡半球实验;托里拆利。
12.做托里拆利实验过程中,玻璃管不离开槽内水银面,则:
(1)将玻璃管竖直上提1cm时,水银柱高度 不变 ;
(2)将玻璃管倾斜一些,水银柱长度 变大 ,水银柱高度 不变 ;
(3)将玻璃管直径增大,水银柱高度 不变 ;
(4)将实验从一楼搬到三楼,水银柱高度 减小 。(填“不变”、“变大”或“变小”)
解:
(1)将玻璃管竖直上提,水银柱产生的压强会大于大气压,故水银柱会下降到原来的高度,即高度不变。
(2)将玻璃管倾斜一些,大气压不变,水银柱高度也不变,但玻璃管内水银的长度会变大一些。
(3)将玻璃管直径增大,大气压不变,水银柱高度也不变。
(4)将实验从一楼搬到三楼,大气压随高度的增加而减小,故所能支持的水银柱高度也减小。
故答案为:(1)不变;(2)变大;不变;(3)不变;(4)减小。
13.如图,老师在做托里拆利实验时(当地气压为标准大气压),试管的顶端混入了少量空气,则测得管内外水银柱的高度差 小于 (选填“大于”,“等于”或“小于”)760mm。小明把自制的简易气压计从1楼拿到28楼,玻璃管中水柱的高度会 升高 (选填“升高”“降低”或“不变”)。
解:
(1)试管的顶端混入了部分空气,这些空气会对管内水银柱有个向下的压强,会导致管内水银柱高度减小;
(2)小明把自制的简易气压计从1楼拿到28楼,由于高度增加,外界大气压减小,瓶内气压大于外界大气压,会进一步向外压水柱,所以玻璃管内水柱的高度会升高。
故答案为:小于;升高。
14.如图所示,将装满CO2的集气瓶倒扣在水中,过一会后集气瓶的水面会上升。集气瓶内气体压强 小于 瓶外气体压强(选填“大于”、“等于”、“小于”),而瓶外的气体压强 不变 ,因此推测瓶内气体压强与倒扣前相比 变小 (后两空选填“变大”、“不变”、“变小”)。
解:
将装满CO2的集气瓶倒扣在水中,当CO2溶于水中,生成碳酸后,使得瓶内CO2气体变少,瓶内的气压变小,瓶外大气压不变,大于瓶内气压,大气压把水压人瓶中,所以集气瓶的水面会上升,因此推测瓶内气体压强与倒扣前相比变小了。
故答案为:小于;不变;变小。
15.活塞式抽水机(如图所示)是利用 大气压 来工作的,在一个标准大气压下,最多可把水抽高约 10.3 m;图中,出水口和圆筒构成一个 连通器 。
解:抽水机是利用大气压来工作的,
∵p=ρgh,
∴它能抽水的最大高度:
h==m≈10.3m
出水口和圆筒是一个上端开口,底部连通的容器,所以构成的是一个连通器。
故本题答案为:大气压;10.3;连通器。
三.解答题(共5小题)
16.小明在喝完盒装酸奶后,又用力吸了一下,发现奶盒变瘪了,请解释这个现象。
答:用力吸一下空奶盒,盒内气体减少气压减小,小于外界大气压,在大气压的作用下奶盒变扁了。
17.取一个瓶子,装入适量带色的水,再取一根两端开口的细或璃管,在它上面画上刻度,使玻璃管穿过橡皮塞插入水中。从管子上端吹入少量气体,使瓶内气体压强大于瓶外大气压,水沿玻璃管上升到瓶口以上(如图所示)。设瓶内气压为力灰有,瓶外气压为ps外,玻璃管内水柱压强为p,则有。拿着该装置从山下到山上,根据玻璃管内水柱高度的变化,从而反映瓶外大气压的变化,瓶内气压变化可不计。
操作过程中,手不要直接接触瓶体下半部,避免温度对其影响。
根据文中信息回答下列问题。
(1)该装置的名称叫自制 气压计 。大气压随高度增加而 减小 (填“增大”“减小”或“不变”)。
(2)拿着该装置从山下到山上,请说出玻璃管中水柱高度如何变化,并加以解释。
解:
(1)由图可知,此装置可以测量大气压的变化,所以该装置的名称叫自制气压计;大气压随高度增加而减小;
(2)将气压计从山下拿到山上后,由于高度增加,大气压减小,则瓶内的气压高于瓶外大气压;管内的水面变高,所以玻璃管内水柱的高度增加。
故答案为:(1)气压计;减小;(2)见解答。
18.(1)如图1所示,若用橡皮膜把一锥形瓶封口(膜水平),然后把锥形瓶放置于热水中后,瓶口的橡皮膜会向外凸起,如 图,由此可知:瓶内空气的质量 不变 ,体积 增大 ,此实验说明气体温度升高,瓶内空气的压强 增大 (选填“增大““减小“或“不变”)。
(2)如图2所示,往装满CO2的软矿泉水瓶加水,迅速拧紧瓶盖,震荡后CO2溶于水中,生成碳酸,矿泉水瓶变瘪,瓶变瘪表明瓶内气体压强 小于 瓶外气体压强(选填“大于”、“等于”、“小于”),而瓶外的气体压强 不变 ,因此推测瓶内气体压强与反应前相比 减小 (选填“增大”、“减小”、“不变”)
解:
(1)瓶内空气膨胀,体积增大,但物质多少没有变化,所以质量不变;由于气体质量不变,体积增大,压强增大;
(2)当CO2溶于水中,生成碳酸后,使得瓶内气体变少,瓶内的气压变小,瓶子在外界大气压作用下变瘪了,因此推测瓶内气体压强与反应前相比变小了。
故答案为:(1)不变;增大;增大;(2)小于;不变;减小。
19.抽水机也叫水泵。如图中画出了活塞式抽水机和离心式抽水机的工作图。你能对照这两幅图说出它们的工作过程吗?
答:(1)活塞式抽水机:提起活塞时,阀门A关闭,大气压迫使水推开阀门B进入圆筒;压下活塞时,阀门B关闭,活塞下面的水推开阀门A涌到活塞上面;再提起活塞时,阀门A关闭,它上面的水从出水管流出,大气压迫使水推开阀门B进入圆筒,如此循环工作下去。
(2)离心式水泵:离心泵启动前,先在泵壳里灌满水,电动机带动叶轮转动时会将泵壳里的水向上推,使泵壳内压强减小,大气压迫使水推开阀门进入泵壳,进来的水再向上扬出,如此循环,持续将水从低处抽到高处。
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