9.3大气压强 同步习题
一.选择题
1.茶壶盖上开一个孔作用是( )
A.让热气冒出来,便于热茶冷却
B.让外面的空气流进,可保证茶水的新鲜
C.让外面空气流进,不至于壶内空气压强减小使水流不出来
D.好系绳子,防止打碎
2.如图所示的实例中,属于利用大气压的是( )
A.站在黄线外候车 B.水坝上窄下宽
C.吸盘式挂钩 D.排水管的U形排水管
3.如图所示,用注射器吸取药水瓶里面的药液时,先把活塞压到针筒底,然后将针头插入药液内,拉起活塞,药液就会进入针筒,出现这种现象的原因是( )
A.针筒内气压大于大气压
B.针筒内气压小于大气压
C.针筒内气压等于大气压
D.针筒本身有吸取药液的本领
4.如图所示,上端封闭且装满水的细塑料管插在槽中时,若在管子侧壁A处开一小孔,则管内的水将会( )
A.从孔内喷射而出
B.维持原状
C.管内水全部流入水槽
D.管内水面下降至与水槽中水面同一高度处
5.下列哪些现象与大气压有关( )
①钢笔吸入墨水;
②茶壶盖上做一个小孔;
③船闸通航;
④民间的拔火罐。
A.①②③④ B.①② C.①②④ D.①③④
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.小丽同学利用托里拆利实验测量大气压强的值,如图所示,以下判断正确的是( )
A.此时大气压强等于760mm高水银柱所产生的压强
B.玻璃管上部“真空”区域的压强为0
C.若将玻璃管稍稍倾斜,则管内外水银面的高度差将变大
D.若换用密度比水银小的液体做实验,则大气压能支持液柱的高度会减小
8.如图所示托里拆利实验中,若将玻璃管竖直向上提起一些(未离开汞面)时( )
A.大气压的值变大 B.大气压的值变小
C.管内液柱的高度不变 D.管内液柱的高度变小
9.如图是“托里拆利实验”的操作过程,下面说法正确的是( )
A.将玻璃管倾斜测量出的大气压偏大
B.玻璃管越粗,管内水银柱越低
C.玻璃管内水银面上方是空气
D.用该装置在高山上实验,玻璃管中水银柱会下降
10.在泸州市第35届科技创新大赛上,某学生在现场展示了科创作品。他把橡胶管一端放入位置较低盛有冷水的烧杯中,另一端与塑料瓶盖相连并密封,在空塑料瓶中倒入少许热水摇晃后倒掉,然后迅速用瓶盖盖住瓶口并拧紧,发现烧杯中的水通过橡胶管慢慢流入位置较高的瓶内,如图所示。下列说法中正确的是( )
A.塑料瓶中倒入热水摇晃后倒掉,目的是让瓶内空气增加
B.用瓶盖盖住瓶口并拧紧,目的是让瓶内气压始终等于大气压
C.烧杯中的水流入到位置较高的塑料瓶,是利用了连通器原理
D.烧杯中的水流入到位置较高的塑料瓶,是因为瓶内气压小于大气压
二.填空题
11.人们通过实验与研究发现,大气压值不是固定不变的。除了和季节、昼夜、天气有关以外,还和 有关。证明大气压存在的著名实验是 实验。在连通器中装入同种液体,当液体静止时,各容器中的液面总保持 。
12.物理学史上,伽利略的学生 及其同伴通过实验第一次精确测出了大气压强的值。一个标准大气压能够托起的水银柱高度为 mm。
13.如图所示是小雪用吸管从瓶子中吸饮料的情景,小雪能够将饮料吸上来,是 力的作用。随着瓶中饮料的不断减少,饮料对瓶子底部的压强将 。
14.如图所示,将纸杯装满水后,用薄塑料片盖严杯口并倒置,塑料片不会掉下来,这个现象说明了 的存在;如果纸杯倒置后在杯底用铁钉扎个洞,塑料片 (选填“会”或“不会”)掉下来。
15.一个标准大气压的值是 Pa;如图甲所示,一个装有适量水的烧杯放置在水平桌面上,将一装满水的小试管(管壁厚度不计)倒扣在水中。对小试管施加一个竖直向上的拉力F,使其缓慢上升到如图乙所示位置。在此过程中,小试管中一直充满水,这是由于 的作用,试管口中心的压强 (“变大”、“不变”或“变小”)。
三.实验探究题
16.如图所示是某学习小组设计的测量大气压强的实验装置。请回答下列问题:
(1)该实验的实验原理是 ;
(2)若稳定后水银槽液面上管内水银柱的高度为75cm,可能的原因是: ;
(写出一条即可)
(3)在某次测量中,电子秤的示数为F1,若外界大气压强下降,稳定后电子秤的示数为F2,则F1 F2.(选填“>”“<”或“=”)
(4)下列实验原理与测量大气压强实验相同的是 。
A.伏安法测电阻
B.测量小石块的密度
C.用弹簧测力计测量物体的重力
D.探究影响摩擦力大小的因素中测量摩擦力的大小
17.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,目的是 ,然后用橡皮帽堵住注射器的小孔,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 时,记下弹簧测力计的示数为8.2N。
(3)用刻度尺测出注射器的全部刻度的长度为 cm,计算得到活塞的横截面积为 cm2。
(4)计算得到大气压强的数值为 Pa。
(5)小明了解到班内同学的实验误差普遍很大的原因是 。(写出一条)
18.如图甲,小金利用透明硬质水管测量大气压强值.实验装置示意图如图乙,将管子下端浸在水槽中,关闭K2,往管内装满水(水位超过K1),再关闭K1,打开K2,管内液面下降了一段距离,稳定后测得管内外液面高度差h=9.30m.
(1)由实验可得当地的大气压强值为 Pa;(g=10N/kg,ρ水=1.0×103kg/m3)
(2)再打开K1,管内水面将 (选填“上升”、“不升不降”或“下降”);
(3)如图丙所示,小金将长度约为30cm的塑料管装满水并用纸片盖住,迅速倒置,发现纸片 (选填“会”或“不会”)往下掉,此时若在塑料管上端戳个小孔,纸片 (选填“会”或“不会”)掉下来;
(4)老师给同学们演示托里拆利实验,如图丁所示,可知当时的大气压强等于 mm高水银柱所产生的压强,此气压下水的沸点 (选填“大于”、“等于”或“小于”)100oC.(标准大气压等于760mm高水银柱所产生的压强)
参考答案
一.选择题
1.解:茶壶盖上如果没有孔,随着茶水的外流,茶壶内部气体压强减小,很难将水倒出,所以壶盖上有孔,使得壶内液面上的气压始终与外界大气压相等,茶水在重力作用下能方便倒出。故C正确、ABD错。
故选:C。
2.解:A、站在黄线外候车,利用流速大的地方压强小,故A不符合题意;
B、水坝上窄下宽,是利用液体压强随深度的增加而增大,故B不符合题意;
C、吸盘式挂钩在使用时先挤出里面的空气,在大气压的作用下使其压在墙壁上,故C符合题意;
D、排水管的U形排水管利用的是连通器的原理,与大气压无关,故D不符合题意。
故选:C。
3.解:把活塞推进针筒底,筒内空气被排出,针筒内气压减小,小于针筒外气压,针筒外气压就把药液压入针筒内,而针筒本身没有吸取药液的本领,故B正确,ACD错误。
故选:B。
4.解:当在A处用开一个小孔时,管内的水与外界的大气相通,此时外界大气压对管内水也有个向下的压强,所以管内的水不仅不会从小孔喷出,水会立即下降,液面与水槽内液面相同,不会全部流入水槽。此时管和水槽实际上是构成了一个连通器,最终液面会相平,故D正确,ABC错误。
故选:D。
5.解:①自来水笔吸墨水,要先把笔管内的空气挤出,在外界大气压的作用下,墨水就被压进皮管里;
②茶壶盖上的小孔使壶内的气压与外界大气压强相等,倒水时使得壶内和壶外的气压相互抵消,使得水由于重力的原因能流出壶外;
③船闸通航,利用的是连通器原理;
④拔火罐时先把酒精在罐内烧一下,罐内空气受热排出,此时迅速把罐扣在皮肤上,使罐内气体温度升高,等到罐内的空气冷却后压强降低,小于外面的大气压,外面的大气压就将罐紧紧地压在皮肤上。
所以与大气压有关的是①②④。
故选:C。
6.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.解:A.由图可知,玻璃管内水银面到水银槽中水银面的竖直高度为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.玻璃管上部真空部分没有物质,不产生压力,所以玻璃管上部真空区域的压强为0,故B正确;
C.若将玻璃管稍稍倾斜,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,故C错误;
D.由p=ρgh得玻璃管的长度至少为h=,由于大气压不变,若换用密度比水银小的液体做实验,则大气压能支撑的液柱高度会增大,故D错误。
故选:B。
8.解:在托里拆利实验中,水银柱的高度是指管内水银面到水银槽中水银面的垂直高度,外界大气压不变,能支持的水银柱高不变,若将玻璃管竖直向上提起一些(未离开汞面),管内水银柱的高度不变,故C正确,ABD错误。
故选:C。
9.解:AB、在托里拆利实验中,由于玻璃管内外水银面高度差所产生的压强等于外界大气压,只要外界大气压不变,管内外水银面高度差就不变,与玻璃管的粗细、倾斜程度、槽中水银的多少无关、玻璃管内径的大小不会影响水银柱的高度,故AB错误;
C、玻璃管内水银面上方是真空,故C错误;
D、用该装置在高山上实验,高度增加,大气压减小,管内、外水银面高度差变小,故D正确。
故选:D。
10.解:A、往空矿泉水瓶内注入少量的热水,摇晃后倒掉并立即盖紧瓶盖,过一会儿瓶内水蒸气液化,体积变小,瓶内气体压强变小,故A错误;
B、将瓶盖盖住瓶口并拧紧,目的是不让大气进入瓶中,水蒸气液化,体积变小,瓶内气压小于大气压,故B错误;
C、烧杯中的水流入到位置较高的塑料瓶,是大气压强的作用,不是连通器原理,故C错误;
D、烧杯中的水流入到位置较高的塑料瓶,是因为瓶内气压小于大气压,烧杯中的水在大气压的作用下,流入塑料瓶,故D正确。
故选:D。
二.填空题
11.解:(1)大气压值不是固定不变的。除了和季节、昼夜、天气有关以外,还和高度有关;
(1)马德堡半球实验用两个中间抽成真空而压合在一起的铜半球有力地证明了大气压的存在;
(3)连通器是指上端开口,下部连通的容器,连通器中装入同种液体,在液体静止时,各容器的液面总保持相平。由图可知,图丙是连通器中装入同种液体,液体静止时,连通器各部分中的液面总保持相平。
故答案为:高度;马德堡半球;相平。
12.解:第一次测量测出大气压值的是意大利的科学家托里拆利;一个标准大气压支持的水银柱的高度h=760mm。
故答案为:托里拆利;760。
13.解:用吸管从瓶子里吸饮料时,先把吸管内的部分空气吸走,管内的气压小于外界大气压,饮料在管内外压强差的作用下被压入吸管,上升到嘴里,所以使饮料上升到嘴里的力是大气的压力;
随着瓶中饮料的不断减少,饮料的深度变小,根据p=ρgh可知,饮料对瓶子底部的压强将变小。
故答案为:大气压;变小。
14.解:(1)纸板受到水对它向下的压强和外界大气压对它向上的压强,而纸板受到向上的大气压远远大于水对纸片向下的压强,所以纸片不会掉下来。
(2)如果纸杯倒置后,在杯底用铁钉扎个洞,纸板的上方和下方均受到大气压的作用,由于在纸板上方还受到水的压力,因此纸板会掉下来。
故答案为:大气压强;会。
15.解:一个标准大气压的大小是1.01×105Pa;
因为大气压能支持10米多高的水柱,因此在对小试管施加一个竖直向上的拉力F,使其缓慢上升过程中,小试管中一直充满水,由甲到乙液面到试管口的深度减小,由p=ρgh可知,液体对试管口的压强变小,外面大气压不变,试管口中心的压强是等于大气压加上液面到试管口的压强,则在此过程中,试管口中心的压强变小。
故答案为:1.01×105;大气压;变小。
三.实验探究题
16.解:(1)由图可知:一根1米长的细玻璃管中注满水银倒置在盛有水银的水槽中,大气的压强就等于水银柱的长度,这就是著名的托里拆利实验.所以该实验的实验原理是托里拆利实验;
(2)若稳定后液面上管内水银柱的高度为75cm,可能的原因是:当地海拔较高,气压低于一个标准大气压(或管内上方混有空气);
(3)由图知:托盘电子称示数是水银槽和槽中的水银的质量;而管中的水银受到的大气压所产生向上的力和重力相平衡;大气压强下降时,进入玻璃管的水银减少,使水银槽中的水银增多;
由于水银槽中的水银增加,所以使水银槽及槽中的水银所受的重力增加,故示数大于F1。
(4)测量大气压实验中所应用的方法是转换法。
A、用电流表、电压表分别测量出电流I、电压U,然后利用公式R=得到电阻,属于间接测量;
B、测量小石块的密度时,需用排水法测量不规则石块的体积,用到了等效法和转换法;
C、用弹簧测力计测量物体的重力,根据物体静止时拉力与重力平衡的特点,间接测出重力的大小,用到了等效法和转换法;
D、滑动摩擦力的大小无法直接测量,要测滑动摩擦力的大小,应水平拉动物体在水平方向上做匀速直线运动,根据二力平衡条件可知,此时摩擦力的大小与测力计的拉力(即测力计的示数)大小相等,所以该实验也采用了转换法。
故选:BCD。
故答案为:
(1)托里拆利实验;(2)当时气压不是标准大气压(管内上方混有空气);(3)<;(4)BCD。
17.解:(1)将活塞推至底部,这样做的目的是为了排尽注射器内的空气;橡皮帽堵住注射器的小孔,这样做的目的是防止外界的空气进入注射器;
(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。
(3)由图可知:注射器的全部刻度的长度为8.00cm﹣2.00cm=6.00cm;注射器的体积为V=4.5ml=4.5×10﹣6m3
活塞的横截面积为:S===7.5×10﹣5m2=0.75cm2;
(4)活塞刚被拉动时,大气压强的数值为:p==≈1.09×105Pa;
(5)注射器中的空气不可能完全排净,这会使结果偏小;注射器和活塞间有摩擦,这会使结果偏大;此外,弹簧测力计读数时机选择不准也会影响测量的结果。
故答案为:(1)排尽注射器内的空气;防止外界的空气进入注射器;(2)刚被拉动;(3)6.00;0.75;(4)1.09×105;(5)注射器中空气没有排净。
18.解:(1)测量得到的大气压强值为p=ρgh=1.0×103kg/m3×10N/kg×9.30m=9.3×104Pa;
(2)再打开Kl,管内水与外界相通,管内外大气压相等,所以液柱为0,所以液面下降;
(3)将装满水的塑料管用纸片盖住,迅速倒置,如图丙,纸片不会往下掉,这是因为纸片下端的大气压数值大于纸片上端水柱产生的压强值;
当管顶端被扎破一个小孔时,管中水的上方大气压与管外大气压相等,管中的水和纸片在自身重力的作用下下落;
(4)如图丁,当时的大气压强等于740mm水银柱产生的压强,此时的气压低于标准大气压760mm水银柱,水的沸点低于100℃。
故答案为:(1)9.3×104;( )2)下降;(3)不会; 会;(4)740;小于。