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9.3
大气压强
高频考点精讲+必刷题精练
试题解析
一、选择题(每小题只有一个选项符合题意)
1.如图所示,下列事实中不能说明大气压存在的是( )
A.覆杯实验中纸托住了水
B.孔明灯升空
C.用吸管吸饮料
D.用吸盘挂钩挂物件
解:A、覆杯实验中纸托住了水,说明大气压的存在,故A不合题意;
B、点燃松脂后,灯内的空气被加热,灯罩外形大小保持不变,此过程灯罩内的空气体积不变,空气膨胀溢出,质量变小,则灯罩内气体的密度小于灯罩外空气的密度,重力变小,灯受到的浮力不变,当浮力大于重力时,灯笼就能上升,不能说明大气压强的存在,故B符合题意;
C、用吸管吸饮料是利用大气压的作用将饮料压入嘴中,能说明大气压的存在,故C不合题意;
D、用吸盘挂钩挂物件,是大气压将其压在墙上,能说明大气压的存在,故D不合题意。
故选:B。
2.在抗击“新型冠状病毒感染的肺炎”疫情中,河南宇通客车快速响应,加班加点生产“负压救护车”支援防疫一线。“负压式救护车”与普通救护车的最大区别就是能实现“负压隔离”,即利用技术手段,使车内气压低于外界大气压。空气在自由流动时只能由车外流向车内,而且负压技术还能将车内的空气进行无害化处理后排出,防止疫情扩散,实现病人的安全隔离与转运。下列现象中有可能处于“负压”状态的是( )
A.正在做饭的高压锅内
B.充满气后的灭火器气罐内
C.正在吸取药水的注射器内
D.正在向轮胎充气的打气筒内
解:“负压”是指室内的气压低于室外的气压。
A、正在做饭的高压锅,其内部的气压大于外界大气压,不是“负压”状态;故A错误。
B、充满气后的灭火器气罐,其内部的气压大于外界大气压,不是“负压”状态。故B错误;
C、正在吸取药水的注射器,其内部小于外界大气压,是“负压”状态;故C正确;
D、正在向轮胎充气的打气筒,其内部的气压大于外界大气压,不是“负压”状态。故D错误。
故选:C。
3.如图所示,在标准大气压下,三支试管插入水银槽中都封闭了一部分气体。试管中被封闭的气体压强中最大的是( )
A.甲试管
B.乙试管
C.丙试管
D.无法确定
解:如图,在标准大气压下,三只试管倒插在水银槽内,都密封了一部分气体,
设大气压强为p0,假设试管中有一自由移动的液片,与水银槽中液面在同一高度处。
则每只试管中水银柱相对于液片的高度分别为h甲、h乙、h丙,
由图知,h甲<h乙<h丙,
由公式p=ρgh知,三段水银柱产生的压强关系为p甲<p乙<p丙;
液片虽然在不同试管中,但其下表面受到的压强都等于大气压强p0;上表面受到的压强为试管内空气与水银柱产生压强之和,并且液片上下表面受到的压强相同,即p0=p水银+p内。
因为p0一定,p甲<p乙<p丙,
所以,试管内空气产生压强关系为p甲′>p乙′>p丙′,即被封闭的气体压强中最大的是甲试管。
故选:A。
4.如图所示的四个实例中,与大气压作用无关的是( )
A.图甲中用纸片盖住装满水的杯口,倒立后纸片不下落
B.图乙中用注射器给病人注射药液
C.图丙中吸盘式手套在开动抽气机抽出吸盘中的空气后使人能够在竖直墙面上爬
D.图丁中松鼠用吸管喝饮料
解:
A、纸外受到向上的大气压的作用,纸内受到杯中水产生的压强的作用,大气压远大于杯中的水产生的压强,所以水和纸被大气压托着,不会下落,利用了大气压,故A不合题意;
B、医生给注射器内吸药液时用到了大气压,但现在是向病人体内注射药液,利用的是人的推力,与大气压无关,故B符合题意;
C、吸盘式手套在开动抽气机抽出吸盘中的空气后,由于吸盘内的空气减少,内部气压小于外界大气压,外界大气压将吸盘紧压在墙壁上,使人能够在竖直墙面上爬,故C不合题意;
D、用吸管吸饮料时,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,利用了大气压。故D不合题意;
故选:B。
5.医院体检抽血时,普遍采用如图所示的真空采血管,使用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,此时的血液是( )
A.靠自身重力流入采血管
B.被真空吸入采血管
C.被空气压入采血管
D.由血压压入采血管
解:真空采血管在组装后应保持一定的负压,即真空试管内气体的压强低于大气压,针头插入检查者的静脉时,在检查者血压的压力下,血液流入真空采血管。
故选:D。
6.现代建筑多采用中空双层玻璃窗隔热,实验表明,中空双层玻璃窗的隔热性能与两层玻璃间空气压强有关。实验测得中空双层玻璃内外温差与中间空气压强关系如图所示,则中空双层玻璃中间空气压强( )
A.大于10﹣1Pa时,隔热效果变差
B.等于大气压强时,没有隔热效果
C.在10﹣1~102Pa时,隔热效果最好
D.等于10﹣3Pa时的隔热效果比104Pa时差
解:A、由图象可知,两层玻璃间空气压强小于10﹣1Pa时,玻璃内外温度差变大,说明隔热效果变好,大于10﹣1pa时,隔热效果变差,故A正确;
B、由图象可知,两层玻璃间空气压强等于大气压强1×105Pa时,玻璃内外温度差为20℃,并不是没有隔热效果,故B错误;
C、由图象可知,两层玻璃间空气压强在10﹣1~102Pa时,玻璃内外温度差逐渐变小,说明隔热效果逐渐变差,故C错误;
D、由图象可知,两层玻璃间空气压强等于10﹣3Pa时玻璃内外温度差比104Pa时玻璃内外温度差大,说明隔热效果要好,故D错误。
故选:A。
7.陈老师在实验室做托里拆利实验并录制成微课,整个实验过程操作规范、正确,如图所示是一部分微课截图,则下列说法中不正确的是( )
A.在玻璃管中灌满水银是为了排尽管内空气
B.大气压支持着玻璃管内的水银柱不会下落
C.实验室环境中大气压的数值等于75cm高水银柱产生的压强
D.玻璃管倾斜影响实验测量结果
解:A、在玻璃管内灌满水是为了排尽管内空气,使测量结果准确;故A正确;
B、玻璃管内水银柱不会落下是靠大气压支持,故B正确;
C、由图可知实验室环境中大气压的数值等于75cm高水银柱产生的压强,故C正确;
D、玻璃管倾斜,管中水银柱长度将增大,高度不变,测量大气压不会变化,故D错误。
故选:D。
8.塑料吸盘是家庭常用的小工具,小明做了如图的实验,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.甲图中如果将塑料吸盘戳个小孔,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.利用乙图的实验在海拔更高的地区仍能提起该重物
解:A、甲图中如果将塑料吸盘戳个小孔,内外大气压相等,吸盘不能吸在墙面上,故A错误;
B、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B错误;
C、乙图中下面吸盘受到大气向上的压力和物体向下的拉力,并且二力是一对平衡力,故大气对下面吸盘的压力等于钩码的重力;能求出大气对吸盘的压力,故可以粗测大气压的值;故C正确;
D、用乙图的实验在海拔更高的地区,气压减小,大气对下面吸盘的压力小于钩码的重力,不能再提起该重物,故D错误;
故选:C。
9.如图是一种“吸盘式”挂衣钩。将它紧压在平整、光洁的竖直玻璃上,可挂衣帽等物品。它主要部件是一个“橡皮碗”,下面有关的说法错误的是( )
A.被玻璃“吸”住后,皮碗内的气压小于大气压
B.皮碗内挤出的空气越少,吸盘贴在玻璃上就越紧
C.皮碗与玻璃之间的摩擦阻止衣物向下的移动
D.不能紧贴在粗糙的水泥墙壁上,粗糙面与吸盘之间有缝隙、会漏气
解:
ABC、挂衣钩要固定在玻璃上,需要先用力挤压塑料皮碗,把皮碗内的空气挤出,这样皮碗内的气压小于大气压,在气压差的作用下,皮碗就被紧压在了玻璃或墙壁上;并且碗内挤出的空气越多,吸盘贴在玻璃上就越紧;这时吸盘与玻璃之间产生了一个向上的摩擦力,这个摩擦力可以克服衣服的重力,使其不会掉下去;故AC正确,B错误;
D、如果将挂衣钩紧贴在粗糙的水泥墙壁上,粗糙面与吸盘之间有缝隙、会漏气,使内外气压相等,在挂衣钩的自重作用下,将滑下来。故D正确。
故选:B。
10.如图所示,一端封闭的玻璃管内水银面的上方留有一些空气,当外界大气压强为1标准大气压时,管内水银柱高度l1小于76厘米,此时弹簧秤示数为F1.若在水银槽中缓慢地倒入水银,使槽内水银面升高2厘米,则玻璃管内的水银柱高度l2和弹簧秤的示数F2应满足( )
A.l2=l1,F2=F1
B.l2>l1,F2>F1
C.l2<l1,F2<F1
D.l2<l1,F2>F1
解:(1)由题意可知,管内气体压强与水银柱压强之和等于外界大气压,即p空气+p水银柱=p0,加入水银后,由于空气的密度远小于水银的密度,因此管内空气体积明显变小,压强会变大,而大气压不变,故p水银柱变小,所以l2<l1;
(2)同样由题意可知,以试管为研究对象,它受到向下的重力+向下的大气压力=向上的拉力F1+管内气体向上的压力,弹簧秤的示数=(试管重力+向下的大气压力)﹣管内气体向上的压力,由于相对原来管内水银柱长度变小了,空气压强变大,对试管向上的压力变大,所以弹簧测力计示数减小,则弹簧秤的示数F2<F1。
综合上述分析,若在水银槽中缓慢地倒入水银,使槽内水银面升高,l2<l1,F2<F1,只有选项C符合题意。
故选:C。
11.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验是( )
A.如图甲,换用不同种类的纸片做覆杯实验,纸片都不掉落
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
解:
A、图甲中,换用不同种类的纸片做覆杯实验,纸片都不掉落,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,杯子内外都有空气,无法说明大气是否存在向上的压强,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。
12.如图所示,该装置是某医院内给病人输液的部分装置示意图,乙瓶内液体不断通过Q管输入病人体内,刚开始输液时,甲、乙两瓶内药液量相等,液面相平。过了一会儿,观察两个输液瓶时会发现(此时两个输液瓶内还有大量的溶液)( )
A.甲瓶中的液面高
B.乙瓶中的液面高
C.甲、乙两瓶中的液面一样高
D.以上三种情况均有可能
解:
读图分析该装置的工作过程可知,药液从乙瓶中流下,乙瓶中被封闭的空气体积增大,压强下降,甲瓶中空气将甲瓶中药液压入乙瓶补充,使乙瓶液面保持不变。
药液从甲瓶中流至乙瓶后,甲瓶中空气部分的体积增大,压强下降,大气压将外界空气压入甲瓶,甲瓶中液面下降。
液体如此流动,直到甲瓶中的药液全部流完,这时甲瓶中空气与外界直接连通,连接甲乙两瓶的管子相当于甲瓶当初的进气管。
因此,在输液开始后不久,乙瓶中的液面便会始终高于甲瓶中的液面。
故选:B。
13.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,如表所示,
楼层
1
2
3
4
5
管内与瓶内水面的高度差/cm
5
5.3
5.7
6
6.3
根据实验现象下列判断错误的是( )
A.往瓶内吹气后,瓶内气压小于瓶外大气压
B.水柱高度h增大,说明大气压降低了
C.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
D.水柱高度h越大,瓶内外的气体压强差越大
解:A、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A错误;
BD、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,说明大气压随高度增加而变小,故BD正确;
C、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C正确;
故选:A。
14.在测量大气压的实验中,为消除活塞与针筒间的摩擦力对实验的影响,某同学采用了图示装置,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7×10﹣5m2,g=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.1.26×105Pa
B.1.10×105Pa
C.1.01×105Pa
D.0.96×105Pa
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;
∴p===1.10×105Pa;
故选:B。
二.填空题
15.如图是中国“重组新型冠状病毒疫苗”的临床试验志愿者注射疫苗的情景。注射疫苗用的注射器吸取药液时,是利用 大气压 把药液吸取上来的;注射器的针头做的很尖,是为了增大使用时的 压强 ,以便容易刺入人体;针头表面做的很光滑能大大的减小扎针时,针与人之间的 摩擦 力。
解:用注射器吸取药液时,用手向后拉动活塞,使针管内的压强变小,外面的药液在大气压作用下,通过针头进入针管里;
注射器的针头做得很尖,是在压力一定时,通过减小受力面积来增大压强的;
针头表面做的很光滑,在压力一定时,减小接触面的粗糙程度来减小摩擦。
故答案为:大气压;压强;摩擦。
16.如图是擦窗机器人,工作时,机器人的真空泵将吸盘内的空气向外抽出时,主机内部的气压 小于 (选填“大于”“小于”或“等于”)大气压而产生吸力,便能牢牢地吸在竖直玻璃上。当擦窗机器人在竖直玻璃板上静止时,若真空泵继续向外抽气,则擦窗机器人受到的摩擦力将 不变 (选填“变大”“变小”或“不变”)。
解:
机器人的真空泵将吸盘内的空气向外抽出时,里面的气压减小,小于外界大气压,在外界大气压的作用下产生了压力;
“擦窗机器人”的重力G=mg=2kg×10N/kg=20N,“擦窗机器人”静止时处于平衡状态,即受力平衡,在竖直方向上摩擦力和重力平衡,则摩擦力大小等于重力大小20N,只要“擦窗机器人”在竖直玻璃上静止,重力不变,摩擦力就不变。
故答案为:小于;不变。
17.小张为研究“吸管中的饮料是被吸上来的?还是被压上来的?”这一问题时,设计了如图所示的实验。当用力推注射器活塞时,广口瓶内的气压将 大于 (选填“大于”、“小于”或“等于”)直玻璃管内的气压,能观察到的现象是 玻璃管内液体上升 。此实验 能 (选填“能”或“不能”)验证“饮料是被气压压上来的”这一结论。
解:广口瓶上部空气通过玻璃管与注射器相连,当用力推注射器活塞时,注射器与瓶内空气的体积减小,广口瓶内的气压就增大,由于瓶内的气压大于瓶外的大气压,在瓶内气压的作用下就把饮料压进吸管中,导致玻璃管内的液体上升。
故答案为:大于、玻璃管内液体上升、能。
18.用如图所示的装置粗略测量大气压强的值,把吸盘用力压在玻璃上并排出吸盘内的空气,吸盘压在玻璃上的面积为4×10﹣4m2,轻轻往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3.2kg,则大气对吸盘的压力为 32 N,大气压强的值为 8×104 Pa,若吸盘内的空气不能完全排出,则大气压的测量值比实际值偏 小 。(g取10N/kg)
解:大气对吸盘的压力F=G=mg=3.2kg×10N/kg=32N;
大气压的测量值p===8×104Pa;
若吸盘内的空气很难完全被排出,拉动过程中的形变、接触面有可能带有杂质等因素都会使拉力变小,这样大气压的测量值也会相应偏小。
故答案为:32;8×104;小。
三.实验探究题
19.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.如图甲所示,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
请根据他们设计的方案回答以下问题:
(1)测量中,分析研究的是大气对 活塞 (针筒/活塞)的压力,当活塞相对于针筒开始滑动时,以地面为参照物,研究对象处于 静止 状态。若不考虑其他因素,根据 二力平衡 的知识可知,研究对象在水平方向所受的大气压力与拉力大小相等。
(2)实验时同学们发现注射器顶端装针头处空气无法排尽,这将会使测量结果 偏小 (偏大/不变/偏小)。
(3)测量前,有同学建议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:一是可以减小摩擦;二是提高活塞的 气密性 。
(4)若同学们用图乙中B注射器在测量时,弹簧测力计被拉到5N,活塞仍没有滑动。可改用图乙中的 C (A/C)注射器。用测量步骤中的V、L和F表示大气压的值,则p= 。
解:
(1)该实验中以活塞为研究对象;分析研究的是大气对活塞的压力;
当活塞相对于针筒开始滑动时,以地面为参照物,活塞与地面间没有位置的变化,则活塞是静止的;
当注射器中的活塞开始滑动时,利用二力平衡原理来测出大气对活塞的压力。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;
(2)注射器顶端装针头处空气无法排尽,即有残余气体,注射器内还会有一定气压,这样会使拉力变小,在面积不变的情况下,测得的大气压会偏小;
(3)涂抹凡士林的好处:一是减小摩擦,二是活塞的密封性好;
(4)因为大气的压强是一定的,根据公式F=pS可知,受力面积越小,压力也会越小,所以当弹簧测力计量程不够时,可换用小量程注射器,故选C;
活塞的面积S=,将测量结果代入压强公式得:p===。
故答案为:(1)活塞;静止;二力平衡;(2)偏小;(3)气密性;(4)C;。
20.小明利用2.5mL注射器、0~10N的弹簧测力计、刻度尺和细线来估测本地的大气压值。
(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 排尽筒内空气,防止空气进入 。
(2)如图甲,拔去橡皮帽,将活塞推至注射器筒的底端,用手沿水平方向慢慢地拉动注射器筒,当活塞开始滑动时,此时弹簧测力计示数为0.6N,则活塞与注射器筒间的摩擦力为 0.6 N.若增加拉动注射器筒的拉力,当注射器筒水平向右加速运动过程中,弹簧测力计的示数将 不变 (选填“增大”、“减小”或“不变”)。
(3)他重新将活塞推至筒的底端,用橡皮帽封住注射器的小孔。水平向右慢慢拉动注射器筒,当活塞开始滑动时,此时弹簧测力计示数为6.6N;然后,如图乙用刻度尺测出注射器有刻度部分的长度为 4.00 cm,则本地大气压强的测量值为 9.6×104 Pa。
(4)若实验过程中注射器筒内漏进了少量空气,则测得的大气压值 偏小 (选填“偏大”、“偏小”或“不变”)。
(5)实验室还有10mL注射器,其活塞的横截面积为2cm2,小明认为不能采用10mL注射器来估测大气压的值,其理由是 大气对活塞的压力较大,超过测力计的量程 。
解:(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,防止外面的空气进入;
(2)用手沿水平方向慢慢地拉动注射器筒,当活塞开始滑动时,此时弹簧测力计示数为0.6N;活塞受到两个力的作用:拉力和摩擦力,这两个力为一对平衡力,故活塞与针筒间的摩擦力为0.6N;
影响摩擦力大小的因素是压力和接触面的粗糙程度,与速度无关,故当注射器筒水平向右加速运动过程中,弹簧测力计的示数将不变;
(3)当活开始滑动时,此时弹簧测力计示数为6.6N,则大气产生的压力为:F=6.6N﹣0.6N=6N;
由图乙知,刻度尺有刻度部分的长度为:L=4.00cm,
注射器的横截面积为:S===0.625cm2=0.625×10﹣4m2;
大气产生的压强为:p===9.6×104Pa;
(4)如果筒内空气没有排尽,拉力的测量值会偏小,根据公式p=可知,导致测得的大气压值偏小;
(5)当大气压约为105Pa,当面积为2cm2,即0.0002m2时,
由p=可得,
F1=pS1=105Pa×0.0002m2=20N,
因为已知弹簧测力计量程为10N,超过了测力计的量程,
所以小明不能采用10mL注射器来估测大气压的值。
故答案为:(1)排尽筒内空气,防止空气进入;(2)0.6;不变;(3)4.00;9.6×104;(4)偏小;(5)大气对活塞的压力较大,超过测力计的量程。
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精品试卷·第
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9.3
大气压强
高频考点精讲+必刷题精练
1.大气压强的存在(马德堡半球实验)
空气受到重力作用,而且空气具有流动性,因此空气内部向各个方向都有压强,这个压强就叫大气压强,马德堡半球实验证明了大气压的存在。
2.大气压强的测量方法(托里拆利实验)
在长约1m的封闭玻璃管里灌满水银,用手指将管口堵住,然后倒插在水银槽中,放开手指,管内水银下降到一定程度时就不再下降,这时管内外水银高度差约为760mm,把玻璃管倾斜,则水银柱的长度变长,但水银柱的高度,即玻璃管内外水银面的高度差不变。测量结果表明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,标准大气压约为1.013×105
Pa。
3.大气压综合应用
(1)大气压随高度增加而减小,高压锅是利用锅内气压增大、沸点升高的原理煮熟食物的;
(2)钢笔吸墨水、吸管吸饮料、注射器吸药液、抽水机抽水、吸盘吸在光滑墙壁上等。
【必刷题精练】
一、选择题(每小题只有一个选项符合题意)
1.如图所示,下列事实中不能说明大气压存在的是( )
A.覆杯实验中纸托住了水
B.孔明灯升空
C.用吸管吸饮料
D.用吸盘挂钩挂物件
2.在抗击“新型冠状病毒感染的肺炎”疫情中,河南宇通客车快速响应,加班加点生产“负压救护车”支援防疫一线。“负压式救护车”与普通救护车的最大区别就是能实现“负压隔离”,即利用技术手段,使车内气压低于外界大气压。空气在自由流动时只能由车外流向车内,而且负压技术还能将车内的空气进行无害化处理后排出,防止疫情扩散,实现病人的安全隔离与转运。下列现象中有可能处于“负压”状态的是( )
A.正在做饭的高压锅内
B.充满气后的灭火器气罐内
C.正在吸取药水的注射器内
D.正在向轮胎充气的打气筒内
3.如图所示,在标准大气压下,三支试管插入水银槽中都封闭了一部分气体。试管中被封闭的气体压强中最大的是( )
A.甲试管
B.乙试管
C.丙试管
D.无法确定
4.如图所示的四个实例中,与大气压作用无关的是( )
A.图甲中用纸片盖住装满水的杯口,倒立后纸片不下落
B.图乙中用注射器给病人注射药液
C.图丙中吸盘式手套在开动抽气机抽出吸盘中的空气后使人能够在竖直墙面上爬
D.图丁中松鼠用吸管喝饮料
5.医院体检抽血时,普遍采用如图所示的真空采血管,使用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,此时的血液是( )
A.靠自身重力流入采血管
B.被真空吸入采血管
C.被空气压入采血管
D.由血压压入采血管
6.现代建筑多采用中空双层玻璃窗隔热,实验表明,中空双层玻璃窗的隔热性能与两层玻璃间空气压强有关。实验测得中空双层玻璃内外温差与中间空气压强关系如图所示,则中空双层玻璃中间空气压强( )
A.大于10﹣1Pa时,隔热效果变差
B.等于大气压强时,没有隔热效果
C.在10﹣1~102Pa时,隔热效果最好
D.等于10﹣3Pa时的隔热效果比104Pa时差
7.陈老师在实验室做托里拆利实验并录制成微课,整个实验过程操作规范、正确,如图所示是一部分微课截图,则下列说法中不正确的是( )
A.在玻璃管中灌满水银是为了排尽管内空气
B.大气压支持着玻璃管内的水银柱不会下落
C.实验室环境中大气压的数值等于75cm高水银柱产生的压强
D.玻璃管倾斜影响实验测量结果
8.塑料吸盘是家庭常用的小工具,小明做了如图的实验,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.甲图中如果将塑料吸盘戳个小孔,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.利用乙图的实验在海拔更高的地区仍能提起该重物
9.如图是一种“吸盘式”挂衣钩。将它紧压在平整、光洁的竖直玻璃上,可挂衣帽等物品。它主要部件是一个“橡皮碗”,下面有关的说法错误的是( )
A.被玻璃“吸”住后,皮碗内的气压小于大气压
B.皮碗内挤出的空气越少,吸盘贴在玻璃上就
C.皮碗与玻璃之间的摩擦阻止衣物向下的移动
D.不能紧贴在粗糙的水泥墙壁上,粗糙面与吸盘之间有缝隙、会漏气
10.如图所示,一端封闭的玻璃管内水银面的上方留有一些空气,当外界大气压强为1标准大气压时,管内水银柱高度l1小于76厘米,此时弹簧秤示数为F1.若在水银槽中缓慢地倒入水银,使槽内水银面升高2厘米,则玻璃管内的水银柱高度l2和弹簧秤的示数F2应满足( )
A.l2=l1,F2=F1
B.l2>l1,F2>F1
C.l2<l1,F2<F1
D.l2<l1,F2>F1
11.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验是( )
A.如图甲,换用不同种类的纸片做覆杯实验,纸片都不掉落
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
12.如图所示,该装置是某医院内给病人输液的部分装置示意图,乙瓶内液体不断通过Q管输入病人体内,刚开始输液时,甲、乙两瓶内药液量相等,液面相平。过了一会儿,观察两个输液瓶时会发现(此时两个输液瓶内还有大量的溶液)( )
A.甲瓶中的液面高
B.乙瓶中的液面高
C.甲、乙两瓶中的液面一样高
D.以上三种情况均有可能
13.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,如表所示,
楼层
1
2
3
4
5
管内与瓶内水面的高度差/cm
5
5.3
5.7
6
6.3
根据实验现象下列判断错误的是( )
A.往瓶内吹气后,瓶内气压小于瓶外大气压
B.水柱高度h增大,说明大气压降低了
C.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
D.水柱高度h越大,瓶内外的气体压强差越大
14.在测量大气压的实验中,为消除活塞与针筒间的摩擦力对实验的影响,某同学采用了图示装置,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7×10﹣5m2,g=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.1.26×105Pa
B.1.10×105Pa
C.1.01×105Pa
D.0.96×105Pa
二、填空题
15.如图是中国“重组新型冠状病毒疫苗”的临床试验志愿者注射疫苗的情景。注射疫苗用的注射器吸取药液时,是利用
把药液吸取上来的;注射器的针头做的很尖,是为了增大使用时的
,以便容易刺入人体;针头表面做的很光滑能大大的减小扎针时,针与人之间的
力。
16.如图是擦窗机器人,工作时,机器人的真空泵将吸盘内的空气向外抽出时,主机内部的气压
(选填“大于”“小于”或“等于”)大气压而产生吸力,便能牢牢地吸在竖直玻璃上。当擦窗机器人在竖直玻璃板上静止时,若真空泵继续向外抽气,则擦窗机器人受到的摩擦力将
(选填“变大”“变小”或“不变”)。
17.小张为研究“吸管中的饮料是被吸上来的?还是被压上来的?”这一问题时,设计了如图所示的实验。当用力推注射器活塞时,广口瓶内的气压将
(选填“大于”、“小于”或“等于”)直玻璃管内的气压,能观察到的现象是
。此实验
(选填“能”或“不能”)验证“饮料是被气压压上来的”这一结论。
18.用如图所示的装置粗略测量大气压强的值,把吸盘用力压在玻璃上并排出吸盘内的空气,吸盘压在玻璃上的面积为4×10﹣4m2,轻轻往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3.2kg,则大气对吸盘的压力为
N,大气压强的值为
Pa,若吸盘内的空气不能完全排出,则大气压的测量值比实际值偏
。(g取10N/kg)
三.实验探究题
19.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.如图甲所示,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
请根据他们设计的方案回答以下问题:
(1)测量中,分析研究的是大气对
(针筒/活塞)的压力,当活塞相对于针筒开始滑动时,以地面为参照物,研究对象处于
状态。若不考虑其他因素,根据
的知识可知,研究对象在水平方向所受的大气压力与拉力大小相等。
(2)实验时同学们发现注射器顶端装针头处空气无法排尽,这将会使测量结果
(偏大/不变/偏小)。
(3)测量前,有同学建议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:一是可以减小摩擦;二是提高活塞的
。
(4)若同学们用图乙中B注射器在测量时,弹簧测力计被拉到5N,活塞仍没有滑动。可改用图乙中的
(A/C)注射器。用测量步骤中的V、L和F表示大气压的值,则p=
。
20.小明利用2.5mL注射器、0~10N的弹簧测力计、刻度尺和细线来估测本地的大气压值。
(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)如图甲,拔去橡皮帽,将活塞推至注射器筒的底端,用手沿水平方向慢慢地拉动注射器筒,当活塞开始滑动时,此时弹簧测力计示数为0.6N,则活塞与注射器筒间的摩擦力为
N.若增加拉动注射器筒的拉力,当注射器筒水平向右加速运动过程中,弹簧测力计的示数将
(选填“增大”、“减小”或“不变”)。
(3)他重新将活塞推至筒的底端,用橡皮帽封住注射器的小孔。水平向右慢慢拉动注射器筒,当活塞开始滑动时,此时弹簧测力计示数为6.6N;然后,如图乙用刻度尺测出注射器有刻度部分的长度为
cm,则本地大气压强的测量值为
Pa。
(4)若实验过程中注射器筒内漏进了少量空气,则测得的大气压值
(选填“偏大”、“偏小”或“不变”)。
(5)实验室还有10mL注射器,其活塞的横截面积为2cm2,小明认为不能采用10mL注射器来估测大气压的值,其理由是
。
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精品试卷·第
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